數(shù)字電視技術(shù)介紹

1、數(shù)字電視技術(shù)介紹數(shù)字電視技術(shù)介紹時(shí)間：20050808來(lái)源：CATV第一講第一講數(shù)字電視概述數(shù)字電視概述電視技術(shù)，經(jīng)歷著從黑白電視到彩色電視的發(fā)展過(guò)程，有的國(guó)家已開(kāi)始試播高清晰度電視和立體電視。我國(guó)決定從1999年10月1日起開(kāi)始試播高清晰度電視(HDTV)。電視的使用范圍早已超越了廣播娛樂(lè)界，并深深地?cái)U(kuò)展到文化教育、科研管理、工礦企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、公安交通、軍事宇航等各個(gè)重要部門(mén)。現(xiàn)在的彩色電視雖已發(fā)展到色彩鮮艷，形象逼真的高超地步，但

2、是，它們?nèi)匀皇恰澳M電視”。在圖像信號(hào)的制作處理、控制調(diào)節(jié)、記錄重放、調(diào)制解調(diào)、傳輸轉(zhuǎn)播、接收顯示等過(guò)程中，圖像信號(hào)和伴音信號(hào)都是在時(shí)間軸上和振幅軸上連續(xù)變化的模擬信號(hào)。模擬電視最明顯的缺點(diǎn)是接力傳輸方式產(chǎn)生噪聲，長(zhǎng)距離傳輸?shù)男旁氡葠夯?，使圖像清晰度越來(lái)越受到損傷；發(fā)送傳輸設(shè)備中，放大器的非線(xiàn)性積累使圖像對(duì)比度產(chǎn)生越來(lái)越大的畸變；相位失真的積累產(chǎn)生色彩失真，使“鬼影”現(xiàn)象愈來(lái)愈嚴(yán)重。同時(shí)，模擬電視還具有穩(wěn)定度差、可靠性低、調(diào)整繁雜、不便

3、集成、自動(dòng)控制困難、以及成本高昂等缺點(diǎn)。近十多年來(lái)，由于微電子技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使數(shù)字電視的發(fā)展已取得了令人鼓舞的成果。特別是數(shù)字圖像獲取、數(shù)字存儲(chǔ)、位圖打印和圖形顯示的數(shù)字設(shè)備的出現(xiàn)帶來(lái)了許多數(shù)字圖像方面的應(yīng)用。技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的電視演播室設(shè)備數(shù)字化已完成，數(shù)字電視接收機(jī)已上市出售，各種數(shù)字圖像編碼壓縮設(shè)備隨多媒體技術(shù)的發(fā)展已投人使用。國(guó)際上也相應(yīng)地制定了統(tǒng)一的數(shù)字電視信號(hào)的編碼標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)

4、字電視的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所謂數(shù)字電視，是將傳統(tǒng)的模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制數(shù)代表的數(shù)字式信號(hào)，然后進(jìn)行各種功能的處理、傳輸、存儲(chǔ)和記錄，也可以用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、監(jiān)測(cè)和控制。采用數(shù)字技術(shù)不僅使各種電視設(shè)備獲得比原有模擬式設(shè)備更高的技術(shù)性能，而且還具有模擬技術(shù)不能達(dá)到的新功能，使電視技術(shù)進(jìn)入嶄新時(shí)代。數(shù)字電視技術(shù)與原有的模擬電視技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：(8)可以合理地利用各種類(lèi)型的頻譜資源。以地面廣播而言，數(shù)字電

5、視可以啟用模擬電視的“禁用頻道”(taboochannel)，而且在今后能夠采用“單頻率網(wǎng)絡(luò)”(singlefrequencywk)技術(shù)，例如l套電視節(jié)目?jī)H占用同1個(gè)數(shù)字電視頻道而覆蓋全國(guó)。此外，現(xiàn)有的6MHz模擬電視頻道，可用于傳輸l套數(shù)字高清晰度電視節(jié)目或者46套質(zhì)量較高的數(shù)字常規(guī)電視節(jié)目，或者1624套與家用VHS錄像機(jī)質(zhì)量相當(dāng)?shù)臄?shù)字電視節(jié)目。(9)在同步轉(zhuǎn)移模式(STM)的通信網(wǎng)絡(luò)中，可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的“動(dòng)態(tài)組合”(dynamic

6、combination)。例如，在數(shù)字高清晰度電視節(jié)目中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)較少的時(shí)刻。這時(shí)由于壓縮后的圖像數(shù)據(jù)量較少，便可插入其它業(yè)務(wù)(如電視節(jié)目指南、傳真、電子游戲軟件等)，而不必插入大量沒(méi)有意義的“填充比特”。(10)很容易實(shí)現(xiàn)加密解密和加擾解擾技術(shù)，便于專(zhuān)業(yè)應(yīng)用(包括軍用)以及廣播應(yīng)用(特別是開(kāi)展各類(lèi)收費(fèi)業(yè)務(wù))。(ll)具有可擴(kuò)展性、可分級(jí)性和互操作性，便于在各類(lèi)通信信道特別是異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)的網(wǎng)絡(luò)中傳輸，也便于與計(jì)算機(jī)網(wǎng)

7、絡(luò)聯(lián)通。(12)可以與計(jì)算機(jī)“融合”而構(gòu)成一類(lèi)多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，成為未來(lái)“國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施”(NII)的重要組成部分。數(shù)字電視不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮時(shí)，數(shù)碼率太高。例如，亮度信號(hào)抽樣頻率一般選為13.5MHz(3倍彩色副載波頻率)，每樣品值經(jīng)8比特量化后，碼率為13.58=108Mbits。兩個(gè)色差信號(hào)RY、BY抽樣頻率，分別為6.75MHz(32倍彩色副載波頻率)，每樣品值經(jīng)8比特量化后為54Mbits。所以在不采用任何壓縮措施時(shí)，總的數(shù)碼率

8、為108十54十54=216(Mbits)。這相當(dāng)于3000多路數(shù)字電話(huà)話(huà)路。從理論上講，PCM二進(jìn)制傳輸信道每lHz帶寬能傳輸?shù)淖罡叽a率是2bits。因此，這相當(dāng)于要求信道提供108MHz的帶寬，是現(xiàn)有視頻信號(hào)帶寬的10倍以上。所以說(shuō)，不壓縮時(shí)的數(shù)字電視信號(hào)的數(shù)碼率太高，頻帶太寬，從通信系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，PCM傳輸方式是以帶寬為代價(jià)換取高的傳輸質(zhì)量。為了提高圖像通信的有效性，一般不采用直接PCM方式傳輸，而是對(duì)數(shù)字化后的信源信號(hào)先進(jìn)行數(shù)