数字电视传输技术

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1、数字电视传输技术中国传媒大学宽带网络研究所金立标博士中国传媒大学1内容概述数字电视基础数字电视系统关键技术地面数字电视传输技术IPTV数字电视技术2第一部分数字电视基础3数字电视基础数字电视系统基本构成模数转换信源编码信道编码调制数模转换信源解码信道解码解调信道模拟电视信号输入模拟电视信号输出4数字电视基础1.1、基本概念信道与带宽信道可以分为两种：传输模拟信号的称为模拟信道传输数字信号的称为数字信道。信道所能传送信号的频率宽度，称为带宽。理想带宽实际带宽5数据传输速率比特率：单位是bit/s简写b/s或bps，表示每秒传输多少个二进制元素。波特率：也就

2、是符号率，每秒传输的符号个数。R=Blog2N（b/s），其中R是比特率，B是波特率，N是n比特的符号数。符号率＝带宽/1+a，a为升余弦滚降系数。数字电视基础6数字电视基础数字电视分类PDTV：比特率为1～2Mbps，显示清晰度约300线；SDTV：比特率为3～8Mbps，清晰度为350～600线；HDTV：比特率为18～20Mbps，显示清晰度为800～1000线。注：以上比特率为MPEG－2压缩后速率。7数字电视基础有线数字电视标准DVB-CATSC-64QAMATSC-16VSBISDB-C调制方式16-64QAM64QAM16VSB64QAM带宽

3、8MHz6MHz6MHz6MHz传输速率31.64Mb/s41.34Mb/s43.05Mb/s30.31Mb/s滚降系数15%15%11.5%18%纠错编码RS(204,188)RS(128,122)RS(207,187)RS(204,188)压缩方式MPEG-281.2、模拟信号的数字化抽样：时间上连续的取值变为有限个离散取值。量化：幅度上无限多种连续的样值变为有限个离散值。编码：用n比特二进制码来表示已经量化了的取样值。传输速率：传输速率=取样频率fs×量化比特数。数字电视基础取样编码量化模拟电视信号数字电视信号9数字电视基础1.2、模拟信号的数字化模

4、拟信号数字信号10数字电视基础数字电视信号的码率（未压缩）标准清晰度数字电视（SDTV）：在ITU-R601标准中，采用10bit量化时，亮度信号的码率为取样频率X量化比特数=13.5MHzX10bit=135Mbps2个色差信号的码率为2X6.75MHzX10bit=135MbpsSDTV的总码率为亮度信号码率+2个色差信号码率=135Mbps+135Mbps=270Mbps11数字电视基础高清晰度电视（HDTV）：在SMPTE274M数字电视标准中，采用10bit量化时，亮度信号的码率为取样频率X量化比特数=74.25MHzX10bit=742.5Mb

5、ps2个色差信号的码率为2X37.125MHzX10bit=742.5MbpsHDTV的总码率为亮度信号码率+2个色差信号码率=742.5Mbps+742.5Mbps=1485Mbps12数字电视基础1.3、信源编码编码器传输带宽要求100Mhz左右传输带宽只要求3Mhz左右4:2:2编码、8bit量化未压缩SDTV信号从传输角度上考虑需要进行电视信号压缩解码器13数字电视基础1.3、信源编码编码器从存储角度上考虑需要进行电视信号压缩解码器10分钟要求130Gb存储容量左右10分钟只要求4Gb左右4:2:2编码、8bit量化一帧SDTV图像数据量8.6Mb

6、14数字电视基础1.3、信源编码数据压缩的可能性压缩过程：去除图像中与信息无关或对图像质量影响不大的部分，即冗余部分。电视信号中存在很多这样的冗余部分，这就为压缩提供了可能性。电视信号的冗余性表现在以下几个方面：空间相关冗余时间相关冗余15数字电视基础1.3、信源编码数据压缩的方式MPEG-1：典型应用如VCD等家用数字音象产品。最高编码速率1.8Mb/S。MPEG-2MPEG-4：主要是针对多媒体交互应用等通信领域：是低比特率下的多媒体通信。H.264：在相同的SNR下，平均码流H.264比MPEG-4降低41%，比MPEG-2降低67%（一套SDTV/

7、6Mbps降低为1.98Mbps)161.4、信道编码纠错：在信道编码过程中将附加数据加于数据流之中，在接收端通过校验位来发现有错误的数据字，并给予纠正。交织：编码时将数据码流按已定义的规则“搅乱”，在接受端再将那些“搅乱”的数据字按相反的规则重新排列，恢复出原始次序。数字电视基础17数字电视基础1.5、调制传输基带信号变为频带信号，频谱搬移；便于远距离传输；QPSK、QAM、OFDM。18第二部分数字电视系统关键技术19数字电视前端平台CA系统NMS系统SMS系统TS流卫星接收机卫星接收机卫星接收机复用器加扰器QAM调制器IP数据视频服务器EPG系统复

8、用器加扰器QAM调制器自办节目自办节目模拟节目复用器加扰器QAM调