绪论-数字电视技术的发展.ppt
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1、数字电视技术的发展数字电视技术的发展12/29/202212/29/20221 1数字电视技术的发展数字电视技术的发展数字电视的概念数字电视的概念数字电视的优点数字电视的优点 数字电视系统的关键技术数字电视系统的关键技术 数字电视标准数字电视标准 手机电视手机电视网络电视(网络电视(IPTV)12/29/202212/29/20222 2数字电视的概念数字电视的概念数数字字电电视视:从从节节目目摄摄制制、制制作作、编编辑辑、存存储储、发发射射、传传输输,到到信信号号接接收收、处处理理、显显示等全过程完全数字化的电视系统。示等全过程完全数字化的电视系统。意意义义:数数字字电电视视广广播播系系统统
2、将将成成为为一一个个数数字字信信号号传传输输平平台台,不不仅仅使使整整个个广广播播电电视视节节目目制制作作和和传传输输质质量量得得到到显显著著改改善善,信信道道资资源源利利用用率率大大大大提提高高,还还可可以以提提供供其其它它增增值值业业务务,如如数数据据广广播播、电电视视购购物物、电电子子商商务务、视视频频点点播播等等,使使传传统统的的广广播播电电视视媒媒体体从从形形态态、内内容容到到服服务务方方式式发发生生革革命命性性的的改改变变,为为“三网融合三网融合”提供了技术上的可能性。提供了技术上的可能性。12/29/202212/29/20223 3数字电视的意义数字电视的意义意意义义:随随着着
3、数数字字电电视视进进入入消消费费市市场场,将将带带动动一一系系列列相相关关产产业业的的高高速速发发展展。数数字字电电视视技技术术的的发发展展将将诱诱发发整整个个广广播播电电视视产产业业链链的的深深刻刻变变革革,它它已已经经被被各各国国视视为为信信息息时时代代的的一一项项“战战略略技技术术”。从从某某种种意意义义上上来来说说,数数字字电电视视将将影影响响着国家产业结构的升级与发展。着国家产业结构的升级与发展。12/29/202212/29/20224 4数字电视的优点数字电视的优点1.采用数字传输技术,可提高信号的传采用数字传输技术,可提高信号的传输质量,不会产生噪声累积,信号抗输质量,不会产生
4、噪声累积,信号抗干扰能力大大增强,收视质量高。干扰能力大大增强,收视质量高。2.彩色逼真,无串色,不会产生信号的彩色逼真,无串色,不会产生信号的非线性和相位失真的累积。非线性和相位失真的累积。3.可实现不同分辨率等级(标准清晰度、可实现不同分辨率等级(标准清晰度、高清晰度)的接收,适合大屏幕及各高清晰度)的接收,适合大屏幕及各种显示器。种显示器。12/29/202212/29/20225 5数字电视的优点数字电视的优点4.可移动接收,无重影。可移动接收,无重影。5.可可实实现现5.1路路数数字字环环绕绕立立体体声声,同同时时还还有有多多语语种种功功能能,收收看看一一个个节节目可以选择不同语种。
5、目可以选择不同语种。6.采采用用数数字字技技术术可可大大大大改改善善电电视视节节目目的的保保存存质质量量和和复复制制质质量量,理理论论上上可进行无数次复制和长期保存。可进行无数次复制和长期保存。12/29/202212/29/20226 6数字电视的优点数字电视的优点7.增增加加节节目目频频道道,减减少少传传输输成成本本。采采用用“单单频频网网络络”(SFN)技技术术,1套套电电视视节节目目仅仅占占用用同同1个个数数字字电电视视频频道道而而覆覆盖盖全全国国。此此外外,利利用用数数字字音音/视视频频压压缩缩技技术术,可可以以在在现现有有的的1个个模模拟拟电电视视频频道道中中传传送送4 6路路标标
6、准准清清晰晰度度的的电电视视节节目目或或1路路HDTV节节目目,因因而而在在不不增增加加带带宽宽的的情情况况下下,用用数数字字传传输输方方式式可可大大大大节节省省因因增增加加电电视视节节目目频频道道而而需需要要的的传传输输成成本本,提高经济效益。提高经济效益。12/29/202212/29/20227 7数字电视的优点数字电视的优点8.易于实现加密解密和加扰解扰处易于实现加密解密和加扰解扰处理,便于开展各类有条件接收的收费理,便于开展各类有条件接收的收费业务,使电视的个性化服务和特殊服业务,使电视的个性化服务和特殊服务在实际中得以方便实现,这是数字务在实际中得以方便实现,这是数字电视的重要增值
7、点,也是数字电视得电视的重要增值点,也是数字电视得以快速滚动式发展的基础。以快速滚动式发展的基础。12/29/202212/29/20228 8数字电视的优点数字电视的优点9.利用数字处理技术产生各种特技利用数字处理技术产生各种特技形式,增强了节目的艺术效果和视形式,增强了节目的艺术效果和视觉冲击力,使节目的娱乐性和观赏觉冲击力,使节目的娱乐性和观赏性大大增强。性大大增强。10.数字电视广播改变了观众收看数字电视广播改变了观众收看电视节目的形式,从被动地收看到电视节目的形式,从被动地收看到主动地准交互(本地交互)、交互主动地准交互(本地交互)、交互地收看。地收看。12/29/202212/29
8、/20229 9数字电视的优点数字电视的优点11.数字技术的灵活性,使数字电数字技术的灵活性,使数字电视广播除了能够广播电视节目外,视广播除了能够广播电视节目外,还可以提供其它形式的多种信息服还可以提供其它形式的多种信息服务,如数据广播、电子节目指南等;务,如数据广播、电子节目指南等;可以与计算机、通信技术融合,开可以与计算机、通信技术融合,开辟走向信息高速公路和多媒体通信辟走向信息高速公路和多媒体通信的未来之路,拓展了电视媒体产业的未来之路,拓展了电视媒体产业的市场广度和深度。的市场广度和深度。12/29/202212/29/20221010数字电视系统的关键技术数字电视系统的关键技术 数字
9、电视是一个大系统数字电视是一个大系统:从横向来说,数字电视广播是从节目从横向来说,数字电视广播是从节目制作(编辑)制作(编辑)数字信号处理数字信号处理广播广播(传输)(传输)接收接收显示的端到端的系显示的端到端的系统问题;统问题;从纵向来说,是从物理层传输协议从纵向来说,是从物理层传输协议中间件标准中间件标准信息表示信息表示信息使用信息使用内容保护的一系列系统问题。内容保护的一系列系统问题。12/29/202212/29/20221111数字电视系统的关键技术数字电视系统的关键技术 信源编解码信源编解码信道编解码及调制解调信道编解码及调制解调软件平台软件平台中间件中间件 条件接收条件接收大屏幕
10、显示大屏幕显示 12/29/202212/29/20221212关键技术关键技术-信源编解码信源编解码视频编解码视频编解码:国际上统一采用了国际上统一采用了MPEG-2MPEG-2标准,还可以采用标准,还可以采用MPEG-4MPEG-4、H.264H.264、AVSAVS标准。标准。音频编解码音频编解码:欧洲、日本采用了欧洲、日本采用了MPEG-2MPEG-2标准;美国采纳了杜比公司的标准;美国采纳了杜比公司的AC-3AC-3方方案,案,MPEG-2MPEG-2为备用方案;我国有为备用方案;我国有AVSAVS标标准。准。12/29/202212/29/20221313关键技术关键技术-信道编解
11、码及调制解信道编解码及调制解调调卫卫星星数数字字电电视视广广播播:国国际际上上普普遍遍采采用用可可靠靠性性强的四相相移键控(强的四相相移键控(QPSKQPSK)调制方式。)调制方式。有有线线数数字字电电视视广广播播:美美国国采采用用16-VSB16-VSB方方式式;欧洲和我国采用多电平欧洲和我国采用多电平QAMQAM调制方式。调制方式。地地面面数数字字电电视视广广播播:美美国国采采用用8-VSB8-VSB调调制制方方式式,欧欧洲洲采采用用COFDMCOFDM调调制制方方式式,日日本本采采用用改改进进的的OFDMOFDM调调制制方方式式,我我国国采采用用何何种种制制式式标标准,尚在研究之中。准,
12、尚在研究之中。12/29/202212/29/20221414关键技术关键技术-中间件中间件 数数字字电电视视接接收收机机(或或数数字字电电视视机机顶顶盒盒)的的硬硬件件功功能能主主要要是是对对接接收收的的射射频频信信号号进进行行信信道道解解码码、解解调调、MPEG-2MPEG-2码码流流解解码码及及模模拟拟音音视视频频信信号号的的输输出出。而而电电视视内内容容的的显显示示,EPGEPG节节目目信信息息及及操操作作界界面面等等都都依依赖赖软软件件技技术术来来实实现现,缺缺少少软软件件系系统统更更无无法法在在数数字字电电视视平平台台上上开开展展交交互互电电视视等等其其它它增增强强型型电电视视业业
13、务务,所所以以,在在数数字字电电视视系系统统中中,软软件件技技术术占占有有非非常重要的作用。常重要的作用。12/29/202212/29/20221515关键技术关键技术-中间件中间件 中中间间件件(MiddlewareMiddleware)是是一一种种将将应应用用程程序序与与底底层层的的实实时时操操作作系系统统、硬硬件件实实现现的的技技术术细细节节隔隔离离开开来来的的软软件件环环境境,支支持持跨跨硬硬件件平平台台和和跨跨操操作作系系统统的的软软件件运运行行,使使应应用用不不依依赖于特定的硬件平台和实时操作系统。赖于特定的硬件平台和实时操作系统。中中间间件件的的作作用用是是使使机机顶顶盒盒基基
14、本本的的和和通通用用的的功功能能以以应应用用程程序序接接口口APIAPI的的形形式式提提供供给给机机顶顶盒盒生生产产厂厂家家,以以实实现现数数字字电电视视交交互互功功能能的的标标准准化化,同同时时使使业业务务项项目目(以以应应用用程程序序的的形形式式通通过过传传输输信信道道)下下载载到到用用户户机机顶顶盒盒的数据量减小到最低限度。的数据量减小到最低限度。12/29/202212/29/20221616关键技术关键技术-条件接收条件接收条条件件接接收收(CACA):是是指指这这样样一一种种技技术术手手段段,它它只只允允许许已已付付费费的的授授权权用用户户使使用用某某一一业业务务,未未经经授授权权
15、的的用用户户不不能能使使用用这这一一业业务务。条条件件接接收收系系统统是是数数字字电电视视广广播播实实行行收收费费所所必必需需的技术保障。的技术保障。条条件件接接收收系系统统是是一一个个综综合合性性的的系系统统,集集成成了了数数据据加加扰扰和和解解扰扰、加加密密和和解解密密、智智能能卡卡等等技技术术,同同时时也也涉涉及及到到用用户户管管理理、节节目目管管理理、收收费费管管理理等等信信息息应应用用管管理理技技术术,能能实实现现各各项项数数字字电电视视广广播播业业务务的的授授权权管管理理和和接接收控制。收控制。12/29/202212/29/20221717关键技术关键技术-条件接收条件接收条件接
16、收系统要解决以下两个问题:条件接收系统要解决以下两个问题:如如何何阻阻止止用用户户接接收收那那些些未未经经授授权权的的节目;节目;如何从用户处收费。如何从用户处收费。在在广广播播电电视视系系统统中中,在在发发送送端端对对节节目目进进行行加加扰扰,在在接接收收端端对对用用户户进进行行寻寻址址控控制制和和授授权权解解扰扰是是解解决决这这两两个个问问题题的的基本途径。基本途径。12/29/202212/29/20221818关键技术关键技术-大屏幕显示大屏幕显示 显显示示器器是是最最终终体体现现数数字字电电视视效效果果或或魅魅力力的的产产品品。尽尽管管HDTVHDTV对对显显示示技技术术提提出出了了
17、很很高高的的要要求求,但但目目前前已已有有多多种种技技术术能能够满足够满足HDTVHDTV显示的需要。其中包括显示的需要。其中包括:液晶显示器(液晶显示器(LCDLCD)等离子体显示器(等离子体显示器(PDPPDP)关关键键的的问问题题是是如如何何降降低低产产品品的的造造价价,以以可接受的价格进入家庭。可接受的价格进入家庭。12/29/202212/29/20221919数字电视标准数字电视标准 数字电视标准包括两大部分:数字电视标准包括两大部分:数字电视演播室参数标准数字电视演播室参数标准:规定了电视台演规定了电视台演播室内数字电视节目制作和交换所需的视、播室内数字电视节目制作和交换所需的视
18、、音频基本参数值及接口规范,适用于数字音频基本参数值及接口规范,适用于数字电视设备及电视节目制作系统的设计、制电视设备及电视节目制作系统的设计、制造、验收、运营和维护。造、验收、运营和维护。数数字字电电视视广广播播标标准准:涉涉及及到到视视频频、音音频频压压缩缩编编码码及及传传送送复复用用、信信道道编编码码与与调调制制、频频率率规规划划、条条件件接接收收、电电子子节节目目指指南南(EPGEPG)、中间件、数据广播等标准。中间件、数据广播等标准。12/29/202212/29/20222020数字电视标准数字电视标准 数字电视广播主要通过卫星、有线、地数字电视广播主要通过卫星、有线、地面无线等传
19、输方式实现。目前,全球面无线等传输方式实现。目前,全球有三种数字电视广播标准体系:有三种数字电视广播标准体系:美国高级电视系统委员会提出的美国高级电视系统委员会提出的ATSCATSC标准(标准(1995)1995)欧洲的数字视频广播(欧洲的数字视频广播(DVBDVB)标准()标准(1997)1997)日本的综合业务数字广播(日本的综合业务数字广播(ISDBISDB)标准()标准(1999)1999)12/29/202212/29/20222121数字电视地面广播数字电视地面广播标准标准数字电视地面广播数字电视地面广播(DTTB(DTTB)的应用需求包括:)的应用需求包括:1.1.传输信息量要大
20、,支持包括高清电视的多媒体传输信息量要大,支持包括高清电视的多媒体广播服务。广播服务。2.2.抗干扰能力强,在一般室内环境下可接收。抗干扰能力强,在一般室内环境下可接收。3.3.与现有模拟广播电视频道兼容,并有利于频道与现有模拟广播电视频道兼容,并有利于频道规划和模拟向数字过渡。规划和模拟向数字过渡。4.4.具有灵活性,支持标准高清晰度和高清晰度兼具有灵活性,支持标准高清晰度和高清晰度兼容的电视广播;支持移动接收;支持便携接收;容的电视广播;支持移动接收;支持便携接收;支持单频网。支持单频网。5.5.具有可扩展性,支持交互数据综合业务。具有可扩展性,支持交互数据综合业务。12/29/20221
21、2/29/20222222数字电视地面广播数字电视地面广播标准标准-DVB-T DVB-TDVB-T系系统统采采用用COFDMCOFDM调调制制方方式式,把把传传输输比比特特分分割割到到数数千千计计的的低低比比特特率率副副载载波波上上,用用17051705个个载载波波(2k)(2k)或或68176817个载波个载波(8k)(8k)模式。模式。DVB-TDVB-T系系统统中中放放置置了了大大量量的的导导频频信信号号,穿穿插插于于数数据据之之中中,完完成成系系统统同同步步、载载波波恢恢复复、时时钟钟调调整整和和信信道道估估计计。由由于于导导频频信信号号数数量量多多且且散散布布在在数数据据中中,能能
22、够够较较为为及及时时地地估估计计信信道道特特性性的的变变化化。为为进进一一步步降降低低多多径径造造成成的的码码间间干干扰扰,DVB-TDVB-T系系统统又又使使用用了了“保护间隔保护间隔”技术,由此抵御多径的影响。技术,由此抵御多径的影响。可可以以认认为为,大大量量导导频频信信号号插插入入和和保保护护间间隔隔技技术术是是DVB-TDVB-T系系统统的的技技术术核核心心,正正是是这这两两项项技技术术使使DVB-TDVB-T系系统统能能够够在在抗抗强强多多径径和和动动态态多多径径及及移移动动接接收收的实测性能方面优于美国的实测性能方面优于美国ATSC 8-VSBATSC 8-VSB系统。系统。12
23、/29/202212/29/20222323数字电视地面广播数字电视地面广播标准标准-DVB-T 另另外外,DVB-TDVB-T系系统统还还对对保保护护间间隔隔长长度度和和调调制制星星座座等等参参数数进进行行组组合合,形形成成了了多多种种传传输输模模式式供供使使用用者者选选择择。DVB-TDVB-T方方案案的的综综合合频频带带利利用用率率比比美美国国的的VSBVSB方方案案低低。因因此此,以以系系统统传传输输容容量量为为代代价价来来换换取取系系统统的的抗抗多多径径性性能能。虽虽然然系系统统是是为为8 8 MHzMHz频频道道开开发发的的,但但能能用用于于任任何何频频道道带带宽宽(6,(6,7,
24、7,8 8 MHz)MHz)。8 8 MHzMHz信信道道内内传传输输的的有有效效净净比比特特码码率率在在4.98-31.67 4.98-31.67 Mbit/sMbit/s范范围围内内,取取决决于于信信道道编编码码参参数数、调调制类型和保护间隔的选择。制类型和保护间隔的选择。12/29/202212/29/20222424数字电视地面广播数字电视地面广播标准标准-ISDB-T 日日本本提提出出的的“综综合合业业务务数数字字广广播播”ISDB-TISDB-T系系统统使使用用的的编编码码调调制制方方式式与与DVB-TDVB-T基基本本相相同同,可可以以说说是是经经修修改改的的DVB-TDVB-T
25、方方案案,不不同同之之处处在在于于接接收收方方面面增增加加了了部部分分接接收收和和分分层层传传输输,将将整整个个6MHz6MHz频带划分为频带划分为1313个子带。个子带。根根据据分分层层和和窄窄带带接接收收同同时时实实现现固固定定、移动和便携接收,是日本制式的特点。移动和便携接收,是日本制式的特点。12/29/202212/29/20222525我国数字电视传输标准的进展我国数字电视传输标准的进展卫星数字电视广播卫星数字电视广播:采用采用DVB-SDVB-S标准。标准。有线数字电视广播有线数字电视广播:采用采用DVB-CDVB-C标准。标准。地地面面数数字字电电视视广广播播:自自主主制制定定
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