数字电视标准

数字电视标准、数字电视的三个国际标准、美国的ATSC advanced TV systems Committee(advancedelevisionsystemcommittee)欧洲的DVB数字视频广播(digitalvideobroadecommittee)ATSC是美国“先进电视标准委员会”组织名称的缩写。在数字电视信号处理技术中，HDTV和SDTV的频道编码和调制是相同的。编码和调制后，可在计划的6MHz高频频带中传输的19.39Mbps速率；传送HDTV的高画质电视节目组；SDTV可以传输3-5套清晰电视节目。ATSC中的图像源格式，ATSC标准允许的18种图像源格式：像素数长宽比扫描参数(纵向)1920108016:960I、30P、24P128072016:960P、30P和24p 704440 p 在60I扫描中，每条线的总采样点为2200个，正向1920个，删除线的周期为280个，线频率为33.750kHz720个，扫描总线数为750个，采样频率为74.25MHz，在60P扫描中，每条线的总采样点数为1650个，正向有效像素为1280个，正向有效像素为1280个24P扫描、HDTV节目制作、用磁胶制作电影或DTV电视广播的标准转换。704480符合720480规范，源代码时左右侧的像素每行保留8个，704个像素。VGA图形格式，通过适当的重新采样成为SDTV标准图像源。ATSC信道编码和调制系统、场同步、(1)数据随机化、数据随机化的目的是打破可能出现在TS流包中的长“1”、长“0”，并防止信号在低波段频谱中具有大能量并适应信道的传输特性。数据随机化，也称为能量扩散或数据置乱，将光谱的主要能量段向上移动。使用伪随机二进制序列(PRBS)生成器，可以生成按输入数据流中的位执行XOR(按位)运算的PRBS流。ATSC的框架结构图，2 .RS编码、RS代码read-solo门编码、强大的随机错误代码和突发错误更正功能的故障更正方法。在RS编码中，输入数据分为多个段，每个段中的k表示符号数，每个符号m位。每个段的错误可更正t错误符号ATSC的RS代码(n、k、t)为值(207、187、t=10)，每个段的代码总长度n=207符号，有效数据k=187符号，8位/符号，8位，3 .数据交错、RS编码后数据交错、数据交错通过在不附加纠错代码词的情况下更改数据代码词(以位或字节为单位)的传输顺序，提高了接收端错误预防能力。在传输过程中引入了连续位或字节级的错误代码，在交错解码恢复到原始顺序时，将分散，以便以后更正RS解码。位交错(例如图)，704位代码元素配置交错深度I=44位格式的位顺序重新排序，1，2，3，按照703，704的顺序创建二维RAM，然后按1，45，89、按660，704顺序读取。RAM是16行44列的位矩阵。在发送时引入16位长度的突发错误时，接收端的恢复位顺序分布在16个44位代码组中，由汉明码轻松校准。交错方法不会增加代码元素的数量，但会增加编解码器电路的复杂性和数据的延迟。，按位划分的数据交错，ATSC中的数据按字节交错，交错深度I的值越大，防止突发错误的能力就越强。ATSC使用52个段的交错深度，字段同步段不交错，一章中的52个数据段对应于属于段间交错的1/6字段(312段)的交错深度(4毫秒)。interrever与数据字段的1数据段同步(不考虑实际1段的字段同步段，也不交错)，K1、K2在每个道路位置1字节，共52个季度，季度FIFO移动器数增加4字节。因此，数据不仅可以在段之间交织，还可以在段内交织，从而获得栅格编码的好处。每52个数据段完成段间、段内交错循环。优点是内存容量减少，并且可以轻松更改交错状态。减少发送和接收统一存储电路引入的数据延迟。ATSC数据交错电路，4 .栅格孔编码；第一个FEC是RS代码，是配置(207，187)RS代码，称为外部编码。第二个FEC通常使用卷积编码，称为内部编码。总是称为级联编码。ATSC内部编码不是卷积编码，而是网格编码(TCM)或网格编码，网格编码TCM编码有助于提高防止随机噪声干扰的能力。线路编码和调制技术相结合，在不增加通道带宽的情况下，在不降低信息速度的情况下，获得3 4db的编码功率增益。编码功率增益：在相同比特率下，以TCM编码的8VSB或8PSK需要比未以TCM编码的4vssb或4PSK(通道带宽和信息速率在两种情况下都相同)低多少dB值。这里是单个符号信息位的平均信号功率，是单位带宽内的噪声功率。栅格孔编码、ATSC中的TCM编码方块图分为三部分：干涉过滤器预编码器、栅格孔编码器和八级符号映射器，如下图所示。ATSC中的栅格孔编码器、栅格孔编码器输入X2、X1表示数据交织器串行数据流输出、串行/并行数据流、X2、X1中的每对表示一个符号(2位)，具有四种状态。X2通过由梳子过滤器组成的一个预编码器实现梳子过滤器，通过延迟时间d延迟数据12个符号时间，输出到Y2。相应的X1将标签更改为Y1。此数字滤波器削弱了与NTSC信号的同信道干扰。在栅格编码器中，y2过程记录为z2，Y2在后面的符号映射程序中确定输出8级的正负值，值为1，0。Y1通过由两个d和一个XOR组成的卷积编码电路生成Z1Z0的位对，形成具有四个级别状态的符号集(00 11)，(编码效率1/2)级别的正负由Z2值确定。如符号映射程序表所示，原始X2X1的4级状态将通过TCM变为Z2Z1Z0的8级状态。如果X2X1的原始4级，则可以根据载波频率调整8个振荡波1、3、5、7。TCM编码将特定范围调制载波的振幅等级数增加一倍，使电平差异减半，并且不影响已调节的载波的信息速度和所需的信道带宽。信号的TCM编码特性和纠错功能得到了改进，接收端的TCM解码的总效果是解码错误减少。提高编解码器电路的复杂性。在TCM编码后，在8级剩余侧频带载波幅度调制(8VSB)中，在6MHz调制载波带宽内可传送的MEPG-2的恒定比特率，传输的有效码率是栅格编码交织器，原则上仅需要一个栅格编码器，栅格编码器有助于抵抗随机干扰，但是脉冲干扰和突发错误代码的抗扰性较差。为此，编码器包括12个相同的栅格孔编码器并行工作，将输出移动到相同的8级符号映射器。5 .添加段同步和字段同步，栅格孔代码之后添加了用于添加段同步和字段同步的多路复用块图。在每个数据段之前添加段同步。每个帧添加两个先前的字段同步段。ATSC的8VSB载波停止，距离通道底部0.31MHz，如下图所示，6MHz频带的上下边缘各占0.31MHz，有效带宽仅为5.38MHz，对应的符号率为10.76兆字节符号/秒，图中的r是下滚系数。，6 .添加试点、8VSB调制频带映射、在多路复用器后的试点附加级别上添加试点信息1.25的较小DC级别、在载波调制时调整的波内实现高可靠性和高精度载波信号，以及由称为试点信号接收器的频率和相位锁定环路(FPLL)进行载波恢复。7 .up转换器和RF载波偏移，8VSB发射器采用两步调制方式，第一次将数据信号调制到一个固定if，第二次将频率转换回所需的电视频道。ATSC发射器的平均功率通常低于同一通道NTSC发射器的峰值功率12dB。在相同信道干扰严重的情况下，使用载波频率精确偏移技术，缓解NTSC对ATSC的相同信道干扰，将ATSC载波频率从前一个变频器向上偏移NTSC图像载波半个数据段速度(fseg/2=6.47kHz)的一半，从而使NTSC接收器中ATSC接收器的载波干扰相位逐段保持交替，并在接收器中从前到后保持、up转换器和RF载波偏置、ATSC的NTSC干扰程度主要取决于ATSC发射器的平均水平功率。导频信号干扰功率小，衰减超过20dB。ATSC-ATSC与通道干扰一起，确保精密偏移在下载频率偏移/2=6.47kHz时不会影响自适应均衡器的正常工作。8 .ATSC的整体性能，ATSC可用于将高清或多页电视节目集传输到数字地面电视广播系统，在地面通道上以6MHz射频带宽传输的符号传输速率为10.762MS/s，净负载速率为19.28Mb/s，并可用于数据传输。在与NTSC相同的复盖区域，发射器功率可以减少10dB以上，打开模拟电视广播中禁用的频道，在当地进行数字电视广播，实施NTSC和ATSC的同步广播，并在城市内的家中向天线传输，即使电场强度足够，接收也不容易，主要是高层建筑等发射波会影响载波频率捕获，因此欧洲的DVB系统在1993年巴塞罗那奥运会上不得不放弃测试的HD-MAC系统，因为受美国所有数字HDTV系统的影响。日本仍然在播放MUSE系统的节目，但是我也承认MUSE系统不再适合未来电视向数字化方向发展的趋势。在此背景下，欧洲和日本提出了具有独特特色的完全数字化电视/HDTV的计划和方案。欧洲和日本在全数字电视发展的战略思路上仍与美国有差异，具有以下特点：(1)首先考虑的传输频道是卫星频道，而不是地面广播。(2)欧洲强调集团性，日本强调整合各种数字事业，而不是只传递HDTV的一个信号。(3)地面广播采用正交频分复用(OFDM)调制方法，1995年在欧洲成立了DVB联盟。该机构的首要目标是开发和宣传全球通用的数字电视广播标准。DVB alliance联合开发了数字电视的DigitalVideoBroadcast(DVB)标准。这是一套统一的标准，包含了电视广播系统大家庭的许多要素，其中最引人注目的是DVB数字卫星和有线电视传输系统的标准。这些标准实际上是包括中国在内的世界统一的标准，大部分国家都接受了。与其他标准相比，它具有灵活的可扩展性和移动通信的优点。DVB标准规定数字电视系统使用集成mpeg-2压缩方法和mpeg-2传输流和多路复用方法。集成服务信息系统提供了广播节目的详细信息、集成RS纠错代码、集成置乱系统和条件接收公共接口。不同的供应商可以选择不同的条件接收系统，不同的传输介质可以使用不同的调制方式和信道编码纠错方式。DVB标准系列 dv b-s:用于卫星直播电视。11/12GHz的QPSK调制方式。使用MPEG-2格式，客户端达到CCIR601工作室质量的速度为9Mbps，达到PAL质量的速度为5Mbps。54MHz转发器波特率68Mbps和多个程序可重用。自DVB-S标准发布以来，几乎所有卫星直播数字电视都采用了该标准。 dv b-c:用于有线电视系统。有三种方式：16QAM、32QAM和64QAM，在64QAM调制时，一个PAL通道的传输速率为41.34Mbps，并且可以重复使用多个节目。DVB音频压缩方法包括立体声MUSICAM、多通道MUSICAM和AC-3。最近，MPEG专家组宣布了用于MPEG-4和MPEG-2的新音频压缩方法。据说，效果优于上述几种方法，可以选择为DVB。随着DVB标准的发布，几乎所有卫星直播数字电视都采用了dv b-s标准，包括美国的Echostar等。我国各省的卫星广播电台都选择了DVB-S标准。 dv b-t:用于地面开放数字电视系统。DVB-T标准于1998年2月通过。第一个正式开放的数字电视系统于1998年初开始运行。Mpeg-2数字视频和音频压缩编码仍然是开放传输的核心。codecadorthogonalfrequencydivision multiplexing调制方法可在8MHz带宽下传输4个标准清晰度电视节目并获得高传输质量。数字地面电视(dv b-t)标准逐渐被世界各地的多个国家采用，目前欧洲的15个国家、澳大利亚和新西兰都在使用。由于基础架构成本投入相对较低，以及每个国家相对简单的标准调整问题，数字卫星电视(dvb-s)网络、数字有线电视(dvb-c)网络、数字开放电视(dv b-t)网络向前发展了一步。从1997年开始，基于DVB标准的数字电视已经普及到世界各地，拥有数百万用户，对整个电视行业产生了重大影响。DVB-SMATV(ETS300473)数字卫星共享天线电视(SMATV)广播系统标准。该标准是基于DVB-S和DVB-C开发的。DVB-MS(ETS300748) 10GHz以上数字广播MMDS分发系统标准。MMDS是使用幅度调制微波分发多频道电视节目的系统。基于DVB-S的该标准使具有很多程序的微波信号直接进入家中。要接收DVB-MS信号，请将DVB-S接收器与MMDS频率转换器配合使用。DVB-MC(ETS300749) 10GHz以下数字广播MMDS分配系统标准。基于DVB-C的该标准使具有很多程序的微波