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谈数字电视信号的编码与传输
 
慧聪网   2005年8月16日10时11分   信息来源:央视科技    

    作者:中央电视台 关杨
 
    20世纪80年代以来,计算机技术、数字通讯技术和大规模集成电路芯片制造技术的迅猛发展促进了图像与声音处理技术的数字化进程,引发了广播电视业的又一次革命性变化。数字电视技术使原来单一功能的电视系统变为多种功能的信息传输和交换媒体。数字电视开始走人千家万户,为广播电视业和信息产业界带来新的发展契机,她将促使我国的广播电视行业走向产业化发展道路。

    数字通讯技术与计算机网络技术的引人使广播电视系统为运行方式从离散、小规模、低效率转向集约化、规模化高效率、高效益,从封闭走向开放、融合、竞争。数字电视克服了许多模拟电视难以改善的缺陷,在技术上有以下特点:

    * 图像清晰度高、声音效果好。数字电视克服了模拟电视在传输过程中各种噪声和干扰的积累,使观众在家中收看到相当于演播室质量的电视节目。

    * 节省频率资源。利用现有占用SMH。带宽的一个模拟电视频道,可传输4-8套高质量的数字电视节目,用户对节目的可选度大大提高。

    * 服务方式从单一服务转向多样化、个性化,可方便实现有条件接收系统(加密/解密),便于开展各类计费电视业务。可以实现用户和业务的良好管理,确保资金的有效回收。

    * 传播方式从单向、固定转变为交互、移动;系统采用了开放的中间件技术,能实现各式各样的信息交互式应用。

    * 易于实现信号存储。易于利用媒体资源开展多种增值业务。

    一 数字电视信号的编码

    图像与声音信号的处理始终围绕对编码压缩技术的研究。电视图像信息的压缩是利用信息之间的相关性,即时间相关性、频率相关性、空间相关性和能量相关性,进行时间压缩。频率压缩、空间压缩和能量压缩,去掉冗余度,达到压缩码率的目的。

    压缩处理又分为两类,分别是可逆压缩和不可逆压缩:可逆压缩是对原信息无失真、无噪声叠加的编码。不可逆压缩是有失真编码,熵压缩,会损失一些原有信息。

    为节省存储空间和传输带宽,我们要在电视节目源端进行信源编码,在传输之前进行信道编码。信源编码可以解决效率问题。用最少的比特,代表最多的信息,节省存储空间。常见的信源编码方式有:霍夫曼编码、变换编码(正交变换。特征矩阵变换、离散余弦变换)、预测编码。信道编码可以提高数据传输效率,解决可靠性(抗于扰)问题。并可加人检错纠错功能,降低传输中的误码率。误码的处理技术有纠错。交织、线性内插等。常见的信道编码方式有:QPSK(相移键控调制)、QAM(正交幅度调制)、VSB(残留边带调制)。COFDM(多载波频分复用调制)。

    在数字系统中我们提到的压缩比是指:压缩前每个信源符号(取样)的编码比特数与压缩后每个信源符号的编码比特数之比。

    目前,常用的图像压缩编码标准包括以下几种。

    1. MPEG-2

    MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准,以实现视/音频服务与应用互操作的可能性。MPEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定,标准的正式规范在ISO/IEC13818中。

 
 
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