数字电视广播原理与应用-02.ppt

第第2 2章数字电视概论章数字电视概论模拟电视广播制式的缺点模拟电视广播制式的缺点2.1模拟高清晰度电视模拟高清晰度电视2.2数字电视广播的发展数字电视广播的发展2.3数字电视广播系统简介数字电视广播系统简介2.42.12.1模拟电视广播制式的缺点模拟电视广播制式的缺点 世界上目前通行的彩色电视广播三大制世界上目前通行的彩色电视广播三大制式式NTSC NTSC、PALPAL和和SECAMSECAM制都是在已确定的黑白制都是在已确定的黑白电视广播制式基础上发展起来的，技术上均电视广播制式基础上发展起来的，技术上均满足彩色电视制式与其相应的黑白电视制式满足彩色电视制式与其相应的黑白电视制式具有兼容性的要求，都属于模拟信号编解码具有兼容性的要求，都属于模拟信号编解码和调制传输方式。和调制传输方式。原来认为相当完美的兼容性彩色电视制原来认为相当完美的兼容性彩色电视制式实质上存在下面主要缺陷。式实质上存在下面主要缺陷。（1 1）亮度分解力不足）亮度分解力不足（2 2）色度分解力不足）色度分解力不足（3 3）亮度、色度信息互串）亮度、色度信息互串（4 4）亮）亮色增益差和延时差色增益差和延时差（5 5）微分相位（）微分相位（DPDP）和微分增益（）和微分增益（DGDG）（6 6）色度信号对亮度信号的交调失真）色度信号对亮度信号的交调失真（7 7）电视信号的时间利用率不充分）电视信号的时间利用率不充分（8 8）电视信号的幅度利用率不充分）电视信号的幅度利用率不充分（9 9）声音信号只是单声道）声音信号只是单声道2.2 2.2 模拟高清晰度电视模拟高清晰度电视 日本日本NHKNHK（日本广播协会）于（日本广播协会）于2020世纪世纪7070年年代初期开始研究的代初期开始研究的“高质量高质量”电视，扫描参电视，扫描参数为数为11251125行行/60/60场场/21/21（隔行）（隔行）/169/169（图（图像宽高比）。亮度信号带宽是像宽高比）。亮度信号带宽是20MHz20MHz，色度信，色度信号带宽分别为号带宽分别为7.0MHz7.0MHz，以，以30MHz30MHz的总带宽组成的总带宽组成复合复合HDTVHDTV信号。这种信号虽然提高了图像清信号。这种信号虽然提高了图像清晰度，但是由于所占频带太宽，无法在现行晰度，但是由于所占频带太宽，无法在现行制式的电视频道中传输，因为日本的频道带制式的电视频道中传输，因为日本的频道带宽为宽为6MHz6MHz。1.Hivision1.Hivision高清晰度电视制式高清晰度电视制式 日本又采用了信号频带压缩方法，应用日本又采用了信号频带压缩方法，应用数字信号处理技术，以时间压缩合成方式进数字信号处理技术，以时间压缩合成方式进行编码。由此构成的电视广播制式称为行编码。由此构成的电视广播制式称为HivisionHivision。Hivision Hivision信号在信号在24MHz24MHz带宽的卫星频道中带宽的卫星频道中调频传输。调频传输。欧洲为了与日本的欧洲为了与日本的HDTVHDTV制式相抗衡，制式相抗衡，2020世纪世纪8080年代中期提出了年代中期提出了HD-MACHD-MAC高清晰度电视高清晰度电视制式，其扫描参数为制式，其扫描参数为1250/50/21/1691250/50/21/169。HD-MACHD-MAC高清晰度电视制式兼容高清晰度电视制式兼容MACMAC制普通清晰制普通清晰度电视，在压缩中采用亚取样技术，度电视，在压缩中采用亚取样技术，HD-MACHD-MAC也是经过卫星传送的模拟也是经过卫星传送的模拟HDTVHDTV制式。制式。2.HD-MAC2.HD-MAC高清晰度电视制式高清晰度电视制式2.32.3数字电视广播的发展数字电视广播的发展 数字电视广播的发展大致可以分为三个数字电视广播的发展大致可以分为三个阶段。阶段。第一个阶段为个别电视设备的数字化阶第一个阶段为个别电视设备的数字化阶段。段。第二个阶段为全功能数字电视演播室阶第二个阶段为全功能数字电视演播室阶段。段。第三个阶段为数字视频广播阶段。第三个阶段为数字视频广播阶段。这一阶段始于这一阶段始于2020世纪世纪9090年代中期。美国，年代中期。美国，欧洲各国，日本和我国都在快速发展数字电欧洲各国，日本和我国都在快速发展数字电视广播。视广播。1988 1988年年9 9月美国联邦通信委员会月美国联邦通信委员会（Federal Communications CommissionFederal Communications Commission，FCCFCC）提出了新一代数字电视必须与现有）提出了新一代数字电视必须与现有NTSCNTSC接收机相兼容，并不能打乱现有的电视频道接收机相兼容，并不能打乱现有的电视频道划分。划分。1990 1990年年3 3月月FCCFCC取消了取消了HDTVHDTV与与NTSCNTSC接收机接收机兼容的要求，但坚持必须在兼容的要求，但坚持必须在6MHz6MHz频道中播出。频道中播出。（1 1）美国）美国 1996 1996年年1212月月FCCFCC通过了美国数字电视地面通过了美国数字电视地面传输标准，称之为传输标准，称之为ATSCATSC（Advanced Advanced Television System CommitteeTelevision System Committee）。）。1998 1998年美国开始试播全数字高清晰度电年美国开始试播全数字高清晰度电视。视。1993 1993年欧洲年欧洲150150个组织合作开发数字视频个组织合作开发数字视频广播（广播（DVBDVB）项目，并成立了）项目，并成立了DVBDVB联盟，联盟，DVBDVB联联盟是一个由盟是一个由3030多个国家的多个国家的230230多个成员组成的多个成员组成的国际机构。国际机构。1996 1996年年4 4月，法国开始第一个欧洲商业数月，法国开始第一个欧洲商业数字电视广播，字电视广播，19981998年年1010月，第一个地面数字月，第一个地面数字电视电视BBCBBC的的On DigitalOn Digital在英国开播；在英国开播；19981998年年1111月英国的卫星数字电视开播。在同一时间月英国的卫星数字电视开播。在同一时间段，欧洲的有线网也开始向数字化转换。段，欧洲的有线网也开始向数字化转换。（2 2）欧洲）欧洲 日本于日本于19991999年提出了地面数字电视广播年提出了地面数字电视广播标准标准ISDBISDB（Integrated Services Digital Integrated Services Digital BroadcastingBroadcasting）T T，又称为地面综合业务数，又称为地面综合业务数字广播标准。字广播标准。日本于日本于20012001年开播年开播6 6套数字卫星高清晰度套数字卫星高清晰度电视广播，地面数字高清晰度电视广播于电视广播，地面数字高清晰度电视广播于20032003年在东京、大阪和横滨开播，年在东京、大阪和横滨开播，20062006年实年实现了数字高清电视节目全国覆盖，计划到现了数字高清电视节目全国覆盖，计划到20112011年关闭模拟电视。年关闭模拟电视。（3 3）日本）日本 我我国国数数字字电电视视广广播播的的进进程程是是首首先先从从卫卫星星和和有有线线电电视视切切入入。19951995年年中中央央电电视视台台开开始始利利用用数数字字电电视视系系统统播播出出加加密密频频道道，利利用用卫卫星星向向有有线线电电视视台台传传送送4 4套套加加密密电电视视节节目目。19961996年年开开始始通通过过卫卫星星传传输输DVB-SDVB-S标标准准制制式式数数字字电电视视信信号号，19971997年年省省级级电电视视台台陆陆续续试试用用DVB-SDVB-S标标准准上上星星播播出出，19991999年年中中国国正正式式启启动动卫卫星星直直播播到到村村的的“村村村村通通”工工程程，采采用用数数字字压压缩缩技技术术卫卫星星传传播播中央电视台节目和广播节目。中央电视台节目和广播节目。（4 4）中国）中国 2002 2002年开始有线电视数字化整体转换试年开始有线电视数字化整体转换试点，到点，到20062006年，有线电视数字化已进入了向年，有线电视数字化已进入了向全国大中城市全面推开的阶段。全国大中城市全面推开的阶段。2.4 2.4 数字电视广播系统简介数字电视广播系统简介 数字电视广播系统主要由数字电视广播系统主要由6 6个部分组成，个部分组成，即信号源端、压缩编码、系统复用、传输系即信号源端、压缩编码、系统复用、传输系统、传输网络及接收系统。统、传输网络及接收系统。数字演播室（信号源端）是数字电视信数字演播室（信号源端）是数字电视信号获取、处理和制作的系统。视、音频信号号获取、处理和制作的系统。视、音频信号压缩编码是去除视频、音频和辅助数据中的压缩编码是去除视频、音频和辅助数据中的信息冗余，降低码率，提高信源的有效性。信息冗余，降低码率，提高信源的有效性。系统复用是将视频数据、音频数据及辅助数系统复用是将视频数据、音频数据及辅助数据流分别打包，采用时分复用方式复用成单据流分别打包，采用时分复用方式复用成单一数据流。一数据流。传输系统包括两个部分传输系统包括两个部分,即信道编码和数即信道编码和数字调制。字调制。数字调制是将信道编码后的数据流调制数字调制是将信道编码后的数据流调制到高频载波上形成数字已调波信号，然后根到高频载波上形成数字已调波信号，然后根据不同的传输网络要求进行射频传输。据不同的传输网络要求进行射频传输。根据广播方式的不同，可将电视广播系根据广播方式的不同，可将电视广播系统分为三大类，即地面电视广播系统、卫星统分为三大类，即地面电视广播系统、卫星电视广播系统以及有线电视广播系统。电视广播系统以及有线电视广播系统。