《中国有线电视｝２００６（１７）
ＣＨＩＮＡ ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＡＢＬＥ ＴＶ ⑥ ・实用知识连载・
中图分类号：ＴＮ９４９．１９７ 文献标识码：Ｅ 文章编号：１００７—７０２２（２００６）１７—１７２０—０４
数字电视设备原理及应用
第一讲 数字电视综述
口丁 炜（山东鲁能慧通科技有限公司，山东济南２５０１００）
电视技术经历了从黑白电视到彩色电视的发展过
程，电视的使用范围早已超越了广播娱乐界，扩展到文
化教育、科研管理、企业、卫生等各个领域，现在的彩色 电视机虽然已发展到色彩鲜艳、形象逼真的高超地步，
但它仍然是模拟电视，在图像信号的制作处理、控制调
节、记录重放、调制解调、传输转播、接收显示等过程 中，图像信号和伴音信号都是在时间轴和振幅轴上连
续变化的模拟信号，模拟电视最明显的缺点是在传输
的过程中图像质量的损伤是累加的，即信号的非线性 积累使图像对比度产生越来越大的畸变，长距离传输
后图像的信噪比下降，图像清晰度越来越低，相位失真
的累积使图像产生彩色失真、镶边和重影，另外模拟电
视容易产生亮色信号互串、行蠕动、半帧频闪烁等现 象，还有稳定性差、可靠性低、调整不便、集成与自动控
制困难等缺点。
数字电视是将传统的模拟电视信号经过抽样、量
化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，在整 个数字电视系统中数字电视从节目采集、编辑制作到
信号的发送传输和接收全部采用数字处理的全新电视
系统，它利用了先进的数字图像压缩技术、数字信号纠
错编码技术、高效的数字信号调制技术等一系列高端 技术，在处理、传输信号过程中引入的噪波只要幅度不
超过一定的门限都可以被清除掉，即使有误码，也可利
用纠错技术纠正过来，所以数字电视接收的图像质量
较高。数字电视采用压缩编码技术，在只能传送１套 模拟的电视节目的频带内可传送多套数字电视节目，
使电视频道数迅速增多，数字电视便于开展多种数字
信息服务，如数据广播、文字广播等，数字电视容易实 现加密、加扰，便于开展各类收费业务。
什么是数字电视
从技术上来讲，对于中国这么一个泱泱大国，搞个什么HDTV高清数字电视系统并不难。把现在高清DVD视频录像机中的解码板拆下来，往模拟电视机中一装，并换一个高频数字信号解调高频头，一台HDTV高清数字电视接收机的试验方案就这样胜利地诞生了。 但是，数字电视的发明，并不只是用来收看电视节目的，还要有一个更重要的功能，就是用来对电视用户收费进行数据管理。因此，一台功能齐全的数字电视接收机，还必须配有一个收费管理功能模块，即：有条件接收控制电路，简称CA。正是因为这个CA功能，使数字电视的应用系统复杂了非常多倍。那些节目要收费，怎样收费，谁也说不清。因为CA标准关系到千家万户，所以很多人都不敢冒犯，数字电视生产商和电视用户都在坐等观看。连国外电视厂商也满头露水，摸不着头脑。数字电视标准和CA标准迟迟不能公布，严重影响了我国数字电视技术的发展。 数字电视是指包括节目制作、信道传输和接收解码部分全部采用数字处理的全新电视系统，其间采用了数字图像压缩编码、数字伴音压缩编码、数字多路复
用技术、信道纠错编码技术以及适用于各种传输信道的调制解调技术等。
下面《文章》是我以前写的文章。
《什么是数字电视》
数字电视最早诞生在德国，上个世纪90年代初，德国的ITT公司推出了世
界上第一台数字彩色电视机，一时惊动很大，但这台数字彩色电视机没有多大优
势，因为它成本很高。成本高的原因是它使用了帧存储器，当时集成电路的生产
技术与今天相比还很落后，电路密度很低，所以成本很高。这台数字彩色电视机
在功能上虽然很简单，但在技术上已达到了非常高的水平，如，用数字滤波技术进行Y/C分离和场闪烁处理。ITT公司大约只生产了3000台这样的电视机后，
就再也没有生产。由于当时人们都想象不到，电视技术能发展到今天这么快，由
模拟信号一下子转变成全数字信号，因此人们都称它是世界上第一台数字电视
机。 在此基础上，后来人们发明了画中画电视，尔后又发明了插行电视机，或叫
第1章 数字视频制作基础
经过多年的发展，电视这门综合性艺术逐步走进了数字化制作的时代。电视制作的每一个环节都由硬件系统(如数字摄录编辑设备、虚拟演播室、高速网络和超大容量存储器等)和软件系统(如二维动画、三维动画、非线性编辑、合成和抠像软件等)来实现其相应的功能，先进的科学技术为电视制作提供了崭新的方法和手段。从某种意义上说，电视正日益演变成为狭义的数字视频制作。
过去，电视制作是一个高技术、高成本、高投入的行业，昂贵的专业制作系统和复杂的专业制作技术在一定程度上阻碍着它在普通大众之间的普及和应用。但是，随着计算机技术的飞速发展，高性能、低成本的制作系统已成为可能，视频制作也迎来了广阔的空间。
1.1 基于电视节目的数字视频制作
1.1.1 电视节目制作的流程
电视节目制作包括了节目生产过程中的艺术创作和技术处理两个部分。在制作的过程中，艺术创作和技术处理同属于一个完整的节目制作过程的两个方面，它们往往互相依存、不可分离，且相互渗透。
电视制作过程一般可分为前期制作与后期制作。前者包括构思创作和现场录制；后者包括编辑和合成。
1. 前期制作工作流程
第一阶段：构思创作
(1) 节目构思，确立节目主题，搜集相关资料，草拟节目稿本。
(2) 召开主创人员碰头会，编写分镜头稿本。
(3) 确定拍摄计划。计划是节目的基础，节目的构思越完善，对拍摄的条件和困难考虑得越周全，节目制作就越顺利。具体地说，拍摄计划包括以下几个方面。
● 根据节目性质对导演、演艺人员、主持人或记者等做出选择，合理配置创作人员。
● 向制片、服装、美工、化妆人员说明并初步讨论舞美设计、化妆、服装等方面的要求。
● 确认前期制作所需设备的档次及规模，配备摄像、录音、音响、灯光等技术人员。
● 制片部门要确定选择的拍摄场地及后期保障。
● 各部门的主要负责人讨论、确定拍摄计划并执行等。
(4) 各部门细化自己的计划，如起草租赁合同，建造场景，制作道具，征集影片、录像资料等。
《数字视频处理及应用》课件第1章
《数字视频处理及应用》课件第1章：数字视频基础
一、引言
1.1 数字视频的概念
数字视频是指通过数字信号处理技术，对视频信号进行采样、量化、编码和传输的过程。它涵盖了视频信号的获取、处理、存储、传输和显示等多个环节。数字视频技术的发展为多媒体通信、网络传输、数字电视、电影制作等领域带来了革命性的变革。
1.2 数字视频处理及应用的意义
数字视频处理及应用技术具有广泛的应用前景，它不仅能够提高视频信号的传输质量和效率，还能实现视频内容的智能分析、个性化推荐等功能。本课程旨在使学生掌握数字视频处理的基本原理、方法和应用，为我国数字视频产业的发展奠定人才基础。
二、数字视频信号的基本特性
2.1 视频信号的采样与量化
2.1.1 采样
采样是将连续的视频信号转换为离散信号的过程。采样过程中，视频信号在时间轴上被分割成一系列等间隔的点，这些点称为采样点。采样频率越高，视频信号的质量越好，但数据量也越大。
2.1.2 量化
量化是将采样得到的连续信号幅度转换为离散数值的过程。量化过程中，信号幅度被分为若干个等级，每个等级对应一个数值。量化等级越多，视频信号的质量越好，但数据量也越大。
2.2 视频信号的编码与压缩
2.2.1 编码
编码是将量化后的离散信号转换为适合传输和存储的格式的过程。视频编码主要包括视频帧内编码和视频帧间编码。帧内编码是对单个视频帧进行编码，而帧间编码则是利用视频帧之间的相关性进行编码，以减少冗余信息。
2.2.2 压缩
压缩是通过消除视频信号中的冗余信息来减小数据量的过程。视频压缩技术主要包括空间压缩和时间压缩。空间压缩是对视频帧内的冗余信息进行压缩，时间压缩则是利用视频帧之间的相关性进行压缩。
三、数字视频格式与标准
3.1 数字视频格式
数字视频格式是指视频信号在存储、传输和显示过程中所采用的编码方式和数据结构。常见的数字视频格式有AVI、MP4、MOV、MKV等。不同格式的视频文件具有不同的特点和适用场景。
