1、谈核色变,数字媒体概论(4),数字电视(2),LOGO,电视的一般原理,作为一种传播媒介,电视的运作流程包括制作、播送与接收三大部分。 制作主要在电视台进行,节目在演播室或事件现场用摄像机拍摄完成后,其录像素材经过后期制作变为完成作品,制作好的节目根据时刻表送入发射机进行播送。,播送是将节目信号加载到无线电波上进行点对面的传送;大致有3种方式,即地面广播,卫星广播和有线广播。,接收:指终端用户通过天线或电缆接口,将载有电视节目信号的电波引入自家的电视接收机进行解调(把节目信号提取出来),最后还原为电视音像以供收看。 在整个流程中起决定作用的是播送部分,制作和接收部分都受其节制。可以说整个电视发
2、展史实际上就是如何做到把动像尽量少失真地传送到远方的历史。 传统的模拟电视正是因为无法实现高保真地传送音像信号而即将被数码电视取代。,无线电波,播送电视信号的关键是如何最大限度地利用无线电波的特性。无线电波是电磁波的低频部分(电磁波:在导体中当电流方向发生改变时,其周围便会产生磁场,当电流的这种波动以极快的频率发生时,就会产生电磁震荡,交变电磁场会以光速,即每秒30万公里速度向周围辐射、传播能量。),无线电频谱波段,不同频段无线电波传播方式,低频LF(长波)绕射能力强,主要以地波(沿地球表面辐射)方式传播; 高频HF(短波)主要以天波(经电离层反射)传播; 中频MF(中波)介于二者之间; 甚高
3、频VHF(米波)以上会穿透电离层直射出去,属高空波。 电视信息量大,占用频带宽,故只能用VHF以上的高频电波。,调制、解调,调制:电波是种载体(载波),当要传播节目时,还需要把电视信号加载在载波上,这个过程即调制。 解调:在接收端把电视信号从载波上提取出来的过程叫解调。 在广播中有两种调制方式:调幅,AM,即载波振幅大小随信号改变。调幅波频带窄,高声不丰富,音色不好,易受干扰,故仅用于中短波收音广播。调频,FM,即载波频率随信号大小改变。频带宽,容纳的信号量大,高频丰富逼真,噪音小,故电视和高音质广播均采用它。,卫星广播的两种方式,点对多点的转播,即接收者为少数电视台和机构单位,再由他们通过有
4、线电视向广大用户转播。当前各省电视台,都有卫星频道节目,它们落地便有赖于这种方式。 点对面的卫星直播,即通过发射大功率的直播卫星,直接面向家庭用户广播。 后者直播到户的方式势头更盛。,电视成像原理,像素:图像的最小组成元素,这种命名类似于物质的最小单位元素。由于人眼的分辨率是有限的,任何一幅静像都可看成由一系列排列整齐的极小的亮点构成,这些小点亮暗不同,颜色有差异,人们把这些携带有不同明暗色彩信息的小点成为。 像素越小,排列越紧密,图像就越清晰(如果像素小到超过人眼的分辨率,像素再增加,图像看起来也不会更清晰。) 电子扫描:对构成图像的所有像素从左到右、从上到下,一行接一行进行扫描,以便把像素
5、携带的信息提取出来。 电子扫描是光电子成像的关键。,逐行扫描、隔行扫描,电视图像最理想的应当是逐行扫描,这样形成的图像清晰稳定,然而它占用的带宽较多。 隔行扫描:即将一幅完整的图像分成两场分别进行扫描,第一场扫描奇数行1、3、5第二场扫描偶数行2、4、6奇偶行交替扫描,最后投射到显像管屏幕上的便是一幅完整的静像。 隔行扫描比逐行扫描信息量减少了一半,这意味着占用的带宽也减少了一半。,为什么需要数字电视,模拟电视的缺陷: 现有体制的模拟电视每帧扫描行数为525/625行,加上信号传输、转接多方面的影响,实际在收看时主观评价清晰度为320线-360线之间,对于小屏幕电视机基本上满足要求,但随着屏幕
6、尺寸的增加,将会影响观看效果。,现有的模拟电视采用隔行扫描,导致帧频下降到每秒25-30帧,低于人眼的视觉暂留时间,引起闪烁等现象,是观众长期看电视觉得疲劳。此外,目前电视也与电影一样采用宽屏显示,16:9,甚至20:9,这样对模拟电视带来了新的困境。,模拟信号在传输过程中噪声逐渐积累,很难予以消除,若经过多次转接传输和复制,图像质量会更明显的下降,为了保证最终的观看效果,必须加大发射台的功率,从而造成更多的环境问题。,在地面广播运行下,鉴于周围建筑和高山会使信号产生多路径反射而引起的干扰,在电视画面会出现重影,严重影响收视质量,并且很难消除。,模拟制电视虽然采用AM调制来传送图像信号,其整个
7、频带也要达到6MHz(M制)或8MHz。进行卫星转播时,模拟制图像信号为了提高信噪比采用调频方式,其带宽要扩展到2736MHz,若要传送高清晰度电视,带宽至少不低于54MHz,相当于占用了一个卫星转发器的容量,频段利用率显著下降,这也是模拟制难以解决的课题。,模拟信号不易高质量地存储,更难解决各种图形特技工作,如图像旋转、放大和缩小,不同画面的拼接、多画面浏览以及互动电视等方面。,模拟电视信号对传输通道有着严格的要求,无论通过馈线传输,还是经过电路转移,均会在传输系统中产生线性失真,从而导致波形失真,群时延变差。此外,在传输过程中的非线性失真,由于出现了新的频率成分,不仅影响到画质,也会使伴音
8、失真。,模拟声在音质提高上也受到一定的限制。,数字电视的优点,数字电视的实现可以分为制作、播出端数字化、传输环节数字化、接收端数字化。 数字化的演播室。,数字化传输,terrestrial 地面 cable 电缆 satellite 卫星,数字化接收端:数字电视接收机顶盒。 缺陷:价格成本及维修升级费用过高。更新数字高清设备需要的高费用、 高消耗只能通过银行贷款的形式予以实现。,DVB数字电视标准,DVB, 数字视频广播Digital Video Broadcasting的缩写, 是由DVB项目维护的一系列国际承认的数字电视公开标准。DVB项目是一个由300多个成员组成的工业组织,它是由欧洲电
9、信标准化组织, 欧洲电子标准化组织和欧洲广播联盟联合组成的联合专家组发起的。,1993年,欧洲成立了国际数字视频广播组织(DVB组织)。DVB组织决定新的技术必须是建立在MPEG-2压缩算法上的数字技术,必须是以市场为导向的数字技术。 DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统,在此系统内的各种传输方式之间的转换有最简单的方式,尽可能的增加通用性。,DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准:DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、
10、DVB-MS和DVB-MC。,dvb-s,dvb-s标准是为满足卫星转发器的宽带及卫星信号的传输特点而设计的,它既可用于固定卫星业务FSS,又可用于直播卫星业务DBS. 运用dvb-s即可直接传送dtv节目,也可先将模拟电视信号数码化,利用卫星传送给用户后再转换成模拟电视供用户观看,这样可充分发挥dvb-s节目量大、信号质量高、抗干扰性强的特点。 我国经过几年的努力,到现在已基本采用dvb-s转播卫星节目,这就是说我国在卫星领域已基本实现数码化了。,DVB-C,该标准以有线电视网作为传输介质,载波调制有16/32/64 QAM 3种方式。 DVB-C已被大多数国家选为有线电视标准,目前也被我国广电总局定为部颁标准。,