數字電視系統原理與應用

第一部分數字電視基礎知識第二部分數字電視前端系統第三部分有線數字電視主要技術指標

講義提綱

一、數字電視基礎知識

1.1數字電視系統基本構成模擬電視信號輸入→模數轉換→信源編碼→信道編碼→信道→信道解碼→信源解碼→數模轉化→模擬顯示1.2信道與帶寬信道：傳輸信息的通路稱為信道，可以分為兩種：傳輸模擬信號的稱為模擬信道，傳輸數字信號的信道稱為數字信道。數字電視基礎知識帶寬：信道所能傳送信號的頻率寬度，稱為帶寬。數字信號本身頻譜的寬度，決定了傳輸信道的最小頻道寬度。數字電視基礎知識1.3數據傳輸速率比特率：是指二進制數碼流的信息傳輸速率，單位是：bit/s簡寫b/s或bps，它表示每秒傳輸多少個二進制元素（每一個二進制的元素稱為比特）。數字電視基礎知識波特率：也就是符號率，是針對模擬數據信號傳輸過程中，調制解調器輸出的調制信號每秒鐘載波調制狀態改變的數值，單位是s/s，稱為波特(baud)率。比特率與波特率關系式：R=Blog2N（b/s）R是比特率，B是波特率，N是n比特符號數。數字電視基礎知識1.4模擬信號的數字化抽樣：時間上連續的取值變為有限個離散取值。量化：幅度上無限多種連續的樣值變為有限個離散值。編碼：把量化后的信號按照一定的對應關系轉變成一系列數字編碼脈沖的過程。數字電視基礎知識模數轉化一般過程：模擬電視信號→取樣→量化→編碼→數字電視信號數字電視基礎知識數字電視基礎知識數字電電視基基礎知知識1.5信信源編編碼壓縮過過程：：去除除圖像像中與與信息息無關關或對對圖像質質量影影響不不大的的部分分，即即冗余余部分。電電視信信號中中存在在很多多這樣樣的冗冗余部部分，這這就為為壓縮縮提供供了可可能性性。數字電電視基基礎知知識電視信信號的的冗余余性表表現在在以下下方面面：空間相相關冗冗余時間相相關冗冗余數字電電視基基礎知知識1.6調調制傳傳輸基帶信信號變變為頻頻帶信信號，，頻譜譜搬移移；便于遠遠距離離傳輸輸；比如：：QPSK、QAM數字電電視基基礎知知識1.7數數字電電視的的幾種種分類類傳輸分類：：數字衛星星電視、數數字有線電電視、數字字地面廣播播電視。清晰度分類類：標準清清晰度數字字電視（SDTV））、高清晰晰度數字電電視（HDTV）。。數字電視基基礎知識二、數字電電視前端系系統數字電視系系統信號原原理圖數字電視前前端系統縣公司數字字電視前端端系統示意意圖2.2主主要設備原原理與應用用編碼器：作作用是將原原始節目的的圖像和聲聲音信號經經過編碼壓壓縮成符合合系統要求求的數字信信號，主要要有兩種應應用分別是是：CVBS(模擬音視視頻信號)經編碼生生成MPEG-2ASI/TS信號號SDI(數數字分量串串行接口)經編碼碼生成MPEG-2ASI/TS信信號數字電視前前端系統復用器：將多路節節目的TS流復用成成一路TS流，使得得多路節目目在一個頻頻道中傳輸輸。數字電視前前端系統復用器工程程實踐中的的應用：將多個單節節目TS流流復用成一一路TS流流在復用的過過程中，插插入PSI信息和SI信息，，重新組合合，并且重重新分配PID值。。作為接收端端的解復用用和再復用用數字電視前前端系統復用器的容容量計算：：舉例：64QAM的的符號率在在8MHz最高可以以達到6.89MBps那么最高數數據傳輸速速率為：6.89××6＝41.34Mbps其中有RS編碼，去去掉冗余，，有效傳輸輸數據速率率為：41.34×（188/204）＝38.1Mbps數字電視前前端系統一路節目TS流為4Mbps，預留保保護帶寬，，復用后的一一個傳輸流流的數據傳傳輸速率一一般不超過35Mbps，那么么在以上條條件下一個流最多可可以復用8套節目數字電視前前端系統QAM調制器器QAM（QuadratureAmplitudeModulation）正交幅度調調制，數字調調制器接收來來自編碼器、、復用器、DVB網關、、視頻服務器器等設備的TS流，進行行RS編碼、、卷積編碼和和QAM數字字調制，輸出出的射頻信號號可以在有線線電視網上傳傳送。數字電視前端端系統64QAM調調制星座圖數字電視前端端系統三、數字電視視主要技術指指標3.1數字字信號電平定義：在有效效帶寬內所選選射頻或中頻頻信號的均方方根值(RMS)功率。。注釋：均方根根值，也稱有有效值，計算算方法是先平平方、再平均均、然后開方方。QAM調調制的數字電電視信號，在在整個帶寬內內是平頂的，，無峰值。QAM數字頻頻道的電平是是用被測頻道道信號的平均均功率來表達達的，稱為數數字頻道平均均功率。3.2調制制誤差率MER為了對接收到到的信號做單單一的“品質質因數”分析析，定義符號號誤差矢量幅幅度的平方和和與理想符號號矢量幅度的的平方和之比比的分貝值為為調制誤差率率（MER））。數字電視主要要技術指標調制誤差示意意圖調制誤差實際傳輸的信號數字電視主要要技術指標在數字調制信信號中，突發發脈沖、各種種失真對信號號造成的損傷傷和噪聲十分分相似。如果果系統的MER減小，信信號受到的損損傷變大，出出現誤碼的概概率增加。數字前端系統統輸出口MER≥36dB，分配網MER≥35dB，用戶端MER≥30dB數字電視主要要技術指標數字電視主要要技術指標圖1較理想想的MER星星座圖圖2、熱噪聲聲引起的損傷傷MER≥35dBMER＜25dB數字電視主要要技術指標圖3、相干干干擾圖4、相位噪噪聲損傷MER＜30dBMER＜30dB3.3誤碼碼率BER誤碼率是衡量量數字傳輸系系統質量的基基本指標，定定義為錯誤比比特數與傳輸輸總比特數之之比。通過過前向糾錯技技術，可以在在實際誤碼率率10-4的情況下，獲獲得的10-10相對誤碼率，，一般規定BER=10-4是數字有線接接收機的門限限值。數字電視主要要技術指標前向糾錯(ForwardErrorCorrection簡稱稱FEC)，，是提高數據據通訊準確度度的方法。在在單向通訊信信道中，一旦旦錯誤被發現現，其接收器器無法請求傳傳輸。FEC是利用數數據進行傳輸輸冗長信息的的方法，當傳傳輸中出現錯錯誤，接收器器將重建數據據。數字電視主要要技術指標FEC：3/4在一個TS流流中,只有3/4的內容容是裝有節目目內容的PES流,而另另外的1/4內容,則是是用來保護數數據流不發生生變異的糾錯錯碼。數字電視主要要技術指標3.4載噪噪比載噪比C/N指已調制信信號的平均功功率與噪聲的的平均功率之之比，載噪比比中的已調制制信號的功率率包括了傳輸輸信號的功率率和調制載波波的功率。數字電視主要要技術指標謝謝！9、靜夜四無鄰鄰，荒居舊業業貧。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。01:08:0001:08:0001:081/6/20231:08:00AM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。1月月-2301:08:0001:08Jan-2306-Jan-2312、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。01:08:0001:08:0001:08Friday,January6,202313、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。1月-231月-2301:08:0001:08:00January6,202314、他鄉生白發發，舊國見青青山。。06一月20231:08:00上午01:08:001月-2315、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。一月月231:08上上午午1月月-2301:08January6,202316、行動出出成果，，工作出出財富。。。2023/1/61:08:0001:08:0006January202317、做前，，能夠環環視四周周；做時時，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點點的射線線向前。。。1:08:00上午午1:08上午午01:08:001月-239、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事事情努力力了未必必有結果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。01:08:0001:08:0001:081/6/20231:08:00AM11、成成功功就就是是日日復復一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。1月月-2301:08:0001:08Jan-2306-Jan-2312、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。01:08:0001:08:0001:08Friday,January6,202313、不知香積積寺，數里里入云峰。。。1月-231月-2301:08:0001:08:00January6,202314、意意志志堅堅強強的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。06一一月月20231:08:00上上午午01:08:001月月-2315、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。一月231:08上午午1月-2301:08January6,202316、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2023/1/61:08:0001:08:0006January202317、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。1:08:00上上午午1:08上上午午01:08:001月-239、楊楊柳柳散散和和風風，，青青山山澹澹吾吾慮慮。。。。1月月-231月月-23Friday,January6,202310、閱讀一切好好書如同和過過去最杰出的的人談話。01:08:0001:08:0001:081/6/20231:08:00AM11、越是沒有有本領的就就越加自命命不凡。1月-2301:08:0001:08Jan-2306-Jan-2312、越是無無能的人人，越喜喜歡挑剔剔別人的的錯兒。。01:08:0001:08:0001:08Friday,January6,202313、知人者智智，自知者者明。勝人人者有力，，自勝者強強。1月-231月-2301:08:0001:08:00January6,202314、意志堅強的的人能把世界界放在手中像像泥塊一樣任任意揉捏。06一月20231:08:00上午01:08:001月-2315、最具挑挑戰性的的挑戰莫莫過于提提升自我我。。一月231:08上午午1月-2301:08January6,202316、業余生生活要有有意義，，不要越越軌。2023/1/61:08:00