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数字电视培训教材

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数字电视培训教材四川省新高应用技术研究所

尹思澎赖方春

第一章数字电视发展概况

数字电视是指凡在电视信号的获取、产生、处理、传输、接收和存贮的过程中使用数字电视信号的都可以称为数字电视系统或数字电视设备。数字电视并不是常说的数字化电视接收机,而是指数字电视系统,是一个自始自终都要以数字方式处理信号的端到端的系统,是一个集合的大系统的概念。

传统的模拟电视,其明显的缺点是:在传输过程中,特别在接力传输时,信号和图像质量的损伤是积累的,还有稳定度差、可靠性低、调整繁复、不便于集成、自动控制困难等。

数字电视克服了以上缺点,特别是能实施互动电视适应将来的三网融合,具有上网浏览,接受宽带多媒体服务等诸多功能,使之成为电视技术的发展方向,数字化的电视广播所能带来的多业务能力和潜在的巨大经济效益受到了广大广播者、网络运营商、制造商以及消费者的青睐。

世界通信与信息技术的迅猛发展引发了整个电视广播产业链条的变革,数字电视是这一变革中的关键环节,被各国视为新世纪的战略技术。

在我国,最近一个时期,数字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点”,许多高校、厂家和科研机构投入大量精力从事数字电视相关技术研发,力图抢占制高点,赢得先机,不少电视台和用户纷纷要求提供有线数字电视服务,个别地区还要求开展视频点播(VOD)等业务,数字电视发展的市场前景引发了强烈的利益驱动,甚至出现了一哄而上的局面。面对这样一种极具市场需求的新技术,作为主管部门的国家广电总局科技

局,一具给予足够的重视,并本着跟踪、研究、试验、推广的规律,全面启动数字化,推进数字电视技术研究,引导数字电视业务的健康发展。一、数字电视的发展概况

西德ITT公司于1973年开始着手研究发展数字电视技术,初期着重在数字信号处理,最先生产了“Digit2000”系列5块超大规模集成电路,作为处理数字电视接收机的心脏。1981年ITT子公司Internet公司宣称已开发成功一套数字电视机,由5只超在规模集成电路组成。1981年后,日、英、法、美、荷兰等国相继开展了数字电视的研究。1983年底,ITT 公司生产的数字电视接收机以ITT和GRAETE(格时茨)为商标出现在西德市场上,后逐步进入欧洲各国及美国、日本市场。SONY公司也在1983年秋的柏林国际音频视频展览会上展出了样机。ITT公司的数字处理芯片,是在接收模拟电视信号的情况下,在模拟高、中频处理以后,经A/D 转换成数字视频信号后进行数字处理,以以便改进图像清晰度、降噪、用倍行或其他方法闪烁。80年代末,国内为了推进该芯片在中国的应用,还成立了数字电视协会,清华大学、电子科技大学、天津大学、上海工业大学、西北工业大学、华南工学院、电子部三所等高校、厂、所相继开始对数字电视的研究。

数字电视发展到今天,国际上已基本形成了三大标准之争:美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的SADB-T系统的DTTB方案。我国的数字电视起步较晚,大多数专家都倾向于使用DVB标准,将数据广播电视技术与数字电视广播结合在一起形成了DVB-C数字电视和数据广播的一个完

整开始。

数字电视取代模拟电视是发展的必然趋势,但实现起来决非易事,还要有一个相当长的过渡期。一是现存的各种模拟设备摊底大,各电视台发送端的摄、录、制作和播出设备的投资过于昂贵,尤其是中、小电视台的资金不够充裕,不可能将原有的模拟设备一次性弃之不用。二是用户家中现有的数亿台模拟电视接收机的更新是个大难题。这就需要根据我们的国情,通过周密的调查、论证、制定科学的发展策略和规划,采用渐进的平稳过渡方案,既要考到原有的模拟设备继续发挥作用,又要使新引进的数字设备有尽可能长的服务期限。我们可以充分利用现有HFC网的丰富频率资源和巨大客户资源,在同一个网络,在不影响现有模拟电视播送的情况下,试验、示范和发展数字电视,让模拟信号与数字信号共存,更可以让数字高清晰度电视(HDTV)与数字标准清晰度电视(SDTV)共存。像彩色电视接收机取代黑白电视接收机一样采取“共存”、“兼容”的方式逐步将模拟设备向农村,推向低价,最终淘汰。

二、宽带网络迅速发展使数字电视的推广更加迫切

随着Internet的迅猛发展及人们对高速数据传输业务的需求,传统的窄带网络已很难满足日益增长的数据传输需求,宽带网络服务正迅速发展起来。通过宽带网络,您可以直接上实时欣赏电影,采用MPEG-1/MEPG-2压缩,使图像栩栩如生。上海科投同济信息技术有限公司推出的互动式点播系统让您随心所欲,可以通过网络浏览目录、选择节目、调节音调和音速,实现快时、重放、暂停等功能。

利用可寻址数字加解扰系统可为用户提供更加优良的服务。例如:用户可以通过双向系统中的反向通道(对单向系统来说,可通过电话)进行视频点播,有线电视台可能该用户播出特定的节目,采用寻址方式只让该用户收看其他用户则因为地址码不对根本收不到解码信息,无法解扰收看,而采用压缩打包的流播放技术,下载Ih的节目只需3-5min。

英国一家统计咨询机构预计,到2010年,全球宽带市场将超过5800亿美元,将有约60亿家庭有宽带需求。

宽带网络主要包括骨干网和接入网面两大部分。骨干网通常是基于光纤的,实现大范围(全球)的数据流传送,采用高速传输网络(如SONET 或SDH)传输数据,高速包交换设备(如ATM和基于IP的交换),提供网络路由;接入网提供用户和骨干网之间的连接,可选择的方案有多种,考虑到降低成本可选用现有的宽带有线电视(CATV)网络,进行光纤到路边的HFC升级改造。

国家“863”计划重大课题-全业务网接入传输系统项目已于去年在武汉通过验收,这标志着我国宽带接入研究获得重大突破,它依靠光纤建立一个全业务平台,实现互联网、视频点播、普通窄带业务、有线电视等多种业务高质量接入传输,使用自方开发的155M宽带综合接入设备,充分满足用户的接入宽带要求。

宽带网数字化的发展使每个家庭和电视中心将更容易联系在一起。小型轻便的数字摄录一体机将使变通人拍摄的新闻和节目可直接传到电视中心进而走进千家万户。实际上,引起洛杉矶骚乱的罗德尼〃金事件就是

由住户在楼上用变通家用摄像机拍摄到的。像家庭滑稽录像、奇闻异事等节目将来都可以直接由家庭传送到电视中心,再由中心选择播出。宽带网络会造成就无数的网络上电视台,其交互性、趣味性和海量的节目源将极大地开阔人们的视野,丰富人们的生活,同时也增强了数字电视迅速普及的呼声和需求。

上网需要电脑和电脑知识,期操作使用较复杂。统计数字表明,中国只具有小学文化程度的人口占总人口的80%以上,中国80%的人均收入在1000元/月以下,中国年龄在35岁以上的人口也超过60%。这部分人很难坐在电脑前在网络的世界里随心所欲地遨游,面对外扑面而来的Internet浪潮,更多的是有一种临渊慕鱼却不能退而结网的无奈和失落感。而数字电视或用家中现有的模拟电视接收机加强一个数字电视接收机便宜得多的数字机顶盒(成本只有七八百元或更低)就可以同样享受上网的乐趣,更重要的是操作使用极其简单,傻瓜型,只用遥控器进行操作,5分钟内就可以学会使用。到时候也许我们就可以坐在沙发上,手拿遥控器,像英国天空数字电视台的观众那样可通过多方位摄像角度来观看比赛,并通过球员摄像机跟踪自己所喜爱的球星,随时以自己所想要的方式在屏幕上显示实时球赛统计数据和精彩镜头。

三、电视台全程数字化、网络化

随着电视技术和计算机技术的飞速发展,计算机在广播电视制作和播出中得到广泛的应用,网络化的条件不断成熟。如非线性编辑的发展和应用,存储媒体的容量不断提高而价格为民下降,计算机价格的下降和工作

速度的提高,计算机网络的带宽不断提高,速度不断加快等等。电视设备正向着系统自动化、数字化、固态化和网络化方向发展。几年前,一套非线性编辑系统需要上百万元,而现在只需几万元、十几万元。许多中、小型电视台早已拥用数字磁盘录像机、RAM录像机、电脑动画、非线性编辑系统。而桌上演播室系统、虚拟演播室、视频服务器纯以太网络制播系统等正逐步进入电视台。随着真正的MPWG-2 IBP帧制播网在中央电视台落成,MPWG-2采用IBP帧间压缩方式,在较低的数据传输率上实现广播级品质。视频网与计算机网的结合,可实现硬件共享、节目素材共享,从而使电视节目从前期采集、制作存储、播出、卫星传送到家庭收链路的全面MWPG-2成为可能。索贝、易达、科投同济等厂商都实现电视强无纸化、全程数字化、网络化的解决方案,为数字电视的开播作好了准备。而美国早在1997年底就有若干个试验台成功地进行了数字电视的试验播出,并采取了政府强制过度方式,要求在5年内,所有商业电视台要全部转向数字电视广播,6年内包括非商业电视台在内的所有电视台转向数字电视广播,希望在2006年能收回所有的NTSC频道。我国从1997年1月1日10个省上卫星开始,也都使用了DVB标准。年前信息产业部数字电视标准化工作在京召开,全国“数字电视标准工作组”正式成立。

最近我国政府制定了数字电视广播的计划,预定到2005年停止模拟卫星电视的播出,全部彩数字电视。开播交互工数字电视的好消息也频频传来“Open TV帮助上海有线电视网于2月开播交互电视,初期用户有100万户宽带有线电视家庭;四川省SCN数字电视正式运行半年后于5

月1日正式开播,成都市30万省广电有线网络用户在加装数字机顶盒后,每月花几元至100元,即可在普通电视接收机上收看多达60套的节目,同时还能享受各种交互服务。

为了引导有线数字电视健康发展,广电总局发布了《关于我国现阶段有线电视综合业务用户终端体制的意见》、《开展数字电视试验的有关通知》等文件,颁布了《HFC技术规范》和《数字视频广播汉字业务信息规范》、有条件接收系统技术规范》和《数字有线广播信道编码与调试》;去年4月中旬,组织北京、上海、天津、重庆、辽宁、山东、江苏、浙江、广东等省的同志,来京商讨有线数字电视试点问题,拟订了有线数字电视试验计划,准备选择几个经济、技术条件较好、有线电视网络具有代表性的省(市),组成联合攻关组,严格执行国家标准和行业标准,按照广电总局拟订的总体试验框架、试验内容和试验技术路线,开展有线数字电视试总工作。力争在当年底,今年初在网络管理、用户管理、电子节目指南、有条件接收、数字机顶盒、网络连通及升级改造等方面取得了重大突破。

四、用户商的数字化过渡

作为模拟电视向数字过渡期间的解决方案,数字机顶盒(DSTB简称STB)是一种集电脑、电视和电信技术为一体的高科技产品,支持现有模拟电视业务和未来数字视频业务。从使用上讲,它是以电视机为显示设备,接收来自各种数字广播系统数字信号的用户端数字设备。1998年11月1日,美国的家庭采用数字电视机或模拟电视机+数字机顶盒接收数字电视

信号,在全世界首先开始了ATSC标准的数字电视广播;同月15日英国采用了模拟电视+数字机顶盒的方式开始了DTB-T标准的数字电视广播。显然,STB成了信息高速公路固定综合商的成员之一。现在STB种类较多,产品推陈出新,层出不穷,为模拟电视向数字电视过渡搭起了桥梁,加快了过渡过程。

目前,IBM专门为高端电视机顶盒推出了4款新型芯片组,可使普通电视机具备上网浏览、支持Java、电子商务等功能,并且还集成了硬盘,可下载MP3文件和其他格式的多媒体内容国以存储和欣赏。去年年底IBM和Open TV联合宣布双方已达成了一项协议,IBM将在基于它的下一开Power PC芯片机项盒中使用Open TV的交互电子邮件。该软件允许观众通过电视收发电子邮件,从不同的角度观看电视节目,还可以通过遥控器订购影视节目。

飞利浦电子公司宣布,已经利用德州仪器公司的ADSL调制解调芯片组,开发出具有宽带上网功能的数字机顶盒,这种机顶盒具有视频点播的功能,可能过过电话线把宽带娱乐服务引入变通百姓家,提供流式音视频等各种宽带内容。ADSL数字机顶盒提供了完整的可编程功能,让用户通过简单的软件升级,提供更高的传输速度能及更丰富的服务内容。

芯片厂商科胜讯系统公司也宣布,将与软件开发商Liberate技术公司合作,共同开发生产更便宜的数码机顶盒平台,全面支持日渐普及的互动应用,如互动电视、网络浏览器、电子商务及个人录像等。

三星电视和Internet TV Networks共同研制开发出网络电视专用机顶

盒,采用了Pentium级处理器和微软的Windows CE操作系统,32M/24M 内存,并有画中画功能,可上风及收看电视。

实达网络科技公司推出一款基于IP的全功能数字机顶盒VOD 4000,利用网络的高带宽和MP1/MP2的视频解码技术,以电视机为显示设备,可实现高质量的数字视频节目点播Internet浏览、收发E-mail、网络游戏等。接口的通用性和开放性还为用户提供了方便的二次开发环境,使“光纤到楼、以太到户“的梦想成为现实。

同洲互动顶盒作为CCTV首选互动电视节目接民设备,已于今年6月1日起为中国观众提供了世界杯足球赛现场互动体育节目。同洲公司最新研制的互动数字有线电视机顶盒CDBC 2100拥用强大的处理功能,符合DVB-C/MPEG-2标准,可以解Irdeto Access Version2方式加密节目,内嵌Open TV EN2中间文件,可实现交互式电视节目,如:新闻、天气预报、广告、游戏等高质量、高清晰度的互动电视画面,观鑫在收看现场转播的同时,还可以查询喜欢的球星资料和赛事情况,浏览体育新闻。五、当前亟待解决的一些问题

数字电视是一个全新的系统,从节目制作播出,传输到用户接收、系统运行与管理等,都完全不同于现行的模拟电视系统。因此,一方面要加强与之相适应的管理体制的建设,加一方面还需要注意数字电视节目的制作,实现数字电视可持续发展。可以说,影响数字电视推进因素已不仅仅是技术问题,而是涉及到像数字电视管理体制的建立、标准的制订和节目源建设等诸多问题。

1)数字电视管理体制建设问题

当前,数字电视技术的发展可以捷报频传,而相比之下对技术运用,推广的相对复杂的环境和体制因素的研究,显得十分迟缓。技术手段的实现需要体制上的保证,建立相应的管理体制是推动数字电视发展,特别是推进频道专业化和付费电视业务开展的关键。在数字电视推进过程中,管理体制问题必须放在显著位臵加以考虑。完整的数字电视系统分为节目制全播出、频道集成服务、传输分配和用户接收等四个方面,其中频道集成节目制作播出、传输分配和用户接收等环节的纽带,是数字电视运营的关键。有关频道集成服务的设臵以及分层研究必须尽快提到议事日程上来。

用户收费建议实行分区管理,中央、省、地(市)、县四级,各级之间按统一的接口连接。各级用户管理系统必须与银行联网,实现广电系统的各级用户管理部门与银行的统一结算。

2)数字电视标准制订问题

标准是技术的法律,是技术部门依法行政,依法管理的依据,近年来不断得到有关方面的重视。数字电视从传输方式上讲大致可分为三类:卫星数字电视广播、有线数字电视广播和地面数字电视广播。目前,数字演播室标准、卫星数字电视广播标准已作为国家标准颁布。1997年我国开始进行卫星数字电视的传输业务,但卫星直播业务的开展,目前正在研究之中。

地面数字电视广播标准的出台还需要一段时间,原因是地面数字电视广播在国际上没有统一的标准,目前主要有欧洲DVB、美国ASTC、日本

ISDB三种制式。我国有关科研机构─广科院、HDTV总体组、清华大学、电子科技大学等经过几年努力,已经取得了较大进展,提出五种方案,地面传输标准将在以上方案测试、优化后形成,预计在2003年将出台。

有线数字电视广播标准已作为行业标准颁布,其代码为CY/A 174-2001。影响数字电视发展的重要草案,即《HFC数据接入系统技术规范》有条件接收(CA)标准和业务信息(SI)标准,以及与之相配套的电子节目指南(EPG)和用户管理系统(SMS)等标准广电总局于2001年6月份提出,目前正在修改、完善。

3)数字电视节目源建设问题

实现数字电视可持续发展,一个重要的前提是必须具备优秀的节目源。技术只是实现数字电视广播的手段,大量优秀的电视节目才是推动数字电视持续发展的不竭源泉。为此,数字电视的健康发展要以节目为龙头,加强数字电视节目平台建设,加强节目政策、管理体制的研究,各方面有机配合,协调发展,形成一个有利于数字电视整体推进的和谐统一的环境。

六、结束语

数字电视是当前广播影视科技发展的制高点,是广播影视发展潮流,它将关系到广播电视的发展前景,抓住了它,可以起到一点带面的作用,迅速提高广播影视系统的高科技含量和实务。怎样把握发展方向,掌握发展进度,引导其健康地发展,是历史赋予我们管理部门的责任。我们要把国家利益和整体利益放在首位,把工作重心放在那些关系全局发展的关键性技术试验与标准制定上,既积极又有序地推进,力争明年有所结果。以

上情况供关注数字电视发展的同仁们参考。

参政文献

1、常艳春浅谈数字电视的发展

2、周毅孙苏川数字电视技术工作近况俞迁杨晓东

第二章广播电视全面数字化的意义

广播电视科技事业发展趋势看,数字化和网络化不仅是方向,更是目前的紧迫任务,其中数字化是基础,因为今后我们所建立的系统,网络和影视节目平台,都将实现数字化,这是由数字化的先进性和优越性决定的,所以充分认识广播电视系统全面数字化的意义,理解和掌握数字化的基础知识和关键技术,对我们迎接未来挑战是十分重要的。

一、提高节目质量、提升业务层次

随着社会不断发展,人们对看电视、听广播也提出更新更高的要求,如广播音质要达到CD级,屏幕要有更广的视角,图像逼真,临场感强,节目内容多样化,信息容量大,收听收看随心所欲,变单向被动接收为双向互动参与等。传统模拟系统由于受到固有技术弱点的种种限制,无法适应新的要求,而数字化为我们提供了一套全新的技术解决方案,可显著提高节目质量,改变播出方工,从而满足不同业务层次的需求。

二、节目采集、制作、存储、监控方便快捷

数字化后,摄、录、编、播各系统设备的大部分电路是数字电路,可以用大规模或超大规模集成电路实现,使设备小型化、集成化、智能化、很容易实现全程监控,从而提供更有效的安全措施;所处理的是数码信号,便于计算机进行各种处理和制作,如声音混合,图像修改、画面重叠、背景更换等,从而使节目制作充分直接接入输入数据库或从数据库提取,避免以磁带、录像带方式所在的大量人力、物力、及所造成的损伤。另外,记者可以像打电话一样,利用网络向节目制作中心传送采集的内容而普通

的单位、家庭和个人,也可以随时向电台、电视台传递自己的信息。三、频率资源实现大幅增值

社会的信息化,促使新的通信业务层出不穷,原本就有限的频带资源越来越成为瓶颈。如:本系统内68套开路频道加增补频道44套也只有上百套,无法满足全国大联网形势下众多电台,电视台上网传播的要求,同时高低端频率的巨大差异,也给用户分配网络提出也苟刻的要求,数字化的关键技术是码率压缩和高效通道编码,使原来只能传送1套节目的8MHZ带宽内可传送4~8套(通常为6套)节目甚至更多,人仅满足广播电视节目的传输,还可以进行多功能开发,使现有频率资源大幅增值。

四、传输技术大飞跃,播出方式多样化

数字化使广播电视信号使用与数据通信、计算机等媒体完全相同“0”和“1”符号,一方面可让我们完全采用数据通信中最先进的传输和交换技术如SDH、TCP/IP等来改造、提升广播电视播出系统,实现传输技术大飞跃;另一方面,广播电视节目也可以通过其他通信通道如因特网等实现播出,从而彻底突破原来系统的限制,促进播出方式多样化,扩大覆盖面。

五、建立综合信息网,促进社会信息化

传输手段数字化必然带来整个系统的网络化,这样,在广播电视的传输通道中完全可以实现广播电视、通信、计算机等不同业务的最佳组合,开展各种功能的信息服务,使原来单一的广电网升级为综全信息网,有力地促进整个社会的信息化。

六、新高数字电视的先进性

新高数字电视技术具有的先进性,主要体现在以下几个方面:

a)数字信号在传输过程中通过再生技术和纠错技术、编解码技术使噪声

逐步积累,基本不产生新的噪声,保持信噪比基本不变,收端图像质量基本保持与发端一致,适合多环节、长距离传输。

b)数字电视设备输出信号稳定可靠,能够避免在模拟系统中非线性失真

对图像的影响,消除了微分增益和微分相位失真引起的图像畸变。c)易于实现信号存储,使用各种数字处理,如帧存储器、数字特技机、

数字时基校正器、产生新的特技形式,增强了屏幕艺术效果,数字电视信号具有极强的可复制性,用在节目制作上可提高图像质量。

d)数字技术与计算机配合,可实现电视设备的自动控制和操作。

e)采用数字压缩技术使传输信道带宽比模拟电视明显减少,通常为模拟

电视的1/4左右,甚至更小,这样可以合理利用各种类型的频谱资源,传送更多的电视节目。

第三章数字信号流程、基本概念和几种关键技术数字化产生众多新系统、新技术、并且还在不断产生更多的新知识。本章围绕数字信号流程这条主线,介绍一些最基本的概念和几种关键技术。

一、抽样、抽样频率

模拟信号在时间和幅度上是连续的,数号信号在时间和幅度上是离散的,因此,电视信号的数字化,首先要在时间上将模拟信号离散化,即抽样。抽样时主要考虑以下3个问题:①满足奈奎斯特抽样定理,即f≥2fm;

②统一模拟电视PAL、NTSC、SECAM三大制式;③使样值符合正交结构,即样点结构图是每行对齐,每场重复,便于处理。因此,ITV-R.BT.601规定,抽样对像是Y、PR、Pb分量编码,Y的抽样频率是13.5MHZ、Pr、Pb的抽样频率均为6.75MHZ,这样每行亮度样值数为720,2个色差信号样值数均为360、,形成统一的4:2:2格式。

二、量化、量化比特数

实现幅度值上的离散化,就是量化。这时主要考虑两点:①在满足量化失真不影响图像质量的前提下,尽量减少量化级数;②使量化级适应信号幅度的变化,即大量化级对大信号,小量化级对小信号,使信号幅度生变化时信噪比趋于一致。前者用量化比特数表述,2n=量化级数,几为量化比特数,后者采用非线性量化实现。ITV-R.BT.bo1规定n=8或10,相应的量化级数为25b,1024。

三、编码、信源编码和信道编码

抽样、量化后的信号还不是数字信号,需要把它转换数字符合,这一过程称为编码,即用几比特二进制码来表示已经量化了的样值,每一个二进制数对应一个量化值,然后把它按次序排列,得到二值符号组成的数字信息流,可见用这种方式组成的符号串的频率等于抽样频率与量化比特数的乘积,称为数码率。由上可知,Y为的数码率为13.5×8=10Mb,Pr与Pb的数码率约为6.78×8=54Mb,以时分方式传送时的总数码率为108+54+54=216Mb,将极大占用传输通道的带宽,这术是要求把216Mb,降为具有实际传输价值的几兆比特,这一过程称为信源编码,其手段是使用一定集本的码率压缩工具,如MPWG-1规定,首先选择合适的空间分辨率,用运动补偿减少图像时间方向的冗余,再组合预测编码、DCT变换、系数量化和可变字长编码等,去除空间方向的冗余来达到码率压缩的目的。MPWG-2的每一类都包括压缩和使用方法的一个集合,不同的类意味着使用不同集合的码率压缩工具,应用于不同的系统要求。

不同的通道和设备对所要进行传送的数字信号都有一定的频率限制,同时传输过程中能量的损失、噪声的干扰都会使传送的码流发生差错,这就要求在信源编码和传输通道之间插入某种编码,即信道编码。其目的主要是:①使码流的频谱特性符合通道的频谱特性符合通道的频谱特性;②即使出现差错,也能得到纠正。前者用频谱成形技术,后者用差错控制技术。

数字信号在通道中传输,可分为基带传输和载波传输两种方式。基带传输是把数字信号直接送入线路进行传输,此时,可通过选择合适的脉

冲形状和修改脉冲序列的性质来改变数字信号的频谱特性,使之与线路的频谱特性相匹配。改变脉冲序列的性质有多种办法,如选择不同的传输码型或增加冗余、改变原信号的编码符号,或用伪随机序列进行扰码、改善码列的统计特性等。载波传输则用原信号去改变载波的某一参数来实现频谱搬移,其目的是除了实现频谱特性匹配外,还可以通过时分、频分、波分复用的方法使信源和信道的容量相匹配,主要技术有四相相移键控QPSK,正交振幅调制如64QAM,256QAM,正交频分复用CDFOM,分别应用于卫星、电缆电视和地面广播等不同的播出系统。

差错控制技术主要应对两种情况:①误码率较低时,利用某种数字关系,对原来各自独立的码元进行运算,得到监督码元,来进行检错和纠错;

②对付大规模突发误码,则对电视信号采用行编织和场纺织,使原来集中的误码分布到整场,或采用映射编码,使误码向低位集中,减少误码所引起的输出电平误差,或用邻近的像素去替代误码等方式,实现减少误码的观感觉干扰,达到掩错的目的。常用的编码技术有汉明码、循环码、里德-索罗门码、卷积编码和TCM格形编码。

四、音频信号编码

DAB音频信号使用的信源编码,叫掩蔽型自适应通用子频带集成编码与复用,英文简写为MUSTCAM。其原理是将宽带声音信号的频谱分割为带宽均为750MHZ的32个子频带,用FFI完成离散傅里叶变换,再利用心理声学模型和音频信中与统计的内在联系,去除冗余,实一码率压缩。它与MPWG-1规定的声音编码是一致的。

至此,模拟信号已经转换成为数字信号,可以在各种数字通道中传输了。

五、几种关键技术

1、数字压缩编码技术

由于数字电视信号信息量大,数码率高,如不加压缩,则不可能在通常信道中传输,而在实际的信源中,信息码之间存在很大的相关性,去除这些相关性,即可大大压缩码率。

在编码技术领域里,主要有用于静止图像编码的JPGE和用于运动图像的MPWG系列两种。对于运动图像的压缩编码,国际组织制订了MWPG的国际标准(MWPG是运动图片专家组的简称)。MPWG影视压缩过程包括滤波、彩色空间变换、数字化、分辨率转换、图像变换、量化和编码7个步骤。其中前4个步骤又称为图旬预处理,以获得较大的压缩率与提高图像质量。后3个步骤为图像压缩,即将图像分成8×8个像素的图像块,然后用数字方法如离散余弦变换,把空间域表示的图像变成频率域中的系数,再对系数按不同等级量化,减少高频分量,最后再采用无损压缩技术Huff maan编码或算术编码对量化后的数据进行编码。电视图像是由一帧图像拼成,每一帧图像都可采用静态图像压缩技术,使用JPEG(Joint Photographic Experts Group)算法。对电视图像的另一压缩方法是只传送图像中的变化部分,即运动估计(Motin Estima Tion)算法。由于MPWG采用多种压缩技术,可以获得相当高的压缩率,如MEPG-1,MWGP-2,MWGP-4和MEPG-7等等。其中MPWG-1是低精度图像模

数字电视原理 06_第六章_数字电视概述

第六章数字电视概述 王晓亮 wxl_ee@https://www.docsj.com/doc/8714832079.html, 中国民航大学电子信息工程学院 天津市智能信号与图像处理重点实验室

第六章数字电视概述 6.1 数字电视的优点与发展 6.2数字电视系统 6.3视频的取样 6.4视频的量化 6.5标清数字电视参数

6.1 数字电视的优点与发展 数字电视的优点 抗干扰能力强,噪声不积累; 采编容易; 易于集成,使通信设备微型化; 易于加密处理,且保密性好; 带宽小,传输频道多; 使电视网与电话通信网、计算机互联网的融合成为可能。

6.1 数字电视的优点与发展 数字电视的发展阶段 第一个阶段为个别电视设备的数字化阶段 第二个阶段为全功能数字电视演播室阶段 第三个阶段为数字视频广播阶段

6.1 数字电视的优点与发展 数字电视三大传输标准 美国的ATSC ?1996年12月,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)通过了美国数字电视地面传输标准,称之为 ATSC(Advangced Television System Committee) 欧洲的DVB ?1993年,欧洲各国的许多广播电视组织和厂家共同确立 DVB(Digital Video Broadcasting),即数字视频广播项目 日本的ISDB-T ?日本于1999年提出的地面数字电视广播标准为 ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)-T,又称 为地面综合业务数字广播标准。

6.1 数字电视的优点与发展 数字电视国际发展概况 1996年4月法国开播了第一个欧洲商业化数字电视广播。到1999年6月欧盟数字电视市场价值已经超过20亿欧元。在1997年12月~ 1999年6月期间,欧洲数字电视收人增长超过一倍。 英国在1998年11月开始数字地面电视商业广播,其用户在2000年底已经达到101万2千。英国天空广播公司1998年7月开始卫星数字电视广播,到2002年底用户已超过500万。 法国数字电视用户自1996年以来年均增长率157%,数字电视用广已占所有电视用户的10.3%。 意大利自1996底以来年均增长率为220%。 西班牙数字电视的用户1999年6月已经超过100万户,前一年的增长率接近300%。 德国1999年6月数字电视的用户已经达到85.5万户。

数字电视技术的概念及其发展史

前言 随着时代的进步,电子技术也运用于各类行业和生活用品中,人们对生活的需求也越来越高,尤其是与人们日常生活息息相关家电类用品,比如电视。如今的电视技术已经发展到了数字化时代,数字电视技术的应运而生给人们的生活带来了前所未有的改变,而数字电视也已经走进到各家各户中,数字电视的技术优势必然会取代模拟电视,数字技术的应用会使电视技术开辟一个新天地。当然模拟技术在局部小范围的电视技术上也会占有一定市场。数字电视为电子信息产业提供了一个难得机遇。从模拟电视广播向数字电视广播的过渡,将带来上万亿元的市场,它必将成为我国新的经济增长点。数字电视已不仅仅是传统意义上的电视,而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务,是3C融合的一个典范,是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。这样的数字电视明确的显示着人们生活水平的不断提高。 本文通过查询资料来了解和阐述数字电视技术,以及数字电视的优点和未来的发展趋势。

1、数字电视技术的概念及其发展史 1.1数字电视的概念 数字电视是指从节目的采集、录制到发射、传输、接收等所有环节中,都使用数字电视信号或对数字电视信号采用数字处理和调制的方法,是一种全新电视系统。它由信源、信道与信宿三部分组成,其组成方框图如图1-1所示: 数字电视按信号的传输途径可分为三种:数字卫星电视(DVB-S )、数字有线电视(DVB-C )和地面无线传输数字电视(DVB-T )。数字电视按其传输视频比(图像清晰度)可分为三类:数字高清晰度电视(HDTV )、数字标准清晰度电视(SDTV )和数字普通清晰度电视(LDTV )。按显示屏幕幅型比分类,数字电视可分为4:3和16:9幅型比两种类型。按照产品类型结构分类,数字电视可分为数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视机等。 数字电视的优点:1)传输图像质量高,传送距离远2)频道资源得到了充分利用 3)提供了全新业务,易于实现有条件接收4)可降低发送功率,扩大覆盖范围

数字电视技术

1数字电视概念 1.1数字电视定义 数字电视是电视数字化和网络化后的产物。数字电视是一个系统,是指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收、显示等全过程的数字化,换句话说就是系统所有过程信号全是由O、1组成的数字流。 数字电视已不仅仅是传统意义上的电视,而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务,是3C 融合的一个典范,是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。 1.2数字电视与模拟电视的对比 数字电视采用的技术与原模拟电视有着很大的不同。其技术比较见下表。 1.3数字电视的优势 1)现有模拟电视频道带宽为8MHz,只能传送一套普通的模拟电视节目。采用数字电视后一个频道内就传送1—8套数字电视节目(随着编码技术的改进,传送数量还会进一步提高),电视频道利用率大大提高。 数字电视与模拟电视的技术比较 2)清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强。在同样覆盖范围内,数字电视的发射功率要比模拟电视小一个数量级。

3)可以实现移动接收、便携接收及各种数据增值业务,实现视频点播等各种互动电视业务,实现加密/解密和加扰/解扰功能,保证通信的隐秘性及收费业务。 4)系统采用了开放的中间件技术,能实现各种交互式应用,可与计算机网络及互联网等的互通互连。 5)易于实现信号存储,而且存储时间与信号的特性无关,易于开展多种增值业务。 6)由于保留了现有模拟电视视频格式,用户端仅需加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目,利于系统的平稳过渡,减少消费者的经济负担。 1.4数字电视的应用范围 1)基本业务:只要节目源许可,用户可以收看数百套数字电视节目,以及几十套调频广播节目和数字音频广播(DAB)节目。 2)扩展业务:可提供如图文电视、电视会议、数据信息广播、加密电视、视频点播等。 3)增值业务:可通过双向传输系统进行交互式的多功能应用,如互联网接入、远程教学、远程医疗、电子邮件、计算机联网、数据通讯、家庭保安监控等多媒体信息服务。 1.5数字电视的弱点 数字电视并不是完美无缺的,它同样存在着一些弱点。例如在取样的过程、量化误差、压缩编码所带来的信号损伤,在节目制作及传输过程中贯通延迟。有些损伤可以修复,并不影响图像的最终质量,而有些损伤只能通过一些补偿措施削弱它的影响,但这并不能影响电视领域向数字化的转变。与电视信号数字化后所带来的好处相比,这些影响往往会被忽略。 2数字电视分类 2.1按信号传输方式可分为:地面无线传输数字电视(地面数字电视);卫星传输数字电视(卫星数字电视);有线传输数字电视(有线数字电视)。 2.2按图像清晰度可分为三大类 1)数字高清晰度电视(HDTV):需至少720线逐行或1080线隔行扫描、屏幕宽高比应为16:9、采用杜比数字音响,能将高清晰格式转化为其他格式并能接收并显示较低格式的信号,图像质量可达到或接近 35mm宽银幕电影的水平。 2)数字标准清晰度电视(SDTV):必须达到480线逐行扫描,能将720逐行、1080隔行等格式变为480逐行输出,采用杜比数字音响。对应现有电视的分辨率,其图像质量为演播室水平。 3)数字普通清晰度电视(LDTV):显示扫描格式低于标准清晰度电视,即低于480线逐行扫描的标准。对应现有VCD的分辨率。 2.3按照产品类型可分为

数字电视培训教材

数字电视培训教材 材料扼要的介绍了数字电视的有关概念、数字电视的长处、数字旌旗灯号传输概论、数字电视前端的构成、数字电视收集根本指标、有线数字电视故障分析与检修、以及分前端设备治理与保护七个方面内容。 数字电视的有关概念 1. 数字电视 数字电视是指包含节目摄制、编辑、发送、传输、存储、接收和显示等环节全部采取数字处理的全新电视体系。 数字电视按其传输门路可分为3种:卫星数字电视(DVB- S )、有线数字电视(DVB-C )和地面数字广播电视(DVB-T X 2. 有线数字电视 有线数字电视指应用有线电视传输收集,将数字节目源经由编码调制,送到用户终端的数字解码接收机(又称机顶盒L 3 ?付费电视 付费电视不合于现有的根本公益电视。它知足人平易近群众个性化、多样化、多层次的文化需求为根本目标,以频道专业化、对象

化为重要标记,以收取用户办事费为重要盈利方法。

4. 数字电视广播的国际标准 今朝数字电视标准有3种:美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB ,个中前两种标准用得较为广泛,特别是DVB已逐渐成为世界数字电视的主流标准。 二.数字电视的长处 与模仿电视比拟,数字电视有如下长处: 1. 图像传输质量高■距离远。数字电视旌旗灯号在传输过程中,多次中继后不会产生干扰和噪声的积聚,同时可采取纠错编码技巧,进步抗干扰才能。所以数字电视在传输中保持信噪比根本不变,收端图像质量根本保持与发端一致,且传输距离不受限制。 2. 频谱资本应用高。数字电视采取紧缩编码技巧”在一个8MHz带宽的频道内传输6-8套电视节目。而模仿电视只能传输一套节目O 3?旌旗灯号稳定靠得住,设备保护简单,应用便利。模仿电视旌旗灯号数字化后,旌旗灯号以二进制码的情势出现,它只有"0〃和L"两种状况,二进制数字旌旗灯号不受电源波动、器件非线性的影响,所以旌旗灯号能保持稳定、靠得住。 处理数字旌旗灯号可采取大年夜范围集成电路,可降低了设备的功耗,削减体积,进步了设备的靠得住性。

考题电视原理期末(第一套评分标准)分析

《电视原理》考试试卷(第一套)评分标准课程号30 考试时间100 分钟 适用专业年级(方向):电子信息工程2012级 考试方式及要求:闭卷考试 一、填空题(每空1分,共30分) 1、我国广播电视扫描中:一帧标称行数Z =(625 )行,行周期T H =(64s ),场周期T V =(20ms )。 2、数字电视包括(HDTV )和SDTV,数字标准清晰度电视SDTV的图像 质量相当于模拟电视演播室水平,图像分辨力PAL制为(720 ×576 ) 像素,NTSC制为720 ×480像素。国际上四个数字电视传输标准分别为 美国的ATSC ,欧洲的(DVB ),日本的ISDB和中国的( DTMB ) ,采用 的信源编码标准均是(MPEG-2 ),音频压缩编码方面,四个数字电视标

准体系则采用了不同的音频压缩方式,其中美国ATSC采用(Dolby AC-3 )标准,我国制定了具有自主知识产权的音视频编码标准(AVS )。 3、为便于联合运用帧内编码和帧间编码技术,把由连续的电视画面组成的视频序列划分为许多图像组,每个图像组由几帧或十几帧图像组成, 这些图像相互间存在(预测和生成)关系。图像组的第一幅图像是采用帧内预测编码的图像,称为(I图像),采用前向帧间预测编码的图 像称为(P图像),而B图像是采用(双向帧间预测编码)的图像。 4、宏块的三种构成方式中,亮度块的数目均为(4 ),而色度块的数目4:2:0色度格式为(2 )、4:2:2色度格式为(4 )、4:4:4为8。 5、PAL D解码器中梳状滤波器方框图: 作用:(1)(实现色度信号两行电平均)。(2u(t))(2v(t))

数字电视基础技术要点

数字电视基础技术 一、数字电视系统概述 电视技术的迅速发展,使它的使用范围早已超越了广播娱乐界,被广泛地应用到文化教育、科研管理、医疗卫生、公安交通、军事宇航和人们日常生活的各个领域。随着信息和知识时代的到来,信息和数字技术取得了巨大的发展,电视技术在经历了从无到有、从黑白电视到彩色电视的革命性转变后,自然而然的进入了从模拟电视到数字电视的第二次革命。 1.1数字电视的概念 所谓数字电视,就是将传统的模拟信号经过抽样、量化和编码转换成由二进制数组成的数字式信号,然后对数字式信号进行各种功能的传输、存储、记录和接收等各种处理的电视技术。 信号的数字化,将非常有利于用计算机对其进行处理、控制、监测。这个良好的技术平台将为新业务的开发提供非常大的发挥空间。数字电视系统简图如下图。 1.2 数字电视的优点: 频率利用率高:采用了先进的图像压缩编码技术,使每套节目占用的频带变窄,一个模拟电视频道可传送6~8套标准清晰度数字电视节目;对于用户来说,意味着可供选择的节目将更加丰富,同时,大容量的节目、低廉的传输成本和广泛的收视将使网络运营费用大幅度降低。 抗干扰力强:数字电视信号的信号噪声比与连续处理的次数无关,在传输过程中,无噪声积累,不会降低信噪比,它不受地理因素的限制,几乎可以无限扩大覆盖面。 清晰度高:接收端画质接近演播室水平;

音频效果良好:可提供5.1的环绕立体声; 服务类型多样:包括传统广播类基本业务、广播电视增值业务和数据通信类新业务; 可控可管理:利用CA系统对节目进行加密控制,SMS系统进行用户管理; 扩展性强:开放的业务平台,适合大规模业务经营,符合未来技术发展趋势。 1.3 数字电视的意义 数字电视的技术优势,无论是对于消费者,还是对于相关企业,甚至是对于整个电子产业、广播行业,都意味着一场巨大的变革。对于消费者而言,数字电视不只是图像更清晰、声音更逼真、屏幕更大及频道更多,而且集电视、电脑、电信的功能为一体,使电视的用途由单一性向多元化发展,成为千家万户进入信息高速公路的便捷通道。对于电视机厂家、电视台、电视制作和传播媒体而言,数字电视的出现既是一种挑战又是一种机遇,它所带来的电视市场的扩容潜力将无可估量,利用数字电视的交互式特点,开展各项增值业务,将推动多种行业的发展。 二、数字电视DVB系统 DVB-C系统原理图 DVB-C系统主要由信源系统、EPG管理系统、复用和加扰系统、编码和调制系统、条件接收系统、运营支撑系统、存储播出系统、回传处理系统、其它辅助系统等几个部分组成。 2.1信源系统 数字电视信源系统:包括数字卫星信号的接收,模拟信号的编码,SDH网络信号的分

电视节目制作技术模拟试题

一、填空: 1.电视制作的方式_ ENG方式电子新闻采集、EFP方式电子现场制作、ESP方式电视演播室制作。 2.电视制作的手段实况直播;影片制作;录像制作;电子制作。 3.ENG方式的特点-既可以先摄录,后编辑;也可即摄、即播、即录(实况播出/录像)。 4.连续电子快门在拍计算机屏幕情况下使用。 5.使用增益功能后,画面会出现__________________变化。 画面变亮、杂波会增多,图像信噪比下降,画面上出现雪花干扰 https://www.docsj.com/doc/8714832079.html,D的中文说法是___电荷藕合器件___。 7.磁带电子编辑的实质是_ 电子编辑实质是按一定的要求,完成视频、音频和控制磁迹的对接,并重新排列在同一磁 带上。 8.插入编辑的条件是在已录制有完好信号的磁带上进行。 插入编辑方式则必须在已录制有完好信号的磁带上进行(已经录有控制磁极的磁带—母 带),然后根据需要更换某一段信号内容(或声音或图像),即消去原有的信号而插入新 的信号内容。 9.电视特技的类别_ 1、光学特技___ 2、机械特技_ 3、模拟特技 4、数字特技 10.非线性特技的含义是___________________________。 11.演播室方式的特点既可以先摄录,后编辑;也可即摄、即播、即录(实况播出/录像)。 12.白平衡调节的目的是为了确保在照明条件发生变化的图像中的白色仍然保持白色不 变,图像的色调依然保持自然。 一、填空: 1、电视制作的方式--------、-----------、-------------。 2、电视制作的手段-------、-----------、-------------。 3、 ENG方式的特点----------、--------------。 4、连续电子快门在-----------------情况下使用。 5、使用增益功能后,画面会出现-------------变化。 6、 CCD的中文说法是--------------------------。 7、磁带电子编辑的实质是-----------------。 8、插入编辑的条件是-------------------------。 9、电视特技的类别-------------、------------、------------- 10、非线性特技的含义是----------------------。 11、演播室方式的特点-----------、-------------。 12、白平衡调节的目的是--------------。 网上教程自测题试题(A) 二、简答题: 1、 CCD摄象机的优缺点有哪些? 2、与传统的磁带编辑相比较,非线性编辑有哪些优缺点? 3、虚拟演播室节目的特点。

数字电视基础知识试题

化州分公司数字电视基础知识试题 姓名:部门(单位):得分: 一、填空题:每空格3分 1、1个模拟有线电视频道带宽是();目前,一个频道(频点)最多可传输标清数字电视节目()套,最多可传输高清数字电视节目()套。 2、中国1000MHZ带宽有线电视频带中,共有标准频道56个,其中DS5与DS6间、()与()间、DS24与DS25间共有43个增补频道,标准频道和增补频道总数为99个。 3、RF信号称为()信号,A V信号中,A信号称为(),V信号称为()。 4、我国标清数字电视节目图像分辨率为(),幅形比为();高清数字电视图像分辨率为(),幅形比为()。 5、机顶盒视频和音频输出接口中,一般可输出()、()、()、()等信号。 6、连接A V信号时,连接线颜色图像为(),L声道为( ), R声道为(),L、R分别代表(、)声道。

二、选择题:把下列各题中正确答案的序号填在题后的()内,每题8分 1、下列关于机顶盒HDMI输出口输出的高清信号的说法,正确的是:() A、只是图像信号 B、包括图像信号和伴音信号 C、只能输出高清型号,不能输出标清信号 D、输出标清信号时,只能输出图像信号,没有伴音信号 2、A V信号连接线中,应选择接口组为:() A、V-AL-AR B、R-G-B C、Y-U-V D、Y-Pb-Pr E、S-Video 3、中国大陆的电视制式是:() A、PAL-I B、NTSC C、SECAM D、PAL-D/K 4、数字电视在电视机显示“你没有接收该节目的权限”之类的提示时,可能的原因是:() A、音视频线未接通 B、机顶盒未通电 C、用户没有订制该节目 D、射频信号未接通 5、收不到清晰的电视节目,但可收到部分带雪花的电视节目,可能的原因是:() A、电视机选择了TV状态 B、电视机选择了A V状态 C、电视机选择了HDMI状态 D、电视机选择了3D状态

数字电视原理

//第一章 1.说明色温和相关色温的含义。在近代照明技术中,通常选用哪几种标准光源? 答:色温:当某一光源的相对辐射功率波谱及相应颜色与绝对黑体在某一特定热力学温度下的辐射功率波谱及颜色相一致时,绝对黑体的这一特定热力学温度就是该光源的色温,色温的单位是开(K)。相关色温:当某光源的相对辐射功率波谱及相应光色只能与某一温度下绝对黑体的辐射功率波谱及相应光色相近,无论怎样调整绝对黑体的温度都不能使两者精确等效时,使两者相近的绝对黑体的温度称为该光源的相关色温。五种标准白光源:①标准光源A:色温为2856K的透明玻壳充气钨丝灯。②标准光源B:相关色温为4874K的辐射,光色相当于正午阳光。③标准光源C:相关色温为6774K 的辐射,光色相当有云的天空光。④标准光源D:模拟典型日光的标准照明体D65,相关色温为6504K。⑤标准光源E:假想的等能白光(E白)相关色温为5500K,。 2.彩色三要素的物理含义。 答:亮度:光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。色调:指颜色的类别,通常所说的红色,绿色,蓝色等就是色调。色调与光的波长有关,改变光的波谱成分,就会使光的色调发生变化。色饱和度:是指彩色光所呈现色彩的深浅程度。色调与色饱和度合称为色度,它既说明彩色光的颜色类别,又说明颜色的深浅程度。 3.阐述三基色原理及其在彩色电视系统中的应用。 答:三基色原理是指自然界中常见的大部分彩色都可由三种相互独立的基色按不同的比例混合得到。三基色原理是彩色电视的基础,人眼的彩色感觉与彩色光的光谱成分有密切关系,但不是决定性的,只要引起的彩色感觉相同,都可以认为颜色是相同的,而与他们的光谱成分无关。利用三基色原理就可以大大简化彩色电视信号的传输。 4.什么是隔行扫描和逐行扫描? 答:隔行扫描是指电子束在摄像管的光电靶上拾取图像信号或在显像管上重现图像做匀速直线运动时,将一桢完整的电视画面分为两场,每一场包含了一桢中的所有奇数扫描行或者偶数扫描行,通常先扫描由所有的奇数行构成的奇数场,然后再扫描所有的偶数行构成的偶数场。奇数场和偶数场,两场光栅均匀相嵌,够成一桢完整的电视画面。逐行扫描是指电子束在摄像管的光电靶上拾取图像信号,或在显像管上重现图像时,一行紧接一行的扫描一次,连续扫描完一桢完整的电视画面。 5.隔行扫描有哪些优点和缺点? 答:优点:利用视觉暂留效应,在保证无闪烁感的同时,使图像信号的传输带宽下降一半,可以有效的节省电视广播频道的频谱资源。缺点:行间闪烁现象;并行现象引起垂直清晰度下降;易出现垂直边沿锯齿化现象;隔行扫描产生的视频信号给压缩处理和后期视频制作带来困难。 6.隔行扫描的总行数为什么是奇数,而不是偶数? 答:隔行扫描的关键是要使两场光栅均匀相嵌,否则屏幕上扫描光栅不均匀,甚至产生并行现象,严重影响了图像清晰度。为此,选取一桢图像总行数为奇数,每场均包含有半行。并设计成奇数场最后一行为半行,然后电子束返回到屏幕上方的中间,开始偶数场的扫描;偶数场第一行也为半行,最后一行为整行。 7.如何理解亮度?如何理解对比度? 答:亮度是表征发光物体的明亮程度的物理量,是人眼对发光器件的主观感受。在电视机和显示器中,亮度用于表征图像亮暗的程度,是指在正常显示图像质量的条件下,重现大面积明亮图像的能力。对比度是表征在一定的环境光照射下,物体最亮部分的亮度与最暗部分的亮度之比。电视机和显示器的对比度(C)是指在同一幅图像中显示图像最亮部分的亮度(B max)和最暗部分的亮度(B min)之比。 8.什么是图像分辨力?什么是图像清晰度?这两者的联系与区别? 答:图像分辨力:指相关标准规定的整个数字电视系统生成、处理、传输和重现图像细节的能力。图像清晰度:电视图像清晰度是人眼能察觉到的电视图像细节的清晰程度,

浅谈数字电视技术发展趋势

浅谈数字电视技术发展趋势 摘要:随着数字电视技术的日益完善,数字电视设备不断改进.体积缩小,功能增多,质量提高,使得利用数字技术的数字电视设备在提高稳定性、可靠性和生产率等各方面,都比传统的使用模拟技术的模拟电视设备显示出突出的优越性,,数字电视已经成为当今电视机发展的必然趋势。数字电视的巨大商机使得这条产业链上各个环节的厂商"摩掌擦拳",甚至结盟抱团抢市。更有彩电厂家宣布两年内淘汰模拟电视,只做数字电视和网络电视的生产和销售。本文介绍了数字电视的概念、特点及优点,阐述了数字电视的技术分类、标准、现状以及未来的发展趋势。 关键词:数字电视优越性标准 引言:数字电视的技术优势必然会取代模拟电视,数字技术的会使电视技术开辟一个新天地。当然模拟技术在局部小范围的电视技术上也会占有一定市场。总之数字电视为电子信息产业提供了一个难得机遇。从模拟电视广播向数字电视广播的过渡,将带来上万亿元的市场,它必将成为我国新的增长点。 一、数字电视概念 (一)数字电视定义 数字电视是相对于模拟电视而言的,数字电视是电视数字化和化后的产物。数字电视是一个系统,是指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收、显示等全过程的数字化,换句话说就是系统所有过程信号全是由O、1组成的数字流。 数字电视已不仅仅是传统意义上的电视,而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务,是3C融合的一个典范,是机、传输平台、消费三个环节的聚焦点。 (二)数字电视原理 将电视的视音频信号数字化后,其数据量是很大的,非常不利于传输,因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种:一是在信源编码过程中数字电视模块进行压缩,IEEE的MPEG专家组已发展 制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准,MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求,其应用面很广,它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视 等多种格式,从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。二是改进信道编码,发展新的数字调制技术,提高单位频宽数据传送速率。如,在欧洲DVB数字电视系统中,数字卫星电视 系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(QPSK);数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM);数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。 (三)数字电视与模拟电视的对比

数字教育电视节目制作与应用

数字教育电视节目制作与应用 【摘要】科学技术的进步,以及现代信息技术的飞速发展,使广播电视制作技术进入了数字化时代,广播电。视向数字化、网络化和信息化方向快速发展。数字化的广播电视制作技术为教育电视的制作带来了新 的挑战和机遇。数字时代教育电视节目的设计、制作及教学应用都出现了许多新的特征。分析这些新的特征,探讨数字教育电视节目制作的规律,利用这些特征和规律,促进教育电视制作及其教育应用。 【关键词】数字;教育电视节目;制作;应用 数字教育电视节目制作是指在教育电 视节目制作中,运用多媒体计算机软件、硬件技术对数字电视信号进行处理,在数字化的环境中完成教育电视节目的前期、现场、后期制作。这里的数字信号可以是直接产生的,如数字摄像机产生的数字信号、计算机软件生成的数字信号;也可以是由模拟信号经过数字化过程后产生的,如经过视频与音

频采集卡获得的数字信号等。 一、数字电视节目制作的发展概述 (一)数字电视节目制作的发展历程 数字电视节目制作技术的发展是与计算机软、硬件技术的发展密切相联的,大致经过了以下几个重大发展历程: 1.计算机参与节目制作 计算机诞生之后,早期的产品还是一个庞然大物,应用范围也局限于几个领域。在电视节目中最早应用到计算机是在20世纪50年代的美国总统大选节目中,用它来计算大选的计票结果,在这里,计算机只是充当了一个道具。 2.计算机编辑系统的应用 从上世纪60年代开始,随着电视制作中电子编辑技术的发展,计算机参与到节目制作中来,起到了控制编辑的作用,各种各样电子编辑系统的出现给节目制作提供了极大的便利,直到现在也还是主要的节目制作设备。 3.计算机动画的应用 计算机动画是计算机图形技术在电视

数字电视技术试题

数字电视技术试题 一、填空题: 1、数字电视系统按信号传输方式主要分为有线数字电视、卫星数字电视、地面 _ 数字电 视。 2、数字电视系统主要包括数字电视传输系统、条件接收系统、用户管理系统以 及各种应用系统。 3、数字电视传输系统归属于数字通信系统范畴,整个系统包括信源编码』道 _ 编码、传输 信道、信道解码、信源解码。 4、信道编码包括前向纠错编码、解码、调制、解调和上下变频几部分。 5、前端可分为四个主要的功能块,即信号输入模块、处理模块、信号输出模块 和系统管理模块,每一块都有其特定的功能。所有的功能块之间都是用DVB ASI作为基带数字信号传输的接口格式,并可使用任何基于SNMP的管理系统。 6 STB软件由几个不同的层组成:硬件驱动程序、核心软件、应用程序。 7、对于数字信道的检测和维护,数字信号电平、误码率( BER)、调制误码率 (MER )和星座图等是常用且十分重要的测试指标。 8、国际上数字电视标准体系大致分为三类:DVB、ATSC、ISDB。 9、典型的条件接收系统由用户管理系统、节目信息管理系统、加密/解密系统、加 扰/解扰系统等部分组成。 10、国际无线电咨询委员会CCIR为NTSC制、PAL制和SECAM制规定了共同 的电视图像采样频率,对PAL制,采样频率f s为f s=625 X25 XN=15625 XN=

MHz,其中,N为每一扫描行上的采样数目864。 二、简答题 1、请简述数字电视的优点。 答:?更有效地利用带宽; ?数字信号易于处理和保存; ?抗干扰能力强,传输信号质量高; ?图像清晰度高,伴音效果好; ?服务多样化(数据交互应用等); ?通过条件接收系统,实现对用户和节目的运营管理; ?集中了通信和计算的优势。 2、一个模拟频道带宽为8MHz,实际使用带宽为,因此可传输的符号率为,如 采用QAM64调制方式,请计算实际传输比特率为: 答:Rb Mbps =〔xhg 264)/(1 +〕x(188/204 )~。 3、STB中有哪几种存储器,各有什么作用? 答:STB中常用几种不同的存储器。 a、用于软件的存储器 STB中用大量存储器保存处理数字服务的程序。现在几乎所有的STB中使用 较灵活的闪存取代原来的ROM。电视运营商能在他们愿意的任何时候将新软件下载到闪存中

数字视频技术基础复习题

数字视频技术考复习题 一、填空题 1、MPEG-1视频流采取分层式数据结构,包括视频序列、、图像、 像条、、块共六层。 2、已知HDB3码为-1000-1+1000+l-l+l-100-1+l,原信息代码 为。 3、以在上一帧图像中找到相似的块,这两个宏块之间的位移,称为。 4、数字复接过程中,按各支路信号的交织情况来分,可以分为复 接、复接和复接。 5、视频基本码流(ES)层次结构由视频序列层、、、像条层、 宏块层和。 6、当前宏块与它匹配的宏块之间的差值称为。 7、模拟彩色电视信号,世界存在三种制式,它们分别是制、制 和制。 8、PAL制式彩色电视信号中,为了节省频带宽度,一般将色度信号调制在 -----MHZ的频率上,再安插在信号中。 9、在NTSC制式电视信号中,色度矢量的幅度代表,初 相位代表。 10、标准清晰度电视演播室标准规定,亮度信号每行的取样点 数,取样频率为MH Z。 11、基带传输时,接收波形满足取样值无串扰的充要条件是:仅在本码元的取 样时刻上有,而在其他码元的取样时刻,本码元的值为。 12、准同步复接中一般采用正码速调节,其方式为当缓存器即将读空时,禁止 读时钟输出,使缓存器读出一位,在输出码流中插入一个,可以把码速调高。 13、某一信道传输二进制时,速率为a,如果利用这一信道传输8进制时, 传输速率将是。 14、MPEG-2结构可分为和层,针对不同的环 境,MPEG-2规定了两种系统编码句法,分时是流和流。 15、H.264标准算法在概念上分为2个层次,分别是层和层。 16、H.264除了有I、P、B帧之外,还有2个切换帧,分别是帧 和帧。 17、SDH帧结构由和两大部分组成,他们的字长分别 ()和。 18、在一个STM-1中,可包容的基群个数为。

电视原理试题和答案打印版[答案]

总复习题 下面试题为电视机原理期末考试试题(含答案),望大家参考…… 一、选择题 1、色温是(D) A、光源的温度 B、光线的温度 C、表示光源的冷热 D、表示光源的谱分布 2、彩色三要素中包括(B) A、蓝基色 B、亮度 C、品红色 D、照度 3、用RGB计色制表示单色光时有负的色系数,这是因为( D) A、这样的单色光不存在 B、这样的单色光饱和度太高 C、这样的单色光不能由RGB三基色配出来 D、这样的单色光要由负系数对应基色的补色配出来 4、水平扫描的有效时间的比例可以由( C)反映。 A、行频 B、场频 C、行逆程系数 D、场逆程系数 5、均衡脉冲的作用是( B) A、保证场同步期内有行同步 B、保证场同步起点的一致 C、保证同步信号的电平 D、保证场同步的个数 6、关于隔行扫描和逐行扫描,以下哪一点是错的( C) A、隔行扫描一帧内的扫描行数是整数 B、逐行扫描一帧内的扫描行数是整数 C、相同场频时,二者带宽相同 D、隔行扫描可以节省带宽 7、下面的( D)与实现黑白电视与彩色电视的兼容无关 A、频谱交错 B、大面积着色原理 C、恒定亮度原理 D、三基色原理 8、PAL彩色电视制式的色同步信号与NTSC彩色电视制式的色同步信号( D) A、相同 B、U分量不同 C、V分量不同 D、完全不同 9、从彩色的处理方式来看,( A)制式的色度信号分辩率最高 A、NTSC B、PAL C、SECAM D、都差不多 10、NTSC彩色电视制式中副载频选择的要求不包括( B) A、实现频谱交错 B、减少视频带宽 C、尽量在视频较高频率端 D、保证色度带宽不超出视频上限 11、色同步信号的位置在( C) A、行同步脉冲上 B、行消隐信号的前沿 C、行消隐信号的后沿 D、场消隐信号的后沿 12、关于平衡调幅以下哪一种是正确的( C) A、平衡调幅中有载频分量 B、平衡调幅波的极性由载频决定 C、平衡调幅利于节省功率 D、平衡调幅可以用包络检波解调 13、彩电色度通道中色度信号与色同步信号的分离采用的是(B)方式。 A、幅度分离 B、时间分离 C、相位分离 D、频率分离 14、彩电中行输出变压器的作用是(D)。 A、为显像管提供工作电压 B、为小信号供电电路提供直流电压 C、为ABL电路、行AFC电路提供控制信号 D、A和B和C 15、彩电高频头(高频调谐器)的输出信号是(B)。 A、高频图像信号与伴音信号 B、中频图像信号与第一伴音中频信号

数字广播电视节目制作平台简介

数字广播电视节目制作平台简介 山西广电网络集团有限公司数字电视节目部拥有一体化的数字 广播电视节目制作设备,采用了先进的非线性编辑系统、存储播 出系统、媒体资产管理系统、虚拟演播室、高速光缆传输系统等 一系列技术手段,构建成了完整的节目制作、编审、存储、管理、播出的数字化平台。 一、平台结构图: 二、节目制作系统 节目制作系统由多台非线编辑系统、虚拟演播室系统、动 画工作站、音频工作站、转码工作站等组成,具体功能如下: ①转码工作站:完成对数字电视标准流的转码工作。 ②非线编辑系统:完成节目的编辑、包装;完成垫片、短片 的制作。 ③虚拟演播室:完成自办节目的录制,达到演播室效果。

④音频工作站:完成节目音频的后期制作。 三、存储播出系统 由视频服务器、近线存储库、离线存储库、播控服务器、 系统、节目录入工作站、节目审校工作站、节目库管理工作站、 节目单编辑工作站、节目上传工作站组成。具体功能如下: ①视频服务器:完成数字电视节目的播出,支持专业频道播 出、播出功能,能够对外部事件作出快速响应。根据业务需 求提供视频服务器配置方案。 ②近线存储库:存储近期需播出的数字电视节目,一般为个 月左右,存储介质采用高速硬盘。 ③离线存储库:存储较长时间不播出的数字电视节目,存储 介质采用速度要求较低,存储时间长、存储容量大的磁带。 ④播控服务器:完成视频服务器的自动播出控制,包括顺序 播出、循环播出、定时播出、插入播出、手工播出、延时 播出、垫播等播出功能,保证数字电视节目的安全播出。 ⑤节目录入工作站:完成数字电视节目到近线存储库的录入 上传工作。 ⑥节目审查工作站:完成数字电视节目的审查工作,根据不 同的审查结果对节目进行进一步的处理。 ⑦节目库管理工作站:完成对近线库中数字电视节目的管理, 如:分类、删除、备份等。 ⑧节目单编辑工作站:完成数字电视节目单的编排。

数字电视技术考试基本知识

第一章 数字电视概述 1. 数字点数广播系统由:信源编码、多路复用、信道编码、调制、信道和接收机组成。 2. 信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码的过程。是为了提高数字通信传输的可靠 性。 调制是为了提高频谱利用率。 3. 多路复用是将视频、音频、和数据等各种媒体流按照一定的方法复用成一个节目的数据 流,将多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过程。 4. 数字电视分为标准清晰度电视(SDTV )和高清晰度电视(HDTV )。 5. 传输速率有信息传输速率(数码率b R )和码元传输速率(传码率B R )。M R R B 2b log ?=其中码元进制M 与二进制码元位数m 关系:m M 2=。数码率越高,占用频带就越宽。 6. 误比特率也称信息差错率或比特差错率,是指传错信息的比特数与所传输的总信息比特 数之比值。 7. 频带利用率是衡量数字传输系统有效性的一个重要指标。它表示在单位时间、单位频带 内传输信息的多少,即单位频带内所能实现的数码率,单位为比特/秒赫兹,用符号 b/(s ·Hz)表示。 8. 香农公式:)/1(log 2n s B C +?= 其中:n s /为信噪比,B 为信道传输频带宽度。 第二章 信源编码 1. 熵编码是一类无损编码,其基本原理是对信源中出现概率大的符号赋予短码,对出现概 率小的符号赋予长码,从而在统计上获得较短的平均码长。 2. 基于图像的统计特性进行数据压缩的基本方法就是预测编码。它利用图像信号的空间或 时间相关性,用已传输的像素对当前的像素进行预测,然后对预测值与真实值的差—预 测误差进行编码处理和传输。 3. 变换编码是将空间域里描述的图像经过某种变换,在变换域中进行描述,即将图像能量 在空间域的分散分布变为在变换域的相对集中分布。 4. DCT 64个变换系数中包括1个代表直流分量的“DC 系数”和63个代表交流分量的“AC 系数”。 5. 对游程的 长度 进行游程编码。游程编码的方法是将扫描得到的一维序列转换为一个由 二元数组(run,level )组成的数字序列。 6. 静止图像编码是指对单幅图像的编码,其主要编码方法是DPCM (差值脉冲编码)和 变换编码。 7. 量化:左上角量化间隔小而右下角量化间隔大,这是因为图像的低频分量最重要,量化 间隔小,量化误差也小,精度高;图像的高频分量只影响图像的细节,精度要求可以低 一些,量化间隔可以大一些。 8. 活动图像信号就是电视信号,编码要求实时和高效。 图像编码的应用层次:1标准数 字电视:采用ISO MPEG-2标准,约5Mb/s ;2会议电视:采用ITU-T H.261建议,属 中,低速码率的图像压缩,约384kb/s ;3:高清晰度电视:ISO MPEG-2标准,约20Mb/s ; 活动图像的压缩编码利用每幅图像内部的相关性进行帧内压缩编码,有变换编码和预测编码两种基本类型;还利用相邻帧之间的相关性进行帧间压缩编码,主要是运动补偿预 测和混合编码。 9. 混合编码是将变换编码和预测编码组合在一起,通常用DCT 等变换进行空间冗余度的

刍议数字电视技术的现状与发展方向

刍议数字电视技术的现状与发展方向 随着社会的不断进步与发展,数字技术在电视中的应用范围越来越广泛,而数字电视作为黑白电视与彩色电视后的第三代电视,是社会经济进步与发展的产物。 标签:数字电视技术;现状;发展方向 1 数字电视技术和传统模拟技术的区别 (1)传统模拟电视技术处理与传送的是模拟视频信号,而数字电视技术输出的模拟信号经压缩立即生成模拟视频信号。(2)传统的模拟电视技术在传输模拟信号时不能很好地消除物质力的影响,导致电视信号的传输和接收很不方便,而数字电视技术能避免这些影响因素,保持音频的良好效果和图像的清晰原真度。(3)数字技术渗透于数字技术电视中的每一个系统。 2 无线数字技术概念 (1)无线数字技术通过无线来传送电视信号,无线传播的数据以数字化信号存在于数字电视的系统中,是电视发展史上质的飞跃,无线数字电视技术主要包括无线地面电视、无线卫星电视。(2)无线数字电视从节目的拍摄到后期的制作,都是采用无线技术进行信息的储存、解压、发射、接收和终端显示,为观众提供了更加良好的观看体验。(3)无线数字技术在传输上采用MPEG的数字压缩形式和64QAM的调制方式保证高质量地对4-9套数字电视节目进行传送,同时无线电视在图像的展示功能上保证了图像质量的优越清晰。 3 无线数字电视概念 无线数字电视系统的工作频率是2.5-2.7GHz,在工作过程中无线数字电视系统通过发射机向空中发射辐射微波,而凡是处于微波覆盖范围内的用户,只需要一副接收天线和一个下变频器,就能将微波转化为电视信号。数字电视系统主要包括节目源、前端系统、传输系统、MMDS发射系统、用户接收终端、CA系统、SMS系统、NMS系统几大管理系统组成。前端系统是把电视节目进行编码、复用、加扰、调制;传输系统是把调制好的RF信号传输到MMDS发射系统中;MMDS发射系统是通过MMDS发射机和反馈系统完成电视信号的远程覆盖;用户接收系统是把接收的信号进行降频解调,把调制信号还原成电视信号;CA系统是对数字电视节目进行加密;NMS系统是完成数字平台前端设备的相关管理;SMS系统是对用户的管理和授权。 4 无线电视发展现状 数字电视最早源于美国,在1994年时美国已实现数字电视的全面应用。由于无线数字技术对于网络技术的要求相当高,我国的网络技术还未成熟,技术人

电视节目后期制作流程

电视节目制作概述 第一节电视节目制作方式 在电视业近百年的发展历程中,人们不断采用新技术,改进电视节目的生产方式。目前数字技术、卫星直播技术都被广泛运用于电视制作领域,形成了多种电视节目制作方式。 一、ENG方式 ENG,即“电子新闻采集”(ElectronicNewsGathering)。这种方式,是人们经常采用的,指的是:使用便携式的摄像、录像设备,来采集电视新闻。最简单的采集设备:就是一台摄像机和一条编辑线。在ENG制作方式中,一般在使用便携式摄录机时用肩扛等方式,需要时再加上一名记者就可以构成一个流动新闻采访组,可以方便灵活地深入街头巷尾、村庄山区进行实地拍摄采访。 ENG方式由于非常机动灵活,也被其他节目采集素材时大量采用。因此,ENG制作方式也是一种基本的电视节目制作方式。 二、EFP方式 EFP,即电子现场制作(ElectronicFieldProduction)。它是以一整套设备连结为一个拍摄和编辑系统,进行现场拍摄和现场编辑的节目生产方式。EFP也是电视技术迅速发展的产物,它是一种适用于“野外”(准确的说是“台外”)作业的电视节目生产方式。它必须具备的技术条件是一整套设备系统,包括两台以上的摄像机,一台以上的视频信号(图像)切换台,一个音响操作台及其它辅助设备(灯光、话筒、录像机运载工具等)。 利用EFP方式,可以在事件发生的现场或演出、竞赛现场制作电视节目,进行现场直播或录播。如果电视节目是在事件发展同时播出,我们称之为现场直播;如果电视节目是在事件发生、发展的同时进行录制后,再播出,我们称之为现场录像、实况转播。 不论是现场直播还是现场录像,摄录过程与事件发生发展同步进行,因此,现场性特别强烈。这是EFP方式最突出的优点。因此,EFP也可称“即时制作方式”,又由于EFP须多台摄像机拍摄,所以也同“多机摄录、即时编辑”的概念相通。EFP是最具有电视特点、最能发挥电视独特优势的制作方式,因此,每一个成熟的电视台都将EFP制作视为必须具备的能力。它是一种广泛应用于文艺、专题、体育等类节目的制作方式。 三、ESP方式 ESP,亦即“电子演播室制作”(ElectronicstudioProduction)。电子演播室制作,主要是指演播室录像制作。 由于演播室在设计和建造时预先充分考虑到了节目录制、播出的技术要求;它具有高保真的音响效果;完备的灯光照明系统和自动化调光系统;布景中心;录制设备和控制设备等。使用质量最好的固定式摄像系统如高清晰度、数字化的广播级摄像系统,摄像机的体积和重量不受某些条件的限制,并可架设于有移动轮的液压支撑设备上,使摄像机的操作移动平稳可靠;应用特技功能较多的高级多功能型特技切换系统等等。因此,ESP制作方式技术质量高、特技手段丰富,是一种较为理想的制作方式。 ESP方式既可以先拍摄录制,后编辑配音,也可以多机同时拍摄,在导演切换台上即时切换播出。ESP方式综合了ENG 和EFP方式两者的优点,手段灵活,可用于各类节目的制作,已成为电视台大、中、小型各类自办节目的主要制作手段。但是,由于ESP常需要搭景、排练,演播室因此而被占用一定时间,因此,加强对演播室的科学管理,改进电视布景、道具的搭置工艺,提高导播和摄录效率,缩短演播室制作周期,是一个至关重要的问题。 第二节电视节目制作流程 电视制作的全过程,是可以分成若干阶段的。有一种方法是把它分成“前期制作”与“后期制作”。这种方法是沿用电影制作的观念,即把一部影片的制作过程,以拍摄停机或走进编辑间为界,分成前期、后期两个阶段:前期:包括构思、采录(拍摄); 后期:包括编辑、合成。 这也是目前电视新闻领域还在沿用的概念。但是,这种关于电视制作阶段的描述,仅适合于采用电影手段或录象手段的制作过程,而不能包括电视直播、转播等把制作与播出同步进行的过程。而后者恰恰是最富有电视特征的制作方式。 一、电视节目的分类: 对于电视节目分类,历来是最有争议的话题。比如说,电视新闻节目就有多种不同类型的划分。 二、报道类节目的制作流程:

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