有线数字电视系统技术.ppt

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1、有线数字电视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内容大纲第一部分数字电视基础第二部分数字电视前端系统数字电视前端硬件系统有线数字电视传输网络数字电视前端软件系统第三部分数字电视增值业务平台第四部分三网融合与数字电视传输网络2第一部分数字电视基础3数字电视基础何为数字电视？节目数字化传输数字化接收数字化数字电视与模拟电视的区别？传输方式：调制解调、TS流波形：正弦波、余弦波、脉冲频带利用率条件接收4数字电视基础数字电视系统基本构成视频压缩多路复用音频压缩信源编码信道编码调制视频音频数据信道接收机5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

2、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6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7误码率也叫码元差错率，指信号传输过程中系统出现错误码元数目与所传输码元总数之比值，即Pe＝传错码元个数/传输码元总数误比特率也叫比特差错率，是指传错信息的比特数与所传输的总信息比特数的比值，即Pe＝传错信息比特数/传输的总信息比特

3、数8数字电视基础数字电视分类LDTV：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，图像分辨率720×756（PAL）。HDTV：比特率为18～20Mbps，显示清晰度为800～1000线，图像分辨率为1920×1080.注：以上比特率为MPEG－2压缩后速率。9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8MHz6MHz6MHz6MHz传输速率31.64Mb/s41.34Mb/s43.05Mb/s30.31Mb/s滚降

4、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-2101.2、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11数字电视基础1.2、模拟信号的数字化模拟信号数字信号12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，

5、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=270Mbps13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=742.5Mbps2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+742.5Mbp

6、s=1485Mbps14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15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8.6Mb16数字电视基础1.3、信源编码信源编码首先将输入的图像和伴音信号进行A/D变换，成为数字信号；然后将数字信号按照信息的统计特性进行变换，以减少信号的冗余度，提高传输效率。信源编码是压缩信号

7、带宽的编码，压缩后单位时间、单位频带内传输的信息量增大。17（1）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。空间冗余视频图像在水平方向的相邻元素之间、垂直方向的相邻元素之间的变化一般都很小，即存在极强的相关性。特别是同一景物各点的灰度和颜色之间往往存在着空间连贯性，从而产生了空间冗余。时间冗余在相邻场或相邻帧的对应像素之间，亮度和色度信息存在着极强的相关性。当前帧图像