第1章 习题答案(仅供参考)
1 简述数字电视、数字电视接收机与数字电视机顶盒。
数字电视是指包括节目摄制、编辑、发送、传输、存储、接收和显示等环节全部采用数字处理的全新电视系统,也可以说数字电视是在信源、信道、信宿三个方面全面实现数字化和数字处理的电视系统。
数字电视接收机是指能接收、处理和重现数字电视广播射频信号的一种终端设备,数字电视接收机也称数字电视一体机,或简称数字电视机。按国际惯例,数字电视接收机须具备接收、处理地面数字电视广播射频信号并予以重放的能力。 数字电视与数字电视接收机是两种不同的概念。
数字电视机顶盒是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备,它把经过数字化压缩的图像和声音信号解码还原成模拟视音频信号送入普通的电视机。
2 简述“三网融合”及OTT TV的含义。
三网融合,是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,其技术功能趋于一致,业务范围趋于相同,网络互联互通、资源共享,能为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务。
OTT TV 是“Over The Top TV”的缩写,是指基于开放互联网的视频服务,终端可以是电视机、计算机、机顶盒、PAD、智能手机等等。从消费者的角度出发,OTT TV 就是互联网电视,它允许在任何时间、任何地点在任何设备上收看视频节目。
3 为什么要对数字图像信号进行压缩?压缩的依据是什么?
模拟电视视频信号数字化后的数据量非常大,按照4∶2∶2标准进行分量编码,亮度信号的数据传输速率(码率)为108Mbit/s,两个色差信号的码率为108Mbit/s,如果传输信道每赫兹带宽能传输的最高码率是2bit/s,则传输一路数字电视信号则要求216/2=108(MHz)的带宽。为了提高传输效率,一般将数字化的视频信号先进行压缩编码,从数字视频信号中移去自然存在的冗余度,尽量减少图像各符号的相关性,提高图像的传输效率。这个过程就好像将牛奶中水分去掉制成奶粉,在需要时将水倒进去又做成牛奶一样,在接收端则通过解码将图像信号恢复。
视频信号可以压缩的根据主要有两点:一是视频信号中存在大量的冗余度可供压缩,包括图像结构和编码统计方面的冗余度,这种冗余度在解码后可无失真地恢复。另一点是利用人的视觉特性,通过减少表示视频信号的精度,以一定的客观失真换取视频数据压缩。
4 声音压缩的依据是什么?
音频压缩是降低音频信号中的冗余和丢掉音频信号中不相关部分 (凡不能被人耳感觉到的信号),使数字音频的信息量减少到最小程度,但同时又能精确地再现原始的声音信号。 声音压缩的依据主要有人其阈值特性、掩蔽效应和听觉阈值特性。
5 信道编码与信源编码有哪些异同点?
信道编码的实质是提高信息传输的可靠性,或者说增加整个系统的抗干扰能力。而信源编码就是在原始信源信号中移去自然存在的冗余度,以达到用尽可能少的数码来有效地表示信源信号,从而降低码率,压缩频带。
前者是为了使信源具有检错和纠错能力,按一定的规则在信源编码的基础上增加一些
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冗余码元(又称监督码元),使这些冗余码元与被传信息码元之间建立一定的关系;而后者是因原始信源信号在数字化过程中存在时间或空间的冗余度,不利于在信道上有效传输。所以在数字电视中必须先进行信源编码,后进行信道编码。
简单地说信源编码是提高系统传输效率,而信道编码提高系统传输的可靠性。
6 画出数字电视码流之间的层次关系图,简述TS包的结构,TS包长度是多少? 数字电视码流主要有基本码流 (ES)、打包基本码流 (PES)、节目码流 (PS) 与传输码流 (TS),这几种码流既不相同,又是相互关联的,它们之间的层次关系如图1-1所示。
图 1-1 数字电视码流之间的层次关系
传输码流包的结构是由包头与有效载荷组成,包长度是固定的,总是188个字节。包的前4个字节为包头,包头后面就是需要传送的有用信息,包括音频、视频或数据信息。
7 画出系统复用器的流程图。
复用流程如图1-2所示。
图 1-2 复用流程图
8 数字电视有哪几种传输方式?每种方式的调制方式是什么?
目前数字电视主要有三种传播方式:数字电视地面开路广播、数字电视有线广播、数字电视卫星广播。
目前国际上数字电视地面广播主要采用两种调制制式:即美国提出的VSB (残留边带) 调制方式以及欧洲提出的COFDM (编码正交频分复用) 调制方式,我国采用时域同步正交频分复用调制 (TDS-OFDM) 方式;数字电视卫星广播其调制方式在世界范围内都统一采用QPSK (正交移相键控) 方式;数字电视有线广播其调制方式大多都采用QAM (正交幅度调制) 方式。
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