數(shù)字電視系統(tǒng)原理與應(yīng)用培訓(xùn)講義

數(shù)字電視系統(tǒng)原理與應(yīng)用

第一部分數(shù)字電視基礎(chǔ)知識第二部分數(shù)字電視前端系統(tǒng)第三部分有線數(shù)字電視主要技術(shù)指標

講義提綱

一、數(shù)字電視基礎(chǔ)知識

1.1數(shù)字電視系統(tǒng)基本構(gòu)成模擬電視信號輸入→模數(shù)轉(zhuǎn)換→信源編碼→信道編碼→信道→信道解碼→信源解碼→數(shù)模轉(zhuǎn)化→模擬顯示1.2信道與帶寬信道：傳輸信息的通路稱為信道，可以分為兩種：傳輸模擬信號的稱為模擬信道，傳輸數(shù)字信號的信道稱為數(shù)字信道。數(shù)字電視基礎(chǔ)知識帶寬：信道所能傳送信號的頻率寬度，稱為帶寬。數(shù)字信號本身頻譜的寬度，決定了傳輸信道的最小頻道寬度。數(shù)字電視基礎(chǔ)知識1.3數(shù)據(jù)傳輸速率比特率：是指二進制數(shù)碼流的信息傳輸速率，單位是：bit/s簡寫b/s或bps，它表示每秒傳輸多少個二進制元素（每一個二進制的元素稱為比特）。數(shù)字電視基礎(chǔ)知識波特率：也就是符號率，是針對模擬數(shù)據(jù)信號傳輸過程中，調(diào)制解調(diào)器輸出的調(diào)制信號每秒鐘載波調(diào)制狀態(tài)改變的數(shù)值，單位是s/s，稱為波特(baud)率。比特率與波特率關(guān)系式：R=Blog2N（b/s）R是比特率，B是波特率，N是n比特符號數(shù)。數(shù)字電視基礎(chǔ)知識1.4模擬信號的數(shù)字化抽樣：時間上連續(xù)的取值變?yōu)橛邢迋€離散取值。量化：幅度上無限多種連續(xù)的樣值變?yōu)橛邢迋€離散值。編碼：把量化后的信號按照一定的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)變成一系列數(shù)字編碼脈沖的過程。數(shù)字電視基礎(chǔ)知識模數(shù)轉(zhuǎn)化一般過程：模擬電視信號→取樣→量化→編碼→數(shù)字電視信號數(shù)字電視基礎(chǔ)知識數(shù)字電視基礎(chǔ)知識數(shù)字電電視基基礎(chǔ)知知識1.5信信源編編碼壓縮過過程：：去除除圖像像中與與信息息無關(guān)關(guān)或?qū)D像質(zhì)質(zhì)量影影響不不大的的部分分，即即冗余余部分。電電視信信號中中存在在很多多這樣樣的冗冗余部部分，這這就為為壓縮縮提供供了可可能性性。數(shù)字電電視基基礎(chǔ)知知識電視信信號的的冗余余性表表現(xiàn)在在以下下方面面：空間相相關(guān)冗冗余時間相相關(guān)冗冗余數(shù)字電電視基基礎(chǔ)知知識1.6調(diào)調(diào)制傳傳輸基帶信信號變變?yōu)轭l頻帶信信號，，頻譜譜搬移移；便于遠遠距離離傳輸輸；比如：：QPSK、QAM數(shù)字電電視基基礎(chǔ)知知識1.7數(shù)數(shù)字電電視的的幾種種分類類傳輸分類：：數(shù)字衛(wèi)星星電視、數(shù)數(shù)字有線電電視、數(shù)字字地面廣播播電視。清晰度分類類：標準清清晰度數(shù)字字電視（SDTV））、高清晰晰度數(shù)字電電視（HDTV）。。數(shù)字電視基基礎(chǔ)知識二、數(shù)字電電視前端系系統(tǒng)數(shù)字電視系系統(tǒng)信號原原理圖數(shù)字電視前前端系統(tǒng)縣公司數(shù)字字電視前端端系統(tǒng)示意意圖2.2主主要設(shè)備原原理與應(yīng)用用編碼器：作作用是將原原始節(jié)目的的圖像和聲聲音信號經(jīng)經(jīng)過編碼壓壓縮成符合合系統(tǒng)要求求的數(shù)字信信號，主要要有兩種應(yīng)應(yīng)用分別是是：CVBS(模擬音視視頻信號)經(jīng)編碼生生成MPEG-2ASI/TS信號號SDI(數(shù)數(shù)字分量串串行接口)經(jīng)編碼碼生成MPEG-2ASI/TS信信號數(shù)字電視前前端系統(tǒng)復(fù)用器：將多路節(jié)節(jié)目的TS流復(fù)用成成一路TS流，使得得多路節(jié)目目在一個頻頻道中傳輸輸。數(shù)字電視前前端系統(tǒng)復(fù)用器工程程實踐中的的應(yīng)用：將多個單節(jié)節(jié)目TS流流復(fù)用成一一路TS流流在復(fù)用的過過程中，插插入PSI信息和SI信息，，重新組合合，并且重重新分配PID值。。作為接收端端的解復(fù)用用和再復(fù)用用數(shù)字電視前前端系統(tǒng)復(fù)用器的容容量計算：：舉例：64QAM的的符號率在在8MHz最高可以以達到6.89MBps那么最高數(shù)數(shù)據(jù)傳輸速速率為：6.89××6＝41.34Mbps其中有RS編碼，去去掉冗余，，有效傳輸輸數(shù)據(jù)速率率為：41.34×（188/204）＝38.1Mbps數(shù)字電視前前端系統(tǒng)一路節(jié)目TS流為4Mbps，預(yù)留保保護帶寬，，復(fù)用后的一一個傳輸流流的數(shù)據(jù)傳傳輸速率一一般不超過35Mbps，那么么在以上條條件下一個流最多可可以復(fù)用8套節(jié)目數(shù)字電視前前端系統(tǒng)QAM調(diào)制器器QAM（QuadratureAmplitudeModulation）正交幅度調(diào)調(diào)制，數(shù)字調(diào)調(diào)制器接收來來自編碼器、、復(fù)用器、DVB網(wǎng)關(guān)、、視頻服務(wù)器器等設(shè)備的TS流，進行行RS編碼、、卷積編碼和和QAM數(shù)字字調(diào)制，輸出出的射頻信號號可以在有線線電視網(wǎng)上傳傳送。數(shù)字電視前端端系統(tǒng)64QAM調(diào)調(diào)制星座圖數(shù)字電視前端端系統(tǒng)三、數(shù)字電視視主要技術(shù)指指標3.1數(shù)字字信號電平定義：在有效效帶寬內(nèi)所選選射頻或中頻頻信號的均方方根值(RMS)功率。。注釋：均方根根值，也稱有有效值，計算算方法是先平平方、再平均均、然后開方方。QAM調(diào)調(diào)制的數(shù)字電電視信號，在在整個帶寬內(nèi)內(nèi)是平頂?shù)?，，無峰值。QAM數(shù)字頻頻道的電平是是用被測頻道道信號的平均均功率來表達達的，稱為數(shù)數(shù)字頻道平均均功率。3.2調(diào)制制誤差率MER為了對接收到到的信號做單單一的“品質(zhì)質(zhì)因數(shù)”分析析，定義符號號誤差矢量幅幅度的平方和和與理想符號號矢量幅度的的平方和之比比的分貝值為為調(diào)制誤差率率（MER））。數(shù)字電視主要要技術(shù)指標調(diào)制誤差示意意圖調(diào)制誤差實際傳輸?shù)男盘枖?shù)字電視主要要技術(shù)指標在數(shù)字調(diào)制信信號中，突發(fā)發(fā)脈沖、各種種失真對信號號造成的損傷傷和噪聲十分分相似。如果果系統(tǒng)的MER減小，信信號受到的損損傷變大，出出現(xiàn)誤碼的概概率增加。數(shù)字前端系統(tǒng)統(tǒng)輸出口MER≥36dB，分配網(wǎng)MER≥35dB，用戶端MER≥30dB數(shù)字電視主要要技術(shù)指標數(shù)字電視主要要技術(shù)指標圖1較理想想的MER星星座圖圖2、熱噪聲聲引起的損傷傷MER≥35dBMER＜25dB數(shù)字電視主要要技術(shù)指標圖3、相干干干擾圖4、相位噪噪聲損傷MER＜30dBMER＜30dB3.3誤碼碼率BER誤碼率是衡量量數(shù)字傳輸系系統(tǒng)質(zhì)量的基基本指標，定定義為錯誤比比特數(shù)與傳輸輸總比特數(shù)之之比。通過過前向糾錯技技術(shù)，可以在在實際誤碼率率10-4的情況下，獲獲得的10-10相對誤碼率，，一般規(guī)定BER=10-4是數(shù)字有線接接收機的門限限值。數(shù)字電視主要要技術(shù)指標前向糾錯(ForwardErrorCorrection簡稱稱FEC)，，是提高數(shù)據(jù)據(jù)通訊準確度度的方法。在在單向通訊信信道中，一旦旦錯誤被發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，其接收器器無法請求傳傳輸。FEC是利用數(shù)數(shù)據(jù)進行傳輸輸冗長信息的的方法，當傳傳輸中出現(xiàn)錯錯誤，接收器器將重建數(shù)據(jù)據(jù)。數(shù)字電視主要要技術(shù)指標FEC：3/4在一個TS流流中,只有3/4的內(nèi)容容是裝有節(jié)目目內(nèi)容的PES流,而另另外的1/4內(nèi)容,則是是用來保護數(shù)數(shù)據(jù)流不發(fā)生生變異的糾錯錯碼。數(shù)字電視主要要技術(shù)指標3.4載噪噪比載噪比C/N指已調(diào)制信信號的平均功功率與噪聲的的平均功率之之比，載噪比比中的已調(diào)制制信號的功率率包括了傳輸輸信號的功率率和調(diào)制載波波的功率。數(shù)字電視主要要技術(shù)指標謝謝！9、靜夜四無鄰鄰，荒居舊業(yè)業(yè)貧。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。01:08:0001:08:0001:081/6/20231:08:00AM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。1月月-2301:08:0001:08Jan-2306-Jan-2312、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。01:08:0001:08:0001:08Friday,January6,202313、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。1月-231月-2301:08:0001:08:00January6,202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國見青青山。。06一月20231:08:00上午01:08:001月-2315、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。一月月231:08上上午午1月月-2301:08January6,202316、行動出出成果，，工作出出財富。。。2023/1/61:08:0001:08:0006January202317、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時時，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點點的射線線向前。。。1:08:00上午午1:08上午午01:08:001月-239、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。01:08:0001:08:0001:081/6/20231:08:00AM11、成成功功就就是是日日復(fù)復(fù)一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。1月月-2301:08:0001:08Jan-2306-Jan-2312、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。01:08:0001:08:0001:08Friday,January6,202313、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。1月-231月-2301:08:0001:08:00January6,202314、意意志志堅堅強強的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。06一一月月20231:08:00上上午午01:08:001月月-2315、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。一月231:08上午午1月-2301:08January6,202316、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2023/1/61:08:0001:08:0006Jan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