《彩电原理论文》.docx

彩色电视原理 论 文 信息科学与工程学院 姓名：尚壮壮 学号 日期：2010/6/8 数字电视信源编解码技术综述 摘要： 数字化技术的发展影响了现今几乎所有的行业，而对于数字电视业的影响更是前所未有的。自从1928年电视的实验开始到发展到现在的广播电视业正处于模拟信号走向数字化信号的改变中，这种改变是电视发展普及以来最大、最有力的一次技术革命。为此研究数字电视也成为一种必然的趋势与需要。由于数字电视所包内含的知识面很广，很难用简单的一篇几千字的文章就能将它阐述清楚，因而本文只摘取了其中一个方面的知识点去谈论----编解码技术。希望通过这篇文章让自己对数字电视的工作原理能有一个系统的了解，同时对这学期的《彩色电视原理》课程也能够有进一步的认识与提高。 一 数字电视简述： 1.1定义： 数字电视是数字电视系统的简称，是指音频、视屏和数据信号从信源编码、调制到接收和处理均采用数字技术的电视系统。 国际上的定义为：将活动的图像、声音和数据，通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储，实时发送、广播，供观众接收、播放的视觉与听觉系统。 1.2分类： （1）按照信号传输方式分为：地面无线传输数字电视（地面数字电视）、卫星传输数字电视（卫星数字电视）、有线传输数字电视（有线数字电视）。 （2）按照图像清晰度可分为三类：数字高清晰度电视（HDTV）、数字标准清晰度电视（SDTV）、数字普通清晰度电视（LDTV）。 （3）按屏幕幅型比分为：4-3比例、16-9比例两种。 总的来说，数字电视是数字传输系统，是原有电视系统的数字化，由于经过数字化后，信号的传输速率得到提高，电视的性能也得到改善。 二 数字电视基本组成框图： 2.1框图组成： 数字电视信号使时间上、幅度上均为离散值的信号。在数字电视系统中，电视信号的处理、传送、记录等都采用数字电路技术，并且使用计算机进行控制和实时或实时信号处理。以下简单画出了数字电视系统基本组成框图： 信源编码 A/D 转换器 压 缩 编 码 信 道 编 码 发 射 机 摄像机（信源） 信 道 噪声源 信号处理或基带 记录或 传输 存储 接收机 信源解码 信 道 解 码 D/A 转换器 压 缩 解 码 重现的模拟电信号 如上图所示，摄像机输出的模拟电信号经过模拟/数字转换器转换为脉冲编码调制（PCM）的数字电视信号，然后把PCM数字电视信号经过压缩编码，去除信号中的冗余度，减少传输数码率，之后的数字电视信号则可提供记录或存储，同时送至信道编码。经过信道编码后的数字电视信号，在发射机中对射频信号进行数字调制后，便能在信道中进行远距离传输。数字电视射频已调信号传送到接收端，经过解调、信道解码、信源解码（包括压缩信号的解码和数字/模拟（D/A）转换器）重现为模拟电视信号，送到监视器上显示图像。 从以上的分析中不难发现信源编码包括模拟/数字转换器转换和压缩编码，信源解码包括压缩解码和数字/模拟（D/A）转换，与此同时我们也可以看到信源编码与信源解码在数字电视中所起到十分重要的作用，因而下面将单独阐述数字电视信源编解码技术，以便得到更清楚深刻的了解与认识。 三 数字电视信源编解码技术： 3.1信源编解码技术分类： （1）视频编解码技术 数字电视，尤其数字高清晰度电视与模拟电视相比，在实现的过程中，最为困难的部分是对视频部分的压缩，视频编码技术主要功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由995Mbit/s减少到20-30Mbit/s。 （2）音频编解码技术 音编解码技术主要是完成声音信息的压缩。声音信号数字化后，信息量比模拟传输信息量要大的多，因而数字电视的声音不能像模拟电视的声音那样传输，而是要多一道压缩编码工序。 （3）音频编解码技术的相关标准 国际上对数字图像曾制订了三种标准，分别是用于电视会议的H系列，用于静止图像的JPEG标准和用于连续图像的MPEG标准。在中国方面制定了面向数字电视和高清激光视盘播放机的AVS标准。 3.2视频信号的数字化： （1）脉冲编码调制（PCM）简介 模拟电视信号数字化的基本方法就是脉冲编码调制（PCM）。PCM系统基本组成方框如下图所示： 同步 取样 前置 低通 编码 量化 采样 （b） 模拟电 （c） 视信号 + （d） 重现模拟电 视信号输出 低 通 滤 波 译码