通信技术毕业设计(改)2gnxk.docx

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1、永城职业学院毕业设计(论文)永城职业业学院毕 业 论 文文题目 数字字电视发发展趋势势 系别 电子子信息工工程系 专业 通通信技术术 班级 0991班 姓名 孟珊珊珊 学号 2000922510026 指导教师师 张张嘉 日期目 录摘要摘要1前言2第一章 数字字电视概概述31.1 数字电电视31.2 数字电电视的种种类31.3 数字电电视的优优点31.4 数字电电视系统统组成44第二章 数字字电视系系统的关关键技术术简介52.1数数字电视视的信源源编/编编码52.2数数字电视视的传送送复用552.3信信道编/解码及及调制解解调52.4软软件平台台中间件件52.5条条件接收收5第三章 数字字电视

2、的的原理663.1 数字电电视信号号的产生生73.1.1抽样样73.1.2量化化83.1.3编码码93.2 数字电电视信号号的压缩缩与编码码技术1113.3 数字电电视的复复用和解解复用技技术1333.4 数字电电视信号号的传输输技术115第四章 数字字电视的的发展现现状以及及前景展展望1774.1 数字电电视在全全球的发发展1774.2 我国数数字电视视的发展展174.3 我国数数字电视视发展的的现状1174.4 数字电电视的前前景展望望18致 谢119参考文献献20摘 要要 随随着信息息和知识识时代的的到来以以及网络络和数字字技术的的应用，电电视技术术的发展展也经历历了由黑黑白电视视到彩色

3、色电视的的革命性性转变。又又自然而而然的由由模拟电电视转换换到数字字电视。近近几年来来，数字字电视技技术、网网络技术术、信息息技术以以及智能能化技术术的迅猛猛发展，给给全球的的政治、经经济、文文化和社社会生活活领域带带来了广广泛而深深刻的影影响。其其中数字字电视的的推广是是信息领领域最大大的一次次革命，这这场革命命不仅改改变了信信息的传传递方式式，而且且也改变变了人类类的生产产方式、生生活方式式和思维维方式。作作为高新新技术应应用部门门的广播播电视领领域也发发生了巨巨大的变变化，并并逐步进进入数字字化时代代。“数字电电视”的含义义并不是是指我们们一般人人家中的的电视机机，而是是指电视视信号的的

4、处理、传传输、发发射和接接收过程程中使用用数字信信号的电电视系统统或电视视设备。其其具体传传输过程程是：由由电视台台送出的的图像及及声音信信号，经经数字压压缩和数数字调制制后，形形成数字字电视信信号，经经过卫星星、地面面无线广广播或有有线电缆缆等方式式传送，由由数字电电视接收收后，通通过数字字解调和和数字视视音频解解码处理理还原出出原来的的图像及及伴音。因因为全过过程均采采用数字字技术处处理，因因此，信信号损失失小，接接收效果果好。关键字：数字化化时代、数数字压缩缩、数字字调制前言数字电视视是相对对于模拟拟电视而而言的，数数字电视视是数字字电视化化和化后后的产物物。数字字电视是是一个系系统，是

5、是指从电电视节目目采集、制制作、编编辑、播播出、传传输、用用户端接接受、显显示等过过程的数数字化。数数字电视视已不仅仅仅是传传统意义义上的电电视，而而是能提提供包括括图像、数数据、语语音等全全方位的的服务，是是3G融融合的一一个典范范。数字字电视的的迅速发发展，使使得数字字电视的的技术优优势必然然会取代代模拟电电视，数数字技术术的会使使电视技技术开辟辟一个新新天地。在这篇文文章中介介绍的有有，首先先第一章章是数字字电视的的定义、优优点及系系统组成成。第二二章说的的是数字字电视的的关键技技术包括括数字电电视的信信源码/解码、数数字电视视的传送送复用、信信道编/解码及及调制解解调、软软件平台台-中

6、间件件、条件件接收。第第三章主主要介绍绍首先数数字电视视信号的的产生、数数字电视视信号的的压缩和和编码技技术、数数字电视视信号的的服用和和解复用用技术等等。最后后是关于于数字电电视的发发展状况况以及在在我国的的发展现现状。第一章 数字字电视概概述1.1 数字字电视所谓数字字电视，就就是将图图像画面面的每一一个像素素、伴音音的每一一个音节节，都用用二进制制数编成成多位数数码，并并以高比比特率进进行数码码流发射射、传输输、接收收的系统统工程。数字电视视是继黑黑白电视视、彩色色电视之之后的第第三代电电视。1.2 数字字电视的的种类数字电视视按传输输媒介可可分为卫卫星传输输系统、地地面（开开路）传传输

7、系统统和有线线电视传传输系统统和无线线电视传传输系统统；按使使用对象象可分为为消费类类、专业业类和演演播室类类；按图图像清晰晰度的高高低或传传输视频频比特率率的大小小可粗略略划分为为3个等等级：普普及型数数字电视视（PDDTV）或或称低清清晰度数数字电视视（LDDTV）；标准清清晰度数数字电视视（SDDTV）；高清晰晰度数字字电视（HHDTVV）。1.3 数字字电视的的优点 数数字电视视和传统统的模拟拟电视相相比，数数字电视视有下列列显著优优点：（这这段文字字的开头头不要用用abcc等，用用数字（11）、（22）表示示，减少少下，内内容有点点繁琐了了，有的的可以归归成一项项）(1)采采用数字字

8、传输技技术，可可提高信信号的传传输质量量，不会会产生噪噪声累积积，信号号抗干扰扰能力大大大增强强，收视视质量高高。(2)彩彩色逼真真，无串串色，不不会产生生信号的的非线性性和相位位失真的的累积。(3)可可实现不不同分辨辨率等级级的接收收，适合合大屏幕幕及各种种显示器器。(4)增增加节目目频道，减减少传输输成本。(5)数数字电视视广播改改变了观观众收看看电视节节目的形形式，从从被动地地收看到到主动地地准交互互（本地地交互）、交交互地收收看。(6)数数字技术术的灵活活性，使使数字电电视广播播除了能能够广播播电视节节目外，还还可以提提供其他他形式的的多种信信息服务务，如数数据广播播、电子子节目指指南

9、等.1.4 数字字电视系系统组成成详细的数数字电视视系统结结构如图图1所示示，一个个完整的的数字电电视系统统主要由由信源编编解码、节节目流与与传输流流多路复复用解解多路复复用、信信道传输输(包括括有线传传输、卫卫星传输输、地面面传输三三种方式式)、信信道编解解码、信信号调制制与解调调等设备备组成。其其中信源源编码包包括视频频编码、音音频编码码和数据据编码，信信道编码码主要采采用RSS编码、数数据交织织、TCCM联合合编码调调制等技技术，调调制方案案则针对对不同的的传输信信道可以以采用QQPSKK、QAAM、VVSB、CCOFDDM等调调制技术术。在接接收端，可可采用数数字电视视接收显显示一体体

10、机(集集数字机机顶盒与与电视接接收机的的功能于于一体)，它应应具备解解调、解解码、显显示等重重要功能能，能将将经MPPEG-2或HH.2664压缩缩编码后后的码流流解码还还原为数数字视频频、音频频传号，并并利用显显示设备备进行电电光转换换，从而而重现数数字演播播室传送送来的图图像与伴伴音节目目；也可可采用数数字电视视接收机机十数字字机顶盒盒(SIIB)的的方式来来实现节节目接收收，其中中数字机机顶盒(STBB)应具具有解调调、解码码等功能能，最后后由数字字电视接接收机还还原出原原始图像像与伴音音节目。图1 数字电电视结构构系统框框图第二章 数字字电视系系统的关关键技术术简介2.1 数字字电视的

11、的信源编编/解码码信源编/解码技技术包括括视频压压缩编/解码技技术及音音频压缩缩编/解解码技术术。无论论是HDDTV，还还是标准准清晰度度电视，未未压缩的的数字电电视信号号都具有有很高的的数据率率，为了了能在有有限的频频带内传传送电视视节目，必必须对电电视信号号进行压压缩处理理。2.2 数字字电视的的传送复复用从发送端端信息的的流向来来看，复复用器把把音频、视视频、辅辅助数据据的码流流通过一一个大包包（数据据分组），然然后再复复合成单单路串行行的传输输比特流流，送给给信道编编码器及及调制器器；接收收端与此此过程正正好相反反。2.3 信道道编/解解码及调调制解调调经过信源源编码和和系统复复接后生

12、生成的节节目传送送码流，通通常需要要通过某某种传输输媒介才才能到达达用户接接收机。传传输媒介介统称为为传输信信道。通通常情况况下，编编码码流流是不能能或不适适合直接接通过传传输信道道进行传传输的，必必须经过过某种处处理，使使之变成成适合在在规定信信道中传传输的形形式。这这种处理理便是信信道编码码与调制制。任何信号号经过任任何媒质质传输都都会产生生失真，这这些失真真导致数数字信号号在传输输过程中中的误码码。数字字电视信信道编解解码及调调制解调调的目的的是通过过纠错编编码、网网格编码码、均衡衡等技术术提高信信号的抗抗干扰能能力，通通过调制制把传输输信号放放在载波波上，为为发射做做好准备备。2.4

13、软件件平台-中间件件中间件是是一种将将应用程程序与底底层的实实时操作作系统、硬硬件实现现的技术术细节隔隔离开来来的软件件环境，支支持跨硬硬件平台台和跨操操作系统统的软件件运行，使使应用不不依赖于于特定的的硬件平平台和实实时操作作系统。中中间件的的作用是是使机顶顶盒基本本的和通通用的功功能以应应用程序序接口AAPI的的形式提提供给机机顶盒生生产厂家家，以实实现数字字电视交交互功能能的标准准化，同同时使业业务项目目（以应应用程序序的形式式通过传传输信道道）下载载到用用用户机顶顶盒的数数据量减减小到最最低限度度。2.5 条件件接收条件接收收CA是是一种技技术手段段，它只只允许已已付费的的授权用用户使

14、用用某一业业务，未未经授权权的用户户不能使使用这一一业务。条条件接收收系统是是数字电电视广播播实行收收费所必必需的技技术保障障。第三章 数字字电视的的原理数字电视视系统可可以分为为三大部部分：模模拟电视视信号的的数字化化及其处处理，数数字电视视信号的的传输与与交换，数数字电视视信号的的接收与与记录。本本文着重重介绍电电视信号号的数字字化和数数据压缩缩问题。3.1 数字字电视信信号的产产生将模拟电电视信号号变成数数字电视视信号需需要三个个步骤，即即抽样、量量化和编编码。抽抽样是指指用每隔隔一定时时间的样样值序列列来代替替原来在在时间上上连续变变化的信信号，也也就是在在时间上上将模拟拟信号离离散化

15、；量化是是指用有有限个幅幅度值（数数字量）近近似原来来的连续续变化的的幅度值值，把模模拟信号号的连续续幅度变变为有限限数量的的有一定定间隔的的离散值值；编码码则是按按一定规规律把量量化后的的值用二二进制数数字表示示，并转转换成二二值或多多值的数数字流信信号。3.1.1 抽样根据抽样样定理，对对于带宽宽为FHHz的信信号，当当抽样频频率fss不低于于2F时时，利用用截止频频率为FFHz的的矩形低低通滤波波器，就就可以从从抽样信信号中完完全恢复复原信号号。图22为对一一个周期期正弦波波的抽样样过程。图2 正弦波波抽样过过程图3显示示出了信信号原有有频谱宽宽度与抽抽样频率率不同时时抽样之之后频谱谱的

16、三种种情况：图3 抽样频频率与频频谱宽度度的关系系当fs远远大于原原信号频频谱最高高频率FF的2倍倍时，即即fs2F，由由于抽样样后的信信号频谱谱不重叠叠，经低低通滤波波器取出出的信号号频谱与与原信号号频谱完完全相同同，即恢恢复后的的原信号号不产生生失真；当fss112dbb即可正正常工作作。（3）DDVB-C技术术原理：数字有有线电视视系统在在前端将将多套电电视节目目送至编编码系统统进行复复用后用用QAMM调制方方式调制制在一个个有线电电视频道道上，多多路数字字电视节节目共用用一个模模拟电视视频道，同同时多个个QAMM调制器器输出载载波频率率不同，可可将各个个调制器器输出信信号经混混合器混混

17、合后在在一根同同轴电缆缆上传输输，这样样一根同同轴电缆缆可以传传输上百套套数字电电视节目目。当然然还可采采用WDDM技术术可以将将电视信信号同其其它信息息成在一一根光纤纤上传输输，开发发多功能能业务。（4）QQAM调调制是QQPSKK调制的的原理的的延伸和和发展，QQPSKK调制将将信号传传输速率率提高一一倍，如如果一个个时钟周周期调制制的信号号不是22位数码码而是 4, 5, 6,77 ,88位数码码 信息息，这样样就出现现16,32,64,1288,2556QAAM调制制技术,速率可可提高多多倍。QQAM是是幅度调调制和相相位调制制的给合合,它的的原理框框图同QQPSKK调制器器基本相相同

18、,不不同的是是QPSSK在一一个时钟钟送到环环形调制制器是11位数码码信息,而QAAM将一一个时钟钟周期内内传送数数字信号号经串/并变换换器后平平均分两两路多位位数码信信号送至至环形调调制器直直接调制制，不但但调相而而且调幅幅，它的的己调制制信号矢矢量图平平均分布布在正交交载波信信号的平平面内。虽然QAAM调制制的传输输速率较较高，但但它降低低系统的的信噪比比余量，牺牺牲了系系统的可可靠性。根根据香农农噪声理理论可以以知道：对于CC/N己己知的信信道，它它的最大大数据传传输速率率是有限限的，不不能无限限的提高高数据传传输速率率，反之之则降低低系统可可靠性，甚至整个个系统不不能正常常工作。因因系

19、统前前端信道道编码和和接收机机解调器器中具有有RS等等纠错码码功能，实实际误码码率在110E44数字信信号经RRS等纠纠正后可可以达到到10EE12准准无误码码率的水水平。对对于QAAM644调制CC/N24ddb就可可达到44级图像像质量，而而模拟信信号则要要求C/N443dbb。第四章 数字字电视的的发展现现状以及及前景展展望4.1 数字字电视在在全球的的发展美国电子子和媒体体研究机机构战略略分析公公司20002年年公布的的调查报报告显示示：截至至20001年底底，全球球已有数数字电视视家庭334400万户，到到20002年底底预计将将增加到到56000万户户。全球数字字电视的的发展最最早

20、起步步于美国国。自119944年6月月底美国国DirrecttTV和和USSSB两个个卫星开开播数字字电视业业务起，到到20001年99月，有有线数字字电视用用户已达达到13370万万。根据据全国广广播机构构协会（NNAB）的的统计，到到20002年22月，在在美国884个地地面电视视广播城城市和地地区中已已有2444个数数字电视视台，数数字电视视覆盖率率已达775%。在欧洲，数数字电视视是以119966年4月月法国开开始第一一个欧洲洲商业数数字电视视广播为为标志的的。19998年年10月月第一个个地面数数字电视视-BBCC的OnnDiggitaal在英英国开播播；同年年11月月，英国国的卫星

21、星数字电电视开播播。在亚亚洲，日日本在119966年6月月，PeerfeectTTV用CCS卫星星开始卫卫星数字字电视广广播。而而20005年，韩韩国在全全国范围围开播地地面数字字电视。4.2 我国国数字电电视的发发展 我国第第一家数数字电视视广播是是由南宁宁有线电电视台、国国家广电电总局广广播科学学研究院院数字广广播电视视技术中中心、四四川新泰泰克投资资有限公公司共同同合作开开发的，它它于20000年年6月在在广西南南宁开通通运营。另另外，我我国的广广东和河河南电视视台率先先在省级级电视台台开通了了数字电电视广播播业务。上上海市于于20002年99月288日开始始试播有有线数字字电视。 我国

22、广广电部门门也一直直在为推推广数字字电视积积极努力力。20003年年广电总总局发布布了广广播影视视科技“十五”计划和和年远景景规划，并并制订了了我国国有线电电视向数数字化过过渡时间间表。时时间表按按地域将将全国划划分为东东部、中中部、西西部三个个地区，将将时间明明确划分分为20005年年、20008年年、20010年年、20015年年四个阶阶段。按按照规划划，20008年年我国计计划全面面实现数数字广播播电视，220155年将全全面停止止模拟广广播电视视播出。4.3 我国国数字电电视发展展的现状状为了实现现20115年停停止模拟拟广播电电视，全全部采用用数字电电视播出出的发展展目标，自自200

23、04年起起加快了了数字电电视的发发展步伐伐，政府府和广电电部门都都在积极极促进数数字电视视的发展展，并提提出了明明确的发发展要求求。根据据我国国国情，有有线电视视数字化化采取模模拟向数数字整体体平移的的方式。逐逐步按片片区整体体转换为为数字电电视用户户。这些些政策和和措施促促进了我我国有线线数字电电视的发发展。 然而，随随着我国国数字电电视整体体平移步步伐的加加快，我我们在推推行数字字电视的的过程中中遇到了了很多困困难。 首先，转转变国内内观众心心目中已已形成的的看电视视是免费费（或低低收费）的的观念是是目前的的一个当当务之急急。长久久以来，国国家广电电事业向向来都是是免费为为广大人人民群众众

24、发布各各种政策策和信息息。用户户逐步养养成了免免费获取取电视节节目的习习惯，对对于收费费的电视视节目有有较大的的抵触心心理。随随着社会会主义市市场经济济的发展展，广电电系统在在确保舆舆论导向向正确的的前提下下，走向向时常，加加大投入入，开发发付费电电视业务务，以满满足群众众日益整整张的个个性化、多多样化、多多层次的的文化娱娱乐需求求已成为为未来广广电发展展的必然然选择。为为此，明明确电视视节目的的收费概概念，扭扭转用户户免费收收看的观观念是至至关重要要的。 其次，内内容没有有新意、缺缺乏互动动也是限限制数字字电视推推广普及及的一个个重要原原因。从从技术层层面上看看，数字字电视具具有同时时播出5

25、500套套节目的的容量，220055年我国国付费电电视频道道已经扩扩大到880个，付付费广播播增加到到了455套。然然而，这这么多的的节目容容量，其其内容还还是单一一匮乏的的，更何何况这些些付费频频道并不不一定能能满足观观众的需需要。面面对相同同的内容容，会有有谁愿意意另外付付费呢？ 最后，经经营成本本高、长长也是一一个重要要的制约约因素。根根据专家家测算，以以数字机机顶盒方方式推广广经营数数字电视视业务，一一个网络络上能有有8至110万左左右的交交费用户户，收支支才可以以基本平平衡，而而且要在在三四年年的运营营时间之之后才能能收回投投资成本本。这些些费用不不能都由由国家承承担，而而个人很很少有人人愿意投投资。4.4 数字字电视的的前景展展望数字电视视提供了了节目、信信息、服服务、娱娱乐等各各个方面面的服务务，在节节目方面面除现有有的公共共节目外外，还有有多种专专业化的的广播电电视节目目、交互互电视节节目、视视频点播播节目等等。具体体而言，主主要有以以下几种种：（1）交交互式电电视广播播交互式电电视广