数字电视技术总结

时间：2019-05-29 14:05:54 网站：公文素材库

数字电视技术总结

一、名词解释：二、简述：

1、数字电视：是指从电视节目1.数字信号按信号传输方式分类有

的拍摄、制作、编辑、发射哪些？（或发送）、传输、存储，到答：（1）按信号传输方式分类，可分信号的接收、处理、显示等为三类：地面无线传输数字电视；卫播出和接收的整个过程中，星传输数字电视；有线传输数字电视全部采用数字处理技术的电（2）按图像清晰度分类，可分为三视系统。类：低清晰度电视；标注清晰度电视；2、取样：对信号进行时间离散高清晰度电视（3）按产品类型分类，

化，产生模拟样值序列。可分为三类：数字电视显示器；数字YCbCr颜色空间，更好的利用通道带

宽。JPEG标准：国际标准化组织ISO和ITU联合发起的联合图像专家组(JPEG)建立了静态图像压缩的公开算法是一种广泛应用于工业、医学、民用领域的图像数据压缩的文件格式。MPEG标准：运动图像专家组的缩写，成立于1988年，由ISO召集组建，目的是为数字视频和音频制定压缩标准。AVS标准：是量化：对信号进行幅度取值离散化，将有无限多种取值可能的模拟样值序列转换为有限多种取值的输出样值序列。编码：将某一取值的样值序列按一定格式编码为n位二进制码。3、空间冗余度：是指像素间的较大相关性4、符号冗余度：若用相同编码长表示不同出现概率的符号也会造成比特数的浪费，这种浪费成为符号冗余度。5、熵：就是平均信息量。6、图像的信息熵：如果将信源所有可能时间的信息量进行平局，就得到了信源中每个符号的平均信息量，又称为信息的熵。7、I帧：即帧内编码图像，在编码时不需要其他帧的参考信息。P帧：是来自前一图像的预测图像，前一图像可以是I图像或P图像。B帧：数据是由描述前或随后的图像数据的矢量所组成，它同时含有帧内编码数据，以提供必要的校正。8、信源编码：为了减少信源输出符号序列中的声誉度，提高符号的平均信息量，为信源输出的符号序列所施行的变换。9、条件接收系统：是为了让电视台在运营的过程中保障自己的利益，控制用户收视的权利，对所播出的节目进行干扰。10、闪存：是一种的断电情况下仍能保持多存储的数据信息的存储器，以字节为单位改写数据。11、数字机顶盒：是将数字信号接收并解码还原成模拟电视信号送给模拟电视机才可以接收数字电视节目。12、液晶：是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。13、信道编码：信道编码又叫纠错编码，是将数字电视信号进行编码,以使编码后的传送码流与信道传输特性匹配，根本目的是提高信息传输的可靠性，即提高数字电视系统的抗干扰性。电视机顶盒；一体化数字电视接收机（4）按显示屏幕幅型比分类，可分为：4:3幅型比；16:9幅型比2.数字电视结构系统的传输特点？基本组成？答：特点：信号稳定抗干扰能力强；高效压缩编码技术；功能丰富，满足个性需求；便于开发条件接收；容

易实现交互应用组成：信源编码器、节目复用与传输复用器、信

道编码器、数字调制器等部分组成。3.数字电视的传输系统？答：模拟信号f(t)、前置滤波器、取样器、量化器、编码器、数字信号f(n)

答：数字电视的信源编/解码技术；数字电视的传送复用系统；信道编解码及调制解调4、数字电视的关键技术答：最关键的技术是信源编码与解

码、传送复用与解复用、信道编码与解码、数字调制与解调5.取样定理？

答：设时间连续信号f(t)其最高截至频率为fm，如果用时间间隔为Ts<1/2fm的开关信号对f(t)进行抽样，则f(t)就可被样值信号fs(t)=f(nTs)来唯一表示，或者说要从样值序列无失真的回复时间连续

信号，其抽样频率为fs>=2fm简称抽样定理。6.图像压缩编码的目的？主要步骤？答：目的：尽量少的比特数表征图像，

同时保持复原图像的质量，使他符合预定应用场合的要求，节省图像存储器的容量，减少信道容量，缩短图像处理时间。7.映射变换？

答：是图像编码的一个核心部分，它决定了量化和编码的对象类型，所以可以据此对编码方法进行分类。第二代方法则着重于图像如何表示为消

息序列。8.模型编码方式？答：由于人眼系统是一种最优的图像编码系统，人眼视觉特性应该与图像

中船体的本质性一致，基于模型的编码方式正是基于这一思路儿来得。9.ITU-RBT.601标准，JPEG标准，MPEG标准，AVS标准，AC-3标准？答：ITU-RBT.601标准：国际电信联盟通过了ITU-RBT.601建议，定义了视频信号进行数字化编码方法，确定将4:2:2YCbCr作为广播视频使用由数字音/视频编/解码技术标准工作组制定的，主要是面向高清晰度和高质量的数字电视广播、网络电视、数字存储媒体和其他相关应用。AC-3标准：采用了混合型的后向/前向自适应比特分配。这种感知编码器可以对左、中、右环绕，右环绕和一个重低音声道即5.1声道进行多声道环绕声格式的编码。10差错控制的基本方式？答：前向纠错（FEC）、反馈纠错（ARQ）、混合纠错（HEC）：是前向纠错和反馈纠错的混合

11.子带编码，变换编码？

答：子带编码:解码器利用量化的数据来重新构成每个块中的采样。利用一个反向合成滤波器组将子带信号相加来重建宽带的输出信号，具有出色的时间分辨率，频率分辨率差。变换编码：在变换编码中时域声频采样快被转换到了频域。变换编码器有出色的频率分辨率，但时间分辨率差。

12.前向纠错包括哪几个部分？答：包括编码器、前向信道、解码器13.数字信号的基本调制方式有哪些？

答：可靠性强的四相相移键控调制、正文幅度调制、8电平或16电平残留边带控制三种方式

14.电视伴音制式主要有哪些？答：单载频制双伴音/立体声电视广播制式（美国、日本采用）；双载频制双伴音/立体声电视广播制式（中国、德国采用）；数字双通道丽音制式即NICAM728制式（英国、中国香港地区，多数欧洲国家采用）15.卫星数字电视传送有哪些优点？

答：卫星电视和地面广播比较：具有覆盖面积大，传输距离远，接收质量高，频带宽及传输容量大等优点。采用数字压缩技术后卫星广播系统的性能更好。

16.什么是音频压缩？答：是指降低信号动态以滤除噪声和避免动态过大的失真。通过不同的计算方式、忽略人耳不易察觉的频段、或通过制造听觉上的错觉，从而大幅度降低音频数据的数量，却令音质基本不变甚至更好。17.CA系统遵从的原则?

答：安全性、可靠性、适用性、经济性

18.液晶显示板由哪些部件组成？答：液晶面板、背光模组两部分组成。液晶面板上装有显示驱动电路。19.液晶电视视频处理的核心电路是哪三种？

答：串并变换电路；数据驱动电路；扫描驱动电路三、画图

1.数字电视系统结构框图

2.单路节目的视、音频数据流的系统复用

3.DVB-T数字地面电视系统的原理框图

四、论述题

1.简述STB（数字机顶盒）常规功能？及软件层次结构？主要业务？答：功能体现在：接收数字电视广播节目，提供高质量的视频和音频信号输出；支持交互式应用（如视频点播、互动游戏等）；具有电子节目指南功能；有条件接收功能（核心是加密和加扰）；支持数据广播应用功能；软件在线升级功能；Internet接入和电子邮件；视频点播功能。

层次结构：应用软件层（下载的应用程序、本地应用程序）；中间件层；底层软件层（实时操作系统、驱动程序）

主要业务：由于有线电视网络较好的传输质量以及电缆调制解调器技术的成熟，可以实现各种交互式应用，通过上行通道和机顶盒，在家中就能享受到视频点播、网上冲浪、远程购物、交互游戏等增值业务。这种交互性将极大的改变人们观看电视的方式。双向传输方案将成为机顶盒发展的主流。

2.谈谈对数字电视的理解。

答：数字电视是指从电视节目的拍摄、制作、编辑、发射（或发送）、传输、存储，到信号的接收、处理、显示等播出和接收的整个过程中，全部采用数字处理技术的电视系统。数字电视相对于传统的有线模拟电视，它是一个融合数字、网络、通信等技术全新的视频数据传输和接受系统。数字电视能够给用户提供多样化、个性化的娱乐信息服务。与模拟电视相比，具有一下优点：清晰的电视画面和优质的音响效果；丰富的节目内容；便捷的节目导航；强大的功能：数字电视除了可以看电视、听广播、浏览信息，改变了传统的你看我播的收视方式，真正实现从被动到主动，从看电视到用电视的转变。

扩展阅读：数字电视技术期末总结

一．名词解释

1.MPEG-2级和类（Level/Profile）

为了解决通用性和特殊性的矛盾，MPEG-2标准规定了四种输入图像格式，称为级（Levels），分为低级、主级、高1440级和高级，提供了灵活的信源格式。

MPEG-2还规定了不同的压缩处理方法，称为类（Profiles）由简单类、主类、信杂比可分级类及空间可分级类等。2.MP@ML

这是MPEG-2定义的一种编解码格式，MP是指压缩处理方式采用MainProfile，色度取样格式为4：2：0；ML是指图像输入格式为MainLevel720*576*25或720*480*30，最高码率为15Mb/s,是目前卫星，有线和地面数字电视传输的主要格式。3.4：2：2P@ML

这是MPEG-2定义的一种编解码格式，4:2:2P是指压缩处理方式采用MainProfile，色度取样格式为4：2：2；ML是指图像输入格式为MainLevel720*576*25或720*480*30，最高码率为50Mb/s.4.听觉掩蔽

一个较弱的声音的听觉感受被另一个较强的声音影响的现象称为人耳的听觉掩蔽效应。听不到叫被掩蔽声，起掩蔽作用的叫掩蔽声。5.频域掩蔽

一个强纯音会掩蔽在其附近同时发声的弱纯音，这种特性称为频域掩蔽，也称同时掩蔽。6.时域掩蔽

在时间上相邻的声音之间也有掩蔽现象。时域掩蔽又分为超前掩蔽和滞后掩蔽。超前掩蔽很短，只有大约5～20ms，而滞后掩蔽可以持续50～200ms。7.临界频带

是指当某个纯音被以它为中心频率、且具有一定带宽的连续噪声所掩蔽时，如果该纯音刚好被听到时的功率等于这一频带内的噪声功率，这个带宽为临界频带宽度。8.子带编码

使用一组带通滤波器(band-passfilter，BPF)把输入音频信号的频带分成若干个连续的频段，每个频段称为子带。对每个子带中的音频信号采用单独的编码方案去编码。在信道上传送时，将每个子带的代码复合起来。在接收端解码时，将每个子带的代码单独解码，然后把它们组合起来，还原出原来的音频信号。使用子带编码的好处：第一，对每个子带信号分别进行自适应控制，量化阶的大小可以按照每个子带的能量电平加以调节。第二，可根据每个子带信号在感觉上的重要性，对每个子带分配不同的位数，用来表示每个样本值。9.GOP

图像组是将一个图像序列中连续的几个图像组成一个小组，简称为GOP。它是对编码后的视频码流进行编辑存取的基本单元。

它是图像序列中连续的一些图像帧组成的随机存取单元，通常由几种不同类型的帧组成，如IBBPBBP…..。10.数字电视中的码流

ES(ElementaryStream)数字电视各组成部分编码后所形成的直接表示基本元素内容的流;

特点：基本码流可以任意长度，视频包含进入单元I、B、P帧，音频采用数据流帧包装。

.PES(PacketElementaryStream)按照一定的要求和格式打包的ES流;

特点：只包含音频、视频或数据进入单元不含节目指南信息；数据包长度可变，最大64Kbytes;包头可包含定时信息（DTS\\PTS）.PS(ProgramStream)是将一个节目的多个组成部分按照它们之间的互相关系进行组织并加入各组成部分关系描述后的码流，主要用于节目存储;

特点：提供传送机制（多个压缩的视音频节目，数据服务，节目指南信息，定时信息），包的长度相对比较长且不固定，适用于误码小信道较好的环境，如：节目存储;

.TS(TransportStream)是将一个节目的多个组成部分按照它们之间的互相关系进行组织并加入各组成部分关系描述和节目组成信息,并进一步封装成传输包后的码流。

特点：TS包的长度固定（188字节），具备较强的抵抗传输误码的能力，适用于性能较差的信道环境，如广播传输信道。在传输包中加入定时信息(PCR)和节目专用信息(PSI)。

优点：动态带宽分配；可分级性；可扩展性；抗干扰性；接收机成本低廉。11.PTS与DTS

解码时间标记(DTS)什么时间解码视频进入单元

显示时间标记(PTS)什么时间向观众显示已解码的视频或音频进入单元

在视频与音频流的PES层的头部，会打上与时钟基准信息相关的解码时间和显示时间标记。

PTS/DTS作用

A.压缩使得视频信号失去同步；需要恢复视频信号行场同步；B.MPEG-2压缩时，帧重排；需要恢复视频帧顺序；C.音频与视频时分复用；视频与音频需要保持同步；

12.PSI

节目专用信息（ProgramSpecificInformation）

作用：数字电视码流中，为了管理各种类型的TS数据包，引入了一

些特殊的TS包来确立各个TS数据包之间的关系。这些特殊的TS包里所包含的信息就是服务信息数据。PSI向接收机提供选择控制作用的信息，以帮助接收端正确的进行解码。

工作原理：解码器首先在码流中找到PAT表（PID为0x0000的TS包），然后从PAT中找到所选节目的视频，音频，辅助数据的TS包的PID值，开始对所选节目的解码。13.PCR

节目时钟参考（ProgramClockReference）作用:使MPEG解码器与编码器同步

工作原理：由于在编码端，视频信号的取样与处理是以27MHz的参考时钟为基础来进行，因此，MPEG-2标准规定编码器以系统时钟27MHz为时间基准，并将系统时钟的采样值以42bit长度放在指定的TS包的包头中，向解码端发送。经过延时恒定的信道，解码端便根据该系统时钟的采样值调整本地时钟实现与编码器的同步。

14.PAT

PAT表由PID为0x0000的TS包传送，它的作用是为复用的每一路传送流提供出所包含的节目和节目编号，以及对应节目的节目映射表（PMT）的位置，即PMT的TS包的包标识符（PID）的值，同时还提供网络信息表（NIT）的位置，即NIT的TS包的包标识符（PID）的值。15.PMT

PMT在传送流中用于指示组成某一套节目的视频、音频和数据在传送流中的位置，即对应的TS包的PID值，以及每路节目的节目时钟参考（PCR）字段的位置。16.单载波

所谓单载波调制技术，是将需要传输的数据流调制到单个载波上进行传送，例如QAM,QPSK,VSB调制等。单载波调制技术具有信号峰均比低，接收灵敏度高，对载波偏差和相位噪声不敏感，实现简单等优点。但传统的单载波技术不适合移动接收和组建单频网，无法满足地面数字电视广播数据可靠传输的需求。多载波

多载波调制采用了多个载波信号，它把数据流分解为若干个子数据流，从而使数据流具有低得多的传输比特速率，利用这些数据分别去调制若干个载波。在多载波信道中，数据传输速率相对较低，码元周期加长，只要时延扩展与码元周期相比小于一定的比值，就不会造成码间干扰，对信道的时间弥散不敏感。17．COFDM

以编码的正交频分复用调制

FDM：频分复用；O：正交；C:表明基带数据信号已施加了纠错编码。OFDM在调制解调中起作用，C在信道编解码中起作用。

OFDM由大量在频率上等间隔的子载波构成，各载波可用同一数字调制方法或不同载波使用不同的调制方法，将高速串行数据分成多路并行的数据，加以调制。它是一种并行调制方案，将符号周期延长N倍，从而提高了抗多径衰落的能力。并且各载波在整个符号周期上是正交的，因此各个子载波信号频谱可以互相重叠，大大提高了频带利用率。18.ASI异步串行接口

DVB-ASI是一种固定码率的串行接口，时钟速率为270Mbps,以包异步方式传输MPEG-2数据。270Mbits/s=传输码率+ASI填充比特率.已经成为MPEG-2专业设备之间连接的主流接口，ETSIEN500083-9标准定义了75Ω同轴电缆接口以及使用LED发射器的多模光纤接口。19、扰码/随机化每个数据帧内除8个数据包中同步字节之外，使每个包内的187字节受到逐比特的数据随机化处理，其目的是打碎传送层TS流中可能发生的长“1”、长“0”，避免数据流频谱在低频端有大的能量分布，不适应信道的传输特性。数据随机化也称数据加扰或频谱成形或能量扩散。作用：能量扩散，改善位定时恢复质量

实现方法：用一个PRBS（伪随机二进制序列）发生器产生一个PRBS流，与输入数据流的逐个比特进行异或运算。20、DCT

离散余弦变换：将空间域描述的图像信号变换到变换域进行描述，然后，再根据图像在变换域中系数的特点和人眼的视觉特性进行编码，离散余弦变换，将图像信号表示成基底向量和系数的线性加权和，只对系数进行编码，图像数据在空间上具有较强的相关性，变换到变换域后能量被集中在少数样值上，舍弃一些较小的系数，实现数据压缩的目的。21、TCM

网络编码调制技术，卷积编码与调制技术的结合，利用编码率n/n+1的网络码及码字钰调制信号间的映射关系将编码与调制相结合的方法，特点：在不降低频带利用率和功率利用率的前提下，以设备的复杂度换取编码增益。22、LDPC

LDPC是低密度奇偶校验码，是一种线性分组码。监督矩阵是r*k阶矩阵，表明信息位的系数模式，是Ir（r*r）阶的单位方阵。23、BCH

一种用于纠错，特别适用于随机差错校正的循环检验码。考虑到译码器的构造简单，运算速度快，错译码概率低，BCH码在短码长和中等码长下性能良好，应用较多，他的码生成多项式与最小码距之间有明确的联系，可根据所要求的纠正t个误码的能力构造出BCH码，具体的关系见P15224、GI

保护间隔：COFDM调制每个载波的符号率下降很多，减少已调波频带内的符号间干扰，但存在较长延时的反射波信号，存在符号间干扰，为避免可能的符号间干扰，采用了在符号持续期前加上一段保护间隔的方法。只要反射波与直达波之间的延时差不超过保护间隔期，就不会发生符号间干扰。保护间隔减少了多径传输的影响，信息传输损失小，付出的代价是降低了数据传输速率，带宽效率下降，信噪比有所降低25、TPS

传输参数信令，用于给出与传输参数也即与信道编码和调制参数有关的信令。2K模式下，一个OFDM符号内在17个载波上传输17次相同内容的1比特调制信号，调制符号的电平以DBPSK方式调制载波的实部，每个符号内这些载波位置是固定的。26、ContinualPilot

连续导频：以恒定数量分布于OFDM符号内，在2K模式下1705个载波中安排了45个连续导频载波，他们在每个符号中的具体位置是随机的，但在各符号见的相应安排位置是一样的。作用：向接收端提供同步和相位误差估计值信息。27、ScatterPilot

散布导频：每12个载波中第12个为散布导频，逐个OFDM符号依次类推下去。作用：提出关于信道特性的信息，如频率选择性衰落，时间选择性衰落和干扰的动态变化情况等，以便接收端及时地实现动态信道均衡。

利用离散导频和连续导频能有效地帮助接收机快速同步和正确解调，缺点是使可实际用于数据传输的载波数目减少很多，载波使用效率下降。

28、SuperFrame

超帧：68个OFDM符号组成一个OFDM帧，4个OFDM帧组成一个超帧，一个超帧内可以传输整数个204字节的RS码传输包。

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