数字电视基础培训

1、1 数字电视基础培训数字电视基础培训 Part 1Part 1 Confidential 2 内容内容 数字与模拟 图像压缩 数字调制基础 数字电视标准 数字电视传输体系 数字电视服务体系 小结 参考文献 Confidential 3 数字与模拟数字与模拟 Analog Digital Confidential 4 图像压缩图像压缩 为什么要进行压缩编码 数字复合NTSC : 143Mbps 数字复合PAL : 177Mbps 数字分量ITU-R 601 : 270Mbps Confidential 5 图像压缩图像压缩 Confidential 6 图像压缩图像压缩 压缩标准：压缩标准： J

2、PEG： Joint Picture Experts Group Motion-JPEG MPEG：Moving Picture Experts Group MPEG-1 MPEG-2 MPEG-3 MPEG-4 Confidential 9 图像压缩图像压缩 Video In Coded frames Quantize Variable Length Coder DCTMUXBUFFER rate control lossless Add Pass / Subtract Anchor frame store Motion Estimation predicetd frame store GO

3、P Control Motion Vectors 422 to420 inverse DCT Confidential 10 图像压缩图像压缩 12345678910111213 I 1 P 4 B 2 B 3 P 7 B 5 B 6 P 10 B 8 B 9 I 13 B 11 B 12 12345678910111213 Confidential 11 图像压缩图像压缩 PES packet payloadPES packet header Audio or Video Elementary Stream TS Packet TS Packet Header Confidential 12

4、 图像压缩图像压缩 Elementary streams Video AudioMPEG Audio Encoder MPEG Video Encoder Internal Multiplexer Basic Encoder Function SPTS - Single program MPEG Transport streams PSI MPTS - Multiple program Transport stream Remux PSI/SI Manager Output Adapter Basic Multiplexer Function SPTS - SPTS - SPTS - SPTS

5、 - DATA - Confidential 13 图像压缩图像压缩 0 Channel Complexity Relative Activity 电影 新闻节目 体育节目 20% 40% 60% 80% 100% 电影 新闻节目 体育节目 Confidential 14 数字调制基础数字调制基础 信源编码的目的是提高信源的效率 信道编码的目的是增加传输的可靠性 透明，对所传信息的内容没有任何限定 具有与信道相适应的频谱特征 效率高 包含同步信息 有纠错能力 差错扩散度低 Confidential 15 数字调制基础数字调制基础 00 00 00 01 00 10 00 11 01 00 01

6、 01 01 10 01 11 10 00 10 01 10 10 10 11 11 00 11 01 11 10 11 11 Confidential 16 数字调制基础数字调制基础 Confidential 17 数字调制基础数字调制基础 0000-0011-1001-1111-1100-0111-0101-1000-0110-0010-0100 00 00 00 11 10 01 11 11 11 00 01 11 01 01 10 00 01 10 00 10 01 00 00000011100111111100011101011000011000100100 需要VLC等对数据的优化

7、 Confidential 18 数字电视标准数字电视标准 AV信源 AV 编码压缩 码流复用 信道编码 调制 信道解调 解码 AV解码AV显示 Confidential 19 数字电视标准数字电视标准 标准体系 ATSC DVB 视频编码 MPEG-2 MPEG-2 音频编码 Dolby AC-3 MPEG-2 /Dolby AC-3 地面广播标准/调制方式 8-VSB DVB-T COFDM 有线广播标准/调制方式 无 * DVB-C n-QAM 卫星广播标准/调制方式 QPSK 可选 8PSK、16QAM DVB-S QPSK 欧洲：DVB 美国：ATSC 日本：ISDB-T Confi

8、dential 20 数字电视传输体系数字电视传输体系 有线信道 数字有线电视 无线信道 数字卫星电视 数字地面电视 数字手持电视 Confidential 21 数字电视传输体系数字电视传输体系数字有线电视 16QAM, 32QAM,64QAM,128QAM,256QAM Confidential 22 数字电视传输体系数字电视传输体系数字卫星电视 Confidential 23 数字电视传输体系数字电视传输体系数字地面电视 调制方式： COFDM Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex 2K：1705 8K：6817 Confidenti

9、al 24 数字电视传输体系数字电视传输体系数字地面电视 Confidential 25 数字电视传输体系数字电视传输体系数字手持电视 Based on DVB-T, backwards fully compatible Gives additional features to support Handheld portable and mobile reception battery saving mobility with high data rates, single antenna reception, SFN networks impulse noise tolerance incr

10、eased general robustness support for seamless handover The above have been achieved by adding options Time-slicing for power saving MPE-FEC for additional robustness and mobility 4k mode for mobility and network design flexibility plus additional minor changes, e.g., in signalling DVB-H is meant for

11、 IP-based services via MPE insertion DVB-H can share DVB-T multiplex with MPEG2 services Portable/indoor coverage should be built to the network for fully exploit the DVB-H possibilities businesswise Confidential 26 数字电视传输体系数字电视传输体系数字手持电视 DVB-T UMTS DVB-T transmitter Broadcast Content Provider Mux D

12、TV broadcast network operator ISP Core network UMTS base station mobile operator Mobile terminal DVB-UMTS IMT IBO IB IIIMO Co-operation Platform DVB-H Power consumption is key ! H Confidential 27 数字电视传输体系数字电视传输体系数字手持电视 Based on DVB-T, can share multiplex with DVB-T services IP-based solution, MPE us

13、ed over DVB-T New 1: Time Slicing for power saving New 2: MPE-FEC for mobile performance and tolerance to impulse noise, (reuses memory of time slicing, has effectively a virtual time interleaver) New 3: features to DVB-T PHY Optional 4K mode and 4K symbol interleaver for mobility in large and mediu

14、m sized SFNs Optional in-depth interleaver for 2K and 4K Additional signalling in TPS Mandatory use of cell-ID 5 MHz channels for non-broadcasting bands Confidential 28 数字电视传输体系数字电视传输体系数字手持电视 MUX MPEG-2 TV Service MPEG-2 TV Service MPEG-2 TV Service MPEG-2 TV Service MPE MPE- FEC Time Slicing DVB-H

15、IP- Encapsulator IP 8k 4k 2kDVB-H TPS DVB-T Modulator TS RF RF Transmitter 8k 4k 2k DVB-H TPS DVB-T Demodulator TS MPE MPE- FEC Time Slicing DVB-H IP- Decapsulator IP Receiver New to DVB-H Existing Channel Confidential 29 数字电视传输体系数字电视传输体系数字手持电视 Time Sliced and non-Time Sliced services in common mult

16、iplex Only receiver switched off, transmitter on all the time Support for Time Slicing not mandatory to receive Time Sliced service Even 90% power saving for the front-end can easily be achieved. Uninterrupted service reception with single receiver hand- over. Service 1 (not Time Sliced) Service 2 (

17、Time Sliced) Service 3 (Time Sliced) Service 4 (Time Sliced) Time Capacity share TS bitrate Confidential 30 数字电视传输体系数字电视传输体系数字手持电视 e e e F1 F2 F3 DVB-H IPE -Time Slicing -MPE-FEC DVB-T Tx -4k capable, if needed Repeater -Repeaters may be used. IP-backbone Dense SFN -FFT-size selected according the p

18、lanning requirements -Some operators use 4k some 8k Confidential 31 数字电视服务体系数字电视服务体系 Confidential 32 数字电视服务体系数字电视服务体系 Confidential 33 数字电视服务体系数字电视服务体系 Confidential 34 数字电视服务体系数字电视服务体系 Confidential 35 数字电视服务体系数字电视服务体系 CW ECM EMM CW 视频/音频/ 数据 视频/音频/数据 （已加扰） 视频/音频/数据 （已解扰） 加扰 控制字 生成 ECM 生成 （加密） 用户管理系统

19、（SMS） 用户授权系统 （SAS） 传 输 系 统 解扰 智能卡 Confidential 36 数字电视服务体系数字电视服务体系 OS, drivers, firmware, . Java Virtual Machine Interoperable Application Trans- port Proto- col(s) DVB specific APIs Sun Java APIs DAVIC APIs Data HAVi APIsApplication Manager (Navigator) Interoperable Application (and libraries) Syst

20、em Software Confidential 37 数字电视服务体系数字电视服务体系 Content Delivery Content Creation Content Reception Confidential 38 数字电视服务体系数字电视服务体系 数据广播 音视频内容 数据内容 音视频处理单元 数据广播子系统 复 用 器 CA/SMS系统 网络接口传输网络 用户接收端 数字电视系统 Confidential 39 数字电视服务体系数字电视服务体系 应 用 MPEG-2 TS 流 数据管道 数据流 PESMPEG-2 私有数据段 DSM-CC Section DSM-CC 数据轮播

21、DSM-CC 对象轮播 对象轮播 多协议 封装 数据轮播 Confidential 40 数字电视服务体系数字电视服务体系 Confidential 41 数字电视服务体系数字电视服务体系 Confidential 42 小结小结 数字电视的系统性 数字电视的综合性 数字电视的复杂性 Confidential 43 参考文献参考文献 DVB-7.0 ISO 13818 DiviCom、Alticast、DVB演示文档 Confidential 44 Confidential 45 图像压缩图像压缩 Video In Coded frames Quantize Variable Length C

22、oder DCTMUXBUFFER rate control lossless Add Pass / Subtract Anchor frame store Motion Estimation predicetd frame store GOP Control Motion Vectors 422 to420 inverse DCT Confidential 46 图像压缩图像压缩 0 Channel Complexity Relative Activity 电影 新闻节目 体育节目 20% 40% 60% 80% 100% 电影 新闻节目 体育节目 Confidential 47 数字调制基础数字调制基础 00 00 00 01 00 10 00 11 01 00 01 01 01 10 01 11 10 00 10 01 10 10 10 11 11 00 11 01 11 10 11 11 Confidential 48 数字调制基础数字调制基础 0000-0011-1001-1111-1100-0111-0101-1000-0110-0010-0100 00 00 00 11 10 01 11 11 11 00 01 11 01 01 10 00 01 10 00 10 01 00 00000011100111111100011