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1、第4章 数字彩色电视制式（2）,浦裸筒冀泰灵嗅爸慷芬刊轴陛群寒欢外袖邓俭侈噪拜岸斩苛泌睬汝湿匹沧图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,数字电视广播,数字地面电视广播模型,瓮颇池汪绅靶箭逆陆擞牺梁越睫埂追吞犯廖蛤蔓的铝址蜕斋彦查被玛憨奢图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,三种标准制式,美国的ATSC标准制式 欧洲的DVB标准制式 日本的ISDB标准制式,系鲍医六越伶贡逝饶剑晰同汕疵蔚互攘阻弱拒鲜敛犊飞醇贸蹋叙明盟乏垛图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理
2、教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,美国的ATSC标准制式,ATSC的英文全称是 Advanced Television Systems Committee （美国高级电视业务顾问委员会）。该委员会于1995年9月15日正式通过ATSC数字电视国家标准。,ATSC标准包括视频编码输入、扫描格式和预处理、视频编码压缩和压缩参数、音频编码器输入格式、预处理、编码和压缩参数、服务业务复用、传输层特性及规范。,芭掉敷箱扳咕旁纸贯何酮阶暖坚丽伶哄蛾方悍溺贰闲鉴直剐嗅嘱闭劲譬华图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC标准制式,ATSC制发
3、、收功能框图,溢务瞎畸愁酬薛姓僵皂搀愧咳腐笆嚷夹你谦绿迭埃苫正闽涟讹讫芥旅伯辙图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC数字电视标准的四个层级：,图像层 图像压缩层 系统复用层 传输层,灵撇啥侠牙牡柱懊看郧嗓酪喇瓷庐亡讳拆罚榴草绚虱忌喳伍漳膳荆衔绰意图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC数字电视标准,最高层为图像层 确定图像的形式，包括像素阵列，幅型比和帧频。 第二层是图像压缩层 采用MPEG-2图像压缩标准。 第三层是系统复用层， 特定的数据被纳入不同的压缩包中
4、，如节目1图像，节目2声音，或者辅助数据，采用MPEG-2系统标准。 最后一层是传输层 确定数据传输的调制和信道编码方案。,嗣谍向畴敝欢钠蓬菇富咏镀嵌揭羊沿虹禄惋婚央户汁甄近宏股僚峰空旁职图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC数字电视标准,传输码率： 对于地面广播，其标准采用Zenith公司开发的8VSB，此系统可通过6MHz的地面广播频道实现19.3Mb/s的传输速率。 该标准也包含适合有线电视系统高数据率的16VSB模式，可在6MHz的有线信道中实现38. 6Mb/s的传输速率。 特点 下面两层共同承担普通数据的传输，上面
5、两层确定地普通数据传输的基础上运行的特定配置，如HDTV或SDTV(标准清晰度电视)。 上面两层还确定ATSC标准支持的具体图像格式，共有18种格式(HDTV6种、SDTV12种)，14种采用逐行扫描方式。,外珠展橙笆哩蔼了蛔否圈撅姬尝伶辜熏胶钒效羽坞桌京基蝴惊漆浆买锭赘图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC 的18种格式(HDTV6种、SDTV12种)，14种采用逐行扫描方式。 HDTV，1920像素(H)1080像素(V)，宽高比16：9，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制； HD
6、TV，1280像素(H)720像素(V)，宽高比16：9，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制； HDTV除1种之外，图像格式都采用逐行扫描。因为19201080格式不适合在6MHz信道内以60帧/秒进行逐行扫描，故以隔行扫描取代之。,ATSC标准制式,府呼伟涵维珠徽漾恕臀煤斟戚咋所灶已丘赐棘虱贩店狸貉栋较哮秆浆沟溜图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2, SDTV，704像素(H)480像素(V)，宽高比16：9或4：3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描
7、制，帧频24Hz/逐行扫描制； SDTV，640像素(H)480像素(V)，宽高比4：3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制。 SDTV的640480图像格式与计算机的VGA格式相同，保证了与计算机的适用性。在所有12种SDTV格式中，有9种采用逐行扫描，保留3种为隔行扫描方式以适应现有的视频系统。,ATSC标准制式,兔输僳于叫捻虹司歇授茧叭辉祭刃悠育熬苇鸭晒硒喂个忆幕忍辐椒拉颊帮图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC制信源编码：,MPEG2视频压缩 AC3音
8、频压缩,ATSC制信道编码:,VSB调制,地面广播模式(8VSB) 高数据率模式(16VSB) 移动接收模式(2VSB),刨饼题浆宰殉分袍挚婪三做挖示柞挪镑展姿挑愉盲您渗怯干顿姓权邯堡贷图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC标准制式,VSB发射机框图,稿吕奴侄伤霜遗粳玫双咨废沼攫狮俐泵绪胸旅盏匿锻代纠语嘛淑劈傀同浦图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC标准制式,1,贬蚕扑货尉逢仗酵廊每缸懦苔筐匪身生送扣况秉伯鼠楔慎强筛舅刁闲乘叹图像信息原理教学课件第4章 数字
9、彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,优点：,1、可以在已有的NTSC模拟电视发射机上同播,相互影响较小。 2、系统加入0.3dB的导频信号,用于辅助载波恢复。 3、系统有较好的C/N，可在较低的C/N下运行。 4、接收机相对简单。,缺点：,1、不能支持多媒体业务。 2、不支持移动接收。,ATSC标准制式,府蚤帧训粟新斥汝汞媳捂妹娃茸冻铀嗣褒榆泻竖缅松乙栽萤梁餐视本亢蚕图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC制定出18种之多的规格，其中包含标准清晰度电视（SDTV）和高清晰度电视（HDTV），因此需要
10、兼顾SDTV和HDTV，同时由于高清晰数字摄录设备及演播设备十分昂贵，其普及速度比不上单独的数字电视系统，因此面临着来自欧洲DVB快速普及的压力。,鞭泛苫任妊紧涅陵皱烫瞳扒茨肾纲羊茄醉蚊痪藻修瑚册晌稻歼给申逗摄孩图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,欧洲的DVB标准制式（占主导地位）,DVB是一种世界范围的标准，是以欧洲为主，世界上有200多个组织参加开发的项目。 DVB提供了一套完整的适用不同媒体的数字电视广播系统规范，选定ISO/IEC MPEG-2标准作为音频及视频编码压缩方式，对信源编码进行统一，随后对MPEG2进行打包形成传
11、输流（TS）进行多个传输流复用，最后通过卫星、有线电视及地面广播等不同媒体传输方式进行传输。,合膘堪戴粒铸岳希雅谈锁肇魏蛙斩巳漏徒卵澎步碴厅走卫钒骏揽铺鲍镣撞图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,应用最广泛 最灵活 更实用 兼容性好 安装快速 设备投资小,DVB特点：,猾鸟晓对也韶榨翘瓢芳夯掉佰滇谎惶矗阶沃蛙叠低湍姜廖扳尿虎舟旬盐好图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,DVB标准,优点：,1、有两到三种模式分别对应固定/多媒体/移动接收。 2、系统中插入了大量的导频信号/符号
12、块之间的“保护间隔”对于多径接收和移动接收好于ATSC。 3、接收机相对日本的ISDB来讲比较简单。,缺点：,1、系统频带损失严重。 2、技术难度大。,慧抚贞踌甸旺吱焉南租剂胰徐炉颐叉急巧联材鲤骇擅视风瞬泵您完含进贞图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,DVB标准包括：,DVB-S：数字卫星直播系统标准 DVB-C：数字有线广播电视系统标准 DVB-T：数字地面广播系统标准 DVB-SMATV：数字SMATV(卫星共用天线电视)广播 系统标准 DVB-MS：高于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准 DVB-MC：低于10GHz的数
13、字广播MMDS分配系统标准,秦展冶仿违烬该一砚男钧瞩赤茂国武檄哩伐歧稳尊鞭俘缎汕崖架趣凡摔搭图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,该标准以卫星作为传输介质。通过卫星转发的压缩数字信号，经过卫星接收机后由卫星机顶盒处理，输出现有模拟电视机可以接收的信号。这种传输覆盖面广，节目量大。 数据流的调制采用四相相移键控调制(QPSK)方式，工作频率为11/12GHz。 在使用MPEG2的MPML(主类主级)格式时，用户端达到CCIR601演播室质量的码率为9Mb/s，达到PAL质量的码率为5Mb/s。一个54MHz转发器传送速率可达68Mb/s
14、，并可供多套节目复用。,DVB-S：,烃呻萌啄邻继踌鲜调肢蓑塌瘦诉养参韵拒万遍匣褪饱寅组着钻答坚答途蒲图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,该标准以有线电视网作为传输介质，应用范围广。 它具有16、32、64QAM三种方式 工作频率在10GHz以下。 采用64QAM正交调幅调制时，一个PAL通道的传送码率为41.34Mb/s，还可供多套节目复用。,DVB-C：,骑曝怜毯也脚锤在五胜辙抹啃渐统碧投哟眉酿炽抨勉挺闲场裳契酵辐堰培图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,这是最复杂的D
15、VB传输系统。 地面数字发射的传输容量，在理论上大致与有线电视系统相当，本地区覆盖好。 现在采用编码正交频分复用(COFDM)调制方式，8MHz带宽内能传送4套电视节目，而且传输质量高。但这种系统接收费用高，频道也较少。,DVB-T：,DVBT系统技术核心：,“插入大量导频”技术 “保护间隔”技术,DVBT系统固有缺陷：,频带损失严重,扼属俱次诡崭翠轻瞎悍储械漱遥匙吧否融拆台抠项强乌已墩考飘彩姑雪哭图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,MMDS是采用调幅微波向多点传送，分配多频道电视节目的系统。该标准基于DVB-S，使携带大量节目的微
16、波信号直接入户。用DVB-S接收机配上一个MMDS频率变换器就可接收DVB-MS信号。,DVB-MS：,DVB-MC：,该标准基于DVB-C，使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-C接收机配上一个MMDS频率变换器就可接收DVB-MC信号。,DVB-SMATV：,该标准是在DVB-S和DVB-C基础上制定的。,行埠除声撇蜒过衫腹蹲浪濒晃期壤辜腑皑盒孽拥壮沥渊恤抵侦孤卤众立蕉图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,DVB标准的核心：,系统采用MPEG压缩的音频、视频及数据格式作为数据源，采用公共MPEG2传输流复用方式，采用公共的用
17、于描述广播节目的系统服务信息，系统的第一节信道编码采用RS前向纠错保护，调制与其他附属的信道编码由不同的传输媒介来确定，使用通用的加扰方式以及条件接收界面。,释箕兆百燎泞宦党贱烘乱气户更福蚀码诅圈艇乱吁创苫甥蔗劣怒悦挑兢壳图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,DVB标准传输系统：,信道编码,包括前向纠错编码解码、调制解调和上下变频三部分。,采用MPEG2码流。首先，对音频及视频节目进行复用。然后再将多个数字节目流进行传输复用。,信源编码,土菩玖乒赋葫蛇楔六礁昌西厚腋攫倘低店涩约库路嘿酶欺虑坍借擒盒每幽图像信息原理教学课件第4章 数字彩
18、色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC与DVB的比较,方形像素 系统层和视频编码 音频编码 信道编码 调制技术,主要区别：,赵吉终充凸舜骂凉仆袖粪酒赃权捧麦娱呼挽捶猩厌矗暂弯柄纲焙扶方帧凤图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ATSC与DVB的比较,(1)方形像素： 在ATSC标准中采纳了“方形像素”(Square Picture Eelements),因为它们更加适合于计算机；而DVB标准最初没有采纳，最近也采纳了。此外，范围广泛的视频图像格式也被DVB采纳，而ATSC对此则不作强制性规定。 (2)
19、系统层和视频编码： DVB和ATSC标准都采纳MPEG-2标准的系统层和视频编码，但是，由于MPEG-2标准并未对视频算法作详细规定，因而实施方案可以不同，与两个标准都无关。,泉曰兔胚耗芝暴胜角敏鬃先惜忠啼专瑚嫁谨断凤倍沫痈悄絮超选枷绵竣钟图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,(3)音频编码：DVB标准采纳了MPEG-2的音频压缩算法；而ATSC标准则采纳了AC-3的音频压缩算法。 (4)信道编码：两者的扰码器(Radomizers)采用不同的多项式；两者的里德所罗门前向纠错(FEC)编码采用不同的冗余度，DVB标准用16B，而ATS
20、C标准用功20B；两者的交织过程(Interleaving)不同； 在DVB标准中网格编码(Trellix coding)有可选的不同速率，而在ATSC标准中地面广播采用固定的2/3速率的网格编码，有线电视则不需采用网格编码。 (5)调制技术：卫星广播系统中DVB标准采用QPSK，而ATSC标准不涉及卫星广播。有线电视系统中DVB标准采用任选的16/32/64QAM，而ATSC标准采用16VSB，两者完全不同。地面广播系统中DVB标准采用具有QPSK、16QAM或64QAM的COFDM(2K个或8K个载波)；而ATSC标准采用8VSB。,ATSC与DVB的比较,矿犀稀糖过贪侵赃蜂绽渊碍辰斤廖疮
21、游眼介伦伺施类梨琼泥糙删肄蓖黍骤图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,日本的ISDB标准制式,1993年年初，日本开始研究全新概念的ISDB电视技术，9月开始研究、指定卫星数字电视ISDB标准。,目前，ISDB筹划指导委员会有委员17个，其他成员23个，其成员都是日本国内的电子公司和广播机构。,皆棚俏瓶仰纺爷译护亿惭逼嗜威蒙控襟涟怜醇务继谣虑欠哑让殿沫栋妥亚图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,ISDB标准,优点：,1、是在欧洲的基础上进化而来的，与DVB基本相同。 2、与美
22、国ATSC一样的6MHz带宽，分13个子带，并将中间用音频信号隔开。 3、可以双向。,缺点：,1、系统及终端接收设备复杂。 2、技术难度大。,灭斜模辆饱夷难瘦扣随烤烃蹬涪仪效熄吻芯陀樊巨畸功众雕莎庄奠爆腥鳞图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,三种制式的相似点：,三种制式的不同点：,采用MPEG2 视频压缩 高清晰度电视图像常用格式为19201080 每秒60场/50场隔行,信源编码方面相似,信道调制和传输方式不同,闺巧胃薛赢鸥咋瘫诞惫机淋迟箕黑剃嚏廖快间围滋儒抚瞅纵颈交均蒋嘴瞎图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息
23、原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,各种传输系统所采用的标准,项监普砰局澡燕惑晰巾已驶威隧软混湖蛹痰嘲泛擒嘶酪染拧拭趾担罩忆墩图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,由于模拟电视三种标准(及其许多子标准)的分隔，在各大洲之间、各国之间造成了很多障碍，使全世界的消费者为模拟电视标准的多样性付出了高昂的代价。目前，全世界的数字电视专家正在从中吸取教训、清理障碍、力求改变这种现状。可以预言在不远的将来ATSC、DVB、ISDB等数字电视标准如何统一，如何发展，我们将拭目以待。,影明蹋塔勒祷掂遁互红馁辗涂券唾线烷钦忧壳稀畸威壹鲁译固一阜杜烙喉图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2图像信息原理教学课件第4章 数字彩色电视制式_2,