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卫星通信论文(数字电视系统信源信道编码技术)

卫星通信论文(数字电视系统信源信道编码技术)
卫星通信论文(数字电视系统信源信道编码技术)

卫星数字电视系统信源信道编码技术 摘要:本文介绍了有关卫星数字电视信源信道编码的一些主要技术和标准,包括数字演播室标准ITU--601,压缩编码的基本原理和方法,图像压缩编码标准H261,JPEG 和MPEG ;RS 编码技术,数据交织技术,卷积编码技术。

关键词:卫星数字电视,信源编码,信道编码

一、数字电视简介

数字电视,是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视。它具有许多优点,如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等,它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。

数字电视系统作为一个多媒体通信系统,有效性与可靠性是系统的两个重要指标,信源编码实质属于有效性编码的范畴,信道编码属于可靠性编码的范畴。

一个完整的数字电视系统包括数字电视信号的产生、处理、传输、接收和重现。

数字电视信号在进入传输通道前的处理过程一般如图1所示:

卫星传输

地面无线传输 有线传输

图1 数字电视信号传输前的处理过程

二、卫星数字电视系统

按信号传输方式分类:数字电视可以分为地面无线传输(地面数字电视)、卫星传输(卫星数字电视)、有线传输(有线数字电视)三类。卫星广播具有覆盖面大、传输距离远、信息量大、信号质量高、不受地理条件限制等优点,近年来卫星广播事业得到了迅猛发展。在数字电视卫星广播中,通过采用数字化技术,并利用数据压缩编码技术,一颗大容量卫星可转播 100 ~ 500 套节目,其调制方式在世界范围内都统一采用QPSK(正交移相键控)方式。我国的卫星数字电视选用DVB-S 标准。

图2 数字电视卫星传输系统

三、数字电视信源编码技术

数字电视信号在获取后经过的第一个处理环节就是信源编码。信源编码是对原始图像或声音信息进行压缩编码表示,即进行比特率压缩的过程,它应保证接收端通过信源解码能还原出满足一定服务质量的图像与声音。

信源编码是数字电视系统的核心技术,其本质就是通过压缩编码来去除视频、音频、数据等原始信号的冗余信息,以实现码率压缩与带宽减小,再使信号在各种传输信道中进行有效传输。因此压缩编码的技术与标准成为信源编码的核心。

1.数字演播室标准ITU-R601

信源编码的第一步首先要对模拟电视信号进行取样和模数变换,相应的需要一个统一的标准。数字演播室标准ITU-R601正是为此制定的国际标准,它是模拟电视向数字电视转变过程中的第一个标准规范。

参数说明:

①取样频率:根据奈奎斯特定理,取样频率应至少不低于信号最高频率的2

倍。其次,为便于进行信源编码,取样结构最好为正交结构,即每个取样点应与其相邻行和相邻帧对齐。为此取样频率必须为行频的整数倍。要同时满足PAL与NTSC的正交取样,取样频率应为两者行频的公倍数。同时,取样频率的选取还必须兼顾码率和带宽。综合考虑上述因素,亮度信号的取样频率定为13.5兆赫。在4:2:2格式中,每个色差信号取样数为亮度信号的一半,取样频率定为6.75兆赫;

②每行取样数:由取样频率除以行频得到每行取样数。为提高编码效率,去

掉行场逆程的取样,得到降低了的每数字有效行取样数;

③编码方式:采用简单的线性PCM编码。量化比特数为8比特,这是一个

由实验决定的结果。具体实验显示,8比特量化产生的256级量化级,已完全能满足人眼对亮度与色度层次分辨的需要。

ITU-R601主要是一种取样标准。模拟电视信号据此取样后进行8比特量化和线性PCM编码,即可得到符合数字演播室标准的基带数字信号。但是,由此得到的数字电视信号具有非常高的码率和带宽,难以进入实用。虽然ITU -R601建议早在1980年已经制定,但直到九十年代一系列有效的图像数据压缩技术及相应的国际标准出现以后,数字电视才得到了迅速的发展。

2. 图像压缩的主要技术与标准

目前有关图像压缩方面的主要标准包括CCITT的H.261,JPEG和MPEG。

是分别针对电视电话图像,静止图像和活动图像的压缩编码标准。这几种压缩标准虽然各自针对性不同,但压缩编码方法大体相似。

①H.261

图像压缩编码标准的提出最早源于通讯中对可视电话的研究。经过多年努力,至1980年,国际电报电话咨询委员会CCITT所属的视频编码专家组的H.261建议被通过,成为可视电话和电话会议的国际标准。H.261又称Px64,传输码率为Px64kbps,其中P=1-30可变,根据图像传输清晰度的不同,码率变化范围在64kbps至1.92Mbps之间,编码方法包括DCT变换,可控步长线性量化,变长编码及预测编码等。

其简化的编码原理框图如图3所示。

图3 H.261压缩编码原理简图

图中,DCT变换的输入输出选择开关由帧内/帧间模式选择电路控制。在帧内模式时,开关打到上面,输入信号经DCT变换,线性量化和变长编码后输出,图像只进行帧内压缩。在帧间模式时,开关打到下面,前一帧图像信

号经过预测环中的运动补偿后产生一个后帧的预测信号。后帧的实际输入信

号与其预测值相减后,在进行一个帧内压缩编码的过程后输出。

图中,变长编码器产生的控制信号送量化器以控制其量化步长。当变长

编码器的输入中连续出现许多大数值的数据,导致集中出现长的码组,使缓

存器接近溢出时,控制信号使量化器的量化步长加大,以降低大数值数据的

出现;反之,也可控制量化器以减小其量化步长。在预测环路中由于存在用

于恢复前帧信号的反量化器,量化步长控制信号也要送到预测环中的反量化

器中。

H.261所针对的可视电话信号最初考虑是在一般电话网中传输的,带宽

和码率是其考虑的核心问题。其每帧取样点数比ITU-R601所规定的低许多,且采取抽帧传输的方法,无法满足数字电视压缩编码的要求,但H.261是此前压缩编码数十年研究的结果,成为以后JPEG和MPEG编码方法的重要基础。

②JPEG(静止图像压缩编码)

JPEG是一个达到数字演播室标准的图像压缩编码标准,其亮度信号与色度信号均按照ITU-R601的规定取样后划分为8x8子块进行编码处理。

JPEG是一种不含帧间压缩的帧内压缩编码方法,其主要编码过程与

H.261的帧内编码过程大致相同。输入信号经DCT变换后,按固定的亮度与色度量化矩阵进行非线性量化。对量化后的DCT直流系数进行差分编码,交流系数进行行游程编码,再按霍夫曼码表进行变长编码后,送缓存器输出。

JPEG不含帧间压缩,压缩比较帧内/帧间压缩低。但因为不含帧间压缩,使得各帧在压缩编码后是各自独立的,这一点对于编辑来说是有利的,可以

做到精确到逐帧的编辑。所以对于活动画面只进行帧内压缩的Motion-JPEG,目前仍然在一些数字电视编录设备,如非线性编辑系统中得到应用。

③MPEG(运动图像压缩编码)

1992年和1994年分别通过了MPEG-1和MPEG-2压缩编码标准。

MPEG-1主要是针对运动图像和声音在数字存储时的压缩编码,典型应用如VCD等家用数字音像产品,其编码最高码率为1.5Mbps。

MPEG-2则针对数字电视的视音频压缩编码,对数字电视各种等级的压缩编码方案及图像编码中划分的层次作了详细的规定,其编码码率可从

3Mbps到100Mbps。

MPEG-2的压缩编码及其标准码流的形成构成了数字电视信源编码的核

心。符合MPEG-2格式的码流成为数字电视信源编码的标准输出码流。数字电视信道编码,DVB及MPEG-2解码器等均认同和适应此标准。

四、数字电视信道编码技术

从结构上看,RS码是一种码元长度为n、信息位长度为k的(n,k)型线性分组码,其中分组码是指在k位信息码元的后面按编码规则附加r位校验码元而构成码长为n的码字,并用(n,k)表示,而线性分组码是指分组码中的校验码元与信息码元之间满足线性变换关系。在纠错编码中,码字距离、特别是码字最小距离,是衡量一种码抗干扰能力大小的标准,码字最小距离越大,说明任何两个码字之间的最小差别越大,抗干扰能力越强。在所有的线性分组码中,RS码的汉明距离最大,因此RS码纠错能力最佳。

RS编码是一种非常有效的块编码技术,与其他以单个码元为基础的块编码技术不同,RS码以码组为基础,码组又称为符号,RS码只处理符号,即使符号中只有一个比特出错,也认为是整个符号出错。在RS(n,k)编码中,输入信号分成km比特一组,每组包括k个符号,每个符号由m比特组成,因此总码长n=k+r个符号,共有k个信息符号、r个监督符号,最小码距d0= 2t+1个符号,RS码能够纠正t=r/2个符号的错误,通常一个可纠错t个误码字节的RS码可表示为(n,k,t)。

在DVB系统中,信道编码采用(204,188,t=8)的RS码,即n=204字节,k=188字节,即每188个信息符号要用16个监督符号,总码元数为204个符号,m=8比特(1字节),监督码元长度为2t=16字节,纠错能力为一段码长为204字节内的8个字节,此RS码的长度在原理上应为n=2m-1=255字节,实施上述RS编码时,先在188字节前加上51个全0字节,组成239字节的信息段,然后根据RS编码电路在信息段后面生成16个监督字节,即得到所需的RS码。

4. 数据交织技术

数据交织是指在不附加纠错码字的前提下,利用改变数据码字传输顺序的方法,来提高接收端去交织解码时的抗突发误码能力,通过采用数据交织与解交织技术,传输过程中引入的突发连续性误码经去交织解码后恢复成原顺序,此时误码分散分布,从而减少了各纠错解码组中的错误码元数量,使错误码元数目限制在RS码的纠错能力之内,然后分别纠正,从而大大提高了RS码在传输过程中的抗突发误码能力。

数据交织技术纠正突发误码的原理如图5所示。

图5 数据交织技术纠正突发误码原理图

图6 RS码与卷积码级联

若将输入序列di=(11010)输入到图7的电路中,则寄存器的状态及编码输出为(di-2、di-1初始状态均为00):di-1= (11010000),di-2=(01101000),输出端的编码关系为:C1=di di-1 di,C2=di di-2其中表示异或。

若输出为:C1=(C11,C12,…,C1n)=(10001100),C2=(C21,C22,…,C2 n)=(11100100),则卷积码的输出序列为:C(C11C21,C12C22,…,C1nC2n):(1101010010110000)。

卷积码的解码可分为代数解码与概率解码两大类,代数解码方法完全基于其代数结构,利用生成矩阵和监督矩阵来解码,大数逻辑解码也是代数解码方法。概率解码还利用了信道统计特性,因此能用增加解码约束长度来减少解码的错误概率。概率解码比较实用的有两种方法:即序列解码与维特比(Viterbi)解码,其中维特比解码在数字电视信道编码中应用非常广泛,其解码过程如下:

·按照格状图从起始状态开始计算每个路径相应的输出码元与接收码元之间的汉明距离及路径总汉明距离;

·在一定周期后,选取汉明距离小的路径作为候选路径,并继续扩展,候选路径可能为1条,也可能有多条,主要由总汉明距离决定,但一般到达同一状态的多条路径只选留1条;

·到最后一个周期时,最后状态必须要回到起始状态,对于那些汉明距离小但不能到达起始状态的路径全部删除。

维特比解码分为硬判决解码与软判决解码两种,若解调器输出给解码器的是二元信号,称为硬判决解码,此时解码器中信号之间的差别用汉明距离表示;当解码器输出的是多电平信号时,称解调器为软判决解码,此时解码器中信号之间的差别用欧氏距离表示。软判决充分利用接收信号的信息,比硬判决性能优越,但实现难度也较大,数字电视接收中针对卷积码解码,主要采用维特比软判决的解码。

参考文献

[1] 刘达,龚建荣,数字电视技术,电子工业出版社,2005-04

[2] 邓永红,聚焦卫星数字电视,天极商务应用,2002-11-25

[3] 数字电视信源编码的主要技术与标准,中国数字电视论坛,2006-02-21

[4] 余兆明,余智,数字电视传输与组网,人民邮电出版社,2003-09

数字电视技术

1数字电视概念 1.1数字电视定义 数字电视是电视数字化和网络化后的产物。数字电视是一个系统,是指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收、显示等全过程的数字化,换句话说就是系统所有过程信号全是由O、1组成的数字流。 数字电视已不仅仅是传统意义上的电视,而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务,是3C 融合的一个典范,是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。 1.2数字电视与模拟电视的对比 数字电视采用的技术与原模拟电视有着很大的不同。其技术比较见下表。 1.3数字电视的优势 1)现有模拟电视频道带宽为8MHz,只能传送一套普通的模拟电视节目。采用数字电视后一个频道内就传送1—8套数字电视节目(随着编码技术的改进,传送数量还会进一步提高),电视频道利用率大大提高。 数字电视与模拟电视的技术比较 2)清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强。在同样覆盖范围内,数字电视的发射功率要比模拟电视小一个数量级。

3)可以实现移动接收、便携接收及各种数据增值业务,实现视频点播等各种互动电视业务,实现加密/解密和加扰/解扰功能,保证通信的隐秘性及收费业务。 4)系统采用了开放的中间件技术,能实现各种交互式应用,可与计算机网络及互联网等的互通互连。 5)易于实现信号存储,而且存储时间与信号的特性无关,易于开展多种增值业务。 6)由于保留了现有模拟电视视频格式,用户端仅需加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目,利于系统的平稳过渡,减少消费者的经济负担。 1.4数字电视的应用范围 1)基本业务:只要节目源许可,用户可以收看数百套数字电视节目,以及几十套调频广播节目和数字音频广播(DAB)节目。 2)扩展业务:可提供如图文电视、电视会议、数据信息广播、加密电视、视频点播等。 3)增值业务:可通过双向传输系统进行交互式的多功能应用,如互联网接入、远程教学、远程医疗、电子邮件、计算机联网、数据通讯、家庭保安监控等多媒体信息服务。 1.5数字电视的弱点 数字电视并不是完美无缺的,它同样存在着一些弱点。例如在取样的过程、量化误差、压缩编码所带来的信号损伤,在节目制作及传输过程中贯通延迟。有些损伤可以修复,并不影响图像的最终质量,而有些损伤只能通过一些补偿措施削弱它的影响,但这并不能影响电视领域向数字化的转变。与电视信号数字化后所带来的好处相比,这些影响往往会被忽略。 2数字电视分类 2.1按信号传输方式可分为: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)。 2.2按图像清晰度可分为三大类 1)数字高清晰度电视(HDTV):需至少720线逐行或1080线隔行扫描、屏幕宽高比应为16:9、采用杜比数字音响,能将高清晰格式转化为其他格式并能接收并显示较低格式的信号,图像质量可达到或接近 35mm宽银幕电影的水平。 2)数字标准清晰度电视(SDTV):必须达到480线逐行扫描,能将720逐行、1080隔行等格式变为480逐行输出,采用杜比数字音响。对应现有电视的分辨率,其图像质量为演播室水平。 3)数字普通清晰度电视(LDTV):显示扫描格式低于标准清晰度电视,即低于480线逐行扫描的标准。对应现有VCD的分辨率。 2.3按照产品类型可分为

数字电视信源编码技术及应用

《中国有线电视》2010(02) C H I N A D I G I T A L C A B L ET V·数字电视·中图分类号:T N949.197 文献标识码:B 文章编号:1007-7022(2010)02-0133-03 数字电视信源编解码技术及应用 宋 平(长治市广播电视总台,山西长治06000) 摘 要:通过对数字电视的编码和编码器结构的概述,介绍了M P E G-2视频编码系统的技术原理和关键技术,阐述了数字电视信源编解码技术、信号复用系统及调制解调的关键技术和它们在实际工作中的应用。 关键词:模数转换;信源编解码;信道编解码 D T VS o u r c e C o d i n g-d e c o d i n g T e c h n o l o g y a n dI t s A p p l i c a t i o n ◆S O N GP i n g (C h a n g z h i B r o a d c a s t T e l e v i s i o n S t a t i o n,S h a n x i C h a n g z h i046000,C h i n a) A b s t r a c t:T h r o u g h t h e s u m m a r i z i n g o f t h e d i g i t a l t e l e v i s i o nc o d i n g a n dt h e u n d e r s t a n d i n g o f t h e c o d e r s t r u c- t u r e,t h i s p a p e r p r e s e n t s t h e t e c h n i c a l p r i n c i p l e a n d t h e k e y t e c h n o l o g y o f t h e M P E G-2v i d e o c o d i n g s y s t e m a n d s t a t e s t h e k e y t e c h n o l o g y a n d t h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n o f t h e d i g i t a l t e l e v i s i o n s o u r c e c o d i n g-d e c o d i n g t e c h- n o l o g y,t h e s i g n a l m u l t i p l e x s y s t e ma n d t h e m o d u l a t i o n. K e y w o r d s:a n a l o g-t o-d i g i t a l c o n v e r t e r;s o u r c e c o d i n g a n d d e c o d i n g;i n f o r m a t i o n c h a n n e l c o d i n g a n d d e c o d i n g 数字视频技术广泛应用于通信、计算机、广播电视等领域,带来了会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用。数字信号有很多优点,但当模拟信号数字化后其频带大大加宽,一路6M H z的普通电视信号数字化后,其数码率将高达167M b p s,对储存器容量要求很大,占有的带宽将达80M H z左右,这样将使数字信号失去实用价值。数字压缩技术很好地解决了上述困难,压缩后信号所占用的频带大大低于原模拟信号的频带,因此说数字压缩编码技术是使数字信号走向实用化的关键技术。下面就长治微波站在数字微波传输系统改造后,探讨E N2200-M型编码器及数字电视信源编解码技术和应用。1 数字电视的编码概述 模拟信号通过取样、量化后编码为二进制数字信号的过程称为A/D变换,所得到的信号也称P C M信号,P C M编码既可以对彩色全电视信号直接进行,也可以对亮度信号和两个色差信号分别进行,前者称为全电视信号编码,后者称为分量编码,这是最基本的编码形式。数字压缩编码技术可分为无损压缩和有损压缩两大类,无损压缩即压缩后可恢复原来的信号,有损压缩在解压后无法恢复原样,有一定的失真,但失真在某一限度以下时人是感觉不到的。目前采用的压缩编码方法有以下几种:(1)统计编码,如霍夫曼编码和游程编码等;(2)预测编码,如差值编码、帧内预测、帧间

信源编码的基本原理及其应用..

信源编码的基本原理及其应用 课程名称通信原理Ⅱ 专业通信工程 班级******* 学号****** 学生姓名***** 论文成绩 指导教师***** ******

信源编码的基本原理及其应用 信息论的理论定义是由当代伟大的数学家美国贝尔实验室杰出的科学家香农在他1948 年的著名论文《通信的数学理论》所定义的,它为信息论奠定了理论基础。后来其他科学家,如哈特莱、维纳、朗格等人又对信息理论作出了更加深入的探讨。使得信息论到现在形成了一套比较完整的理论体系。 信息通过信道传输到信宿的过程即为通信,通信中的基本问题是如何快速、准确地传送信息。要做到既不失真又快速地通信,需要解决两个问题:一是不失真或允许一定的失真条件下,如何提高信息传输速度(如何用尽可能少的符号来传送信源信息);二是在信道受到干扰的情况下,如何增加信号的抗干扰能力,同时又使得信息传输率最大(如何尽可能地提高信息传输的可靠性)。这样就对信源的编码有了要求,如何通过对信源的编码来实现呢? 通常对于一个数字通信系统而言,信源编码位于从信源到信宿的整个传输链路中的第一个环节,其基本目地就是压缩信源产生的冗余信息,降低传递这些不必要的信息的开销,从而提高整个传输链路的有效性。在这个过程中,对冗余信息的界定和处理是信源编码的核心问题,那么首先需要对这些冗余信息的来源进行分析,接下来才能够根据这些冗余信息的不同特点设计和采取相应的压缩处理技术进行高效的信源编码。简言之,信息的冗余来自两个主要的方面:首先是信源的相关性和记忆性。这类降低信源相关性和记忆性编码的典型例子有预测编码、变换编码等;其次是信宿对信源失真具有一定的容忍程度。这类编码的直接应用有很大一部分是在对模拟信源的量化上,或连续信源的限失真编码。可以把信源编码看成是在有效性和传递性的信息完整性(质量)之间的一种折中有段。 信源编码的基本原理: 信息论的创始人香农将信源输出的平均信息量定义为单消息(符号)离散信源的信息熵: 香农称信源输出的一个符号所含的平均信息量为 为信源的信息熵。 通信原理中对信源研究的内容包括3个方面: (1)信源的建模 信源输出信号的数学描述已有成熟的理论——随机过程,一般的随机过程理∑=-=L i i i x p x p x H 12) (log )()()(x H

信源信道编码

青岛农业大学 本科生课程论文 论文题目联合信源信道编码的原理及其在通信中的应用学生专业班级信息与计算科学09级1班 学生姓名(学号)董晨晨(20093991) 指导教师吴慧 完成时间 2012年6月27日 2012 年 6 月 27 日

课程论文任务书 学生姓名董晨晨指导教师吴慧 论文题目联合信源信道编码的原理及其在通信中的应用 论文内容(需明确列出研究的问题):由于通信的根本目的是将消息有效而可靠地从信源传到信宿,信源编码的目的在于提高系统的有效性,信道编码理论核心是提高系统的可靠性,因此在编码时应在一定的传信率条件下,通过有规律的增加冗余度保证信息以尽可能小的差错概率从信源传到信宿,并且充分利用系统资源。基于这种情况下,提出了信源信道联合编码,可以跟随信道的变化充分利用通信系统的资源,达到最好的端对端的通信效果。本文主要研究了以下几个方面的问题:(1)信源信道联合编码的原理;(2)信源信道联合编码的研究方向;(3)信源信道联合编码的关键技术;(4)联合编码在通信系统方面的应用。 资料、数据、技术水平等方面的要求:通过书籍报刊杂志、网络等各种渠道广泛搜集资料,充分利用现有文献,借鉴他人的学术成果,做到了资料翔实,数据准确,引用规范,论证充分。论文符合一般学术论文的写作规范,具备学术性、科学性和一定的创造性。文字流畅、语言准确、要点清楚,有独立的观点和见解。内容理论联系实际,计算数据准确,涉及到他人的观点、统计数据或计算公式标明出处,结论写的概括简短。 发出任务书日期2012.6.20完成论文日期2012.6.27 教研室意见(签字) 院长意见(签字)

课程论文成绩评定表

信源编码和信源解码

信源编码和信源解码 字、符号、图形、图像、音频、视频、动画等各种数据本身的编码通常称为信源编码,信源编码标准是信息领域的基础性标准。无论是数字电视、激光视盘机,还是多媒体通信和各种视听消费电子产品,都需要音视频信源编码这个基础性标准。 大家用电脑打字一定很熟悉,当你用WORD编辑软件把文章(DOC文件)写完,存好盘后,再用PCTOOLS工具软件把你的DOC文件打开,你一定能看到你想象不到的东西,内容全是一些16进制的数字,这些数字叫代码,它与文章中的字符一一对应。现在我们换一种方法,用小画板软件来写同样内容的文章。你又会发现,用小画板软件写出来的BMP文件,占的内存(文件容量)是DOC文件的好几十倍,你知道这是为什么?原来WORD编辑软件使用的是字库和代码技术,而小画板软件使用的是点阵技术,即文字是由一些与坐标位置决定的点来组成,没有使用字库,因此,两者在工作效率上相差几十倍。[信源]->[信源编码]->[信道编码]->[信道传输+噪声]->[信道解码]->[信源解码]->[信宿] 目前模拟信号电视机图像信号处理技术就很类似小画板软件使用的点阵技术,而全数字电视机的图像信号处理技术就很类似WORD编辑软件使用的字库和代码技术。实际上这种代码传输技术在图文电视中很早就已用过,在图文电视机中一般都安装有一个带有图文字库的译码器,对方发送图文信号的时候只需发送图文代码信息,这样可以大大地提高数据传输效率。 对于电视机,显示内容是活动图像信息,它哪来的“字库”或“图库”呢?这个就是电视图像特有的“相关性”技术问题。原来在电视图像信号中,90%以上的图像信息是互相相关的,我们在模拟电视机中使用的Y/C(亮度信号/彩色信号)分离技术,就是利用两行图像信号的相关性,来进行Y/C分离。如果它们之间内容不相关,Y/C信号则无法进行分离。全数字信号电视也一样,如果图像内容不相关,则图像信号压缩也就要免谈。如果图像内容有相关性,那么上一幅图像的内容就相当于下一幅图像的“图形库”,或一幅图像中的某部分就是另一部分的“图形库”,因此,下一幅图像或图像中某一个与另一个相关的部分,在发送信号时,只需发送一个“代码”,而传送一个“代码”要比送一个“图形库”效率高很多,显示时也只需把内容从“图形库”中取出即可,这就是MPEG图像压缩的原理。 利用电视信号的相关性,可以进行图像信号压缩,这个原理大家已经明白,但要找出图像相关性的内容来,那就不是一件很容易的事情,这个技术真的是太复杂了。为了容易理解电视图像的相关性,我们不妨设想做一些试验,把图像平均分成几大块,然后每一块,每一块的进行比较,如果有相同的,我们就定义它们有相关性;如果没有相同的,我们继续细分下去,把每大块又分成几小块,一直比较下去,最后会发现,块分得越细,相同块的数目就越多,但分得太细需要的代码也增多,所以并不是分得越细越好。我们在看VCD的时候经常发现,如果VCD读光盘数据出错,就会在图像中看到“马赛克”,这些“马赛克”就是图像分区时的最小单位,或把数码相片进行放大,也可以看到类似“马赛克”的小区,这就是数码图像的最小“图形库”,每个小“图形库”都要对应一个“代码”。 在单幅图像中找出相关性的几率并不是很大的,所以对单幅图像的压缩率并不很大,这个通过观察数码相片的容量就很容易明白,如果把寻找相关性的范围扩大到两幅图像,你就会发现,具有相关性的内容太多了,这是因为运动物体对于人的眼睛感觉器官来说,是很慢

数字通信中的信源编码和信道编码.(优选)

数字通信中的信源编码和信道编码 摘要:如今社会已经步入信息时代,在各种信息技术中,信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输,数字通信已经成为重要的手段。本论文根据当今现代通信技术的发展,对信源编码和信道编码进行了概述性的介绍. 关键词:数字通信;通信系统;信源编码;信道编码 Abstract:Now it is an information society. In the all of information technologies, transmission and communication of information take an important effect. For the transmission of information, Digital communication has been an important means. In this thesis we will present an overview of source coding and channel coding depending on the development of today’s communica tion technologies. Key Words:digital communication; communication system; source coding; channel coding 1.前言 通常所谓的“编码”包括信源编码和信道编码。编码是数字通信的必要手段。使用数字信号进行传输有许多优点, 如不易受噪声干扰, 容易进行各种复杂处理, 便于存贮, 易集成化等。编码的目的就是为了优化通信系统。一般通信系统的性能指标主要是有效性和可靠性。所谓优化,就是使这些指标达到最佳。除了经济性外,这些指标正是信息论研究的对象。按照不同的编码目的,编码可主要分为信源编码和信道编码。在本文中对此做一个简单的介绍。 2.数字通信系统 通信的任务是由一整套技术设备和传输媒介所构成的总体——通信系统来完成的。电子通信根据信道上传输信号的种类可分为模拟通信和数字通信。最简单的数字通信系统模型由信源、信道和信宿三个基本部分组成。实际的数字通信系统模型要比简单的数字通信系统模型复杂得多。数字通信系统设备多种多样,综合各种数字通信系统,其构成如图2-l所示。 图2-1 数字通信系统模型 信源编码是以提高通信有效性为目的的编码。通常通过压缩信源的冗余度来实现。采用的一般方法是压缩每个信源符号的平均比特数或信源的码率。 信道,通俗地说是指以传输媒质为基础的信号通路。具体地说,信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路。信道的作用是传输信号,它提供一段频带让信号通过,同时又给信号加以限制和损害。 信道编码是以提高信息传输的可靠性为目的的编码。通常通过增加信源的冗余度来实现。采用的一般方法是增大码率或带宽。与信源编码正好相反。在计算机科学领域,信道编

#有线数字电视系统设计方案(最新)

有线电视系统设计方案 一、方案介绍: 根据贵单位的需要及实际情况,该系统设计思路定位成集中供电型860MHz邻频传输系统,系统的总容量100套(PAL-D)电视信号,入户电平65±3dB,初期系统节目数量定为20套(根据需要可增加其它节目内容)。数字卫星接收机完全符合DVB-S标准,采用意法ST 处理器,具有高灵度信号接收功能;调制器采用内嵌式微机控制电路,图像中频、伴音中频、射频本振均采用PLL锁相。 二、系统设计依据: 本有线电视系统以国家有关标准为依据,参考国内和研究了国内若干个城市有线电视系统的先进技术资料及经验,并结合贵单位的实际情况,设计出符合贵单位特点的有线电视系统。 系统设计的主要技术指标的依据如下: 1、GY/T106-92 《有线电视系统技术规范》 2、GB50200-94 《有线电视系统工程技术规范》 3、GB/T50311-2000 《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》 4、GB6510-86 《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》 5、GBJ 《民用建筑电缆电视工程技术规范》 6、GB7401-87 《彩色电视图像质量主观评价方法》 三、本系统功能特点 1)、向用户传输N套(PAL-D)高清晰数字卫星电视模拟信号,也可以在N套节目的基础上增加自办节目。 2)、网络通过光缆可以实行远距离传输,图像清晰、流畅。 3)、系统容量大,传输节目多。 四、广播电视系统组成及指标分配:

35 3-24 3-24 29-34 29-34 35 36 36 39 39 40 40 有线信 号 37 38 37 38 1、系统组成 系统主要由信号源、机房前端、干线传输、分配放大、同轴电缆分配网络组成。 项目 设计值 前端 比例dB 电缆 比例dB 分配系统 比例dB 终端 比例dB C/N 44 dB 1/10 54 2.5/10 50 3.5/10 48.5 3/10 49.1 CTB 55 dB 1/10 55 3/10 65 2.0/10 69 4/10 63 CSO 55 dB 1/10 65 3/10 60 3.0/10 60 3/10 60 五、系统组成框图: 1 1 2 2 亚洲 3S 25 25 26 26 27 27 28 28 中星 6B 六、主要设备选用 1、华泰750MH 邻频调制器或PBI-4000MUV 广播级全频道捷变式邻频调制主机 (入网证书编号:011040100427) (3C 证书编号:2003020815000065) 是专业级的全频道870MHz 捷变式邻频电视调制器,采用高可靠性残留边带滤波器,中频调制信号处理方式;双重PLL 频率锁定,性能稳定可靠;射频放大采用进口模块组件,非线性失真小,确保高输出电平;其带外寄生输出抑制度大于 60dB (若外加频道滤波器,可大于70dB );微电脑CPU 控制,可编程100个频道,两位LED 频道显示;有断电记忆功能,具有频率微调功能,最大微调频率范围可达±4MHz ,射频输出电平高达115dBμV ,有极好的音频及视频线性度;可独立或和视景调制器,PBI-3000MC, 2500MB, 2000MB 调制器或其它品牌的调制器组成中大型的CATV 系统,尤其可用于CATV 系统的扩容和节目的增加。 技术参数: 输出频率: 48MHz~870MHz (Ch1~Ch56,Z1~Z43频道连续可调) 功 分 器 视景混合器 合 成 器 视景混 合器 卫星接收机 功 分 器 卫星接收机 卫星接收机 卫星接收机 华泰调制器 华泰调制器 华泰调制器 华泰调制器 卫星接收机 卫星接收机 华泰调制器 华泰调制器 调制器 卫星接收机 卫星接收机 华泰调制器 调制器 华泰调制器 调制器 视景混合器 分 支 器 数字机顶盒 数字机顶盒 英特接收机 华泰调制器 调制器 数字机顶盒 英特接收机 数字机顶盒 英特接收机 华泰调制器 调制器 华泰调制器 至用户

数字电视技术考试基本知识

第一章 数字电视概述 1. 数字点数广播系统由:信源编码、多路复用、信道编码、调制、信道和接收机组成。 2. 信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码的过程。是为了提高数字通信传输的可靠 性。 调制是为了提高频谱利用率。 3. 多路复用是将视频、音频、和数据等各种媒体流按照一定的方法复用成一个节目的数据 流,将多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过程。 4. 数字电视分为标准清晰度电视(SDTV )和高清晰度电视(HDTV )。 5. 传输速率有信息传输速率(数码率b R )和码元传输速率(传码率B R )。M R R B 2b log ?=其中码元进制M 与二进制码元位数m 关系:m M 2=。数码率越高,占用频带就越宽。 6. 误比特率也称信息差错率或比特差错率,是指传错信息的比特数与所传输的总信息比特 数之比值。 7. 频带利用率是衡量数字传输系统有效性的一个重要指标。它表示在单位时间、单位频带 内传输信息的多少,即单位频带内所能实现的数码率,单位为比特/秒赫兹,用符号 b/(s ·Hz)表示。 8. 香农公式:)/1(log 2n s B C +?= 其中:n s /为信噪比,B 为信道传输频带宽度。 第二章 信源编码 1. 熵编码是一类无损编码,其基本原理是对信源中出现概率大的符号赋予短码,对出现概 率小的符号赋予长码,从而在统计上获得较短的平均码长。 2. 基于图像的统计特性进行数据压缩的基本方法就是预测编码。它利用图像信号的空间或 时间相关性,用已传输的像素对当前的像素进行预测,然后对预测值与真实值的差—预 测误差进行编码处理和传输。 3. 变换编码是将空间域里描述的图像经过某种变换,在变换域中进行描述,即将图像能量 在空间域的分散分布变为在变换域的相对集中分布。 4. DCT 64个变换系数中包括1个代表直流分量的“DC 系数”和63个代表交流分量的“AC 系数”。 5. 对游程的 长度 进行游程编码。游程编码的方法是将扫描得到的一维序列转换为一个由 二元数组(run,level )组成的数字序列。 6. 静止图像编码是指对单幅图像的编码,其主要编码方法是DPCM (差值脉冲编码)和 变换编码。 7. 量化:左上角量化间隔小而右下角量化间隔大,这是因为图像的低频分量最重要,量化 间隔小,量化误差也小,精度高;图像的高频分量只影响图像的细节,精度要求可以低 一些,量化间隔可以大一些。 8. 活动图像信号就是电视信号,编码要求实时和高效。 图像编码的应用层次:1标准数 字电视:采用ISO MPEG-2标准,约5Mb/s ;2会议电视:采用ITU-T H.261建议,属 中,低速码率的图像压缩,约384kb/s ;3:高清晰度电视:ISO MPEG-2标准,约20Mb/s ; 活动图像的压缩编码利用每幅图像内部的相关性进行帧内压缩编码,有变换编码和预测编码两种基本类型;还利用相邻帧之间的相关性进行帧间压缩编码,主要是运动补偿预 测和混合编码。 9. 混合编码是将变换编码和预测编码组合在一起,通常用DCT 等变换进行空间冗余度的

信源编码与信道编码解析

信源编码与信道编码解析 摘要:衡量一个通信系统性能优劣的基本因素是有效性和可靠性,有效性是指信道传输信息的速度快慢,可靠性是指信道传输信息的准确程度。在数字通信系统中,信源编码是为了提高有效性,信道编码是为了提高可靠性,而在一个通信系统中,有效性和可靠性是互相矛盾的,也是可以互换的。我们可以用降低有效性的办法提高可靠性,也可以用用降低可靠性的办法提高有效性。本文对信源编码和信道编码的概念,作用,编码方式和类型进行了解析,以便于更好的理解数字通信系统的各个环节。 关键字:信源编码信道编码 Abstract: the measure of a communication system the basic factor is quality performance efficiency and reliability, effectiveness refers to channel to transfer information machine speed, reliability is to point to the accuracy of the information transmission channel. In digital communication system, the source coding is in order to improve the effectiveness, channel coding is in order to improve the reliability, and in a communication system, effectiveness and reliability is contradictory, is also can be interchanged. We can use to reduce the availability of improving the reliability, also can use to improve the effectiveness of reduces reliability. In this paper, the source coding and channel coding concept, function, coding mode and the types of analysis, in order to better understand all aspects of digital communication systems. Key words: the source coding channel coding 中图分类号:TN911.21 文献标识码:A 文章编号: 1引言 数字通信系统: 信源是把消息转化成电信号的设备,例如话筒、键盘、磁带等。 信源编码的基本部分是压缩编码。它用于减小数字信号的冗余度,提高数字信号的有效性,如果是模拟信源,则它还包括数模转换功能,在某些系统中,信源编码还包括加密功能。

数字电视基础知识

数字电视基础知识Revised on November 25, 2020

数字电视基础知识 1.什么是数字电视 数字电视(DTV)是数字电视系统的简称,是音频、视频和数据信号从信源编码、信道编码和调制、接收和处理等均采用数字技术的电视系统。 数字电视系统的电视信号从编辑、发送、传输到接收等整个过程,都以数字信号的形式进行处理。只在现行电视广播系统演播室或电视广播系统的某些部分,采用数字处理技术和设备,来改善性能或增加功能,不是真正意义的数字电视系统。目前,除图像和声音信号源、投影器件和显示器件(屏)以及放音装置尚存在模拟工作方式外,数字电视系统的其他部分均已实现数字化。 按照图像质量和图像格式等,数字电视分为标准清晰度电视(SDTV)和高清晰度电视(HDTV)两种级别,因而数字电视不都是高清晰度电视。 按传输数字电视信号的途径和方式等,数字电视主要有卫星数字电视、有线数字电视和地面数字电视三种系统。 按服务方式,数字电视可分为只服务于合法用户的条件接收数字电视和面向一般公众的数字电视广播。 卫星、有线、地面数字电视系统既可提供SDTV级别服务,也可传送HDTV节目,既可面向一般公众,也可实现条件接收。为便于各类用户选择,利用数字电视系统传送流(TS)传送数字电视信号的能力,往往经同一电视信道,同时传送SDTV节目和HDTV节目,或同时传送面向一般公众的节目和只有付费用户才能收看的加密节目,或不同时段和不同节目内容以SDTV或HDTV级别播送。

另外,利用数字电视广播网,采用数字技术,也可开展传输各种数据信息的数据广播业务。除通过电视宽带网传送数字电视信号外,借助电信网,可构成移动数字电视系统,或通过计算机互联网,开展IP电视(IPTV)业务。2.数字电视系统包括哪些主要组成部分 数字电视系统由前端、传输与分配网络以及终端组成。 数字电视前端通常可划分为信源处理、信号处理和传输处理等三大部分,完成电视节目和数据信号采集,模拟电视信号数字化,数字电视信号处理与节目编辑,节目资源与质量管理,节目加扰、授权、认证和版权管理,电视节目存储与播放等功能。 数字电视信号传输与分配网络主要包括卫星、各级光纤/微波网络、有线宽带网、地面发射等,既可单向传输或发射,也可组成双向传输与分配网络。 数字电视终端可采用数字电视接收器(机顶盒)加显示器方式,或数字电视接收一体机(数字电视接收机、数字电视机),也可使用计算机接受卡等,既可只具有收看数字电视节目的功能,也可构成交互式终端。 图1-1是数字电视系统数字音视频信号处理过程示意图。首先,视频和音频模拟电视信号分别经取样、量化和编码,转换成数字电视信号。接着,音视频数字电视信号分别通过编码器压缩数据率,得到各自的基本流(ES),再与数据及其他控制信息复用成传送流(TS)完成信源编码。然后,为赋予编码流抵御一定程度信道干扰和传输误码的能力,需进行信道编码,而为与不同信道匹配地高效传送数字电视信号而应进行相应方式的调制。此后,数字电视已调信号经信道传送到终端,终端经相反处理过程,恢复音视频模拟电视信号。

对有线数字电视前端系统的设计的浅析

对有线数字电视前端系统的设计的浅析 摘要:近几年来,有线数字电视在我国的建设获得了极大的发展,作为有线数 字电视中心环节的前端系统的设计工作也处于不断地进步中。当前时期,设计人 员充分地做好前端系统设计的优化工作,已经成为有线数字电视进一步发展的必 然要求,也是推动有线字电视为人们提供更大的便利的必要保证。而本文则从其 前端系统设计工作的角度出发,通过析有线数字电视的前端系统组成,谈论了设 计工作中应该注意的几个问题,以求推动前端系统的逐渐完善。 关键词:有线数字电视;前端系统;组成部分;设计;注意问题 1 有线数字电视的前端系统的系统组成分析 前端系统是整个有线电视网络运行的必要保障,其系统的工作状况将直接对有线数字电 视工作造成影响,我国有线数字电视设计人员要想全面推动数字电视技术的优化发展,就必 须对前端系统进行持续的完善设计。而就前端系统的组成来讲,它主要可以分为信号的接收、处理、输出以及系统的管理工作四个部分,本文下面就对这四个部分做一下详细介绍。 首先,就前端系统的信号接收部分来讲,这一部分主要负责接受数字电视的不同网络所 发出的各种信号,然后再将这些信号转化为与MPEG-2的标准相符的TS信息流。而数字电视 网络所发出的信号繁多、复杂,信号接受工作就变得较为繁杂。信号接收部分主要以卫星接 收机、光收机以及编码器等几种信息转化设备,工作人员要对系统的接收环节进行优化,就 应该选用类似综合IRD接收机的卫星接收机,这种接收机带有AIS标准的基带数字信号的传 输设备。而且,还要为卫星接收机选择具备稳定振频及较低噪声温度的高频头以及与天线技 术标准要求相符合的可靠的卫星天线等。 其次,就前端系统的信号处理部分来讲,这一部分则主要利用复用器设将信号接收环节 所转换的TS流转换为多个电视节目所需要的TS流,同时对这些再度转化后的TS流进行CA 加密处理,最终进行信号传输。而处理环节的具体功能可归纳为对于传输码流即TS流的监视、解扰及复用,还有对于业务信息即SI的处理等,处理环节是整个系统的核 心。工作人员要采用集成管理系统来对此部分信号进行管理,而且每一个前端处理部位都具 备一个异步串行即ASI的接口,以保证设备具有必须的兼容性。同时,工作人员在利用前端 系统处理环节来增加节目时是虚拟进行的,他们是将节目设置到了某个随意的复用器中,然 后由机顶盒利用SI信息找寻到这个虚拟的节目。 再者,就前端系统的信号输出部分来讲,它主要是将处理部分再度处理好的加密的TS系 统制作成为RF信号,然后再传输到整个的HFC网络。这一环节需要使用64QAM的调制器以 及38MB/S的宽带,而且此调制器一般要低于模拟调制器10db的输出电平。同时,模拟频道 的载频则是以图像载波频率的形式呈现,而数字频道的载频一般处于8MHz频道的中心位置。 此外,就前端系统的系统管理环节来讲,它主要是对前端信号输入以及输出工作的状态 进行管理,同时监视其输入及输出信号有无与质量,其设备工作利用DVB-ASI进行基带信号 的传输连接,对所有基于SNMP的前端管理系统皆适用。从细节上来,这个系统管理环节的 管理服务器需要负责对用户信息进行收集,并做好计费工作及各种影视资料的安全保密管理,而管理的网络控制部分则要完成对服务器收集的各种信息进行传递及对影视材料与数据的后 台交换等。 2 前端系统的设计与实现 2.1 设计需求 伴随着双向网的改造深入进行,长沙市数字电视目前拟开展的业务主要包括数字视频转播、数据广播和NVOD准视频点播。其中视频转播主要包括:5套长沙本地的模拟视频信号 数字化;湖南省SDH网络传输的17套数字电视节目信号;国内的卫视节目(24套各省卫视 加上15套中央卫视),从22个央视节目平台和14个境外卫视节目中挑选22套节目。随着 4县并网的完成以及长沙城市的发展,整个数字前端系统将需要提供过百万用户的业务需求(广播业务与交互式业务)。 2.2 设计原则

WCDMA技术的信源编码和信道编码

WCDMA技术的信源编码和信道编码 WCDMA网络是全球商用时间最长,技术成熟、可演进性最好的,全球第一个3G商用网络就是采用WCDMA制式。我国采用了全球广泛应用的WCDMA 3G技术,目前已全面支持HSDPA/HSUPA,网络下载理论最高速率达到14.4Mbps。2G无线宽带的最高下载速度约为150Kbps,我国的WCDMA网络速度几乎是2G网络速度的100倍。支持业务最广泛,基于WCDMA成熟的网络和业务支撑平台,其所能实现的3G业务非常丰富。无线上网卡、手机上网、手机音乐、手机电视、手机搜索、可视电话、即时通讯、手机邮箱、手机报等业务应用可为用户的工作、生活带来更多的便利和美妙享受。终端种类最多,截至2008年底,支持WCDMA商用终端的款式数量超过2000款,全球主要手机厂商都推出了为数众多的WCDMA手机。国内覆盖广泛,截至2009年9月28日,联通3G网络已成功在中国大陆285个地市完成覆盖并正式商用,新覆盖的城镇数量还在不断增长中,联通3G网络和业务已经覆盖了中国绝大部分的人口和地域。开通国家最广,可漫游的国家和地区最多,截至2008年底,全球已有115个国家开通了264个WCDMA网络,占全球3G商用网络的71.3%。截至2009年9月28日,中国联通已与全球215个国家的395个运营商开通了。 WCDMA的优势明显,技术成熟,在WCDMA物理层来看,信源编码和信道编码是WCDMA技术的基础,信源编码是采用语音编码技术,AMR语音编码技术是由基于变速率多模式语音编码技术发展而来,主要原理在于:语音编码器模型由一系列能提供多种编码输出速率与合成质量的声码器构成AMR支持八种速率。鉴于不同信源比特对合成语音质量的影响不同AMR 语音编码器输出的话音比特在传输之前需要按照它们的主观重要性来排序分类,分别采用不同保护程度的信道编码对其进行编码保护。 信源编码AMR模式自适应选择编码器模式以更加智能的方式解决信源和信道编码的速率匹配问题,使得无线资源的配置和利用更加灵活和高效。实际的语音编码速率取决于信道条件,它是信道质量的函数。而这部分工作是解码器根据信道质量的测量参数协助基站来完成,选择编码模式,决定编码速率。原则上在信道质量差时采用低速率编码器,就能分配给信道编码更多的比特冗余位来实现纠错,实现更可靠的差错控制。在信道质量好、误比特率较低时采用高速率编码器,能够提高语音质量。在自适应过程中,基站是主要部分,决定上下行链路采用的速率模式。 信源编码AMR编码器原理,WCDMA系统的AMR声码器共有八种编码模式,它们的输出比特速率不同。为了降低成本和复杂度,八种模式都采用代数码本激励线性预测技术,它们编码的语音特征参量和参量提取方法相同,不同的是参量的量化码本和量化比特数。AMR语音编码器根据实现功能大致可分为LPC分析、基音搜索、代数码本搜索三大部分。其中LPC分析完成的主要功能是获得10阶LPC滤波器的-.个系数,并将它们转化为线谱对参数,并对LSF进行量化;基音搜索包括了开环基音分析和闭环基音分析两部分,以获得基音延迟和基音增益这两个参数;代数码本搜索则是为了获得代数码本索引和代数码本增益,还包括了码本增益的量化。

数字电视技术考试题(参考)

A卷 填空题(每个1分,共20分) 1、通信系统由三大部分组成:(信源)、(信道)、(信宿)。3 2、我国数字电视按信号传输方式分为(地面无线传输数字电视)(卫星传输数字电视)其标准为(DVB-S)和(有线传输数字电视)其标准为(DVB-C)和(地面数字电视标准)其标准为(DVB-T/DMB-T/DTTB)。6 3、在数字复用中,SPTS的含义为单节目流,而MPTS的含义为多节目流。2 4、节目专用信息PSI表由PA T表、(PMT表)、(CAT表)和(NIT表)组成。3 5、图像的4个级别(低级(LL))、(主级(ML:Main level))、(高1440级(H14L))和(高级(HL))。4 6、数字电视中用于显示的设备有:阴极射线管显示器(CRT)、(液晶显示器(LCD))、(等离子体显示器(PDP))、投影显示(包括前投、背投)等。 选择题(每个1分,共12分) 1、在数字传输系统中,通常 B 用于地面传输, E 用于卫星传输。 A、DSB-SC B、QAM C、PDM D、PSM E、QPSK 2、在数字广播电视系统选用的编解码设备一般采用 B 标准。 A、MPEG-1 B、MPEG-2 C、JPEG D、MPEG-4 3、在MPEG–2中图像分成三种编码类型:I帧为(C)、B帧为(B )和P 帧(A)。 其中(B)的压缩比最高,( C )的压缩比最低。 A、双向预测编码的图像 B、前向预测编码的图像 C、帧内编码的图像 4、PSI 表中的CAT 表是(B ),PMT表(C )。 A、节目关联表 B、条件接收表 C、节目映射表 D、网络信息表 5、调制误差率MER值越大说明调制的准确率越(C),码流出现的误码越(B),图象质 量越好。 A、大 B、小 C、高 D、低 三、简述题和计算题 1、什么是数字电视?与模拟电视比有哪些优点10分 2、请说明电视信号数字化的3个步骤。10分 3、什么是复合编码?什么是分量编码,它们各有什么特点?5分 视频信号的编码方式: 复合编码(composite video):将彩色全电视信息直接编成PCM码,变成一个数字复合电视信号 分量编码(component video):将亮度信号Y,色差信号R- Y和B-Y分别编码成三个数字分量电视信号 二者比较: “复合编码”与电视制式有关。 “分量编码”与电视制式无关。 在节目后期制作中:“复合”需解码 “分量”无需解码

信源编码

信源编码技术 为什么要进行信源编码 通信系统就是将产生的信息传输到目的地。信源有各种不同的形式,
如广播的信源是语音或音乐,电视的信源是活动图像,这些信源的输 出都是模拟信号,称为模拟信源。计算机和存储器件(磁盘或光盘) 输出的是离散信号,称为数字信源。在数字系统中传输的都是数字信 息,不论是模拟信源还是离散信源其输出都必须转化为可以传输的数 字信息,这种转化通常是由信源编码器来完成的。 信源编码在移动通信中也称语音编码。 ? 信源编码的作用是用信道能传输的符号来表示信源发出的信息,在不 失真或一定失真的条件下用尽可能少的符号传送信源消息,提高信息 传输率。信源编码(如语音)对数字传输非常重要,而且对无线通信
来说显得尤其重要。
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随着数字电话和数据通信容量日益增长的迫切要求,而又 不希望明显降低传送话音信号的质量,除了提高通信带宽之外, 对话音信号进行压缩是提高通信容量的重要措施。
?在移动通信中,稀少而又昂贵的无线信道更一定要和必 须要对传输的各种信号源进行压缩,以提高通信容量。
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模拟信源(语音)编码的种类
波形编码、参量编码、混合编码 一般来说,波形编码器的话音质量高,但数据率也很高;参量编码器的数据 率很低,产生的合成话音的音质有待提高;混合编码器同时使用参量编译码技 术和波形编译码技术,数据率和音质介于它们之间。 (1)波形编码 波形编码比较简单,编码前采样定理对模拟语音信号进行量化,然后进行 幅度量化,再进行二进制编码。解码器作数/模变换后再由低通滤波器恢复出现 原始的模拟语音波形,这就是最简单的脉冲编码调制(PCM),也称为线性 PCM。可以通过非线性量化,前后样值的差分、自适应预测等方法实现数据压 缩。波形编码的目标是让解码器恢复出的模拟信号在波形上尽量与编码前原始波 形相一致,也即失真要最小。波形编码的方法简单,数码率较高,在64kbit/s至 32kbit/s之间音质优良,当数码率低于32kbit/s的时候音质明显降低,16 kbit/s时 音质非常差。
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