有線數(shù)字電視系統(tǒng)技術(shù).ppt

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1、有線數(shù)字電視技術(shù)中國傳媒大學(xué)寬帶網(wǎng)絡(luò)研究所金立標(biāo)博士中國傳媒大學(xué)1內(nèi)容大綱第一部分?jǐn)?shù)字電視基礎(chǔ)第二部分?jǐn)?shù)字電視前端系統(tǒng)數(shù)字電視前端硬件系統(tǒng)有線數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視前端軟件系統(tǒng)第三部分?jǐn)?shù)字電視增值業(yè)務(wù)平臺(tái)第四部分三網(wǎng)融合與數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)2第一部分數(shù)字電視基礎(chǔ)3數(shù)字電視基礎(chǔ)何為數(shù)字電視？節(jié)目數(shù)字化傳輸數(shù)字化接收數(shù)字化數(shù)字電視與模擬電視的區(qū)別？傳輸方式：調(diào)制解調(diào)、TS流波形：正弦波、余弦波、脈沖頻帶利用率條件接收4數(shù)字電視基礎(chǔ)數(shù)字電視系統(tǒng)基本構(gòu)成視頻壓縮多路復(fù)用音頻壓縮信源編碼信道編碼調(diào)制視頻音頻數(shù)據(jù)信道接收機(jī)5數(shù)字電視基礎(chǔ)1.1、基本概念信道與帶寬信道可以分為兩種：傳輸模擬信號(hào)

2、的稱為模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的稱為數(shù)字信道。信道所能傳送信號(hào)的頻率寬度，稱為帶寬。理想帶寬實(shí)際帶寬6數(shù)據(jù)傳輸速率比特率：單位是bit/s簡寫b/s或bps，表示每秒傳輸多少個(gè)二進(jìn)制元素。波特率：也就是符號(hào)率，每秒傳輸?shù)姆?hào)個(gè)數(shù)。R=Blog2N（b/s），其中R是比特率，B是波特率，N是n比特的符號(hào)數(shù)。符號(hào)率＝帶寬/1+a，a為升余弦滾降系數(shù)。數(shù)字電視基礎(chǔ)7誤碼率也叫碼元差錯(cuò)率，指信號(hào)傳輸過程中系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤碼元數(shù)目與所傳輸碼元總數(shù)之比值，即Pe＝傳錯(cuò)碼元個(gè)數(shù)/傳輸碼元總數(shù)誤比特率也叫比特差錯(cuò)率，是指?jìng)麇e(cuò)信息的比特?cái)?shù)與所傳輸?shù)目傂畔⒈忍財(cái)?shù)的比值，即Pe＝傳錯(cuò)信息比特?cái)?shù)/傳輸?shù)目傂畔⒈忍?/p>

3、數(shù)8數(shù)字電視基礎(chǔ)數(shù)字電視分類LDTV：比特率為1～2Mbps，顯示清晰度約300線；SDTV：比特率為3～8Mbps，清晰度為350～600線，圖像分辨率720×756（PAL）。HDTV：比特率為18～20Mbps，顯示清晰度為800～1000線，圖像分辨率為1920×1080.注：以上比特率為MPEG－2壓縮后速率。9數(shù)字電視基礎(chǔ)有線數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-CATSC-64QAMATSC-16VSBISDB-C調(diào)制方式16-64QAM64QAM16VSB64QAM帶寬8MHz6MHz6MHz6MHz傳輸速率31.64Mb/s41.34Mb/s43.05Mb/s30.31Mb/s滾降

4、系數(shù)15%15%11.5%18%糾錯(cuò)編碼RS(204,188)RS(128,122)RS(207,187)RS(204,188)壓縮方式MPEG-2101.2、模擬信號(hào)的數(shù)字化抽樣：時(shí)間上連續(xù)的取值變?yōu)橛邢迋€(gè)離散取值。量化：幅度上無限多種連續(xù)的樣值變?yōu)橛邢迋€(gè)離散值。編碼：用n比特二進(jìn)制碼來表示已經(jīng)量化了的取樣值。傳輸速率：傳輸速率=取樣頻率fs×量化比特?cái)?shù)。數(shù)字電視基礎(chǔ)取樣編碼量化模擬電視信號(hào)數(shù)字電視信號(hào)11數(shù)字電視基礎(chǔ)1.2、模擬信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)12數(shù)字電視基礎(chǔ)數(shù)字電視信號(hào)的碼率（未壓縮）標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視（SDTV）：在ITU-R601標(biāo)準(zhǔn)中，采用10bit量化時(shí)，

5、亮度信號(hào)的碼率為取樣頻率X量化比特?cái)?shù)=13.5MHzX10bit=135Mbps2個(gè)色差信號(hào)的碼率為2X6.75MHzX10bit=135MbpsSDTV的總碼率為亮度信號(hào)碼率+2個(gè)色差信號(hào)碼率=135Mbps+135Mbps=270Mbps13數(shù)字電視基礎(chǔ)高清晰度電視（HDTV）：在SMPTE274M數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中，采用10bit量化時(shí)，亮度信號(hào)的碼率為取樣頻率X量化比特?cái)?shù)=74.25MHzX10bit=742.5Mbps2個(gè)色差信號(hào)的碼率為2X37.125MHzX10bit=742.5MbpsHDTV的總碼率為亮度信號(hào)碼率+2個(gè)色差信號(hào)碼率=742.5Mbps+742.5Mbp

6、s=1485Mbps14數(shù)字電視基礎(chǔ)1.3、信源編碼編碼器傳輸帶寬要求100Mhz左右傳輸帶寬只要求3Mhz左右4:2:2編碼、8bit量化未壓縮SDTV信號(hào)從傳輸角度上考慮需要進(jìn)行電視信號(hào)壓縮解碼器15數(shù)字電視基礎(chǔ)1.3、信源編碼編碼器從存儲(chǔ)角度上考慮需要進(jìn)行電視信號(hào)壓縮解碼器10分鐘要求130Gb存儲(chǔ)容量左右10分鐘只要求4Gb左右4:2:2編碼、8bit量化一幀SDTV圖像數(shù)據(jù)量8.6Mb16數(shù)字電視基礎(chǔ)1.3、信源編碼信源編碼首先將輸入的圖像和伴音信號(hào)進(jìn)行A/D變換，成為數(shù)字信號(hào)；然后將數(shù)字信號(hào)按照信息的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行變換，以減少信號(hào)的冗余度，提高傳輸效率。信源編碼是壓縮信號(hào)

7、帶寬的編碼，壓縮后單位時(shí)間、單位頻帶內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘吭龃蟆?7（1）數(shù)據(jù)壓縮的可能性壓縮過程：去除圖像中與信息無關(guān)或?qū)D像質(zhì)量影響不大的部分，即冗余部分。電視信號(hào)中存在很多這樣的冗余部分，這就為壓縮提供了可能性?？臻g冗余視頻圖像在水平方向的相鄰元素之間、垂直方向的相鄰元素之間的變化一般都很小，即存在極強(qiáng)的相關(guān)性。特別是同一景物各點(diǎn)的灰度和顏色之間往往存在著空間連貫性，從而產(chǎn)生了空間冗余。時(shí)間冗余在相鄰場(chǎng)或相鄰幀的對(duì)應(yīng)像素之間，亮度和色度信息存在著極強(qiáng)的相關(guān)性。當(dāng)前幀圖像