數(shù)字電視相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用 （3）

二、數(shù)字電視相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介
　　1.數(shù)字電視廣播流程及實(shí)現(xiàn)手段
數(shù)字電視廣播，其信號(hào)流程括制作（編輯）、信號(hào)處理、廣播（傳輸）和接收（顯示）幾個(gè)過程。
目前用于數(shù)字節(jié)目制作的手段主要有：數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和數(shù)字照像相機(jī)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字編輯機(jī)、數(shù)字字幕機(jī)；用于數(shù)字信號(hào)處理的手段有：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）、壓縮、解壓、縮放等技術(shù)；用于傳輸?shù)氖侄斡校旱孛鎻V播傳輸、有線電視（或光纜）傳輸、衛(wèi)星廣播（DSS）及寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)（ISDN）、DVD等；用于接受顯示的手段有：陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器、等離子體顯示器、投影顯示（括前投、背投）等。
　　2.數(shù)字電視關(guān)鍵技術(shù)
以上所述的各種手段中括了數(shù)字電視系統(tǒng)中各種主要的技術(shù)，全數(shù)字高清淅度電視對(duì)各種技術(shù)要求更高。原國(guó)家科委所組織的HDTV總體組在攻關(guān)過程中涉及九個(gè)單位，括七個(gè)專項(xiàng)課題。這七個(gè)專項(xiàng)課題雖然不完全括數(shù)字電視廣播流程中的所有技術(shù)，但涉及了所有關(guān)鍵技術(shù)。
在這七個(gè)專項(xiàng)課題中信源編解碼、復(fù)用、信道編解碼及調(diào)制解調(diào)是HDTV的技術(shù)核心。
　　3.數(shù)字電視的信源編解碼技術(shù)
信源編解碼技術(shù)括視頻壓縮編解碼技術(shù)及音頻壓縮編解碼技術(shù)。在我國(guó)的HDTV功能樣機(jī)研制中，視頻壓縮編解碼技術(shù)由上海交大、天津大學(xué)、電子科學(xué)研究院共同完成；音頻壓縮編解碼技術(shù)由電子部三所完成。
　　3.1視頻編解碼技術(shù)是&9;HDTV的技術(shù)難點(diǎn)
數(shù)字電視尤其數(shù)字高清晰度電視與模擬電視相比，在實(shí)現(xiàn)過程中 ， 為困難的部分就是對(duì)視頻信號(hào)的壓縮。在1920×1080顯示格式下，數(shù)字化后的碼率在傳輸中高達(dá)995Mbit/s，這比現(xiàn)行模擬電視的傳輸信息量大得多。因而數(shù)字電視的圖像不能象模擬電視的圖像那樣直接傳輸，而是要多一道壓縮編碼工序。
視頻編碼技術(shù)主要功能是完成圖像的壓縮，使數(shù)字電視的信號(hào)傳輸量由995Mbit/s減少為20～30Mbit/s。視頻編碼計(jì)算時(shí)主要有以下客觀依據(jù)：（1）圖像時(shí)間的相關(guān)性。視頻信號(hào)由連續(xù)圖像組成，相鄰圖像有很多相關(guān)性，找出這些相關(guān)性就可減少信息量。（2）圖像空間的相關(guān)性。例如圖像中有一大塊單一顏色，那么不必把所有像素存貯。（3）人眼的視覺特性。人眼對(duì)原始圖像各處失真敏感度不同，對(duì)不敏感的無關(guān)緊要的信息給予較大的失真處理，即使這些信息全部丟失了，人眼也可能覺察不到；相反，對(duì)人眼比較敏感的信息，則盡可能減少其失真。（4）事件間的統(tǒng)計(jì)特性。事件發(fā)生的概率越小，則其熵值越大，表示信息量越大，需分配較長(zhǎng)的碼字；反之，發(fā)生的概率越大，則其熵值越小，只需分配較短的碼字。
　　3.2音頻編解碼技術(shù)
與視頻編解碼相同，音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。聲音信號(hào)數(shù)字化后，信息量比模擬傳輸狀態(tài)大得多，因而數(shù)字電視的聲音不能象模擬電視的聲音那樣直接傳輸，而是要多一道壓縮編碼工序。
音頻信號(hào)的壓縮編碼主要利用了人耳的聽覺特性。（1）聽覺的掩蔽效應(yīng)。在人的聽覺上，一個(gè)聲音的存在掩蔽了另一個(gè)聲音的存在，掩蔽效應(yīng)是一個(gè)較為復(fù)雜的心理和生理現(xiàn)象，括人耳的頻域掩蔽效應(yīng)和時(shí)域掩蔽效應(yīng)。（2）人耳對(duì)聲音的方向特性。對(duì)于2KHZ以上的高頻聲音信號(hào)，人耳很難判斷其方向性，因而立體聲廣播的高頻部分不必重復(fù)存貯。
　　3.3信源編解碼的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際上對(duì)數(shù)字圖像編碼曾制訂了三種標(biāo)準(zhǔn)，主要用于電視會(huì)議的H.261，主要用于靜止圖像的JPMG標(biāo)準(zhǔn)，主要用于連續(xù)圖像的MPEG標(biāo)準(zhǔn)。