毕业论文--数字电视的技术应用及发展现状

发布时间:   来源:文档文库   
字号:


数字电视的技术应用及发展现状
绪论
近年来,随着社会发展和科技进步,全球数字电视产业发展迅速,竞争也在逐渐加剧,给中国数字电视产业发展壮大和国际化带来了一定的挑战和机遇。国家对数字电视产业的发展重视程度越来越高,从一定程度上鼓励了数字电视产业链上相关企业走出去的决心和信心,但由于我国数字电视产业起步较晚,核心技术比较落后,缺乏走出去的成功经验,给相关企业参与国际竞争带来了一定的困难。
几年来,在国家发展和改革委员会、工业和信息化部、国家广播电影电视总局、国家标准化管理委员会等政府部门的推动下,我国数字电视产业形成了地面、有线、卫星、IPTV等传输和接受方式,从发射设备—芯片—传输—接收设备—配套设备的完整产业链,形成了数字电视发射配套标准到接收配套标准的较完整标准体系,并经过了部分城市的实际播出试验,具备了进行国内大规模应用和海外推广的基础条件。
2008年以来,在国家政府部门的领导下,中国普天、清华大学、海尔、北广科技等单位联合开展了我国地面数字电视标准海外推广的尝试,引起了海外多个国家的高度重视。总书记得知该情况后,指出:做好这件事,要形成有很好示范效应的发展模式;李克强副总理、王岐山副总理也做出了相应指示。为落实中央领导的有关指示精神,国家发展和改革委员会、工业和信息化部等政府部门组织有关单位先后考察了古巴、委内瑞拉、秘鲁和厄瓜多尔,并参与了标准遴选测试,探讨了中国地面数字电视标准应用、中国标准的技术转移、人才培训、工业本土化和经济融资等问题,有力地推进海外推广工作的开展。2010年初中国普天牵头在老挝实施了地面数字电视标准制式转换项目,使得老挝成为第一个实际使用国标DTMB的海外国家。
本报告在分析数字电视应用现状的基础上,通过对全球数字电视产业、技术、市场和监管的分析,探讨了数字电视产业的发展趋势,分析了我国相关标准和技术,总结了我国数字电视产业链上相关企业走出去的工作经验和教训,研究并提出我国数字电视产业走出去的重点工作和措施建议,探索符合中国实际的数字电视产业国际化的新模式,为今后自主标准的国际化推广提供借鉴,从而推动我国信息产业的国际化进程。





数字电视概述
电视技术,经历着从黑白电视到彩色电视的发展过程,有的国家已开始试播高清晰度电视和立体电视。我国决定从1999101日起开始试播高清晰度电视(HDTV。电视的使用范围早已超越了广播娱乐界,并深深地扩展到文化教育、科研管理、工矿企业、医疗卫生、公安交通、军事宇航等各个重要部门。现在的彩色电视虽已发展到色彩鲜艳,形象逼真的高超地步,但是,它们仍然是模拟电视。在图像信号的制作处理、控制调节、记录重放、调制解调、传输转播、接收显示等过程中,图像信号和伴音信号都是在时间轴上和振幅轴上连续变化的模拟信号。模拟电视最明显的缺点是接力传输方式产生噪声,长距离传输的信噪比恶化,使图像清晰度越来越受到损伤;发送传输设备中,放大器的非线性积累使图像对比度产生越来越大的畸变;相位失真的积累产生色彩失真,使鬼影现象愈来愈严重。同时,模拟电视还具有稳定度差、可靠性低、调整繁杂、不便集成、自动控制困难、以及成本高昂等缺点。近十多年来,由于微电子技术、超大规模集成电路技术、数字信号处理技术、计算机技术的突飞猛进,使数字电视的发展已取得了令人鼓舞的成果。特别是数字图像获取、数字存储、位图打印和图形显示的数字设备的出现,带来了许多数字图像方面的应用。技术先进国家的电视演播室设备数字化已完成,数字电视接收机已上市出售,各种数字图像编码压缩设备随多媒体技术的发展已投人使用。国际上也相应地制定了统一的数字电视信号的编码标准,为数字电视的发展奠定了坚实的基础。
所谓数字电视,是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号,然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录,也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能达到的新功能,使电视技术进入崭新时代。
数字电视技术与原有的模拟电视技术相比,有如下优点:(l信号杂波比和连续处理的次数无关。电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示,因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后,其杂波幅度只要不超过某一额定电平,通过数字信号再生,都可能把它清除掉,即使某一杂波电平超过额定值,造成误码,也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以,在数字信号传输过程中,不会降低信杂比。而模拟信号在处理和传输中,每次都可能引入新的杂波,为了保证最终输出有足够的信杂比,就必须对各种处理设备提出较高信杂比的要求。模拟信号要求S/N40dB而数字信号只要求S/N20dB模拟信号在传输过程中噪声逐步积累,而数字信号在传输过程中,基本上不产生新的噪声,也即信杂比基本不变。
(2可避免系统的非线性失真的影响。而在模拟系统中,非线性失真会造成图像的明显损伤。
(3数字设备输出信号稳定可靠。因数字信号只有“0”“l”两个电平,“l”电平的幅度大小只要满足处理电路中可能识别出是“l”电平就可,大一点、小一点无关紧要。
(4易于实现信号的存储,而且存储时间与信号的特性无关。近年来,大规模集成电路(导体存储器的发展,可以存储多帧的电视信号,从而完成用模拟技术不可能达到的处理功能。例如,帧存储器可用来实现帧同步和制式转换等处理,获得各种新的电视图像特技效果。
(5由于采用数字技术,与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整。
(6数字技术可实现时分多路,充分利用信道容量,利用数字电视信号中行、场消隐时间,可实现文字多工广播(Teletext
(7压缩后的数字电视信号经数字调制后,可进行开路广播,在设计的服务区内(地面广观众将以极大的概率实现无差错接收”(“0”“0”“l”“l”收看到的电视图像及声音质量非常接近演播室质量。
(8可以合理地利用各种类型的频谱资源。以地面广播而言,数字电视可以启用模拟电




视的禁用频道”(taboochannel,而且在今后能够采用单频率网络”(singlefrequencynetwork技术,例如l套电视节目仅占用同1个数字电视频道而覆盖全国。此外,现有的6MHz模拟电视频道,可用于传输l套数字高清晰度电视节目或者4-6套质量较高的数字常规电视节目,或者16-24套与家用VHS录像机质量相当的数字电视节目。
(9(STM”(dynamiccombination。例如,在数字高清晰度电视节目中,经常会出现图像细节较少的时刻。这时由于压缩后的图像数据量较少,便可插入其它业务(如电视节目指南、传真、电子游戏软件等,而不必插入大量没有意义的填充比特
(10很容易实现加密/解密和加扰/解扰技术,便于专业应用(包括军用以及广播应用(别是开展各类收费业务
(ll具有可扩展性、可分级性和互操作性,便于在各类通信信道特别是异步转移模式(ATM的网络中传输,也便于与计算机网络联通。
(12可以与计算机融合而构成一类多媒体计算机系统,成为未来国家信息基础设”(NII的重要组成部分。数字电视不进行数据压缩时,数码率太高。例如,亮度信号抽样频率一般选为13.5MHz(3倍彩色副载波频率,每样品值经8比特量化后,码率为13.5×8=108Mbit/s。两个色差信号R-YB-Y抽样频率,分别为6.75MHz(3/2倍彩色副载波频率,每样品值经8比特量化后为54Mbit/s。所以在不采用任何压缩措施时,总的数码率1085454=216(Mbit/s这相当于3000多路数字电话话路。从理论上讲,PCM二进制传输信道每lHz带宽能传输的最高码率是2bit/s。因此,这相当于要求信道提供108MHz的带宽,是现有视频信号带宽的10倍以上。所以说,不压缩时的数字电视信号的数码率太高,频带太宽,从通信系统的观点来看,PCM传输方式是以带宽为代价换取高的传输质量。为了提高图像通信的有效性,一般不采用直接PCM方式传输,而是对数字化后的信源信号先进行数据压缩,然后再传输。现正已提出、并正在探索各种数据压缩措施,可望数码率大大降低。例如:美国所提出的全数字高清晰度电视方案,数据压缩后的信号带宽,可做到与普通NTSC彩色电视信号的带宽相同(6MHz,但图像质量实现了跃。按目前的国际水平,已实现的把一路普通彩色数字电视216Mb/s的数码率压缩到8.448Mb/s,它是未压缩前数据量的3.7%,相当于模拟信号带宽为4MHz,但与模拟彩色电视相比,其主观图像质量没有任何降低。另外,彩色数字会议电视系统,其数码率的国际标准为2.048Mb/S,数据量仅为未压缩前的1%,图像质量也可以达到满意的程度。可见,数据压缩的前景可观。数字调制技术更是方兴未艾。而且,8.448Mb/s的数字电视信号,经数字调制以后的模拟带宽可降到1.2MHz,则在6MHz带宽中,可传58.448Mb/s经调制以后的数字电视信号。
目前已被采用的数字电视设备有:数字特技、数字时基校正器、数字帧同步机、数字录像机、数字电视接收机等。数字化设备可大大扩展特技功能,加强艺术效果。从整个电视系统来说,发展数字电视可以分两步走:(l局部设备数字化。即摄像机输出为模拟信号,经模拟、数字转换(A/D变成数字信号,在演播室的数字设备中进行处理,如数字特技处理等,处理完后,又转换成(D/A模拟信号,再用电视发射机发射。接收机收到信号以后,检波成视频信号,再经A/D变换成数字信号,在接收机中进行数字处理(如数字降噪、数字轮廓校正、数字去重影、画中画等,再由D/A变换在显像管上显示出高度清晰、噪声很小的鲜艳图像。(2全系统实现数字化,即把要发送图像直接变换成数字信号,经编码压缩再变换成适合于传输的码型,在数字微波、数字光纤信道上传输,在接收端再将所收到的数据恢复成电视图像,在通道的所有环节上电视信号都是以数字形式传送的。图l-l为演播室数字处理框图。信号源为彩色摄像机送出RGB信号后,均经A/D变换成数字视频信号送至节目制作单元,同时还有数字录像机、数字特技以及数字制式转换器送来的信号均送入节目制作单元中,经节目制作以后的信号,再送至D/A变换器中,变成模拟信号,然后送往电视发


本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/fa38695485254b35eefdc8d376eeaeaad1f316ea.html

《毕业论文--数字电视的技术应用及发展现状.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式