数字技术的原理和优势

世界通信和信息技术的飞速发展将触发整个电视广播产业链的转型，而数字电视是这一转型的关键环节. 随着电视广播的全面数字化，传统电视媒体将在技术和功能上逐步与信息通信领域的其他手段融合，从而形成一个新兴的巨大数字电视产业. 这一新兴产业引起了广泛关注. 各个发达国家根据其国情分别制定了从模拟电视向数字电视过渡的计划和工业目标. 数字电视被各国视为新世纪的一项战略技术. 在电信引爆IT之后，数字电视已成为另一个“热点”.

首先，什么是模拟信号，什么是数字信号

在传输之前，必须将不同的数据转换为相应的信号: 子模拟信号和数字信号

（1）在模拟通信系统中，原始信号（在这种情况下为声音）被直接转换为电信号. 模拟信号的特性与一个常数有关: 信号的幅度和频率. 电信号的强度（幅度）随声音大小而变化，而电信号的频率随声音质量或音高变化. 模拟信号表示振幅值是连续的（振幅值可以用无数个值表示）. 连续模拟信号随时间连续变化的图像（电视，传真）信号等. 时间上离散的模拟信号是采样信号. 或电压信号（例如电话传输中的音频电压信号）. 例如，电压在5伏至100伏之间. 模拟信号“可以简单地说，随时间连续变化的信号幅度（例如电压，电流，场强等）就是模拟信号，也就是说，该信号不会随时间变化.

（2）数字信号表示幅度值是离散的，并且幅度值被限制为有限数量的值. 二进制代码是数字信号. 二进制码受噪声影响较小，易于数字电路处理，因此得到了广泛的应用.

第二，什么是数字电视

数字电视（数字电视或DTV）的含义不是指我们普通百姓家中的电视机，而是一种新的电视系统，该系统使用数字信号来广播图像和声音，包括程序编辑，压缩，传输接收电视节目. 在整个过程中都使用数字信号处理. 具体的传输过程是: 将电视台发送的图像和声音信号进行数字压缩和数字调制以形成数字电视信号，然后通过卫星，地面无线广播或有线电缆等进行传输. 电视，数字解决方案统一的数字视频和音频解码过程可还原原始图像和声音. 由于整个过程都是数字技术处理，信号损失小，接收效果好.

三，数字电视和数字付费电视的概念

数字收费电视=数字电视+收费电视

数字电视广泛地是“技术概念”

付费电视是一种“商业概念”

就像的正面和背面被组合成一个有效值一样.

第四，数字电视与数字电视之间的关系

准确地说，数字电视是指使用数字技术处理，传输，存储，记录，接收和控制电视信号的系统. 数字电视是指在不更改当前传输系统的情况下，对视频和音频信号执行数字处理的电视. 前者是一个完整的系统，后者只是一个设备，是前者的一个分支.

五种数字电视功能

（1）娱乐功能: 电影，体育，时装，综艺节目和其他娱乐节目丰富.

（2）学习功能: 生动有趣的百科全书知识，纯正纯正的西方英语，您将受益匪浅.

（3）股票交易功能: 接收实时的股票市场信息和报价，使您的股票交易变得如此简单.

（4）音频广播功能: 令人难以置信，数字电视还可以播放优美动听的音乐.

（5）信息服务功能: 您可以通过数字电视获得尽可能多的信息，例如天气.

（6）交互功能: 通过交互功能，您可以实现准视频点播等交互功能（扩展）.

（7）Internet访问功能: 您可以在没有电话线的情况下通过机顶盒浏览Internet（扩展）.

（8）远程教育功能: 只要打开远程教育课程，数字电视就可以轻松实现远程教育（扩展）.

六，模拟电视和数字电视的参数之间的差异（这就是清楚的原因）

当前，根据信号传输，电视可以分为CRT模拟电视和数字电视. 模拟电视载波传输的模拟信号可以达到325条线，数字电视载波传输的数字信号可以达到750条线.

根据不同的发光原理，它可以分为背投，DLP光显示器，等离子电视（PDP）和液晶电视（LCD）. CRT模拟电视包括球形电视，平板电视，平板电视，并使用CRT技术.

市场上的等离子电视，LCD电视和DLP光学显示器都是数字电视，由于制造商不同，背投电视可能是数字的也可能是模拟的. 液晶电视无辐射，安全系数高，外观时尚. 等离子电视具有高清和完整的接口，是目前最高端的电视.

数字电视分为三类: 高清电视（HDTV），增强清晰度电视（EDTV）和标清电视（SDTV）.

高清电视必须具有至少720行逐行扫描或1080行隔行扫描，屏幕纵横比应为16: 9，使用杜比数字音频，可以将高清格式转换为其他格式，并且可以接收和显示更多内容低格式信号.

增强型清晰度电视必须实现480行扫描并使用杜比数字音频.

标清电视的显示扫描格式低于480行逐行扫描的标准.

逐行扫描电视是指与隔行扫描有关的技术. 渐进技术主要用于数字电视.

七，电视的“扫描行号”是什么，像素是什么，分辨率是什么？

（1）电视台发送的电视信号（一个场为25张图像）每秒包含25张完整图像，称为25帧. 通过逐行“绘制”来形成图像的每一帧. 技术术语称为扫描. 我们通常将电视从左到右的一次扫描称为一行扫描，完成一张完整图片所需的全部扫描次数称为行数. 从某种意义上讲，它等于电视的垂直方向. 像素数，例如用于播放图片的扫描次数越多，即行数越多，则扫描携带的信息量越大，并且扫描的图片越清晰. 因此，高清电视需要扫描很多行.

（2）I，英语是Pixel，也称为图片元素. 数字图像由以一定间隔排列的具有不同亮度的像素组成. 形成像素的单位称为“像素”. 也就是说，构成图像的最小单位是像素，并且像素是图像的最小因子. 从计算机技术的角度来看，像素是可以由硬件和软件控制的最小单位. 图像由许多像素组成.

Pixel“ pix实际上是投影光学的一个术语. 像素的大小不易测量. 实际上，它是屏幕上的一个亮点. 像素在计算机显示器和电视屏幕上用作其基本的度量单位是: 分辨率越高，像素越小，图像越清晰（3）我们通常看到的分辨率以乘法形式表示，例如1024 * 768，其中“ 1024”代表级别在屏幕上显示的点数，“ 768”表示在垂直方向上的点数. 显然，所谓的分辨率是指屏幕的分辨率. 像素数越大，像素越清晰. 分辨率不仅与显示尺寸有关，而且还受显像管的俯仰和视频带宽等因素的影响.

点间距是指屏幕上两个相邻荧光点之间的距离. 点距越小，显示屏上显示的图形越清晰. 我们可以通过点距直接计算出显示器的最大分辨率: 将显示区域的宽度和高度分别除以点距，以获得显示器在垂直和水平方向上可以显示的最大点数. 以1024 * 768为例，它最多可以在水平方向上显示1024点，在垂直方向上显示768点，因此极限分辨率为1024 *768. 在此模式之外，屏幕上的相邻像素将相互干扰. ，而是模糊图像更改. 目前，高清大屏幕显示器通常使用0.24mm，0.25mm的点距，有些产品甚至达到0.21mm；

垂直扫描频率垂直频率也称为“垂直扫描频率”，是指每秒屏幕刷新的次数，以Hz（赫兹）为单位. 请注意，我们在描述游戏速度时常说的“刷新时间”和“相框”是两个截然不同的概念: 后者是指由计算机处理的动态图像，该计算机每秒显示视频电子. 扫描频率: 荧光屏上涂有短而中等的余辉荧光材料，否则当图像改变时，会导致前一幅图像的余像残留在屏幕上，但这种方式要求电子连续“发光”. ”和“关闭”. 荧光点. 每秒更新一次的次灵敏度是电子的扫描频率，即“垂直扫描频率”. 它与图像内容的变化无关. 即使屏幕上显示了静止图像，电子也会照常进行更新. 如果扫描频率太低，则屏幕将具有明显的闪烁感，即稳定性差，并且容易引起眼镜疲劳. 早期的监视器通常支持60Hz的扫描频率，但是不久之后的调查显示，仍有5％的人在此模式下感到闪烁，因此VESA组织在97年对其进行了修改，将85Hz逐行扫描指定为无闪烁的标准场频率.

水平频率（水平扫描频率）水平频率也称为“水平扫描频率”，是指电子每秒在荧光屏上扫描的水平线的数量，等于“垂直分辨率x场频” ”（屏幕刷新次数）. 显然，水平频率是综合分辨率和视场的参数. 越大，表示显示器可以提供的分辨率越高，稳定性越好. 对于Windows应用程序，我们至少需要800x600的分辨率和85Hz的场频，因此显示器的行频至少应为“ 600x85 = 51KHz”. （请注意，场频的单位为千赫兹，千赫兹）

带宽视频带宽是指电子每秒扫描的总像素，等于“水平分辨率x垂直分辨率x场频（屏幕刷新次数）”. 与线路频率相比，带宽更全面，更直接地反映了显示器的性能. 然而，通过以上公式计算的水平带宽仅是理论值. 在实际应用中，为了避免信号在图像边缘处衰减并保持图像清晰，电子的扫描能力需要大于分辨率尺寸，水平方向通常要大25％. 垂直方向是8％，因此实际视频带宽的计算公式为“水平分辨率x125％x垂直分辨率x108％”，即“线框x135％. ”仍然以上述标准为例: 800x600x85Hz图像模式，实际带宽“ 800x600x85x135％= 55.1MHz”. （带宽单位为MHz，MHz）

八，数字电视的基本原理

在传统的模拟电视中，模拟全电视信号是通过调制在射频载波上发送的. 广播频道可以是地面广播，有线电视网络或卫星广播. 数字电视以数字方式对电视信号进行采样. 信号的数据速率非常高. 演播室质量的数字电视信号的数据速率为200Mbps. 在原始模拟电视频道的带宽内不可能传输这样的高速数字信号. 因此，必须开发数据压缩技术. （1.这意味着不可能在原始8M带宽上传输具有大数据速率的数字信号，而必须使用压缩技术. 2.现在，数字电视必须在原始8M模拟带宽上传输6-9个节目，因此必须使用压缩技术.

实现数据压缩技术的方法有两种: 一种是信息源，另一种是信道或传输技术

在源代码编码过程中进行压缩，使用人类听觉视觉效果去除信号中的多余分量，并在不影响收听和观看效果的情况下尽可能地压缩数据速率；其次，改进信道编码并开发新的数字调制技术，提高每单位带宽的数据传输速率.

什么是信息来源:

国际上已经制定了三种用于数字图像编码的标准，即主要用于视频会议的H.261，主要用于静止图像的JPMG标准和主要用于连续图像的MPEG标准.

简单来说，它是程序源. 源需要解决的问题是数字音频和视频海量数据的编码和压缩问题，因此也被称为数字音频和视频编码和解码技术. l源编码有两个国际标准: MPEG-1 MPEG2（即压缩和解压缩标准）源编码是将节目源的模拟视频信号转换成数字信号，然后进行MPEG-2压缩编码以形成一个数字信号源，并根据多节目传输的要求将其编辑为多个. 使用代码流. MPEG-2是广播电视数字压缩的未来国际标准. 从家庭质量到广播质量以及要广播的高清电视质量，不同层次和层次的组合可以满足不同的要求，其应用范围非常广泛. 从家用DVD到卫星电视，广播和微波传输，都已采用该标准.

什么是频道:

频道技术可以说是数字电视可以接收的传输技术（包括射频，调制和解调技术），解决了人们在不同的传输物理媒体上传输数字信号的问题. 目前，数字电视的传输通道可以分为三种: 数字卫星电视，数字有线电视和数字开路电视. 这三种类型的数字电视的源编码方法是相同的，它们都是MPEG-2多路复用数据包，但是由于它们的传输通道不同，它们的通道编码也使用了不同的调制方法.

九，数字电视的传输方式，识别模拟和数字电视

[QAM]正交幅度调制和高调制频率要求传输通道中具有高信噪比，适用于有线电视电缆传输

[QPSK]键控相移调制，调制效率高，传输通道的信噪比低，适用于卫星广播

[VSB]残留边带调制，良好的抗多径传播效果（即消除重影的效果）非常适合地面广播.

[COFDM]编码正交频分调制，抗多径传播效果和同频道干扰都很好，适合地面广播.

CRT模拟电视DTV数字电视LCD液晶PDP等离子

十个数字电视分类

（1）按信号传输方法分类: 可以分为三种类型: 地面无线传输（地面数字电视），卫星传输（卫星数字电视）和电缆传输（电缆数字电视）.

（2）按产品类型分类: 它可以分为数字电视监视器，数字电视机顶盒和集成的数字电视.

（3）按定义分类: 可以分为: SDTV低清晰度数字电视（图像的水平清晰度小于480线），

EDTV标清数字电视（图像水平分辨率大于480线），HDTV高清晰度数字电视（图像水平分辨率大于800线或HDTV）.

（4）按显示屏格式分类: 它可以分为两种类型: 4: 3格式比例和16: 9格式比例. 5.按扫描线数（显示格式）分类: 可分为HDTV扫描线数（大于1000行）和SDTV扫描线数（600至800行）.

（5）数字电视的1080i和720p之间的区别: 1080i是隔行扫描，尽管行数已达到1000行，但是图像被扫描为奇数和偶数两次，所以逐行扫描500行/ 720p扫描可以达到720行.

11. 与传统的模拟电视相比，数字电视有哪些优势？ （直观的优势）

（1）高清晰度电视图像: 分辨率与DVD相当.

（2）高质量的音效: 采用数字技术使数字电视的声音更加逼真.

（3）内容丰富: 程序集的数量增加了.

（4）便捷的节目指南: 电子节目指南使您可以轻松快速地找到自己喜欢的频道.

（5）强大的抗干扰能力: 数字电视受其他电器的干扰较小，因此图像稳定.

（6）许多扩展的功能: 除了一些基本功能之外，机顶盒还具有Internet访问和按需等功能.

12. 数字电视的优势（技术比较）

与原始的模拟电视技术相比，数字电视技术具有以下优点:

（1）信号杂波比与连续处理的数量无关. 将电视信号数字化后，它由几个二进制数字的两个电平表示. 因此，在连续处理或传输过程中引入杂波之后，只要不超过某个额定水平，杂波的振幅就会通过数字信号. 即使某个杂波级别超过额定值，从而导致错误代码，也可以通过再生将其删除，您可以使用错误纠正编码和解码技术对其进行纠正. 因此，在数字信号的传输期间不会降低信噪比. 在模拟信号的处理和传输中，每次都会引入新的杂波. 为了确保最终输出具有足够的信噪比，有必要对各种处理设备提出更高的信噪比要求. 模拟信号需要S / N》 40dB，而数字信号只需要S / N》 20dB. 模拟信号在传输过程中会逐渐积累噪声，而数字信号在传输过程中基本上不会产生新的噪声，即信噪比基本不变.

（2）可以避免系统的非线性失真的影响. 在模拟系统中，非线性失真会严重损坏图像.

（3）数字设备的输出信号稳定可靠. 因为数字信号仅具有“ 0”和“ l”两个电平，所以“ l”电平的幅度可以是只要处理电路可以识别出“ l”电平即可，并且如果它更大，则无所谓或更小.

（4）易于实现信号存储，并且存储时间与信号的特性无关. 近年来，集成电路（半导体存储器）的发展可以存储电视信号的多个帧，从而完成模拟技术无法实现的处理功能. 例如，帧存储器可用于实现诸如帧同步和系统转换之类的处理，以获得各种新的电视图像特效.

（5）可以与计算机“融合”以形成一种多媒体计算机系统，这将成为未来“国家信息基础架构”（NII）的重要组成部分.

（6）数字技术可以实现时分复用，充分利用信道容量，并利用数字电视信号在行场中的消隐时间来实现图文电视广播（Teletext）.

（7）压缩的数字电视信号在经过数字调制后可以进行露天广播. 在设计的服务区域（地面广播）中，观众将很可能实现“无错误接收”（发送“ 0”，“接收” 0”，发送“ l”以接收“ l”），电视图像和声音收到的质量非常接近工作室的质量.

（8）可以合理使用各种类型的频谱资源. 在地面广播方面，数字电视可以支持模拟电视吗？ “禁忌频道”（taboo channel），并且将来可以使用“单频网络”（single frequency network）技术，例如，l套电视节目仅占用相同的数字电视频道并覆盖全国. 此外，现有的6MHz模拟电视频道可用于传输1套数字高清电视节目或4-6套高质量的数字常规电视节目，或16-24套具有相同质量的数字电视节目作为家用VHS记录器.

（9）在同步传输模式（STM）通信网络中，可以实现多种服务的“动态组合”. 例如，在数字高清电视节目中，经常会出现一些图像细节较少的时刻. 此时，由于压缩的图像数据量很小，因此您可以插入其他服务（例如电视节目指南，传真，视频游戏软件等），而不必插入许多毫无意义的“填充位”.

（10）易于实现加密/解密和加扰/解扰技术，这对应用程序（包括军事应用）和广播应用程序（尤其是各种收费服务）非常方便. （Ll）它具有可伸缩性，可伸缩性和互操作性，便于在各种通信渠道（尤其是异步传输模式（ATM）网络）中进行传输，也便于与计算机网络进行通信.

13. 各国数字电视家庭标准

（1）在美国开发高清电视时，首先要考虑的是如何通过地面广播网络进行传播，并提出了基于数字高清电视ATSC的标准. 美国HDTV地面广播频道的带宽为6MHZ，调制使用8VSB. 预计美国的卫星广播电视将使用QPSK调制，而有线电视将使用QAM或VSB调制.

（2）日本数字电视的第一个考虑因素是使用QPSK调制的卫星频道. 并于1999年发布了数字电视ISDB标准.

（3）欧洲数字电视的首要考虑因素是8M带宽的卫星频道

数字电视地面广播（DVB-T）地面数字广播采用COFDM调制，

数字电视卫星广播（DVB-S）使用QPSK调制

数字电视有线广播（DVB-C）有线电视数字电视使用QAM调制.

（4）中国的数字电视标准以欧洲数字广播标准DVB的移植为基础，并由（ISO / ICE 13818）（中国最后一个悬念的数字电视地面广播传输标准和数字有线广播）描述. 的电视标准已经拖延了很长时间. 决定）电缆传输在2000年左右形成了国内市场. 由于当时中国无法开发成熟的工业化技术，并且无法制定自己的标准，因此国家广播电视总局，影视公司决定将欧洲电缆传输DVB-C确立为行业标准，并开始尝试. 在仅仅三年的时间里，欧洲DVB-C标准迅速覆盖了国内主要城市，并客观地成为了有线传输的“事实标准”.

数字电视地面广播（研究阶段）

数字电视卫星广播（DVB-S）采用OPSK调制

数字电视有线广播（DVB-C）使用QAM调制（试用）

14. 数字电视技术简介

从整个电视系统的角度来看，数字电视的开发可以分两步进行

（l）本地设备的数字化.

: 摄像机的输出是模拟信号，通过模拟和数字转换（A / D）转换为数字信号，并在演播室的数字设备中进行处理，例如数字特效处理等. （D / A）模拟信号，然后使用电视发射机进行传输.

接收端: 接收到信号后，将其检测为视频信号，然后通过A / D转换为0数字信号，并在中执行数字处理（例如数字降噪，数字轮廓校正信源编码分类，数字去鬼像，绘画中国画等），然后D / A转换在显像管上显示高清，明亮，生动的图像

（2）整个系统被数字化，即将要发送的图像直接转换为数字信号，进行编码和压缩，然后转换为适合于传输的代码模式，并在数字都被发送到程序中. 在制作单元中，节目制作后的信号被发送到D / A转换器以成为模拟信号信源编码分类，然后被发送到电视发射机.

彩色电视图像是由摄像机在原点生成的，经过A / D转换后，它成为数字视频信号，并被发送到源代码. 源代码承担图像数据压缩功能，它去除了信号中的冗余部分，从而降低了传输代码率. 源编码的图像信号被发送到多路复用器，以与数字音频信号进行多路复用，然后被发送到通道编码器. 信道编码是纠错编码，提高了信号在传输过程中的抗干扰能力. 这是因为数据代码流在长距离传输之后不可避免地引入了噪声，并且发生了误码. 因此，增加了纠错码以提高其抗干扰能力. 经过纠错编码的信号被发送到输出接口电路. 输出接口电路担当代码类型转换的角色，即将单极性代码转换为有利于传输的双极性代码. 对于长距离传输，可以使用数字微波线或数字光纤线，并且通过中继传输，站之间的距离可以达到50公里. 接收端的过程与发送端相反. 接收端接收到信号后，输入接口电路将双极性信号转换为单极性信号，然后将其发送到通道解码. 在通道解码中，可以纠正由传输引起的错误代码，将信号发送到多路分解，然后分别发送到视频和音频处理电路，并还原为模拟视频和音频信号.

电视接收天线接收到的信号被高频频道和中频放大，然后发送到视频检测以获得模拟信号. 经过A / D转换后，它成为数字信号，然后被发送到数字处理器以进行数字降噪，数字轮廓校正，数字去鬼像，行频加倍，抗闪烁处理，画中画处理等，最后发送到D / A转换器，它成为显像管显示的模拟信号. 电视传输的高频部分和电视接收的高频频道部分都是模拟系统.

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