数字电视知识解读
陈科
2007-7
内容提要?信道编码技术
?数字调制技术
?信道编码和调制技术应用
信道编码技术
数字传输技术
?数字信道传输的两类重要技术:
?信道编码:变换和组织数据，纠错编码；
?信道调制：将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号；
?调制追求适应信道性质，并尽可能地提高信道传输效率，而信道编码则需视信道条件，在信号中增加检纠错码，相当于增加信号冗余度。
?数字传输的两个要素：抗错误和传输效率
?信道编码：纠错编码提高传输的抗错误能力
?调制：提高数据传输效率。
数字电视信道传输特点
?流数据：音视频类数据是有时序要求的数据，采用单向的广播信道，强纠错码，传输流TS 数据包形式。
校验码
载荷
交织前数据
交织后的数据
交织前数据
恢复的载荷
R -S 编码
数据交织
传输
受干扰数据
去交织
R -S 解码
随机错误和突发错误
12345678910 12234566789910 12233445678910
原始数据
随机错误：分散和随机发生的错误突发错误：连续出现的数据错误。
纠错编码通常对随机错误有效；
对突发错误的处理：采用交织技术，把突发的连续错误分散，将突发错误转变成随机错误。
纠错码分类
BCH RS Turbo LDPC CRC
纠错编码
突发误码纠错
随机误码纠错
分组码
卷积码
分组交织
卷积交织
RS码：里德-所罗门编码
?RS码为（204，188，t=8），其中t是可纠错的符号数，每个符号含8个比特，所以也将这种符号称为字节。该RS 码的信息段包含188个符号，监督段为16符号。?DVB、ATSC、ISDB-T等大多数传输系统采用。
204个符号
校验1
符号1符号2符号188校验2校验16
信息段188个符号监督段16个符号
RS码的编码效率
?DVB系统：RS（204，188，8）
?编码效率：188/204
?ATSC系统：RS（208，188，10）
?编码效率：188/208
?通过RS纠错，将误码率从2x10-4降低到10-11，达到DVB提出的准无误码QEF要求。
LDPC：低密度校验码
?一种可以用非常稀疏的校验矩阵来定义的线性分组纠错码?是目前应用的纠错码中表现最优的纠错码
?编码复杂度高，解码复杂度低。
?DVB-S2、我国地面传输标准、移动多媒体标准STimi中采用。
BCH+LDPC
15.27
9.931.93BCH+LDPC
18.613.42.0RS+卷积码24.37Mbps 64QAM 0.616.24Mbps 16QAM 0.6
5.4Mbps QPSK 0.4
高斯信道门限C/N (dB)数据块
BCH 校验
LDPC 校验
数据块BCH 校验LDPC 校验
数据块
BCH 校验
……7480bit
64800/16200bit
DVB -S2
国标
LDPC 编码效率
编码后比特数
编码前比特数
码率9216
69123/4
921646081/2移动多媒体STimi
编码后比特数
编码前比特数
码率748830080.47488
4512
0.8748860160.6国家地面传输标准
DVB -S2 LDPC 编码效率
9/10
8/95/64/53/42/33/51/22/51/31/4LDPC 码率
64800
58320
6480057600648005400064800518406480048600648004320064800388806480032400648002592064800216006480016200编码后比特数
编码前比特数
卷积码
?卷积码和分组码（RS、LDPC）都是纠错编码，是差错控制编码的两种主要形式。
?卷积码采取连续输入连续输出方式编码。
?卷积解码器采用Viterbi算法。它应该能够在输入误码率为10-1到10-2的情况下正常工作，并且保证解码后的误码率达到2×10-4或更好的水平。
?DVB卷积码编码效率为：1/2、2/3、3/4、5/6、7/8多种。
DVB卷积编码器
?约束长度K=7；码率1/2、2/3、3/4、5/6、7/8；?以1/2码率编码器为基础组成；
?输出对应载波调制的I、Q分量。
D D D D D D 凿孔电路产生不同码率
输入数据X Y
网格编码（TCM编码）
?网格编码将信道纠错和调制处理结合，寻求适应两者的编码，达到纠错最佳。
?网格编码调制的基本原理：
?通过一种“集合划分映射”的方法，将编码器对信息比特的编码转化为对信号点的编码，在信道中传输的信号点序列遵从网格图中某一条特定的路径。这类信号有两个基本特征：
网格编码（TCM编码）
?(1) 星座图中所用的信号点数大于未编码时同种调制所需的点数(通常扩大1倍)，这些附加的信号点为纠错编码提供冗余度。
?(2) 采用卷积码在时间上相邻的信号点之间引入某种相关性，因而只有某些特定的信号点序列可能出现，这些序列可以模型化为网格结构，因而称为网格编码调制。
16QAM的子集分割
ATSC 采用的TCM 编码
Z0 Z1 Z2 R0 0 0 0 -7 0 0 1 -5 0 1 0 -3 0 1 1 -1 1 0 0 +1 1 0 1 +3 1 1 0 +5 1 1 1 +7
D + D
D
+
网格编码器
D=12个符号延迟
预编码 X1
X2
Y1
Y2
Z2
Z1Z0
8电平符号映射
级联编码
?用编码长度n 足够长的随机编码可以无限逼近信道容量，提高纠错能力；
?但随着n 的增加，译码器的复杂度和计算量指数增加，难以接受；
?级联编码：两个码长较短的子码串联构成一个长码，用复杂度的有限增加换取纠错能力的提高。
一、单项选择（在备选答案中选出一个正确答案，并将其答案填在题干后的括号内）。 1、下面哪一个不属于模拟电视的常见电视制式（） A：PAL B：NTSC C：SECAM D：HDTV 2、高清晰度数字电视推荐的最常用的图像宽高比为（） A：4:3 B：5:4 C：3:2 D：16:9 3、模拟信号变成数字信号过程中不需要下面过程的哪一个（） A：采样 B：量化 C：调制 D：编码 4、十进制数字10的二进制编码是下面的哪一个（） A：10 B：10000 C：1010 D：1000 5、数字电视图像分辨率表示时，1920*1080i中i的含义是（） A：逐行扫描方式 B：行 C：隔行扫描方式 D：场 6、若用8位二进制位表示色差信号G-Y，则共有多少个量化级别（） A：8 B：256 C：255 D：以上都不对 7、电视图像相邻的帧与帧之间相关性很强，这种冗余被称为（） A：空间冗余 B：时间冗余 C：符号冗余D：结构冗余 8、下面哪一个不是彩色电视的三基色之一（） A：红色B：绿色 C：蓝色D：黄色 9、DCT变换的中文全称是（） A：离散余弦变换B：傅里叶变换 C：拉普拉斯变化D：傅里叶蝶形算法 10、人耳能够听到的声波频率大概在哪个范围内（） A：20-20KHZ B：0-1KHZ C：20-1KHZ D：0-20KHZ 11、人耳对3K-4KHZ附近的声音最为敏感，太高或太低频率的声音反应却很迟钝，这被 称作人耳的（） A：频谱掩蔽特性B：时间掩蔽特性
C：灵敏度下降D：频率方向性 12、在视频压缩编码的MPEG2编码中，哪种帧在编码时既要考虑前面的帧，又要考虑后 面的帧（） A：I帧B：P帧 C：M帧D：B帧 13、出现概率越大的符号包含的信息量会如何变化（） A：越大B：越小 C：不变D：无法确定 14、多进制调制QPSK的含义是（） A：幅度键控B：四相移键控 C：频率键控D：相位键控 15、DCT离散余弦变换大大减少了（）。 A、空间的冗余 B、时间的冗余 C、信息的冗余 D、以上都不正确 16、下面哪一个不是彩色电视的三基色之一（） A：红色B：绿色 C：蓝色D：黄色 17、高清晰度电视是下面英文缩写的哪一个（） A：SDTV B：LDTV C：PDTV D：HDTV 18、按照奈奎斯特采样定理，20KHZ的声音信号的最低采样频率为 （） A：20KHZ B：10KHZ C：40KHZ D：80KHZ 19、十进制数字10的二进制编码是下面的哪一个（） A：10 B：10000 C：1010 D：1000 20、某一声音信号的采样频率为44.1KHZ，量化比特为16，单声道 存储，则1秒钟的存储的数据量为（）bit A：44.1*16 B：44.1*16*1000 C：44.1*16*2 D：以上都不对 21、若采用1位奇校验，传送数字信号1110101时，在后面应加的 冗余码为（）
第六章数字电视概述 王晓亮 wxl_ee@https://www.doczj.com/doc/197487658.html, 中国民航大学电子信息工程学院 天津市智能信号与图像处理重点实验室
第六章数字电视概述 6.1 数字电视的优点与发展 6.2数字电视系统 6.3视频的取样 6.4视频的量化 6.5标清数字电视参数
6.1 数字电视的优点与发展 数字电视的优点 抗干扰能力强，噪声不积累； 采编容易； 易于集成，使通信设备微型化； 易于加密处理，且保密性好； 带宽小，传输频道多； 使电视网与电话通信网、计算机互联网的融合成为可能。
6.1 数字电视的优点与发展 数字电视的发展阶段 第一个阶段为个别电视设备的数字化阶段 第二个阶段为全功能数字电视演播室阶段 第三个阶段为数字视频广播阶段
6.1 数字电视的优点与发展 数字电视三大传输标准 美国的ATSC ?1996年12月，美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)通过了美国数字电视地面传输标准，称之为 ATSC(Advangced Television System Committee) 欧洲的DVB ?1993年，欧洲各国的许多广播电视组织和厂家共同确立 DVB(Digital Video Broadcasting)，即数字视频广播项目 日本的ISDB－T ?日本于1999年提出的地面数字电视广播标准为 ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)-T，又称 为地面综合业务数字广播标准。
6.1 数字电视的优点与发展 数字电视国际发展概况 1996年4月法国开播了第一个欧洲商业化数字电视广播。到1999年6月欧盟数字电视市场价值已经超过20亿欧元。在1997年12月～ 1999年6月期间，欧洲数字电视收人增长超过一倍。 英国在1998年11月开始数字地面电视商业广播，其用户在2000年底已经达到101万2千。英国天空广播公司1998年7月开始卫星数字电视广播，到2002年底用户已超过500万。 法国数字电视用户自1996年以来年均增长率157％，数字电视用广已占所有电视用户的10.3％。 意大利自1996底以来年均增长率为220％。 西班牙数字电视的用户1999年6月已经超过100万户，前一年的增长率接近300％。 德国1999年6月数字电视的用户已经达到85.5万户。
有线电视数字机顶盒破解原理方法和软件工具把杀毒软件删除了下载的 数源机顶盒程序烧写步骤 此步骤为机顶盒串口升级，利用一条串口线把PC机与机顶盒相连。 第一步：打开“迷你终端MINICOMM”； 第二步：在“通讯”中，点“建立连接”，串口设置键附录1串口设置； 第三步：一直按住“Enter回车键”； 第四步：打开机顶盒电源； 第五步：等迷你终端出现：testtool>； 第六步：输入“update boot”,然后按回车键，出现：等待从串口发送boot文件.........；第七步：在“通讯”菜单中，点“发送文件”，弹出目录框，找到要烧写的程序（boot_rs232.bin），打开即可。然后等待（大概持续8分钟）。直到出现testtool>。说明boot烧写完毕；第八步：重启机顶盒（或者敲命令update reset）。 第九步：使用升级工具“STBUpdate-Search.exe”升级程序 (STM5105_program_update.bin)、字库(SHUYUAN_font_update.bin)、loader后即可正常使用； 把杀毒软件删除了下载的 数源机顶盒程序烧写步骤 此步骤为机顶盒串口升级，利用一条串口线把PC机与机顶盒相连。 第一步：打开“迷你终端MINICOMM”； 第二步：在“通讯”中，点“建立连接”，串口设置键附录1串口设置； 第三步：一直按住“Enter回车键”；
第四步：打开机顶盒电源； 第五步：等迷你终端出现：testtool>； 第六步：输入“update boot”,然后按回车键，出现：等待从串口发送boot文件.........；第七步：在“通讯”菜单中，点“发送文件”，弹出目录框，找到要烧写的程序（boot_rs232.bin），打开即可。然后等待（大概持续8分钟）。直到出现testtool>。说明boot烧写完毕；第八步：重启机顶盒（或者敲命令update reset）。 第九步：使用升级工具“STBUpdate-Search.exe”升级程序 (STM5105_program_update.bin)、字库(SHUYUAN_font_update.bin)、loader后即可正常使用； 机顶盒加密系统称之为条件接受系统（ContionalAccess），广电说的CA系统就是它了。付费频道实际上就是CA加密的频道，必须经过广电授权才能够解密。MPEG2码流经过通用加扰器加扰后，需要密钥进行还原，这个密钥就是CW（Control Word）。不同家CA的解密过程就是对CW复原，并把它传送到机顶盒解扰器。 图1广电机顶盒解码原理 在图1中，机顶盒通过高频头收下来是加扰并复用过的TS，首先机顶盒对它进行解复用（Demux），并提取出其中的加密过的ECM、EMM传送给IC卡，IC卡计算出CW控制字后传送给解扰器，解扰器根据控制字还原加扰码流，输出清流，也就是没有加密的码流传递给解码器，供解码器进行MPEG2正常解码。CW一般为8个字节，每隔5－10秒钟更换一次。从上面的CA解密原理中可以看出其中可能存在的安全漏洞。在IC卡的条件接收系统传递CW的这个过程中，是可能被攻破的。 一般来说，IC向解扰器传递CW有三种可能： 第一种情况：直接传递明文。 这种情况最简单，只要把CW捕捉下来传递给其他机顶盒即可。
《电视原理》考试试卷（第一套）评分标准课程号30 考试时间100 分钟 适用专业年级（方向）：电子信息工程2012级 考试方式及要求：闭卷考试 一、填空题（每空1分，共30分） 1、我国广播电视扫描中：一帧标称行数Z =（625 ）行，行周期T H =（64s ），场周期T V =（20ms ）。 2、数字电视包括（HDTV ）和SDTV，数字标准清晰度电视SDTV的图像 质量相当于模拟电视演播室水平，图像分辨力PAL制为（720 ×576 ） 像素，NTSC制为720 ×480像素。国际上四个数字电视传输标准分别为 美国的ATSC ,欧洲的（DVB ），日本的ISDB和中国的( DTMB ) ,采用 的信源编码标准均是（MPEG-2 ）,音频压缩编码方面，四个数字电视标
准体系则采用了不同的音频压缩方式,其中美国ATSC采用（Dolby AC-3 ）标准，我国制定了具有自主知识产权的音视频编码标准（AVS ）。 3、为便于联合运用帧内编码和帧间编码技术，把由连续的电视画面组成的视频序列划分为许多图像组，每个图像组由几帧或十几帧图像组成， 这些图像相互间存在（预测和生成）关系。图像组的第一幅图像是采用帧内预测编码的图像，称为（I图像），采用前向帧间预测编码的图 像称为（P图像），而B图像是采用（双向帧间预测编码）的图像。 4、宏块的三种构成方式中，亮度块的数目均为（4 ），而色度块的数目4:2:0色度格式为（2 ）、4:2:2色度格式为（4 ）、4:4:4为8。 5、PAL D解码器中梳状滤波器方框图： 作用：（1）（实现色度信号两行电平均）。（2u（t））（2v（t））
//第一章 1.说明色温和相关色温的含义。在近代照明技术中，通常选用哪几种标准光源？ 答:色温:当某一光源的相对辐射功率波谱及相应颜色与绝对黑体在某一特定热力学温度下的辐射功率波谱及颜色相一致时，绝对黑体的这一特定热力学温度就是该光源的色温，色温的单位是开（K）。相关色温：当某光源的相对辐射功率波谱及相应光色只能与某一温度下绝对黑体的辐射功率波谱及相应光色相近，无论怎样调整绝对黑体的温度都不能使两者精确等效时，使两者相近的绝对黑体的温度称为该光源的相关色温。五种标准白光源:①标准光源A:色温为2856K的透明玻壳充气钨丝灯。②标准光源B:相关色温为4874K的辐射，光色相当于正午阳光。③标准光源C:相关色温为6774K 的辐射，光色相当有云的天空光。④标准光源D:模拟典型日光的标准照明体D65，相关色温为6504K。⑤标准光源E:假想的等能白光(E白)相关色温为5500K,。 2.彩色三要素的物理含义。 答:亮度:光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。色调:指颜色的类别，通常所说的红色，绿色，蓝色等就是色调。色调与光的波长有关，改变光的波谱成分，就会使光的色调发生变化。色饱和度:是指彩色光所呈现色彩的深浅程度。色调与色饱和度合称为色度，它既说明彩色光的颜色类别，又说明颜色的深浅程度。 3.阐述三基色原理及其在彩色电视系统中的应用。 答:三基色原理是指自然界中常见的大部分彩色都可由三种相互独立的基色按不同的比例混合得到。三基色原理是彩色电视的基础，人眼的彩色感觉与彩色光的光谱成分有密切关系，但不是决定性的，只要引起的彩色感觉相同，都可以认为颜色是相同的，而与他们的光谱成分无关。利用三基色原理就可以大大简化彩色电视信号的传输。 4.什么是隔行扫描和逐行扫描? 答:隔行扫描是指电子束在摄像管的光电靶上拾取图像信号或在显像管上重现图像做匀速直线运动时，将一桢完整的电视画面分为两场，每一场包含了一桢中的所有奇数扫描行或者偶数扫描行，通常先扫描由所有的奇数行构成的奇数场，然后再扫描所有的偶数行构成的偶数场。奇数场和偶数场，两场光栅均匀相嵌，够成一桢完整的电视画面。逐行扫描是指电子束在摄像管的光电靶上拾取图像信号，或在显像管上重现图像时，一行紧接一行的扫描一次，连续扫描完一桢完整的电视画面。 5.隔行扫描有哪些优点和缺点？ 答：优点：利用视觉暂留效应，在保证无闪烁感的同时，使图像信号的传输带宽下降一半，可以有效的节省电视广播频道的频谱资源。缺点:行间闪烁现象；并行现象引起垂直清晰度下降；易出现垂直边沿锯齿化现象；隔行扫描产生的视频信号给压缩处理和后期视频制作带来困难。 6.隔行扫描的总行数为什么是奇数，而不是偶数？ 答:隔行扫描的关键是要使两场光栅均匀相嵌，否则屏幕上扫描光栅不均匀，甚至产生并行现象，严重影响了图像清晰度。为此，选取一桢图像总行数为奇数，每场均包含有半行。并设计成奇数场最后一行为半行，然后电子束返回到屏幕上方的中间，开始偶数场的扫描；偶数场第一行也为半行，最后一行为整行。 7.如何理解亮度？如何理解对比度？ 答:亮度是表征发光物体的明亮程度的物理量，是人眼对发光器件的主观感受。在电视机和显示器中，亮度用于表征图像亮暗的程度，是指在正常显示图像质量的条件下，重现大面积明亮图像的能力。对比度是表征在一定的环境光照射下，物体最亮部分的亮度与最暗部分的亮度之比。电视机和显示器的对比度(C)是指在同一幅图像中显示图像最亮部分的亮度(B max)和最暗部分的亮度(B min)之比。 8.什么是图像分辨力？什么是图像清晰度？这两者的联系与区别？ 答：图像分辨力:指相关标准规定的整个数字电视系统生成、处理、传输和重现图像细节的能力。图像清晰度:电视图像清晰度是人眼能察觉到的电视图像细节的清晰程度，
第8章新型数字带通调制技术 思考题 8-1 何谓MSK？其中文全称是什么？MSK信号对每个码元持续时间T B内包含的载波周期数有何约束？ 答：（1）MSK信号是指一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK 信号。 （2）其中文全称是最小频移键控。 （3）MSK信号每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍。 8-2 试述MSK信号的6个特点？ 答：MSK信号的6个特点： （1）其频率间隔为2FSK信号的最小频率间隔； （2）其每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍； （3）附加相位在码元间是连续的； （4）包络是正弦形； （5）正交的两路码元是偏置的； （6）对相邻频道干扰小。
8-3 何谓GMSK？其中文全称是什么？GMSK信号有何优缺点？ 答：（1）在进行MSK调制前将矩形信号脉冲先通过一个高斯型的低通滤波器。这样的体制称为GMSK。 （2）其中文全称是高斯最小频移键控。 （3）GMSK信号的优缺点： ①优点：进一步减小了对邻道的干扰。 ②缺点：有码间串扰。 8-4 何谓OFDM？其中文全称是什么？OFDM信号的主要优点是什么？ 答：（1）OFDM是指一类多载波并行调制的体制。 （2）其中文全称是正交频分复用 （3）OFDM信号的主要优点： ①各路已调信号是严格正交的，接收端能完全地分离各路信号。 ②能够充分利用频带。 ③每路子载波的调制制度可以不同，根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制，并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变化。 8-5 在OFDM信号中，对各路子载频的间隔有何要求？ 答：在OFDM信号中，为了使各路子载波信号相互正交，要求各路子载频间隔大于或等于1/T B，T B为码元持续时间。
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 l o g ?=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
总复习题 下面试题为电视机原理期末考试试题（含答案），望大家参考…… 一、选择题 1、色温是（D） A、光源的温度 B、光线的温度 C、表示光源的冷热 D、表示光源的谱分布 2、彩色三要素中包括（B） A、蓝基色 B、亮度 C、品红色 D、照度 3、用RGB计色制表示单色光时有负的色系数，这是因为（ D） A、这样的单色光不存在 B、这样的单色光饱和度太高 C、这样的单色光不能由RGB三基色配出来 D、这样的单色光要由负系数对应基色的补色配出来 4、水平扫描的有效时间的比例可以由（ C）反映。 A、行频 B、场频 C、行逆程系数 D、场逆程系数 5、均衡脉冲的作用是（ B） A、保证场同步期内有行同步 B、保证场同步起点的一致 C、保证同步信号的电平 D、保证场同步的个数 6、关于隔行扫描和逐行扫描，以下哪一点是错的（ C） A、隔行扫描一帧内的扫描行数是整数 B、逐行扫描一帧内的扫描行数是整数 C、相同场频时，二者带宽相同 D、隔行扫描可以节省带宽 7、下面的（ D）与实现黑白电视与彩色电视的兼容无关 A、频谱交错 B、大面积着色原理 C、恒定亮度原理 D、三基色原理 8、PAL彩色电视制式的色同步信号与NTSC彩色电视制式的色同步信号（ D） A、相同 B、U分量不同 C、V分量不同 D、完全不同 9、从彩色的处理方式来看，（ A）制式的色度信号分辩率最高 A、NTSC B、PAL C、SECAM D、都差不多 10、NTSC彩色电视制式中副载频选择的要求不包括（ B） A、实现频谱交错 B、减少视频带宽 C、尽量在视频较高频率端 D、保证色度带宽不超出视频上限 11、色同步信号的位置在（ C） A、行同步脉冲上 B、行消隐信号的前沿 C、行消隐信号的后沿 D、场消隐信号的后沿 12、关于平衡调幅以下哪一种是正确的（ C） A、平衡调幅中有载频分量 B、平衡调幅波的极性由载频决定 C、平衡调幅利于节省功率 D、平衡调幅可以用包络检波解调 13、彩电色度通道中色度信号与色同步信号的分离采用的是（B）方式。 A、幅度分离 B、时间分离 C、相位分离 D、频率分离 14、彩电中行输出变压器的作用是（D）。 A、为显像管提供工作电压 B、为小信号供电电路提供直流电压 C、为ABL电路、行AFC电路提供控制信号 D、A和B和C 15、彩电高频头（高频调谐器）的输出信号是（B）。 A、高频图像信号与伴音信号 B、中频图像信号与第一伴音中频信号
数字电视机顶盒的原理与结构 数字电视机顶盒接收数字电视节目，处理数据业务和完成多种应用的解析。各类信源在进入有线电视网络之前经过两级编码，第一级是视音频信号的信源编码，并将所有信源封装成传输流，第二级是传输用的信道编码。与前端相应，数字电视机顶盒首先从传输层提取信道编码信号，完成信道解调，接着还原压缩的信源编码信号，恢复原始视音频流，同时完成数据业务和多种应用的接收、解析。 数字电视机顶盒的工作过程：数字电视机顶盒通过网络接口模块选择频道，并进行解调和和信道解码处理，输出MPEG-2多节目传输流数据，送给解复用器，解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流（PES）数据，包括视频PES，音频PES和辅助数据PES，解复用器中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，解复用器输出的是已解扰的视音频PES。视频PES送入视频解码器，取出MPEG-2视频数据并对其解码后，输出到模拟编码器，编码成模拟视频信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码器，取出MPEG-2音频数据并对其解码，输出PCM音频数据到音频D/A变换器，音频D/A变换器输出模拟立体声音频信号，经音频输出电路输出。其结构示意图如图一。 此主题相关图片如下： 图一 数字电视机顶盒结构示意图 数字电视机顶盒包括硬件和软件两部分。硬件提供数字电视机顶盒的硬件平台，实现音视频的解码。在数字电视技术中，软件技术比硬件占有更为重要的位置，因为电视节目内容的重现、操作界面的实现、
数据广播业务的实现，以及机顶盒和Internet的互联都需要软件来实现。 1、数字电视机顶盒硬件组成 （1）网络接口模块（NIM）：网络接口模块完成信道解调和信道解码功能，送出包含视音频和其他数据信息的传输流（TS）。 （2）信源数据传输流解复用器：传送流中一般包含多个音视频流及一些数据信息，传输流解复用器用来区分不同的节目，提取相应的音视频流和数据流，送入视音频解码器和相应的解析软件。 （3）条件接收模块：对于付费电视，条件接收模块还对音视频流实施解扰，并采用含有识别用户和记忆功能的智能卡，保证合法用户正常收看。 （4）视音频解码器和后处理：MPEG-2解码器完成对音视频信号的解压缩，经视频编码器和音频D/A变换，还原出模拟音视频信号，在模拟电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。 （5）嵌入式CPU与存储器模块和接口电路：嵌入式CPU是数字电视机顶盒的心脏，它与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对各个硬件模块进行控制。接口电路提供丰富的外部接口，包括通用串行接口USB，以太网接口及RS232，模拟、数字视音频接口，数据接口等。 2、数字电视机顶盒软件系统 在机顶盒中，软件系统是一个重要的组成部分。主控制器的工作通过软件的执行来完成。 此主题相关图片如下： 图二 机顶盒软件系统结构 机顶盒的软件基本结构如图二所示。操作系统一般采用实时操作系统。在这个操作系统中主要完成进程调度、中断管理、内存分配、进
第一章 三网合一 （互联网、电信网、电视网） 三屏合一 （手机、计算机、电视机的显示屏） 3C 是计算机（Computer ）、通讯（Communication ）和消费电子产品（Consumer Electronic ） 模拟彩色电视的不足：传统的电视存在着“易受干扰、色度分辨率不高且容易畸变，亮色串扰。行闪烁和行蠕 动、清晰度低和临场感弱、时间利用率和频带利用率都不高以及不能与计算机网兼容”等缺点。 模拟彩色电视的不足主要原因是：扫描制式；亮色共用一个通道；电视接收机屏幕不够大。 数字电视就是拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等电视信号播出和接收的全过程都使用数字技术的全新的 电视系统。 数字电视和现行的模拟电视最大的区别：数字信号在传输过程中通过再生技术和纠错编解码技术使噪声不会逐 步积累，基本不产生新的噪声，保持信杂比基本不变，收端图像质量基本保持与发端一致，适合多环节、 长距离传输。保证了数字电视的图像清晰而稳定，在覆盖区域内图像质量不会因信号传输距离的远近而变 化，在信号传输整个过程中外界的噪声干扰都不会影响电视图像质量。 模拟彩色电视系统缺陷主要原因:1.都采用隔行扫描，导致垂直扫描线不够，垂直清晰度不高。2.亮度信号和色 度信号共同使用一个信道，导致清晰度低，引起亮度串扰。3.显示屏幕尺寸不够大，即扫描线数不够。 数字电视的分类及其特点： ⑴ 按数字电视的接收方式： 固定接收：模拟电视接收机+机顶盒 计算机+机顶盒 数字电视接收机 移动接收： 车载接收，手机电视 ⑵按传输接收方式： 卫星传输系统（DVB-S ） 地面传输系统(DVB-T) 有线电视传输系统(DVB-C) (3) 按清晰度：HDTV(高清) ，SDTV(标清)，LDTV(低清) 1.高质量画面2.功能更加丰富3.有高质量音效4.丰富电视节目5.有交互性6.有通信功能 第三章 CCIR601建议 3.1图像信号的压缩依据（可能性）: 存在时间和空间、信息熵、结构、知识、视觉、局部和区域等不同程度 的冗余. 图像压缩的可行性:预测编码、变换编码、矢量量化、运动补偿、熵编码、分形编码 1． 空间冗余：空间上亮度、色度、色饱和度相关性 2． 时间冗余：相邻两帧之间图像近似 3． 结构与知识冗余 4．视觉冗余：对灰度和色度的分辨力不同 人眼的视觉特性： 1.空间分辨力：是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力。 2.视觉阈值：视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被觉察的门限值，低于它就觉察不出来，高于它才察觉出来。 3.亮度辨别阈值：当景物的亮度在背景亮度基础上增加较少时，人眼是察觉不出的，只有当亮度增加到某一数 值时，人眼才可以察觉其变化。 3.3预测编码基本原理：预测编码仅对非独立信源（即相关的）起作用。若设XN 为待编码像素，其前面第(N 一1)个像素为{Xi ｜i=1,… ,N-1}, 一般地在图像信号的线性预测编码中，如用前面第(N 一1)个像素来预 测第N 个像素，有112211--+++=N N N X a X a X a X 预测编码\解码系统结构框图 预测编码：就是用预测值与待传输X0相减得到的差值e(＝X0－0X ' )，对e 进行量化编码传送的过程。对e 进行量化编码传送的过程。显然预测精度愈高，e 值越小，其量化编码的位数愈少 自适应预测编码:使预测器或量化器的参数能够根据图像的局部的具体特点作自动调节 电视系统中的空间分解力是原图像清晰度(即帧图像的总像素)的本质反映 运动补偿实际上是对活动图像进行压缩时所使用的一种帧间编码技术。客观上相邻帧间有较大的时域相关性， 因此，运动补偿的目的正是要将这种时域相关性尽可能地去除，其核心技术是运动估值. 运动估值算法归纳为两大类：一类是像素递归算法PRA ，另一类是块匹配算法BMA ，BMA 要解决两个问题即搜索 方式(计算量)和匹配准则(精度和速度) 运动补偿的原理可简要地理解为：当视频编码器对图像序列中的第n 帧n F 进行处理时，利用运动估值得到的 预测值n F '，如果预测系统性能卓越，其n F '与n F 两者差值应极小，即运动估值在十分有效时，差值基本 上分布在零附近。 运动补偿预测编码步骤 第一步：是在相邻的参考帧中估计运动物体的位移值即位移矢量或运动矢量，这一步称为运动估值(估计)或位 移估值等。 第二步：是利用所得到的运动估值即位移矢量进行帧间预测编码，这一步称为运动补偿。运动补偿是把参考帧 中的像素位移后作为当前帧像素的预测值。 第三步：是将预测信息如运动矢量(直接编码)和预测误差(真实值与预测值之差)进行变换、量化、编码。显然 此时的预测误差是一个较小的值，所以编码的结果就得到了较大的压缩。当找到完全匹配像素时，其 预测误差为零。 二维DCT 有其明确的物理意义，就N ＝8而言，8×8的二维数据块经DCT 变换后成为8×8个变换域的系数，当 u ＝0，v ＝0时,是原64个样值的平均，相当于直流分量。随着u ，v 的增加，相应的系数分别代表逐步增加的 水平和垂直空间频率的大小。 利用预测编码实现数据压缩编码依据：对于静止和低速运动的图像，其像素之间有很大的相关性。由n 个像素 预测出第n+1个像素，在信道中只需传送真实与预测的误差值，其次人眼对细节分辨力低，所以可以利用 预测编码实现数据压缩编码 DCT 不能进行数据压缩，以为变换后就算是0也要用8bit 进行编码，其作用是为后续游程编码做准备，游程编
第一章数字电视概述 1.信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码的过程。 2.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。 3.数字电视分为标准清晰度电视（SDTV）和高清晰度电视（HDTV）。 4.数码率也称比特率或者传信率，是指单位时间内传送的二进制比 特数，记为Rb,单位为比特/秒，用符号b/s表示。 5.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。 6.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。 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.静止图像的主要编码方法是DPCM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.活动图像的压缩标准1标准数字电视：ISO MPEG-2 2会议 电视：H.261 3:高清晰度电视：ISO MPEG-2 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压缩，用帧间预测或运动补偿预测进行时间冗余度的压缩。 10.图像可以分为三种编码图像I、P和B I帧只利用本帧信息
第6章有线数字电视双向传输习题答案(仅供参考) 1.简述有线电视双向网络的基本结构与技术趋势。 有线电视双向网络是通过建立双向的城域网和接入网为用户提供综合业务的双向传输系统。双向网络基本结构模型通常由城域网、接入网、用户端等几部分组成。 国内部分网络双向化改造采用了线缆调制解调器终端系统(CMTS) 技术、无源光网络技术以及各种新的双向接入技术。从技术发展趋势上看，这些都是向光纤到户(FTTH) 发展的过渡技术。“光进铜退”是有线电视网络宽带化、双向化的发展趋势，有线电视网络双向化改造应将光纤进一步向用户端推进，实现高可靠、高带宽、高承载力、可管理、可运营的目标。有线电视网络双向化建设应因地制宜地扩大光纤传输覆盖范围，基本实现光纤到楼，逐步向光纤到户发展。 2.广电双向HFC网络的传输特点有哪些？ 广电双向HFC网有如下特点： １模拟信号和数字信号并存 2.频分复用和时分复用方式并存 3.光纤网和同轴电缆网并存 4.信号分配和信号交换并存 5.时分复用与频分复用并存 3.光纤与同轴电缆的传输特性各有哪些？ 光纤的传输特性主要有两个，即衰减特性与色散特性。 同轴电缆的传输特性主要有特性阻抗、衰减特性、温度特性、屏蔽特性、直流回路电阻、最小弯曲半径等。 4.画出双向光接收机的组成框图。 双向光接收机与单向光接收机比较，主要有双向滤波器与回传光发射模块，其结构框图如图6-1所示。 图6-1 双向光接收机结构框图 5.怎样才能有效抑制上行通道噪声和干扰？ 抑制上行通道噪声和干扰可以采取以下一些行之有效的措施。
(1) 提高电缆分配网络的屏蔽能力。 (2) 减少每个光结点覆盖的用户数。 (3) 设计和调试好反向通道。 (4) 灵活地分配上行频率，增加上行通道的有效带宽。 (5) 采用抗噪声的数字调制方式来增加宽带网络的抗干扰性能。 6.EPON网络结构如何？其传输特点有哪些？ EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络）是一种新兴的光纤接入技术，采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用光纤实现视频、语音和数据的全业务接入。其特点是：使用无源的信号传输介质，在提高可靠性的同时，最长传输距离可达20Km；采用点到多点的结构，使用MPCP进行管理。EPON系统在接入网链路中增加了光线路终端(OLT) 、无源光分路器(POS) 和光网络单元(ONU) 等功能实体，通过光纤与终端设备相连，其典型拓扑结构为树型，参考实例如图6-2所示。 图6-2 EPON参考模型 在下行方向，IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT，采用广播方式，通过ODN(Optical Distribution Node，光分配节点)中的1：N无源分光器分配到PON上的所有ONU单元。在上行方向，来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1：N无源分光器耦合到同一根光纤，最终送到位于局端OLT接收端。 7.在双向HFC网络中如何应用EPON技术？(选用) 在双向HFC网络中采用EPON系统的波分复用技术进行数据和电视信号的单纤传输。使用1490nm波长传输EPON下行数据信号，1310nm波长传输EPON上行数据信号，1550nm 波长传输射频电视广播信号。合成光波到达ONU后，利用解波分复用技术将其分解为数据光波和电视广播光波，分别接收处理后还原为数据和电视信号，最后通过分配网传输到用户终端，如图6-3所示。
第8章新型数字带通调制技术 一、判断题 1．MSK属于连续相位的频移键控信号，故可以采用非相干解调，即包络解调。（）[南邮2009研] 【答案】错 【解析】MSK的非相干解调是差分相干解调，MSK不能用包络解调。 2．OFDM系统在发方使用FFT进行多载波调制，在收方使用IFFT调制。（）[南邮2011研] 【答案】错 【解析】OFDM系统在发方使用IFFT进行多载波调制，在收方使用FFT调制。 二、选择题 1．MSK信号不但（）连续，而且（）连续，故频谱集中于主瓣。[南邮2009研] A．振幅，时间 B．频谱，波形 C．恒定，相位 D．波形，相位
【答案】D 【解析】MSK 信号包络恒定、相位连续，所以频谱集中于主瓣。 2．MSK 信号与PSK 信号相比较其优势在于（ ），特别适合移动通信。[南邮2010研] A ．误码小 B ．频谱集中于主瓣 C ．容易实现调制解 D ．含离散谱 【答案】B 【解析】连续相位调制信号的功率谱旁瓣衰减得快，频谱集中于主瓣。 三、计算题 1．在MSK 调制中已知码元速率为R B ，载波频率为2R B 。现有数字序列＋1－1－1＋1＋1＋1。 （1）计算传信频率f 1和f 2，假设f 1大于f 2； （2）画出对应的MSK 波形图； （3）画出对应的附加相位θ（t ）变化路径图。[南邮2009研] 解：（1）传信频率 12192444172444s c B B B s c B B B f f f R R R f f f R R R =+ =+==-=-=
（2）122, 1.5s s f f f f ==，用f 1表示“1”，用f 2表示“－1”，MSK 波形图如图8-1 所示。 图8-1 （3）对应的附加相位θ（t ）变化路径图，如图8-2所示。 图8-2 2．画出16QAM 的星座图，发送与接收器原理图，并作适当解释。[南邮2011研] 答：16QAM 的星座图如图8-3所示。图8-3中f 1（t ）和f 2（t ）是归一化的正交基函数。各星座点等概出现。在归一化正交基下，每个点的长度平方就是该点所对应的信号的能量。图8-3中的最小距离是d min ＝2。
数字电视技术考试题参 考 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-
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PAT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：
学习-----好资料 《数字电视技术》（第二版、赵坚勇编著） 2011~2012 期末复习资料 第一章数字电视概述 信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码的过程。 1. 2.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多路复用是将视频、流，将多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过程。 3.）和高清晰度电视（HDTV）。数字电视分为标准清晰度电视（SDTV 4.数码率也称比特率或者传信率，是指单位时间内传送的二进制比特数，记为Rb,单位为表示。b/s比特/秒，用符号 5.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。 6.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、单位频带秒赫兹，用符号/内传输信息的多少，即单位频带内所能实现的数码率，单位为比特表示。b/(s·Hz) 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.静止图像的主要编码方法是DPCM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.活动图像的压缩标准1标准数字电视：ISO MPEG-2 2会议电视：H.261 3:高清晰度电视：ISO MPEG-2 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压缩，用帧间预测或运动补偿预测进行时间冗余度的压缩。 10.图像可以分为三种编码图像I、P和B I帧只利用本帧信息 11.传输码流中编码图像的顺序称为编码顺序；在解码输出端重建图像的顺序称为显示顺序。 更多精品文档． 学习-----好资料 12.MPEG-2标准分类和级