数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件

数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★免费下载★专业电视系统资料数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★免费下载★专业电视系统资料数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★免费下载★专业电视系统资料PES的结构及其产生框图视频基本码流(ES)经打包器输出的是打包的基本码流(PES)，它是编码器与解码器的直接连接形式。通常PES包的长度固定，视频一般一个帧一个PES包，音频不超过64k比特。PES包，其结构示于附图。由图可见，它侧重于编、解码的控制，包括版权说明（是原始的节目还是复制节目），加入解码时间和显示时间的时间标志，表达时间印记和显示时间印记PTS和DTS，说明数字存储媒体(DSM)的特殊模式等。

《语文课程标准》对初中生写作提出“写作要感情真挚，力求表达自己对自然、社会、人生的独特感受和真切体验”的要求，在教学建议部分又提出“重视情感、态度、价值观的正确导向”，因此，作文教学中必须重视对学生情感教育和引导。写作应如叶圣陶先生所说：“心有所思、情有所感，而后有所撰作。”但现在学生作文过多地捏造事实，就事论事，人云亦云，缺乏写作的兴趣，写不出自己的独特感受。现就如何调动学生的情感意识，提高学生写作的兴趣，让学生写出自己的真情实感和独特体会，笔者做了以下的尝试。一、走进自然生活，诱发学生写作激情作文重点在于实践，生活是写作的源泉，思想感情才是生活的反映，因此尊重学生的思想感情就应鼓励学生写自己的真实生活，教育学生热爱生活，指导学生投身生活，体验生活，感受生活。“登山则情满于山，观海则情溢于海”，指导学生善于发现生活中的感人之处，深切体味，并积累情感，丰富学生的情感体验，提高生活感受力。指导学生体验生活，要抓住时机，适时引导。如以“石头”为话题的写作中，可用多种方法激发学生的情感，上课带来一块石头，学生的联想就多了，砸在脚上是痛，铺在路上是福，横在路上是祸，《石头记》里是怨，贾平凹的《丑石》是美，然后播放形态各异的石头，放在不同位置的石头，学生自然产生不同的联想和感情，文章自然有真实感情、言之有物。要让学生学会观察。观察是情感产生的途径之一，通过细致地观察、充分地了解才能够触发灵魂深处的情感，才能够表达自己的真情实感。观察不是目的，而是为了引导学生进行体验，有观察没体验的观察是没有价值的。只有善于观察，并对观察的素材进行不断的思考、提炼、加工和整理，从中挖掘和捕捉生动的瞬间，才能使笔下的生活充实、人物鲜活，写出的文章才具特色、富有新意、饱含真情。二、营造情感氛围，培养学生写作情趣孔子的“知之者，不如好之者；好之者，不如乐之者”告诉我们只有爱一行，才能专一行，写作也一样，如果学生提不起写作的兴趣，自然写不出感人的篇章。明代教育家王守仁就说“今教童子，必使其趋向鼓舞，中心喜悦，则其进自不能已。譬之时雨春风，沾被卉木，莫不萌动发越，自然日长月化。”强调重视学生的情感和情感的潜移默化作用，现在学生对写作普遍存在一种厌恶和敌对的情绪，写作纯粹是一种应付式或者应试式，学生并未真正对写作产生兴趣，这在某种程度上和老师的引导有关，究其原因，是学生的激情和兴趣没有激发出来。所以想方设法提高学生的写作兴趣和热情是当务之急。1．因势利导，激发情感，提高兴趣兴趣是最好的老师。社会信息化趋势的加强，学生生活面和接触面越来越广，学生的生活环境不同，所好各异，但总的来说，每个学生都有爱好、快乐、嫌恶、愤怒、恐惧和悲哀六种基本情绪，写作如果很好地引导学生把自己的情绪写出来，这很有可能就是一篇动人的文章，所以在作文教学中重视学生的情绪，抓住引导契机，至关重要。比如在以“喜欢”为话题的写作中，老师先谈自己的喜好，由喜欢的玩具运动、音乐电影、作品作家到抽象的某种精神，学生自有他们的喜好，滔滔不绝的就说了一通，然后再问他们讨厌什么，为什么讨厌，这样对比，思路打开了，情感激活了，学生兴趣来了，自会下笔千言。2．多种渠道，丰富情感，提高觉悟情感是写作的心理基础。“为情而造文”“五情发而为辞章”，优秀的文学作品，都倾注了作者强烈的思想感情，学生只有具备了丰富的情感体验，才可能借助语言表达自己的思想。所以写作教学需要从不同方位、多种渠道让学生进行多种情感体验，丰富他们健康的思想感情。一方面要求学生写随笔，及时准确地把学生生活中的各种感受，包括喜怒哀乐、酸甜苦辣记在本上，长此以往，学生就会逐渐具备较为丰富的情感，会变得敏感起来。他们会把生活中情感丰富的事理，用正确的观点去分析、判断，并会产生写作的冲动，自觉地用文字表达出来。通过一个学期的实践，学生习作已大有改观，从中可以看出他们开始关注生活，积累感受，并能在写作中注入自己真实的感情，取得了以情动人的艺术效果。另一方面，更应该珍惜课内的作文前指导，在作文课上教者要善于抓住教学的契机，适时地引导学生结合作文要求寻找以往生活中类似的经历或感受，进行联想，帮助他们培养写作情感。学生经过了感情的酝酿，会渐渐进入写作情境，当他们文思如潮时，再动笔写作，这样，才能写出有情有色、有血有肉的好文章。事实证明，连自己都不能感动的作文，是很难感动他人的。为此，我们经常通过办刊物的形式汇集学生随笔、作文中好的习作，稍加批改，每两月刊一期，给学生传阅，一方面可以让其他的同学学习，另一方面还可以鼓励小作者继续努力，增加他们的写作兴趣。3．正确引导，培养美感，提高修养中学生思维活跃，易于接受新事物，但分辨能力较弱，面对纷沓而至的各种思潮，往往随心所欲不能择善从之，因而思想教育在作文情感教学中首当其冲。文章很大程度上是作者的人生观、价值观和世界观的反映，学生对某事或者某种现象有自己的看法和感受，就如前面的话题“石头”，有些学生就是觉得它丑，面目可憎，毫无美感，“喜欢”这个话题中，有些学生以拥有绚丽装饰品为荣，以获得异性的青睐为傲，所以在作文教学中要教育学生以积极的态度面对生活，以乐观的态度对待挫折，以审美的情趣欣赏人生，保持平和的心境和稳定的情绪，正确的认识社会、人生和自我，追求高尚的情操，文章才能有更高的审美价值。三、加强写作训练，巧妙表达真情实感每个学生都是活生生的个体，他们有自己独特的、与众不同的情感世界，有不为人知的内心秘密。有些学生可能会在作文中表达出来，但是有很多学生在作文中却是无法表达出自己内心的真情实感，他们或者语言方面欠缺、或者有其他的顾虑。作为教师，在作文教学中应该引导学生巧妙地表达自己的真情实感。要让学生能如实地表达自己的真情实感，应该从以下几个方面着手：1．写自身经历每个人的经历都不一样，每个人都有自己不同于他人的经历，这些都是写作的好材料。不同的回忆让学生写出不同色彩的文章。要想让学生的作文有自己的特色，表达自己的真情实感，最好的办法就是引导他们写自己的亲身经历。学生在写自身亲身经历时，可以布置命题作文：如《童年趣事》《第一次》《我最敬佩的人》等等。不仅能如实地记录事件发生的真实情况，而且能够准确地表达自己当时的感受、真实地表达自己的情感。2．注意细节描写真情实感离不开生动的、典型的细节，细节的多少和真实与否，反映出学生对生活的体验程度，也直接关系到文章的真情实感。如果叙述一件事情没有任何细节描写，只是泛泛而谈，即使是自身经历的事也会给人虚假的感觉。因此，在作文教学中，应该引导学生注意细节的描写，只有这样才能准确地表达出作者的真情实感。如写一个物体要从不同角度去写，写一个人要用不同的眼光去写，写一个风景要从不同角度去写……只有这样才能把细节写出来，才能把真情实感表达出来。3．注意语言的组织作文就是用语言记录生活。用生活语言，就是要正确和准确反映生活，生活是怎样的就写成怎样的，不要走样，不要变味。用生活语言，就是要特别注意人物语言，什么样的人说什么样的话，老年人有老年人的语言结构和常用词汇，而青年人口中一般就不会有这样的词。感情都是通过语言表达出来的，语言组织恰当就能很好地表达心中的真情实感。总而言之，作文教学中要引导学生从生活中选材，大胆真实、巧妙地写自己的真情实感。同时还要通过不同的评改方式激发学生再创作的热情，培养学生敢于表达真情实感的信心和勇气。1.2方法1.2.1建立典型病例资料库典型病例资料库组建的原则：（1）选择有利于学习和思考的常见典型病例；（2）典型病例具有代表性内容与教学大纲难易适中；（3）典型病例资料完整，形式多样，可以包括多媒体、书面或是电子文档等；（4）按教学目标要求制定问题，以临床诊断、鉴别诊断及治疗方法、手术方式为主，适当涉及病理生理、解剖及病理等基础知识，但不超越教学目标范围，问题生动、形式多样[2]。资料库病例包括烧伤整形、颅颌面外科、显微外科、美容整形外科等。临床工作中对临床病例进行筛选，选取具有广泛代表性的典型病例。将所有典型病例资料整理、汇编成数据库。每一典型病例均应包括完整的病例资料、治疗前的症状、体征、体格检查、实验室检查、特殊检查、影像学资料、手术设计思路、手术治疗过程以及手术治疗的影像资料、术前、术后处理资料、术后效果等。1.2.2教学方法对照组按照传统教学模式进行临床教学，即按不同疾病的病因、临床表现、诊断、治疗为线索的教学方法进行教学。试验组采用典型病例资料库结合PBL教学模式进行临床教学，从典型病例资料库中选择典型病例，要求实习医师查阅相关文献资料，了解此类疾病的研究进展，熟悉疾病的症状体征，分析各项检查，拟定初步诊疗方案，并向上级医师汇报，最后采用分组讨论，根据指定的病例资料，提出问题，在提出问题后，各自分头再次查找相关资料解答问题。确定最后治疗方案，并预测患者术后效果，与典型病例资料库中的治疗方案进行对比，分析治疗方案的异同，最后归纳总结。1.3评价方法通过对试验组和对照组学生出科考试的传统理论知识（名词解释、选择题、简答题）成绩、临床病例分析的得分以及实践考核成绩进行分析，学期结束时，采用匿名问卷调查的方式评价典型病例资料库的建立结合PBL教学模式较传统模式的学习效果。1.4统计学处理所得数据采用PEMS3.1处理，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，P0.05）；在实践及病理分析能力考核中，试验组明显优于对照组，差异有统计学意义（P以问题为基础的学习（problembasedlearning，PBL）是目前在医学院校被普遍实施的教学法，其以认知心理学和信息加工心理学为基础，属于建构主义学习理论的范畴[10]。PBL教学模式以学生为主体、以问题为核心进行研究性学习，能很好地调动教与学的积极性，从而提高教学质量。有证据证明PBL教学模式对于培养高素质人才是一个非常有效的教学方法[11-13]。但也有文献[14-15]报道关于PBL教学模式的利弊的问题目前尚没有定论，PBL教学模式对于认知基础的优点始终存在争论。本研究对典型病例资料库结合PBL教学模式在整形外科教学中的应用进行研究，结果发现学生出科考试传统试题两组平均成绩比较差异无统计学意义（P>0.05）；在病例分析及实践能力考核中，试验组优于对照组，差异有统计学意义（P数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★免费下载★专1PES的结构及其产生框图

视频基本码流(ES)经打包器输出的是打包的基本码流(PES)，它是编码器与解码器的直接连接形式。通常PES包的长度固定，视频一般一个帧一个PES包，音频不超过64k比特。PES包，其结构示于附图。由图可见，它侧重于编、解码的控制，包括版权说明（是原始的节目还是复制节目），加入解码时间和显示时间的时间标志，表达时间印记和显示时间印记PTS和DTS，说明数字存储媒体(DSM)的特殊模式等。

PES的结构及其产生框图数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件

打包器打包器系统时钟

n打包器打包器视频编码器

1音频编码器

1视频编码器

n音频编码器n音频ES系统时钟

1视频ES视频PES音频PES节目时钟参考信息TS复接器

产生TS的结构方框图

打包器系统时钟n音频ES视频ES视频PES音频PES节目

包头起始01SCR节目复接速率系统头PES包1PES包i

PES包n

包头包1包头包2

包头包nMPEG

节目和编码

系统头起始码

头长

速率界限

音频界限

固定的CSPS音频锁定视频锁定标志

视频频带N环

码流标志11P-STD缓冲限标尺P-STD缓冲范围界限

节目码流PS的组成

MPEG-2的同步

MPEG算法提供一定的定时方法，保证视音频的同步。

MPEG-1为解码器制定了两个时钟：系统时钟基准（SCR）显示时间标记（PTS）

MPEG-2为解码器制定了三个时钟：系统时钟基准（SCR）显示时间标记（PTS）节目时钟基准（PCR）

系统时钟基准（SCR）：

90KHz，即一天24小时中产生7.8x10E9个时钟。

为保持SCR对视音频的一致性，MPEG视频及音频编码器至少每0.7s（最小值）将SCR插入到MPEG的码流中。在接收端的系统解码器中SCR被提取出来，再分别送到视频、音频解码器中。视频及音频解码器使用由系统解码器送来的SCR值刷新它们的内部时钟。从而与发送端的编码器同步。MPEG-2的同步

显示时间标记（PTS）：

是与视频及音频显示单元有关的编码器系统时钟的样本，显示单元是一个解码的视频或音频时间序列。

PTS代表了视频图像被显示的时间或音频时间序列的起始回放时间。

编码器至少每0.7s（最小值）将SCR插入一个PTS到MPEG码流中。

PTS用于通知解码器何时显示一个已解码的图像帧，由于一个PES包对应一帧图像，因此每个PES包中均应设定与该图像帧对应的PTS值。

节目时钟基准（PCR）：仅应用在MPEG-2中。

PCR用在传送码流（TS）中（如像SCR被用在MPEG-1的系统码流中一样），由于每个节目均有其本身的时钟基准，故包含多个节目的传送码流（TS），对每个节目各有其本身的PCR域值。显示时间标记（PTS）：MPEG-2编/解码器接口

MPEG-2数据信号的三种接口：同步并行接口（SPI）同步串行接口（SSI）异步串行接口（ASI）

三种接口连接的设备：QPSK解调器、QAM调制器、复用器、解复用器、电信网络适配器。

三种接口采用的传送包结构：204/188

MPEG-2编/解码器接口同步并行接口（SPI）应用：用于数据速率可变的并行传输系统，主要用于设备较多的环境。同步：数据传输通过MPEG-2传输流中的字节时钟来同步。传输链路：传输输送链路采用LVDS（低压差分驱动）、25针D型超小型连接器。信号格式：SPI信号是将时钟、数据和同步信号并行传输，即8个数据位、1个MPEG-2包同步（PSYNC）信号、1个数据有效（DVALID）信号，一共10bits一起并行传输。所有信号均与时钟信号同步，且以非归零码（NRZ）形式编码。时钟信号频率fp=fu/8（包长为188字节）；

fp=（204/188）fu/8fp（包长为204节）。

fu对应于MPEG-2传送层的有用比特率Ru，时钟信号频率fp<=13.5MHz。同步并行接口（SPI）

异步串行接口（ASI）：应用：ASI仅用于点对点链路。

ASI协议结构：三层结构，第0层为物理层：规定传输媒介、驱动器、接收器、传输速率。物理接口有LED驱动的多模光纤和同轴电缆两种。光纤连接器符合IEC874-14的SC型连接器，同轴电缆连接器为BNC型。基本传输速率定义为270Mb/s（传输信道速率）。第1层为数据编码层：规定串行编码规则、专用字符及差错控制。编码采用8B/10B传输码；差错校验由无效传输码点和“游程”不等性来实现；专用字符定义为编码数据字节未用的附加码点。第2层为MPEG-2层：定义传送包同步、传送包格式、传送包定时。由MPEG-2标准规定。

异步串行接口（ASI）：

同步串行接口（SSI）：

同步串行是指以不同速率的串行输出方式，其传输速率与数据速率相等。应用：几条链路级联的多级传输链路。

SSI协议结构：三层结构，第0层为物理层：规定传输媒介、驱动器、接收器。第1层为数据编码层：规定与传输媒介无关的编码处理，保证全透明地进行串行或解串行处理。第2层为传送协议层：符合MPEG-2标准。同步串行接口（SSI）：

串行数据接口SDI

SDI信号指符合ITU-RBT601建议的数字视频信号。我国已将该建议等同为国家标准GB/T17953-2000，其中规定了比特并行和比特串行两种接口信号格式。对SDI信号而言，它是一种10bits字长的复用数据流，以27MS/s的符号率传送，即它的传输速率为270Mb/s。

SDI的取样采用4：2：2格式，传送顺序为Cb、Y、Cr、Y、Cb、Y。串行数据接口SDI

HD-SDI高清晰度串行数字分量接口:

HDTV使用符合SMPTE292M标准的串行数字分量接口传输数字分量电视信号及其内嵌的多路数字音频信号,其取样频率为国为74.25MHz,量化电平10bits,码率为1485Mbps。使用75ΩBNC连接器和75Ω同轴电缆，用8281电缆时最大传输距离100米。HD-SDI高清晰度串行数字分量接口:

5）MPEG–4标准

•1993年提出，2000年公布为国际标准。

•与MPEG–1和MPEG–2有很大不同，它更基于内容的交互性，高的压缩率和灵活多样的存取模式。目前主要用于流媒体。5）MPEG–4标准

MPEG-4主要是针对多媒体交互应用等通信领域。MPEG-4试图达到两个目标：一是低比特率下的多媒体通信；二是多工业的多媒体通信的综合。据此目标，MPEG-4引入AV对象（Audio/VisaulObjects），使得更多的交互操作成为可能。

1．AV对象（AVO）：AV对象的基本单位是原始“AV对象”，它们可能是一个没有背景的说话的人，也可能是这个人的语音或一段背景音乐等。它具有高效编码、高效存储与传播及可交互操作的特性。在MPEG-4中，AV对象有着重要的地位。MPEG-4对AV对象的操作主要有：

(1)采用AV对象来表示听觉、视觉或者视听组合内容。

(2)允许组合已有的AV对象来生成复合的AV对象，并由此生成AV场景。

(3)允许对AV对象的数据灵活地多路合成与同步，以便选择合适的网络来传输这些AV对象数据。

(4)允许接收端的用户在AV场景中对AV对象进行交互操作。

(5)MPEG-4支持AV对象知识产权与保护。MPEG-4主要是针对多媒体交互应用等通信领域。MPEG

2．MPEG-4标准的构成

1）多媒体传送整体框架（DMIF，TheDelliveryMultimediaIntegrationFramework）。DMIF主要解决交互网络中、广播环境下以及磁盘应用中多媒体应用的操作问题。通过传输多路合成比特信息来建立客户端和服务器端的握手和传输。通过DMIF，MPEG-4可以建立起具有特殊品质服务(QoS)的信道和面向每个基本流的带宽。

2）数据平面。MPEG-4中的数据平面可以分为两部分：传输关系部分和媒体关系部分。为了使基本流和AV对象在同一场景中出现，MPEG4引用了对象描述（OD）和流图桌面（SMT）的概念。OD传输与特殊AV对象相关的基本流的信息流图。桌面把每一个流与一个CAT（ChannelAssosiationTag）相连，CAT可实现该流的顺利传输。

3）缓冲区管理和实时识别。MPEG-4定义了一个系统解码模式（SDM），该解码模式描述了一种理想的处理比特流句法语义的解码装置，它要求特殊的缓冲区和实时模式。通过有效地管理，可以更好地利用有限的缓冲区空间。

2．MPEG-4标准的构成

4）音频编码。MPEG-4的优越之处在于，它不仅支持自然声音，而且支持合成声音。MPEG-4的音频部分将音频的合成编码和自然声音的编码相结合，并支持音频的对象特征。

5）视频编码。与音频编码类似，MPEG-4也支持对自然和合成的视觉对象的编码。合成的视觉对象包括2D、3D动画和人面部表情动画等。

6）场景描述。MPEG-4提供了一系列工具，用于组成场景中的一组对象。一些必要的合成信息就组成了场景描述，这些场景描述以二进制格式BIFS（BinaryFormatforScenedescription）表示，BIFS与AV对象一同传输、编码。场景描述主要用于描述各AV对象在一具体AV场景坐标下，如何组织与同步等问题。同时还有AV对象与AV场景的知识产权保护等问题。MPEG4为我们提供了丰富的AV场景。

4）音频编码。MPEG-4的优越之处在于，它不3.应用前景：

MPEG4的应用前景将是非常广阔的。它的出现将对以下各方面产生较大的推动作用：数字电视；动态图象；万维网（WWW）；实时多媒体监控；低比特率下的移动多媒体通信；用于内容存储和检索多媒系统；

Internet/Intranet上的视频流与可视游戏；基于面部表情模拟的虚拟会议；

DVD上的交互多媒体应用；基于计算机网络的可视化合作实验室场景应用；演播电视等。3.应用前景：

6)H.264

2019年开始制定，2019年年底发布

H.264建立在块匹配混合编码基础上，采取一系列高效压缩编码技术的开放式标准新标准H.264在H.263与MPEG-4基础上的性能提升，必将对视频移动通信，视频流服务，HDTV等领域的IP视频传输和存储产生极其深远的影响在相同的SNR下，平均码流H.264比MPEG-4降低41%，比H.263降低52%，比MPEG-2降低67%（一套SDTV/6Mbps降低为1.98Mbps)6)H.264

H.264编码简介

H.264标准可分为三档：

1、基本档次（其简单版本，应用面广）；

2、主要档次（采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，可用于SDTV、HDTV和DVD等）；

3、扩展档次（可用于各种网络的视频流传输）。

H.264的优势：

1、在相同的恢复图像质量条件下，比H.263和MPEG-4节约了近50％的码率，

2、对网络传输具有更好的支持功能：

a）它引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输；具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输；

b）支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量；

c）能适应于不同网络H.264编码简介H.264视频压缩系统

H.264标准压缩系统由视频编码层（VCL）和网络提取层（NetworkAbstractionLayer，NAL）两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器，主要功能是视频数据压缩编码和解码，它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口，它负责对视频数据进行封装打包后使其在网络中传送，它采用统一的数据格式，包括单个字节的包头信息、多个字节的视频数据与组帧、逻辑信道信令、定时信息、序列结束信号等。包头中包含存储标志和类型标志。存储标志用于指示当前数据不属于被参考的帧。类型标志用于指示图像数据的类型。VCL可以传输按当前的网络情况调整的编码参数。

H264标准使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。H.264的推广应用对视频终端、网守、网关、MCU等系统的要求较高，将有力地推动视频会议软、硬件设备在各个方面的不断完善。H.264视频压缩系统

基于数字音视频编解码技术标准AVS:

由信息产业部科技司主持的“基于数字音视频编解码技术标准（AVS）的数字视频广播编码播出与接收系统”12月14日在北京通过专家技术鉴定。这标志着中国已经完成数字视频广播系统的技术构建。该项目全面实现了数字视频广播所需的功能，且在编码效率上比传统的MPEG-2提高了2到3倍，在计算资源的消耗上降低了30%到50%。这一完整系统的推出，将对形成从标准制定、产业开发到投入运营的良性互动起到促进作用。这个项目通过鉴定标志着AVS已构建完成了包括节目制作、播出和接收等诸环节的完整的数字视频广播系统，为实际应用做好了准备。专家组认为，该成果突破了第二代数字音视频编码技术中实时编码、解码的核心技术，在若干关键算法及其实现上具有独创性。所完成的演示系统功能基本齐全、工作稳定，为中国数字音视频产业的国际竞争与规模化生产提供了重要的技术支撑。这个项目由联合信源数字音视频技术(北京)有限公司牵头，中国科学院计算技术研究所、上海广电(集团)有限公司中央研究院、北京算通科技发展有限公司合作完成。

基于数字音视频编解码技术标准AVS:

AVS的全称是中国数字音视频编解码技术标准工作组，成立的初衷是为了研发国产的音视频标准。最近几年来，国内的DVD等音视频行业饱受国外企业索取专利费的困扰，3C联盟、6C联盟等动辄要求每台DVD交几每元的专利费，甚至有日本企业向中国彩电厂商索取专利费。因此，AVS研发成功，将给中国企业摆脱国外专利费的困扰提供了机会。AVS的全称是中国数字音视频编解码技术标准工作组，成5．音频压缩标准

1)MUSICAM标准

2)AC–3标准

3)MPEG–1音频编码标准

MPEG–1算法的第Ⅱ层，即MUSICAM标准，我国采用。5．音频压缩标准1)MUSICAM标准

1、MUSICAM编码

MUSICAM编码的全称叫做“掩蔽型自适应通用子频带集成编码与复用”。编码器的输入信号是每声道为768kbit/s的PCM数字化声音信号，用濾波器组分割成等宽的32个子带（当取样频率为48KHz时，子带宽度为750Hz），将子带信号进行建立在听觉特性基础上的自适应量化，即可完成人耳察觉不到量化噪声的高质量声音编码，再经数据压缩成压缩编码的数字音频信号。解码器先将数入的压缩编码的数字音频信号解压缩，然后经合成濾波器将32个子带取样合成为32个音频取样，形成PCM样值。

1、MUSICAM编码

2，MPEG-1音频编码

MPEG-1标准中的ISO/IEC11172-3是1993年公布的音频压缩编码国际标准。我国现有的卫星和有线标清数字电视系统的音频压缩编码标准采用MPEG-1第Ⅱ层即MUSICAM。

MPEG-1音频压缩编码器输入双声道（L、R）PCM数字音频信号，用濾波器阵分割成等宽的32个相同大小的子带，每个子带的量化和比特分配用心理声学模型确定，该模型符合人类听觉的掩蔽特性。量化后的取样值与比特因子和其它编码信息合成为所谓的“帧结构”，由此生成压缩数据流。

2，MPEG-1音频编码数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件

MPEG-1算法由层Ⅰ、层Ⅱ、层Ⅲ三种算法构成，其共同点是算法都建立在32个子带编码的基础之上，层Ⅰ与层Ⅱ的最大不同是帧长度，层Ⅰ汇集384个取样加以处理，而层Ⅱ汇集3倍于此的1152个取样加以处理。层Ⅱ使用较低的比特率，采用较长的帧长度，通道数为2，取样频率是32KHz、44.1KHz、48KHz中的任意一个。层号ⅠⅡⅢ

每声道数码率192Kb/s128Kb/s64Kb/s

压缩比1：3.61:5.61:11

濾波器子频带编码子频带编码子频带编码+变换编码频谱分辨率32个子带32个子带32个子带、18条子带特征基本算法最佳编码濾波器组和熵编码的联合应用应用VCDDAB，DVB-C、S通过ISDN传送声音计算机多媒体广播节目

MPEG-1算法由层Ⅰ、层Ⅱ、层Ⅲ三种

六.信道编码和调制

1．信道编码

为什么要进行信道编码？信源编码的码流不适合在信道中传输，必须经过某些处理，使之适合在信道中传输，这称为信道编码。否则，信道中噪声和失真的影响将导致接收信号质量劣化。六.信道编码和调制1．信道编码

信道编码技术

有线数字电视信号的信道编码使用:

基于码流随机化的能量扩散，

基于RS码编码的前向纠错（FEC）技术，为克服信道中的突发干扰造成的误码还采用了字节交织技术。

信道编码技术

a.能量扩散——频谱成形随机化（码流随机化处理）其目的是使码流中的长连“1”和长连“0”经随机化处理后，码流的直流分量保持恒定，从而避免判决时产生误码。

b.RS编码码流中加入冗余纠错码，形成误码保护数据包(204,188)。

c.卷积交织交织深度I=12，形成相互交迭的误码保护数据包，以抵抗信道中突发的干扰。

c.卷积交织

为了简单说明交织的原理，只取交织深度=5为例来说明。5×15×25×35×45×15×25×35×4×1×7接收端去交织×4×3发端交织为了简单说明交织的原理，只取交织深度=5为例来说明。

设传送的码流序列为：

X`=(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12,A13,A14,A15,A16,A17,A18,A19,A20,A21,A22,A23,A24,A25)

发端交织器是码元分组交织器，25个信息码元分为5行5列，按行输入：当A1输入交织器直通至输出到第1行第1列位置；当A2输入交织器5x1=5位延迟后输出，至第2行第2列位置；当A3输入交织器5x2=10位延迟后输出，至第3行第3列位置；当A4输入交织器5x3=15位延迟后输出，至第4行第4列位置；当A5输入交织器5x4=20位延迟后输出，至第5行第5列位置。

若用矩阵表示交织器的输入，它是按行写入每行5码元，即：

A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10X1=A11A12A13A14A15A16A17A18A19A20A21A22A23A24A25

经过并行的5个存储器后，有

A1A22A18A14A10A6A2A23A19A15X2=A11A7A3A24A20A16A12A8A4A25A21A17A13A9A5

按行读出送入信道的码元序列为：

X3=(A1,A22,A18,A14,A10,A6,A2,A23,A19,A15,A11,A7,A3,A24,A20,A16,A12,A8,A4,A25,A21,A17,A13,A9,A5)

这个码元序列在信道中受到两个突发干扰，到达接收端的码元序列为：

X4=(A1,A22,A18,A14,A10,A6,A2,A23,A19,A15,A11,A7,A3,A24,A20,A16,A12,A8,A4,A25,A21,A17,A13,A9,A5)

序列中红色码元表示受到突发干扰的码元。在接收端送入去交织器，去交织器结构与发端交织器结构互补，并且同步运行，即并行寄存器自上而下延迟5x4=20,5x3=15,5x2=10,5x1=5,0（直通）。X4分5行5列，按行输入，用矩阵表示为：经过并行的5个存储器后，有

A1A22A18A14A10

A6A2A23A19A15X5=A11A7A3A24A20A16A12A8A4A25A21A17A13A9A5

去交织器输出为

A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10X6=A11A12A13A14A15A16A17A18A19A20A21A22A23A24A25

按行读出并送入信道译码器的码流序列为

X7=(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12,A13,A14,A15,A16,A17,A18,A19,A20,A21,A22,A23,A24,A25)

突发干扰导致的集中差错，经过交织/去交织处理后，转换为随机独立差错。

A1

MPEG–2传输码流结构

MPEG–2帧结构MPEG–2传输码流结构数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件字节到符号的映射

经信道编码后的MPEG–2帧仍然是二进制码流，对于QAM调制，要将二进制码流映射成符号，即进行3bit/8电平变换。字节到符号的映射数字电视体系及有线数字电视传输技术(6分之2)★★专业电视系统资料课件2.数字载波调制技术

1)数字载波调制的基本类型数字载波调制技术是在HFC网中所涉及的把二进制数字/数据基带信号调制到载波上的技术。数字载波调制技术基本类型有:ASK(幅移键控)、

FSK(频移键控)、

PSK(相移键控)、

Q-PSK(4PSK，正交相移键控)、

QAM(正交幅度调制).ASK、FSK的图解分述于后。

2.数字载波调制技术1)数字载波调制的基本类型

幅移键控(ASK)，不同幅度代表“1”和“0”，频率、相位不变。频移键控(FSK)，不同频率代表“1”和“0”，振幅、相位不变。

ASＫ（幅移键控）原理BW=(1+d)NbaudBW

是带宽Nbaud是波特率d

是与线路有关的因子11100时间时间FSＫ频移键控原理时间11100ASＫ所需带宽fc（fc+N

baud/2）（fc－N

baud/2）N

baud振幅频率BW=(1+d)Nbaud

2)多进制的各种组合调制

数字信号是由“0”、“1”的编码信号组成的，当传输频带受到限制时,为了增加信息量，通常采用多相位、多振幅和多频率的各种组合调制。只变一个参数的如:多进制相移键控;

多进制幅移键控;

多进制频移键控.

两个参数以各种组合的方式变化的组合调制如:

正交振幅调制QAM，残留边带调幅VSB等.

以多进制相移键控为例:它是以载波的不同相位代表二进制码，而载波的振幅、频率不变。它的载波相位可以有M个不同的取值。例如M=2、4、8，其余可类推。

2相位PSK(2PSK):二进制数字“0”和“1”由两个相位来代表，相对对于某个参考值，载波电位超前90°代表“1”，迟后90°代表“0”。

4相位PSK(4PSK)和8相位PSK(8PSK)，它们的比特数和各相位间的关系示于后图中。

2)多进制的各种组合调制

2PSK原理01100(a)波形“0”“1”(b)星坐图

4PSK星痤图00111001双比特00011011相位/°090180270或451351253158PSK星痤图三比特000001010011100101110111相位/°0459013518022527031511000010001010101100111101100“0”3)正交相移键控

在CATV中，常用正交相移键控(Q-PSK)、正交振幅调制(QAM)和残留边带调幅(VSB-AM)等数字载波调制，这些都属于多进制组合调制方式，载波调制的基本模型中，大都只改变载波三个参数中的一个，如果把ASK与PSK结合起来同时改变两个参数，每个又各有x和y种变化，总共有xy种可能变化和对每种变化的比特数。正交的两个载波之和可以表示为:Si(t)=aicos(ωct+Qi)+bisin(ωct+Qi)(-T/2≤t≤T/2)(1)

若相应的Qi=0，±π/2，π(aibi)=(1，0)，(0，1)，(-1，0)，(0，-1)；对于Qi=±π/4，±3π/4(21/2ai21/2bi)=(1，1)，(-1，1)，(-1，-1)，(1，-1)；用aibi二维平面上的点来表示上述两种情况，即得起始相位不同的两种QPSK调制.如下图

QPSK是正交振幅调制QAM最简单的一种。3)正交相移键控

粗略地讲，QPSK在一个周期内可传两比特数据，对相同的带宽，数码率提高了一倍。实际上,为避免码间干扰，要对波形进行均衡，带宽略有扩展，数码率就提高不了一倍。01Q轴I轴001011同向轴正交轴

QPSK(4QAM)星坐图1(1振幅4相位图)QPSK(4QAM)星坐图2(1振幅4相位图)1101I轴同向轴0010Φ=45°Φ=135°Φ=225°Φ=315°Q轴正交轴

4)8QAM星座图和编码信号时域图

2振幅4相位的8QAM星座和时域图举例。由于振幅变化比相位变化更容易受噪声影响，因而振幅变化的数量都小于相位变化的数量。2振幅4相位001000110101100010011111

8-QAM星座图举例8-QAM时域图4)8QAM星座图和编码信号时域图2振幅4

5)多值正交幅度调制(MQAM)

QAM称为正交幅度调制或正交幅移键控QASK。在式(1)中的ai、bi只取两个值时是QPSK，ai、bi本身取不同的值，所作的处理就是正交振幅调制(QAM).当它们不再取两个值而分别取2、4、6、8个值时，就分别对应8QAM、16QAM、32QAM、64QAM,称为多值QAM调制方式。调制等级M=2m

(m是每个符号的比特数)；(2)

比特率R=ＭBW(BW为频道带宽)；(3)

符号率BS=BW/(1+α)；(4)

比特率R=BS(1+α)ｍ

α为MPEG-2的滤波器滚降系数(=0.15)；频谱利用率

频率

=R（传输比特率）/BW（频道带宽）=ｍ

[(b/s/Hz)]；

(5)

载噪比C/N与m有关。

后面给出16QAM振幅相位坐标图(即星坐图),它是取不同振幅和相位组合而得到的不同形式的16QAM的结构。也给出了32QAM振幅相位坐标图，64QAM振幅相位坐标图，图256QAM振幅相位坐标图。5)多值正交幅度调制(MQAM)（b）16QAM振幅相位坐标图(16种符号，每个符号4比特，例1001)16QAM的结构图（c）16QAM振幅相位坐标图(16种符号，每个符号4比特，例1001)4个振幅8个相位Q轴I轴2个振幅8个相位I轴Q轴

Q轴I轴3个振幅

12个相位（a）16QAM振幅相位坐标图(16种符号，每个符号4比特，例1001)（b）16QAM振幅相位坐标图I轴Q轴

32QAM振幅相位坐标图32种符号，每个符号5比特，例01101

64种符号，每个符号6比特，例011011

64QAM振幅相位坐标图M=26=64M=25=32M=24=16M=22=4M=26=64M=25M=24=16256QAM振幅相位坐标图M=28=256M=28=256

6）64QAM和256QAM调制

由QAM调制器实现，通常QAM调制器功能包括：码流随机化处理

RS编码（204，188）

卷积交织

字节到m位符号变换

QAM调制上变频至设定频道6）64QAM和256QAM调制由QAM调制预校正低通低通上变频本振放大带通滤波

幅度调制器正交信号Q2进制数据流字节/符号变换低通

ｍ进制数据流字节/符号变换低通

ｍ进制数据流幅度调制器同相信号I数据分配本振分配90°

幅度调制器RF输出频道

QAM调制器框图本振抽样判决抽样判决定时抽样2进制数据基带信号2进制数据基带信号

ｍ进制数据RF数据传输流ｍ进制数据QAM解调器框图90°2进制字节/符号低通字节/符号低通ｍ进制数据流幅度调制

7）M-QAM调制各参数间的关系：

1）比特率与波特率

编码方式每符号比特数波特率比特率

16QAM4bitsN4N32QAM5bitsN5N64QAM6bitsN6N128QAM7bitsN7N256QAM8bitsN8N

2）卫星数字电视29.65MHz带宽模拟频道可传送的码率

信道编码CNR门限/dB传输速率/(Mb/s)频谱利用率/(bit/s/Hz)QPSK14.5451.58PSK18712.416QAM22893.064QAM281404.6128QAM311605.4256QAM341806.17）M-QAM调制各参数间的关系：3)有线数字电视8MHz带宽模拟频道可传输的码率

信道编码CNR门限/dB传输速率/(Mb/s)频谱利用率/(bit/s/Hz)64QAM25.538.44.8128QAM29.5435.4256QAM33.5496.1

4)在8MHz带宽内可压缩的数字电视节目数视频压缩标准MPEG-2MPEG-1

压缩码率(Mb/s)86543264QAM最多节目数46781218128QAM最多节目数578101422256QAM最多节目数689121624

3)有线数字电视8MHz带宽模拟频道可传输的码率

8）不同调制方式的性能比较

比较标准

为了比较不同的调制方案，可用如下两个基本的工程标准来描述：

频谱利用率：指每单位调制带宽所能传送的比特数[(b/s)/Hz]；

每比特能量：是指在规定传送准确度下的每比特能量。对有线电视经营者来讲，频谱利用率说明在有限带宽内可容纳多少数字电视信号；每比特能量则表明系统需要多高的信噪比。此外，还要考虑诸如成本和复杂性等其他重要特性。

8）不同调制方式的性能比较

(a)频谱利用率：指每秒每赫芝传送比特数。频谱利用率由比特率(每个符号比特数乘以每秒符号数)除以调制带宽(是调制器和检波器中滤波器的函数)来确定。二进制BPSK的频谱利用率为1(b/s)/Hz，采用正交调制，不需要增加带宽，可使QPSK的频谱效率增加为BPSK的二倍。

MPSK和MQAM，其每字符的大小q（即比特数）为：

q=Log2

M（bit）（6）其频谱利用率为

q(b/s)/Hz（7）例如QPSK（相当于4PSK），其q=2，频谱利用率为2(b/s)/Hz，64QAM(q=6)频谱效率