第6章+++数字电视与高清晰度电视

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1、第6章数字电视与高清晰度电视6.1数字电视概述6.2电视信号的编码6.3频带压缩编码6.4电视信号的数字处理6.5数字电视机原理介绍6.6高清晰度电视16.1数字电视概述6.1.1数字电视的概念数字电视(DigitalTV)指的是将模拟的电视信号变换为数字形式的电视信号,然后进行传输、处理或进行存储的系统。(a)2图6―1数字电视系统(b)3数字电视分为：●标准清晰度电视(StandardDefinnitionTelevision).是相当与目前模拟电视系统的数字电视系统，清晰度可达500电视线。●高清晰度电视(HighDefinitionTe

2、levision),指水平清晰度和垂直清晰度约为模拟电视的2倍，宽高比为16：9的数字电视系统。46.1.2数字电视的特点数字电视之所以是电视技术发展的主要方向,就是因为它和传统的模拟电视比较有许多突出的优点。(1)数字电视的抗干扰能力强。(2)数字电视信号能够进行存储,包括成帧图像的存储,从而能进行包括时间轴和空间的二维、三维处理,得以实现采用模拟方法难以得到的各种信号处理功能。(3)数字电视稳定可靠,易于调整,便于生产。(4)数字电视信号由于具有数字信号的共同形式,容易和其它信息链联,便于加入公用数据通信网。容易实现交互业务。(5)数字电视

3、技术复杂、成本高、频带宽(6)具有多种信号接口，使用方便。56.1.3数字电视的发展●数字电视发展较晚,主要受的大规模集成电路制作技术、数字信号处理的理论与技术的限制。●1968年，东京日本广播协会（NHK）技术研究实验室，开始对HDTV首次开发工作。并在1980年公布了HDTV的NHK系统的暂时标准（1125行/60场）。●1984年，NHK首先用HDTV向国内转播节目，1989年6月3日，正式利用MS-2卫星开始HDTV节目播出。●80年代后期，欧洲实行EU95计划，制定了1250/50的HDTV标准。16：9的幅行比。6●日本从1989年

4、开始用MUSE方式通过卫星播出模拟HDTV，从2000年12月开始通过BS-4b卫星播出7套数字HDTV，每个频道的播出时间都是每天24小时。●中国中央电视台从1999年10月开始试验播出HDTV。●2000年国家广电总局确定1080/50i作为中国高清晰度电视信号源标准，1080/24P作为节目制作和交换标准。●上海从2001年1月开始试播HDTV，北京和深圳也试播。到2006年，已经有25个城市实现了数字电视播出。2008年，7个城市实现高清电视地面广播。●美国从1999年底开始播出数字电视(DTV)，至今已经有超过150个电视台播出了DT

5、V/HDTV。7●澳大利亚从2001年开始用1080/50i播出数字HDTV。●总的趋势是原NTSC(525/60)地区大部分采用1080/60i，原PAL(525/60i)地区大部分采用了1080/50i作为播出信号标准。●香港，新加坡已经选定1080/50i作为HDTV信号源标准。●台湾，韩国已经选定1080/60i作为HDTV信号源标准。89●中国国家广电总局的HDTV标准每帧有效扫描行：1080，取样结构：正交取样像素形状：方形像素画面宽高比：16:9每帧扫描行数：1125行垂直扫描类型：逐行或2:1隔行扫描垂直扫描频率：逐行24

6、帧，隔行50场取样频率：亮度:74.25MHz，色度:37.125MHz标称带宽：亮度:30MHz，色度:15MHz量化电平：8或10比特106.2电视信号的编码6.2.1电视信号的数字化模拟电视信号转换为数字电视信号的过程是一个编码过程。也称为PCM调制(脉冲编码调制)。图6―2电视信号的编码与解码11图6―3PCM的编码与解码过程取样信号fs>2fm12取样后的PAM信号经过量化,变为幅度取有限个离散值的PAM信号。然后,再根据取样点的离散值,编为n位的二进制数字码。设离散值的最大个数为M,n与M的关系为2n=M，或n=lbM（6-1）式中

7、,lbM表示以2为底时M的对数。量化：均匀量化、非均匀量化传输方式：并行传输、串行传输传输速率：nfs（串行）136.2.2图像信号的编码方案与参数确定1.全电视信号编码全电视信号编码就是直接对全电视信号进行PCM编码。(1)取样频率。选择这种编码的取样频率fS,除了要满足取样定理的要求外,还要考虑下面的因素。●减小由非线性带来的取样信号频率与彩色副载波的组合差拍对视频信号的干扰。一般取fs=3fsc或者fs=4fsc●要考虑取样点在屏幕上位置。采用空间正交取样结构,便于进行行间、场间和帧间的信号处理。14图6―4正交取样结构15●当PAL制中

8、取fs=4fsc表示两相邻帧取样点位置相同。也只相差0.0032个取样周期,因此满足正交结构。16每帧取样次数为：可见四帧才能重复。而相邻两行差约1/