数字化电视原理与技术章-课件

第1章数字压缩技术与数字电视技术的发展1.1电视的发展历程1.2模拟信号的数字化处理1.3数字图像信号的压缩编码原理及MPEG标准简介1.4模拟电视与数字电视1.5数字化电视第1章数字压缩技术与数字电视技术的发展1.1电视的1.1电视的发展历程

1.1.1电视诞生

1.1.2彩色电视1.1电视的发展历程

1.1.11.2模拟信号的数字化处理

1.2.1模拟信号和数字信号的特点

1.2.2采样、量化和编码

1.2模拟信号的数字化处理

1.2.1模拟图1-1

PCM编码过程(a)模拟信号；(b)取样信号；(c)量化信号；(d)PCM信号；(e)重现的模拟信号图1-1PCM编码过程1.3数字图像信号的压缩编码

原理及MPEG标准简介

1.3.1数据压缩编码的分类

1.评价压缩比优劣的依据

2.压缩编码的分类1.3数字图像信号的压缩编码

图1-2压缩编码的主要方法图1-2压缩编码的主要方法1.3.2几种压缩编码的简单介绍

1.游程编码

2.Huffman编码

例如，根据英文字母在一般文章中的出现频率，可以给出下述的Huffman编码：

符号Huffman编码

E 100

T 101

A 1100

… …

Q 01101110001

Z 011011100001.3.2几种压缩编码的简单介绍

1.游程编码

3.LZW编码

4.混合编码3.LZW编码

4.混合编码1.3.3静止图像压缩标准(JPEG)编码方法简介

1.JPEG标准的制定

2.JPEG基本算法1.3.3静止图像压缩标准(JPEG)编码方法简介

图1-3基于DCT的JPEG编码过程图1-3基于DCT的JPEG编码过程

1)颜色空间转换

2)离散余弦变换

如下面的例子：1)颜色空间转换

2)离散余弦变换

如下面的例

3)量化

4)量化表

下面分别给出了JPEG标准所推荐的亮度量化表和色度量化表。亮度量化表色度量化表3)量化

4)量化表

下面分别给出了JP5)差分编码图1-4图像的所有8×8子块5)差分编码图1-4图像的所有8×8子块

6)Z字形扫描图1-5

Z字形扫描过程6)Z字形扫描图1-5Z字形扫描过程

7)熵编码

为了进一步压缩数据，对DC码和AC行程编码的码字再作基于统计特性的熵编码。JPEG标准建议使用的熵编码方法有Huffman编码和自适应二进制算术编码。7)熵编码

为了进一步压缩数据，对DC码和AC1.3.4活动图像压缩标准(MPEG)编码方法简介

1.MPEG1标准的制定

2.MPEG2标准的制定1.3.4活动图像压缩标准(MPEG)编码方法简介

1.3.5

MPEG视频压缩方法

MPEG将一系列视频画面(帧频为25Hz或30Hz)按一定的帧数分成组，每组画面有三种类型，如图1-6所示。1.3.5MPEG视频压缩方法

MPEG将一系列视频图1-6一组视频画面的三种类型图1-6一组视频画面的三种类型以插补方法补偿运动信息是提高视频压缩比的最有效措施。图1-7为运动补偿插补法的示意图。以插补方法补偿运动信息是提高视频压缩比的最有效措施。图1图1-7运动补偿插补法图1-7运动补偿插补法1.3.6

MPEG的应用情况

MPEG-1目前已经有效应用于VCD(VideoCD)和CDROM等光盘产品中。CD盘的激光唱片中能够存储74分钟的经MPEG-1压缩的视频和音频数据，活动图像的质量相当于VHS的水平。1.3.6MPEG的应用情况

MPEG-1目前已经有

1.4模拟电视与数字电视

1.4.1模拟电视

1.什么是模拟电视

2.模拟电视制式的内在缺陷

(1)亮度分解力不足。

(2)色度分解力不足。

(3)亮色互窜。

(4)亮色增益差和亮色延时差。

(5)微分增益和微分相位。

(6)电视屏幕的宽高比不适合人眼的视觉特性。1.4模拟电视与数字电视

1.4.1模拟电视1.4.2数字电视

1.什么是数字电视

2.数字电视与模拟电视的区别

3.数字电视系统的构成1.4.2数字电视

1.什么是数字电视

24.数字电视的主要业务

(1)免费基本数字电视业务。

(2)按频道付费数字电视业务。

(3)VOD视频点播业务。

(4)按次付费数字电视业务。

(5)增强电视节目。

(6)数据广播业务。

(7)数字音乐广播。

(8)游戏频道。

(9)远程教育。

(10)交互式数字电视业务。4.数字电视的主要业务

(1)免费基本数字电视业5.数字电视标准

1)ATSC

2)DVB

3)ISDB

4)我国数字电视标准5.数字电视标准

1)ATSC

2)D1.4.3数字电视的优点

1.4.4数字电视发展中的技术难题

1.4.5数字电视机顶盒

1.机顶盒的基本功能

2.机顶盒的种类

图1-8所示为一种有线数字电视机顶盒的组成框图。图中虚线框内QAM解调等功能块均可由数字信号处理芯片DSP编程软件实现，并且可以通过软件下载更新、改变功能。1.4.3数字电视的优点

1.4.4数字电视发展中的技图1-8有线数字电视机顶盒框图图1-8有线数字电视机顶盒框图

1.5数字化电视

1.5.1什么是数字化电视

数字化彩色电视机是将电视台播发的模拟彩色电视信号先变换为数字信号，经过数字信号处理后，再恢复成模拟信号，输往彩色显像管和扬声器显示图像和放音。1.5数字化电视

1.5.1什么是数字化电图1-9数字化彩色电视机信号流程图图1-9数字化彩色电视机信号流程图1.5.2数字化彩色电视机的主要功能

1.功能控制的数字化电路

2.数字式梳状滤波器Y/C分离电路

3.画中画电路

4.主信号的数字化处理

5.NICAM技术的应用1.5.2数字化彩色电视机的主要功能

1.功能控制1.5.3数字化彩色电视机的电路组成

数字化彩色电视机的基本结构如图1-10所示。图中双框线部分是数字化部分。1.5.3数字化彩色电视机的电路组成

数字化彩色电视图1-10数字化彩色电视机的电路结构方框图图1-10数字化彩色电视机的电路结构方框图1.5.4数字化彩色电视机的特点

与普通模拟彩色电视机相比，数字化彩色电视机主要有如下特点：

(1)提高了图像质量。

(2)增加了功能。

(3)容易实现自动化。

(4)提高了生产效率，降低了成本。

(5)适用于各种电视制式。1.5.4数字化彩色电视机的特点

与普通模拟彩色电视感谢感谢谢谢，精品课件资料搜集谢谢，精品课件资料搜集第1章数字压缩技术与数字电视技术的发展1.1电视的发展历程1.2模拟信号的数字化处理1.3数字图像信号的压缩编码原理及MPEG标准简介1.4模拟电视与数字电视1.5数字化电视第1章数字压缩技术与数字电视技术的发展1.1电视的1.1电视的发展历程

1.1.1电视诞生

1.1.2彩色电视1.1电视的发展历程

1.1.11.2模拟信号的数字化处理

1.2.1模拟信号和数字信号的特点

1.2.2采样、量化和编码

1.2模拟信号的数字化处理

1.2.1模拟图1-1

PCM编码过程(a)模拟信号；(b)取样信号；(c)量化信号；(d)PCM信号；(e)重现的模拟信号图1-1PCM编码过程1.3数字图像信号的压缩编码

原理及MPEG标准简介

1.3.1数据压缩编码的分类

1.评价压缩比优劣的依据

2.压缩编码的分类1.3数字图像信号的压缩编码

图1-2压缩编码的主要方法图1-2压缩编码的主要方法1.3.2几种压缩编码的简单介绍

1.游程编码

2.Huffman编码

例如，根据英文字母在一般文章中的出现频率，可以给出下述的Huffman编码：

符号Huffman编码

E 100

T 101

A 1100

… …

Q 01101110001

Z 011011100001.3.2几种压缩编码的简单介绍

1.游程编码

3.LZW编码

4.混合编码3.LZW编码

4.混合编码1.3.3静止图像压缩标准(JPEG)编码方法简介

1.JPEG标准的制定

2.JPEG基本算法1.3.3静止图像压缩标准(JPEG)编码方法简介

图1-3基于DCT的JPEG编码过程图1-3基于DCT的JPEG编码过程

1)颜色空间转换

2)离散余弦变换

如下面的例子：1)颜色空间转换

2)离散余弦变换

如下面的例

3)量化

4)量化表

下面分别给出了JPEG标准所推荐的亮度量化表和色度量化表。亮度量化表色度量化表3)量化

4)量化表

下面分别给出了JP5)差分编码图1-4图像的所有8×8子块5)差分编码图1-4图像的所有8×8子块

6)Z字形扫描图1-5

Z字形扫描过程6)Z字形扫描图1-5Z字形扫描过程

7)熵编码

为了进一步压缩数据，对DC码和AC行程编码的码字再作基于统计特性的熵编码。JPEG标准建议使用的熵编码方法有Huffman编码和自适应二进制算术编码。7)熵编码

为了进一步压缩数据，对DC码和AC1.3.4活动图像压缩标准(MPEG)编码方法简介

1.MPEG1标准的制定

2.MPEG2标准的制定1.3.4活动图像压缩标准(MPEG)编码方法简介

1.3.5

MPEG视频压缩方法

MPEG将一系列视频画面(帧频为25Hz或30Hz)按一定的帧数分成组，每组画面有三种类型，如图1-6所示。1.3.5MPEG视频压缩方法

MPEG将一系列视频图1-6一组视频画面的三种类型图1-6一组视频画面的三种类型以插补方法补偿运动信息是提高视频压缩比的最有效措施。图1-7为运动补偿插补法的示意图。以插补方法补偿运动信息是提高视频压缩比的最有效措施。图1图1-7运动补偿插补法图1-7运动补偿插补法1.3.6

MPEG的应用情况

MPEG-1目前已经有效应用于VCD(VideoCD)和CDROM等光盘产品中。CD盘的激光唱片中能够存储74分钟的经MPEG-1压缩的视频和音频数据，活动图像的质量相当于VHS的水平。1.3.6MPEG的应用情况

MPEG-1目前已经有

1.4模拟电视与数字电视

1.4.1模拟电视

1.什么是模拟电视

2.模拟电视制式的内在缺陷

(1)亮度分解力不足。

(2)色度分解力不足。

(3)亮色互窜。

(4)亮色增益差和亮色延时差。

(5)微分增益和微分相位。

(6)电视屏幕的宽高比不适合人眼的视觉特性。1.4模拟电视与数字电视

1.4.1模拟电视1.4.2数字电视

1.什么是数字电视

2.数字电视与模拟电视的区别

3.数字电视系统的构成1.4.2数字电视

1.什么是数字电视

24.数字电视的主要业务

(1)免费基本数字电视业务。

(2)按频道付费数字电视业务。

(3)VOD视频点播业务。

(4)按次付费数字电视业务。

(5)增强电视节目。

(6)数据广播业务。

(7)数字音乐广播。

(8)游戏频道。

(9)远程教育。

(10)交互式数字电视业务。4.数字电视的主要业务

(1)免费基本数字电视业5.数字电视标准

1)ATSC

2)DVB

3)ISDB

4)我国数字电视标准5.数字电视标准

1)ATSC

2)D1.4.3数字电视的优点

1.4.4数字电视发展中的技术难题

1.4.5数字电视机顶盒

1.机顶盒的基本功能

2.机顶盒的种类

图1-8所示为一种有线数字电视机顶盒的组成框图。图中虚线框内QAM解调等功能块均可由数字信号处理芯片DSP编程软件实现，并且可以通过软件下载更新、改变功能。1.4.3数字电视的优点

1.4.4