【正文】 0 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 17頁 0 fmax f （ x） 0 f （ y） 2fs fs 0 f （ z） 2fs fs （ 2）模擬信號(hào)取樣前后波形與頻譜的變化： A t （ a） 0 t A （ b） 0 A t （ c） 0 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 18頁 離散信號(hào)要不失真地重現(xiàn)原模擬信號(hào) ， 必須滿足連續(xù)信號(hào) f(t)的最高頻率 fmax的 2倍小于或等于取樣信號(hào)的頻率fs的條件 ， 即 2fmax≤fs 這就是著名的奈奎斯特 （ Nyquist） 取樣定理 。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 13頁 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 14頁 與模擬電視相比較 ， 數(shù)字電視具有以下特點(diǎn)及先進(jìn)性： （ 1） 數(shù)字電視抗干擾能力強(qiáng)； （ 2） 頻帶利用率提高 ， 可實(shí)現(xiàn)信道多工復(fù)用； （ 3） 信號(hào)發(fā)射功率降低 ， 便于實(shí)現(xiàn)加解密 、 加解擾； （ 4） 易存儲(chǔ) ， 易實(shí)現(xiàn)數(shù)字特技 ， 提高圖象質(zhì)量； （ 5） 采用 VLSI技術(shù) (超大規(guī)模集成技術(shù) ) ， 可增強(qiáng)系統(tǒng)功能、 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性； （ 6） 輸出信號(hào)具有擴(kuò)展性 ， 可分級(jí)性 、 和互操作性 。 對(duì)高清晰度電視 ， 其畫面可提供相當(dāng)于 SDTV畫面 5倍多的信息量， 因此 ， HDTV具有更高的圖像分辨率 ， 它的清晰度是目前模擬電視畫面清晰度的 2～ 3倍 。 (5)我國數(shù)字電視發(fā)展規(guī)劃： 第一階段：到 2022年實(shí)現(xiàn)普通電視的數(shù)字化； 第二階段：到 2022年全部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化； 第三階段：到 2022年，圖象質(zhì)量達(dá)到 35mm電影膠片質(zhì)量，并徹底停止模擬電視廣播。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 7頁 世界數(shù)字電視發(fā)展 (1) 20世紀(jì) 80年代，德國的 ITT公司推出了世界上第一臺(tái)數(shù)字視頻處理彩色電視機(jī)； (2) 1982年，新一代數(shù)字式電視接收機(jī)由美國公司率先研制成功， 83年正式生產(chǎn)并投放市場； (3) 20世紀(jì) 90年代，歐、美、日等國家制定了現(xiàn)代數(shù)字視 頻壓縮編碼技術(shù)的 MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)； (4) 95年 9月 15日，美國正式通過 ATSC數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ； (5) 90年代中期，歐盟制定了 DVB數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)。 ? 傳輸信道分為地面 （ 無線發(fā)射 ） 、 有線和衛(wèi)星三類 ，因而 ， 不同的傳輸信道應(yīng)選擇不同的調(diào)制方式 。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 6頁 ? 信道編碼器包括糾錯(cuò)編碼和數(shù)字調(diào)制 ， 主要解決數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)目煽啃詥栴} ， 故又稱為抗干擾編碼 。 將信源送出的模擬電視信號(hào)進(jìn)行模 /數(shù) （ A/D） 轉(zhuǎn)換 ， 用一定的數(shù)字脈沖組合來表示信號(hào)的幅度 ， 從而形成數(shù)字信號(hào) 。 ? 數(shù) 字電視系統(tǒng)的基本原理框圖 ? 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 3頁 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 4頁 信源模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換壓縮編碼多路復(fù)用糾錯(cuò)編碼數(shù)字調(diào)制信 源 編 碼器模擬電視信號(hào)信 道 編 碼器同步單元信宿模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換解壓縮解復(fù)用糾錯(cuò)解碼解調(diào)信 源 編 碼器還原的模擬電視信號(hào)信 道 編 碼器信道 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 5頁 ? 信源是產(chǎn)生和輸出電視模擬信號(hào) （ 包括圖像和伴音 ）的設(shè)備 ， 如攝像機(jī) 、 麥克風(fēng)等 。 從電視信號(hào)的攝取、節(jié)目制作、存儲(chǔ)、發(fā)射、傳輸?shù)叫盘?hào)接收、處理、重現(xiàn)等全過程完全數(shù)字化的電視系統(tǒng)。 盛 彬 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 2頁 ? 電視視頻 、音頻信號(hào)的 PCM數(shù)字化原理 ? 模擬電視機(jī)中的數(shù)字技術(shù) ? 數(shù)字圖像信號(hào)的壓縮編碼原理及 MPEG系 列標(biāo)準(zhǔn)簡介 ? 數(shù)字音頻信號(hào)的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) ? 信道編碼和調(diào)制 本章內(nèi)容簡介 教學(xué)重點(diǎn) 視頻信號(hào)的數(shù)字化技術(shù)， 信源和信道編碼技術(shù) 教學(xué)難點(diǎn) 信源和信道編碼技術(shù) ? 模擬電視系統(tǒng) ? 電視信號(hào)在時(shí)間上、幅度上均是連續(xù)變化 ； ? 采用模擬電路技術(shù) 對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行處理、傳送、記錄。 ? 數(shù)字電視系統(tǒng) ? 數(shù)字電視信號(hào)是時(shí)間上、幅度上均為離散值 ； ? 電視信號(hào)的處理、傳送、記錄等，都是采用數(shù)字電路技術(shù) 。它是用數(shù)字技術(shù)來處理電視信號(hào)的一門高新技術(shù)，是信息技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)等綜合應(yīng)用的結(jié)晶。 ? 信源編碼器主要包括模 /數(shù) （ A/D） 轉(zhuǎn)換 、 壓縮編碼 、多路復(fù)用三部分 。 為提高傳輸?shù)挠行?， 在保證一定傳輸質(zhì)量的情況下 ， 對(duì)反映信源全部信息的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行變換 ， 用盡量少的數(shù)字脈沖來表示信源產(chǎn)生的信息 ， 這就是壓縮編碼 。 經(jīng)過糾錯(cuò)編碼的傳輸碼流具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力 ， 其作用是最大限度地減少在信道傳輸中的誤碼率 ， 然后將糾錯(cuò)編碼后的傳輸碼流調(diào)制成適合于在信道上傳輸?shù)牟ㄐ?。 解碼器與編碼器的功能相反 ， 在接收端將接收到的已調(diào)信號(hào) ， 經(jīng)解調(diào) 、 糾錯(cuò)解碼 、 解復(fù)用 、 解壓縮 、 數(shù) /模 （D/A） 轉(zhuǎn)換 ， 恢復(fù)出原模擬電視信號(hào) 。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 8頁 (6) 1996年 4月，法國第一個(gè)開始數(shù)字電視商業(yè)廣播； (7) 1998年，美國開始了數(shù)字電視廣播； (8) 1999年，日本推出了 ISDB數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)； 我國數(shù)字電視發(fā)展及規(guī)劃 (1) 20世紀(jì) 90年代初，我國開始數(shù)字電視技術(shù)的研究，計(jì)劃在 MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)上制定自己的數(shù)字電視系列標(biāo)準(zhǔn)； (2)1998年 9月，中國的數(shù)字電視廣播 HDTVT在中央電視塔上廣播試驗(yàn)成功； (3)1999年國慶閱兵進(jìn)行了 HDTV直播，通過衛(wèi)星向全國傳送 8套全數(shù)字壓縮的數(shù)字電視節(jié)目； 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 9頁 (4)“數(shù)字電視地面?zhèn)鬏攪覙?biāo)準(zhǔn) ” 于 2022年 8月 18日正式批準(zhǔn)成為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)， 2022年 8月 1日起實(shí)施 。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 10頁 數(shù)字電視的分類 數(shù)字 電視 接收 設(shè)備 數(shù)字 電視 顯示 設(shè)備 按用途分類 地 面 無 線 傳 輸 衛(wèi) 星 傳 輸 按信號(hào)傳輸 方式分類 有 線 傳 輸 （ a） （ b） 數(shù) 字 電 視 顯 示 器 一體 化數(shù) 字電 視接 收機(jī) 按產(chǎn)品類型 方式分類 數(shù) 字 電 視 機(jī) 頂 盒 （ c） 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 11頁 低清 晰度 數(shù)字 電視 標(biāo)準(zhǔn) 清晰 度數(shù) 字電 視 按清晰度 方式分類 高清 晰度 數(shù)字 電視 4﹕ 3 數(shù)字 電視 顯示 設(shè)備 16﹕ 9 數(shù)字 電視 顯示 設(shè)備 按信號(hào)圖像幅型 比方式分類 （ d） （ e） LDTV SDTV HDTV 東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRLSEU） 第 12頁 ? 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視 ， 其圖像和伴音質(zhì)量比模擬電視有所提高 ， 并且頻道利用率高 ， 在目前模擬電視的一個(gè)頻道內(nèi)可以播 4套 （ 或更多 ） 數(shù)字電視節(jié)目 。 ? 在電視伴音方面 ， 目前模擬電視只有一路伴音 ， 經(jīng)過電路處理后可轉(zhuǎn)換成立體聲； SDTV有兩路數(shù)字伴音 ，具有 CD級(jí)的音質(zhì)； HDTV則有多路數(shù)字伴音 （ 杜比 道 ） ， 除了音質(zhì)好之外 ， 還具有真正的環(huán)繞立體聲效果 。