數(shù)字電視原理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)/第一章1.說明色溫和相關(guān)色溫的含義。在近代照明技術(shù)中，通常選用哪幾種標準光源？答:色溫:當某一光源的相對輻射功率波譜及相應(yīng)顏色與絕對黑體在某一特定熱力學溫度下的輻射功率波譜及顏色相一致時，絕對黑體的這一特定熱力學溫度就是該光源的色溫，色溫的單位是開（K）。相關(guān)色溫：當某光源的相對輻射功率波譜及相應(yīng)光色只能與某一溫度下絕對黑體的輻射功率波譜及相應(yīng)光色相近，無論怎樣調(diào)整絕對黑體的溫度都不能使兩者精確等效時，使兩者相近的絕對黑體的溫度稱為該光源的相關(guān)色溫。五種標準白光源:標

2、準光源A:色溫為2856K的透明玻殼充氣鎢絲燈。標準光源B:相關(guān)色溫為4874K的輻射，光色相當于正午陽光。標準光源C:相關(guān)色溫為6774K的輻射，光色相當有云的天空光。標準光源D:模擬典型日光的標準照明體D65，相關(guān)色溫為6504K。標準光源E:假想的等能白光(E白)相關(guān)色溫為5500K,。2.彩色三要素的物理含義。答:亮度:光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺。色調(diào):指顏色的類別，通常所說的紅色，綠色，藍色等就是色調(diào)。色調(diào)與光的波長有關(guān)，改變光的波譜成分，就會使光的色調(diào)發(fā)生變化。色飽和度:是指彩色光所呈現(xiàn)色彩的深淺程度。色調(diào)與色飽和度合稱為色度，它既說明彩色光的顏色類別，又說明顏色的深淺程

3、度。3.闡述三基色原理及其在彩色電視系統(tǒng)中的應(yīng)用。答:三基色原理是指自然界中常見的大部分彩色都可由三種相互獨立的基色按不同的比例混合得到。三基色原理是彩色電視的基礎(chǔ)，人眼的彩色感覺與彩色光的光譜成分有密切關(guān)系，但不是決定性的，只要引起的彩色感覺相同，都可以認為顏色是相同的，而與他們的光譜成分無關(guān)。利用三基色原理就可以大大簡化彩色電視信號的傳輸。4.什么是隔行掃描和逐行掃描?答:隔行掃描是指電子束在攝像管的光電靶上拾取圖像信號或在顯像管上重現(xiàn)圖像做勻速直線運動時，將一楨完整的電視畫面分為兩場，每一場包含了一楨中的所有奇數(shù)掃描行或者偶數(shù)掃描行，通常先掃描由所有的奇數(shù)行構(gòu)成的奇數(shù)場，然后再掃描所有的

4、偶數(shù)行構(gòu)成的偶數(shù)場。奇數(shù)場和偶數(shù)場，兩場光柵均勻相嵌，夠成一楨完整的電視畫面。逐行掃描是指電子束在攝像管的光電靶上拾取圖像信號，或在顯像管上重現(xiàn)圖像時，一行緊接一行的掃描一次，連續(xù)掃描完一楨完整的電視畫面。5.隔行掃描有哪些優(yōu)點和缺點？答：優(yōu)點：利用視覺暫留效應(yīng)，在保證無閃爍感的同時，使圖像信號的傳輸帶寬下降一半，可以有效的節(jié)省電視廣播頻道的頻譜資源。缺點:行間閃爍現(xiàn)象；并行現(xiàn)象引起垂直清晰度下降；易出現(xiàn)垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象；隔行掃描產(chǎn)生的視頻信號給壓縮處理和后期視頻制作帶來困難。6.隔行掃描的總行數(shù)為什么是奇數(shù)，而不是偶數(shù)？答:隔行掃描的關(guān)鍵是要使兩場光柵均勻相嵌，否則屏幕上掃描光柵不均勻，甚

5、至產(chǎn)生并行現(xiàn)象，嚴重影響了圖像清晰度。為此，選取一楨圖像總行數(shù)為奇數(shù)，每場均包含有半行。并設(shè)計成奇數(shù)場最后一行為半行，然后電子束返回到屏幕上方的中間，開始偶數(shù)場的掃描；偶數(shù)場第一行也為半行，最后一行為整行。7.如何理解亮度？如何理解對比度？答:亮度是表征發(fā)光物體的明亮程度的物理量，是人眼對發(fā)光器件的主觀感受。在電視機和顯示器中，亮度用于表征圖像亮暗的程度，是指在正常顯示圖像質(zhì)量的條件下，重現(xiàn)大面積明亮圖像的能力。對比度是表征在一定的環(huán)境光照射下，物體最亮部分的亮度與最暗部分的亮度之比。電視機和顯示器的對比度(C)是指在同一幅圖像中顯示圖像最亮部分的亮度(Bmax)和最暗部分的亮度(Bmin)之

6、比。8.什么是圖像分辨力？什么是圖像清晰度？這兩者的聯(lián)系與區(qū)別？答：圖像分辨力:指相關(guān)標準規(guī)定的整個數(shù)字電視系統(tǒng)生成、處理、傳輸和重現(xiàn)圖像細節(jié)的能力。圖像清晰度:電視圖像清晰度是人眼能察覺到的電視圖像細節(jié)的清晰程度，圖像清晰度用電視線做單位。聯(lián)系:圖像清晰度既與電視系統(tǒng)本身的圖像分辨力有關(guān)，也與觀察者的視力狀況有關(guān)。區(qū)別:圖像分辨力是物理性能指標；圖像清晰度是數(shù)字電視接收機和數(shù)字電視顯示器的重要質(zhì)量指標。9.1電視線是否就是1個電視掃描行？答：不是。電視線是重現(xiàn)電視圖像清晰度的單位。電視圖像通過行、場掃描傳送。10.圖像顯示格式是什么？什么是72060P，19201080i，1080p？答：圖

7、像顯示格式是指圖像水平方向和垂直方向的有效像素數(shù)。72060p表示有效掃描行數(shù)為720行，楨頻為60hz的逐行掃描，p是progressive第一個字母，表示逐行掃描。19201080i表示一幀圖像在水平和垂直方向上的有效像素數(shù)分別為1920和1080，掃描方式為掃描，其中i是interlaced的第一個字母，表示隔行掃描。1080p標示有效掃描行數(shù)為1080行的逐行掃描。11.彩色電視廣播為什么傳送亮度信號和色度信號，而不直接傳送三基色信號？答：彩色電視為了與黑白電視兼容，必須傳送一個亮度信號，以便黑白電視機接收。根據(jù)財色具有亮度，色調(diào)和飽和度三個要素的理論，傳送彩色圖像必須選用三個獨立的信

8、號。除了亮度信號外，還必須選擇另兩個信號來代表彩色的色度信息，這兩個信號與色調(diào)和飽和度之間應(yīng)存在確定的相互變換關(guān)系。在彩色電視中常用兩個色差信號B-Y和R-Y來代表色度信息。/第二章1.什么是數(shù)字電視？與模擬電視相比，數(shù)字電視有哪些技術(shù)特點與優(yōu)點？答：數(shù)字電視（DTV）是數(shù)字電視系統(tǒng)的簡稱，是指采用數(shù)字技術(shù)將音頻，視頻和數(shù)據(jù)等信號進行信源編碼，信道編碼和調(diào)制等處理，經(jīng)存儲和實時廣播后供用戶接收播放的電視系統(tǒng)。和傳統(tǒng)的模擬電視相比，數(shù)字電視具有的優(yōu)點如下：電視信號數(shù)字化之后，數(shù)字電視具有畫面清晰，音響效果好等優(yōu)點、便于信號的存儲，可大大改善電視節(jié)目的保存質(zhì)量和復(fù)制質(zhì)量、可以引入數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，使有

9、限的頻譜資源能得到充分利用、便于開展各類有條件接收的收費業(yè)務(wù)、便于開展各種綜合業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)。有利于構(gòu)建三網(wǎng)融合的信息基礎(chǔ)設(shè)施。2.發(fā)展數(shù)字電視的意義？答：發(fā)展數(shù)字電視的真正意義在于，數(shù)字電視廣播系統(tǒng)將成為一個數(shù)字信號傳輸平臺，不僅是整個廣播電視節(jié)目制作和傳輸質(zhì)量得到顯著改善。信道資源利用率大大提升，還可以提供其他增值業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)廣播，電視購物，電子商務(wù)，軟件下載，視頻點播等，是傳統(tǒng)的廣播電視媒體從形態(tài)，內(nèi)容到服務(wù)方式發(fā)生革命性的改變，為三網(wǎng)融合提供了技術(shù)上的可能性。3.什么是HDTV？它和數(shù)字電視之間的關(guān)系如何？答：HDTV（High Definition Television）是高清晰度電

10、視。原CCIR（國際無線電咨詢委員會，改名ITU-R）定義：高清晰度電視是一個透明的系統(tǒng)，一個視力正常的聽眾在觀看距離為顯示屏高度的三倍處所看到的圖像的清晰程度，與觀看原始景物或表演的感覺相同。高清晰度電視的特點：圖像清晰度在水平和垂直方向上均近似為現(xiàn)行模擬電視圖像清晰度的兩倍，圖像分辨率為19201080像素；色域?qū)?，擴大了彩色重現(xiàn)范圍，色彩更加逼真；圖像寬高比從常規(guī)電視的4:3變?yōu)?6:9，符合人眼的視覺特性，視野寬，臨場感強；配有高保真、多聲道環(huán)繞立體聲。關(guān)系：數(shù)字電視業(yè)務(wù)包括數(shù)字高清晰度電視（HDTV）和數(shù)字標準清晰度電視（SDTV）。4.數(shù)字電視有哪些類別？答：類別：從圖像清晰度的角

11、度：數(shù)字高清析度電視HDTV；數(shù)字標準清晰度電視SDTV。按傳輸數(shù)字電視信號的途徑和方式等分類：衛(wèi)星數(shù)字電視；有線數(shù)字電視；地面數(shù)字電視。5.簡述數(shù)字電視系統(tǒng)的組成及其關(guān)鍵技術(shù)。答：數(shù)字電視系統(tǒng)由前端，傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)以及終端組成。前端分為：信源處理、信號處理和傳輸處理。設(shè)備包括數(shù)字攝錄像機，數(shù)字錄像機，非線性編輯設(shè)備，音頻編碼器，視頻編碼器、TS流復(fù)用器、信道編碼器、調(diào)制器等。傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)包括：衛(wèi)星廣播，各級光纖/微波網(wǎng)絡(luò)，有線寬帶網(wǎng)，地面無線傳輸?shù)?，既可單向傳播和發(fā)射，也可組成雙向傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)。終端設(shè)備包括：調(diào)諧器，解調(diào)器，解擾器，信道解碼器，TS流解復(fù)用器，音頻解碼器，視頻解碼器等。關(guān)

12、鍵技術(shù)：信源編解碼，傳輸復(fù)用，信道編/解碼，調(diào)制/解調(diào)，中間件，條件接受以及高清晰度平板顯示技術(shù)。6.國際上主要有哪些數(shù)字電視標準體系？答：國際上主要存在四種數(shù)字電視標準體系：美國的ATSC、歐洲的DVB、日本的ISDB、中國的數(shù)字電視地面廣播傳輸標準（GB 20600-2006）。/第三章1.請說明電視信號數(shù)字化的三個步驟答:采樣：在時間上將模擬信號離散化。量化：用有限個幅度值近似表示原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量，有一定間隔的離散值。編碼：按照一定的規(guī)律，把量化后的離散值用二進制數(shù)字表示，已進行傳輸和記錄。2.如何理解量化是信號數(shù)字化過程中重要的一步，而這一過程又是

13、引入噪聲的主要根源這句話的含義？通過哪些途徑可減小量化誤差？答:理解：量化既然是以有限個離散值來近似表示無窮多個連續(xù)量，就一定會產(chǎn)生誤差，這就是所謂的量化誤差，由此產(chǎn)生的失真也就是量化失真或量化噪聲。途徑：減小量化間隔，即增加量化級數(shù)；采用非均勻量化或非線性量化，即當信號幅度小時取小的量化間隔，而當信號幅度大時取大的量化間隔。對于聲音信號的非均勻量化處理，通常采用壓縮，擴張的方法，即在發(fā)送端對輸入信號進行壓縮處理再均勻量化，在接收端再進行相應(yīng)的擴張?zhí)幚怼?.對單極性信號，若采用用均勻量化，請推導(dǎo)量化信噪比與量化比特數(shù)n之間的關(guān)系。4.什么叫復(fù)合數(shù)字編碼？什么叫分量數(shù)字編碼？它們各有什么優(yōu)缺點？

14、答：復(fù)合數(shù)字編碼是將彩色全電視信號直接進行數(shù)字化，編碼成PCM形式。分量數(shù)字編碼是分別對亮度信號Y和兩色差信號B-Y,R-Y分別進行PCm編碼。分量數(shù)字編碼與復(fù)合數(shù)字編碼相比有如下優(yōu)點：可使從攝像機輸出到發(fā)射機輸入的所有環(huán)節(jié)都是數(shù)字信號的形式，避免了復(fù)合數(shù)字編碼時因反復(fù)解碼所引起的質(zhì)量損傷和器件的浪費，且編碼幾乎與電視制式無關(guān)，大大簡化了國際間的節(jié)目交換。在現(xiàn)代的電視節(jié)目制作技術(shù)中，后期制作的實時預(yù)處理十分重要，常用的靜止圖像和存儲圖像的慢動作回放必須用數(shù)字信號的分離分量來完成。若是復(fù)合數(shù)字編碼還得進行數(shù)字解碼，會引起圖像的質(zhì)量損傷。反之，由于分量編碼只要求采樣頻率與行頻保持一定的關(guān)系，采樣點

15、排列是固定的正交結(jié)構(gòu)，這對行，楨間的信號處理提供了方便。對Y,B-Y,R-Y信號分別進行編碼，在傳輸時可采用時分復(fù)用方式，不會像復(fù)合數(shù)字編碼那樣因頻分復(fù)用帶來亮，色串擾，可獲得高質(zhì)量的圖像。對各分量信號分別進行PCM編碼，亮度信號和色度信號的帶寬可取得高些或低些，便于制定一套適用于各種圖像質(zhì)量需要的可互相兼容的編碼標準。5.ITU-R BT.601建議有哪些內(nèi)容？有何實際意義？答：ITU-R BT.601建議確定了以分量數(shù)字編碼4:2:2標準作為演播室彩色電視信號數(shù)字編碼的國際標準。該建議對彩色電視信號的編碼方式，采樣頻率，采樣結(jié)構(gòu)都做了明確的規(guī)定。該建議考慮到現(xiàn)行的多種彩色電視制式，提出了一

16、種世界范圍兼容的數(shù)字編碼方式，是向數(shù)字電視廣播系統(tǒng)參數(shù)統(tǒng)一化，標準化邁出的第一步。6.請畫圖示意說明4:4:4，4:2:2，4:1:1，4:2:0采樣格式。7.我國數(shù)字電視視頻信號有哪些基本參數(shù)？每幀總掃描行數(shù)1125R、G、B、Y每幀有效掃描行數(shù)1080隔行系數(shù)1:1幀頻/Hz24行頻/Hz27000每行總樣點數(shù)R、G、B、Y2750CR、CB1375模擬RGBY信號標稱帶寬/MHz30采樣頻率/MHzR、G、B、Y74.25CR、CB37.1258.什么是比特并行接口？什么是比特串型接口？擾碼器的作用是什么？答：比特并行接口：每個數(shù)據(jù)字的同位比特均在同一通道上傳輸。比特串行接口：將每一數(shù)據(jù)

17、字的10bit用并/串轉(zhuǎn)換電路變成D9D8D1D0串行數(shù)據(jù)流，用單芯同軸電纜傳輸。擾碼器作用：對原始數(shù)據(jù)進行擾碼處理，或稱隨機化處理，以使數(shù)據(jù)流中的0與1出現(xiàn)的概率接近50%。9.說明壓縮方式攝/錄像機的格式種類與特點。答：Digital Betacam格式：該格式的錄像機使用寬度為12.7mm的涂敷型金屬格式磁帶，是一種記錄分量信號的數(shù)字錄像格式，磁帶最長工作時間為127min。Betacam-SX格式：可錄制8bit4:2:2數(shù)字分量視頻信號；可記錄重放4通道16bit不壓縮數(shù)字音頻信號；可兼容重放模擬信號的Betacam和Betacam-SP格式帶。DV格式：磁帶盒小，磁骨小，機芯小，記

18、錄密度大。DVCPRO-25和DVCPRO-50格式：兩種格式除在磁鼓結(jié)構(gòu)，磁跡數(shù)量等方面有區(qū)別外，磁帶寬度均為6.4mm，具有便于生產(chǎn)，體積小，重量輕，機動靈活的一體化攝像機的特點。/第四章1人耳的聽覺感知特性有哪些？答：感知特性有：響度，音調(diào)，音色，人耳的聽覺掩蔽效應(yīng)。2子帶編碼的基本思想是什么？進行子帶編碼的好處是什么？解：基本思想：子帶編碼是頻率域上尋求壓縮的途徑。首先用一組帶通濾波器將輸入信號分成若干個在不同頻段上的子帶信號，然后將這些子帶信號經(jīng)過頻率搬移轉(zhuǎn)變成基帶信號，再對它們在奈奎斯特速率上分別重新采樣。采樣后的信號經(jīng)過量化編碼，并合并成一個總的碼流傳送給接收端。在接收端，首先把

19、碼流分成與原來的各子帶信號相對應(yīng)的子帶碼流，然后解碼、將頻譜搬移至原來的位置，最后經(jīng)帶通濾波、相加，得到重建的信號。好處：1）可根據(jù)每個子帶信號在感知上的重要性，對每個子帶內(nèi)的采樣值分配不同的比特數(shù)。2）由于分割為子帶后，降低了各子帶內(nèi)信號能量分布不均勻的程度，減少了動態(tài)范圍，從而可以按照每個子帶內(nèi)信號能量來分配量化比特數(shù)，對每個子帶信號分別進行自適應(yīng)控制。3）通過頻帶分割，各個子帶的采樣頻率可以成倍下降。3什么叫聽閾？什么叫痛閾？什么叫頻域掩蔽？什么叫時域掩蔽？聽閾：當聲音強度減弱到人耳剛剛可以聽見時，此時的聲壓級稱為最小可聽閾值。痛閾：當聲音增強到使人耳感到疼痛時，這個聽覺閾值稱為“痛閾。

20、頻域掩蔽（同時掩蔽）是指掩蔽音與被掩蔽音同時作用時發(fā)生掩蔽效應(yīng)，又稱同時掩蔽。時間域掩蔽（異時掩蔽）：在一個強音信號之前或之后的弱音信號，也會被掩蔽掉。4什么是臨界頻帶？簡述它在音頻編碼中的應(yīng)用。臨界頻帶是指如果掩蔽信號覆蓋一定的頻率范圍，其帶寬逐漸增大時，掩蔽效應(yīng)并不隨著帶寬的增大而改變，直到帶寬超過某個值，掩蔽效應(yīng)才不再保持不變，這個帶寬就是臨界頻帶。應(yīng)用：在按臨界頻帶劃分子帶時，低頻段取的帶寬窄，即意味著對低頻有較高的頻率分辨率，在高頻段時則相對有較低的分辨率。這樣分配，符合人耳的靈敏度特性，可改善對低頻段壓縮編碼的失真。5.為什么要對圖像數(shù)據(jù)進行壓縮？其壓縮原理是什么？圖像壓縮編碼的目

21、的是什么？目前有哪些編碼方法？原因：視頻信號數(shù)字化之后，巨大的數(shù)據(jù)量給存儲和傳輸帶來的壓力。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)以壓縮編碼的形式存儲、傳輸，節(jié)約存儲空間，提高通信信道的傳輸效率，使計算機實時處理視頻信息，保證播放出高質(zhì)量的視頻節(jié)目。壓縮原理：數(shù)據(jù)壓縮的理論基礎(chǔ)是信息論。從信息論的角度來看，壓縮就是去掉數(shù)據(jù)中的冗余，即保留不確定的信息，去掉確定的信息（可推知的)，也就是用一種更接近信息本質(zhì)的描述來代替原有冗余的描述。目的：在保證重建圖像質(zhì)量一定的前提下，以盡量少的比特數(shù)來表征圖像或視頻信息。6.一個無記憶信源有4種符號0、1、2、3。己知p（0）=3/8，p（1）=1/4，p（2）=1/4，p（3）=1

22、/8。試求由6000個符號構(gòu)成的符號序列所含的信息量。7一個信源包含6個符號，它們的出現(xiàn)概率分別為0.3、0.2、0.15、0.15、0.10，0.10，試用二進制碼元的哈夫曼編碼方法對該信源的個符號作信源編碼，并求出碼字的平均長度和編碼效率。8.設(shè)有一個信源具有4個可能出現(xiàn)的符號X1，X2，X3，X4，其出現(xiàn)的概率分別為1/2，1/4，1/8，1/8。請以符號序列X2X1X4X3X1為例解釋其算術(shù)編碼和解碼過程首先4個符號X1，X2，X3，X4把單位區(qū)間按比例分成4份，符號序列第1個符號為X2，則編碼結(jié)果落在了區(qū)間1/2，3/4）；將此區(qū)間按比例再分為4份，符號序列第2個符號為 X1，則編碼

23、結(jié)果落在區(qū)間1/2，5/8）；將此區(qū)間按比例再分為4份，符號序列第3個符號為 X3，則編碼結(jié)果落在區(qū)間39/64，5/8）；將此區(qū)間按比例再分為4份，符號序列第4個符號為 X4，則編碼結(jié)果落在區(qū)間159/256，319/512）；將此區(qū)間按比例再分為4份，符號序列第5個符號為 X1，則編碼結(jié)果落在區(qū)間159/256，637/1024），以此類推。編碼到第5個符號，編碼的結(jié)果為159/256，637/1），即0，0.）區(qū)間任一數(shù)字，比如0.。當收到0進行解碼。；首先，該數(shù)字在1/2，3/4），即0.5，0.75）區(qū)間，故解出第1個符號為 X2；該數(shù)字又落在了1/2，3/4）區(qū)間更小區(qū)間的1/2，

24、5/8），即0.5，0625）中，故解出第2個符號為 X1；再細化區(qū)間，39/64，5/8）即0，0.625）包含收到的碼字，故解出第3個符號為 X4 ,以此類推，細化到159/256，319/512），即0，0），解出第4個符號為X3；細化到159/256，637/1024），即，0），解出第5個符號為由此解出符號序列為X1。由此解出符號序列為X2X1X4X3X1。9.試對算術(shù)編碼和哈夫曼編碼進行比較，算術(shù)編碼在哪些方面具有優(yōu)越性？答：哈夫曼編碼是一種分組碼，算術(shù)編碼是一種非分組碼，它用一個浮點數(shù)值表示整個信源符號序列，克服了哈夫曼編碼用一個特定的整數(shù)碼長）代碼表示一個信源符號的缺點，可以更

25、逼近無失真信源編碼的極限。10.請說明預(yù)測編碼的原理，并畫出 DPCM編解碼器的原理框圖。預(yù)測編碼的基本原理就是利用圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性，利用已傳輸?shù)南袼刂祵Ξ斍靶枰獋鬏數(shù)南袼刂颠M預(yù)測，然后對當前像素的實際值與預(yù)測值的差值（即預(yù)測誤差）進行編碼傳輸。11.預(yù)測編碼是無失真編碼還是限失真編碼？為什么？答：預(yù)測編碼是通過減小圖像信號在時間上和空間上的相關(guān)性來進行數(shù)據(jù)壓縮的，其基本原理是利用鄰近像素之間存在的相關(guān)性，將某一個像素點的灰度值用與它相鄰近的像素點的灰度值來估計，并把估計值與實際值之差值作為樣本進行編碼。如果這個差值即預(yù)測誤差，不被量化而直接編碼傳送，就是無失真編碼。如果允許壓縮過程中，存在客

26、觀信息損失（在保證傳輸質(zhì)量的前提下），則可以進一步利用人的主觀視覺特性，對預(yù)測誤差量化后再編碼傳送，就是限失真預(yù)測編碼。因為量化的過程是失真產(chǎn)生的根源。12.DCT能不能壓縮數(shù)據(jù)，為什么？請說明 DCT編碼的原理。答：DCT本身并不能壓縮數(shù)據(jù)，它只把信號映射到另一個域，但由于變換后系數(shù)之間的相關(guān)性明顯降低，為在變換域里進行有效的壓縮創(chuàng)造了有利條件。13.目前最常用的運動估值算法是什么？其假設(shè)的前提條件是什么？塊大小的選擇與運動矢量場的一致性是如何考慮的？答：（1）塊匹配算法。（2）假設(shè)的前提條件：位于同一圖像子塊內(nèi)的所有像素都作相同的運動，且只作平移運動。（3）方塊大小的選取受到兩個矛盾的約束

27、：塊大時，一個方塊可能包含多個作不同運動的物體，塊內(nèi)各像素作相同平移運動的假設(shè)難以成立，影響估計精度；但若塊太小，則估計精度容易受噪聲干擾的影響，不夠可靠，而且傳送運動矢量所需的附加比特數(shù)過多，不利于數(shù)據(jù)壓縮。14簡述運動自適應(yīng)幀內(nèi)插的原理及其特點。答：運動自適應(yīng)幀內(nèi)插的原理如圖所示。在內(nèi)插幀第K-1幀中，該運動物體的中心處于(x1+(1/2)dx,y1+(1/2)dy)處，即該幀中位于(x1+(1/2)dx,y1+(1/2)dy)處的像素值應(yīng)由第 K-2幀中位于(x1,y1)的像素值和第K幀中位于(x1+dx,y1+dx)的像素值內(nèi)插得到。/第五章1.聲音壓縮的依據(jù)是什么？MPEG-1編碼利

28、用了聽覺系統(tǒng)的什么特性？答：1)依據(jù)心里學模型以及聲音樣本數(shù)據(jù)的相關(guān)性;2)利用了聽覺系統(tǒng)的閾值特性和掩蔽效應(yīng)。2.MPEG-1音頻比特流數(shù)據(jù)幀中的比例因子起什么作用？答：充分利用量化器動態(tài)范圍，通過比特分配和比例因子配合，可以相對降低量化噪聲電平。3什么叫5.1聲道環(huán)繞立體聲？答：杜比AC-3系統(tǒng)有6個獨立聲道，左/右聲道，中置聲道，左/右環(huán)繞聲道和低頻音效增強聲道。前五個稱為主聲道，頻帶范圍為20HZ-20KHZ，超低音聲道叫0.1聲道。4.簡述杜比AC-3的音頻編碼原理，并畫出編碼器原理框圖？5怎樣理解AC-3的音頻編碼中的“指數(shù)”、“尾數(shù)”、“指數(shù)策略”？答：時域的PCM取樣信號從時域

29、變換到頻域，得到一系列的頻率系統(tǒng)，每個頻率以二進制指數(shù)形式表示，即由一個指數(shù)和一個尾數(shù)構(gòu)成，指數(shù)反映信號的頻譜包絡(luò)，用頻譜包絡(luò)決定分配給每個尾數(shù)，獲取高的聲音質(zhì)量，因此需對每一個歸一化尾數(shù)的比特進行優(yōu)選化分配，用頻譜包絡(luò)（指數(shù)）決定分配給每個尾數(shù)多少比特。6.數(shù)字電視信源編碼遵循什么標準？答：世界各國視頻大部分遵循MPEG-2標準的第二部分，音頻用MPEG-1第三部分中的層二或杜比AC-3標準或MPEG-2 AAC。7.國際上主要有哪些數(shù)字音視頻編碼標準？答：（1）ITU-T推出的H.26X(包含H.261-H.264,和H.263+/+)。（2）ISO/IEC推出的MPEG系列標準。（3）我

30、國自主的AVS8.壓縮數(shù)字視頻數(shù)據(jù)量的基本原理是什么？答：數(shù)據(jù)壓縮的理論基礎(chǔ)是信息論。壓縮就是去掉數(shù)據(jù)中的冗余。視頻信號壓縮主要依據(jù)視覺特性、圖像本身的特點及信號的統(tǒng)計規(guī)律。利用視覺特性，最大限度的去除視頻圖像序列的空間、時間冗余度和編碼數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計冗余度。9.MPEG-1、MPEG-2定義了哪幾種編碼圖像類型？哪類壓縮比高，哪類低？答：（1）三種，I幀P幀B幀，分別為幀內(nèi)編碼幀，前向預(yù)測編碼幀，雙向預(yù)測編碼幀。（2）B幀壓縮比高，I幀壓縮比低。10.幀重排的基本原理是什么？答：由于B幀需要前后參考幀編碼前后進行編碼，為此，MPEG視頻編碼器輸出碼流的幀順序，解碼器輸入碼流的幀順序要進行重新排

31、序，同理送去顯示幀的順序也要重排，這就是幀重排。11.請畫出MPEG-1視頻編碼的原理框圖，說明框圖中每個模塊的功能，并回答下列問題。（1）在具有運動補償?shù)膸g預(yù)測編碼中，如果運動矢量估計得不準，產(chǎn)生的后果是什么？是否會產(chǎn)生圖像失真？為什么？答：殘差大，質(zhì)量差，會產(chǎn)生圖像失真。 （2）經(jīng)上述編碼器壓縮的圖像，在解壓縮之后會出現(xiàn)“方塊效應(yīng)”，產(chǎn)生“方塊效應(yīng)”的根源是什么？答：由于視頻在壓縮編碼的時候用到的 DCT 變換是基于塊的，以及 幀內(nèi)幀間編碼都是 基于宏塊劃分的。（3）在DCT變換之后進行Zig-zag掃描的目的是什么？答：把二維系數(shù)矩陣變?yōu)橐痪S數(shù)組序列，然后再進行游程編碼，以降低“0”的

32、輸出。12.MPEG-2視頻編碼中的“級“和“類”的概念。答：MPEG-2在針對不同的應(yīng)用，規(guī)定不同壓縮處理的方法，即不同的語法子集，稱為“類”由于同一語法中，需要的輸入圖像格式可能差別很大，又提出級的概念，級規(guī)定了語法元素的取值范圍“類“規(guī)定了可以使用哪些語法元素。13.MPEG-2比MPEG-2在哪些方面做了擴展和改進？MPEG-2有按幀編碼和按場編碼，MPEG-2增加了隔行掃描，MPEG-1只支持逐行掃描，對運動補償和DCT變換也有擴充，提高壓縮編碼效率。MPEG-2增加了可分級編碼模式，視頻壓縮一次，以不同時間的分辨率，空間分辨率或視頻質(zhì)量進行解碼。MPEG-2定義了“類”和“級”的概

33、念。MPEG-2標準適用范圍廣，具有較強的通用性，也就是說充分考慮到了各種應(yīng)用的不同要求，制定了一種統(tǒng)一的語法。14.MPEG-2中的MPML圖像格式時DVD視頻信號的標準，若不采取壓縮技術(shù)一張容量為4.7GB的單面光盤，存儲的圖像信息能夠連續(xù)播放的時間？解：MPEG-2中的MPML圖像格式為720X576X25，設(shè)8bit量化，則每秒數(shù)據(jù)量為（720X576X8+360X576X8+360X576X8）X25bit=165.888Mbit=0.GB一張容量為4.7GB的單面光盤，存儲的圖像信息能夠連續(xù)播放的時間為4.7/0.s=243s15.請畫出MPEG-4基于內(nèi)容的視頻編/解碼器結(jié)構(gòu)框圖

34、？16. H.264標準有哪些主要特性？1、H.264視頻編碼結(jié)構(gòu)從功能和算法上分為視頻編碼層和網(wǎng)絡(luò)抽象層。2、采用基于空間域的幀內(nèi)預(yù)測編碼，去除相鄰塊間的相關(guān)性，極大地提高了幀內(nèi)編碼效率。3、支持可變的塊尺寸及更小塊尺寸的運動補償預(yù)測。4、支持高精度的亞像素運動估計。5、采用多參考幀的運動補償預(yù)測。6、使用加權(quán)預(yù)測。7、H.264引入了去塊效應(yīng)環(huán)路濾波器。8、采用整數(shù)變換與量化。采用4X4整數(shù)變換來對幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測的差值數(shù)據(jù)進行變換編碼。9、H.264提供基于上下文的自適應(yīng)變長編碼和基于上下文的自適應(yīng)二進制算數(shù)編碼。10、在H.264標準中，I片，P片，B片，SP片，SI片。17.AVS

35、視頻編碼標準與H.264標準相比，其性能怎樣？有何優(yōu)勢？答：AVS視頻與H.264在幀內(nèi)預(yù)測方面性能基本相當，多參考幀預(yù)測方面采用兩幀時相當，幀數(shù)增加性能提高不明顯。變塊大小運動補償AVS降低了約0.1dB，B幀宏塊直接編碼模式AVS提高0.2dB0.3dB。變換與變量間AVS提高約0.1dB，熵編碼AVS降低約0.5dB。/第六章MPEG2的四種類型碼流:基本流(ES：含壓縮的音視頻數(shù)據(jù)及輔助數(shù)據(jù))，打包的基本流(PES：視頻ES和音頻ES分別按一定的格式打包，構(gòu)成具有某種格式的打包的基本流，分別稱為視頻PES和音頻PES。PES是復(fù)用過程中的邏輯結(jié)構(gòu)，不用于存儲和傳輸),節(jié)目流(PS:由具

36、有公共時間基準的一個或多個視頻/音頻PES復(fù)用而成的單一碼流),傳送流(TS:由具有一個或多個獨立時間基準的一路或多路節(jié)目的多個視頻/音頻PES復(fù)用而成的單一碼流)。1.MPEG-2標準的系統(tǒng)部分為什么要定義節(jié)目流(PS)和傳輸流(TS)?它們分別是針對哪種應(yīng)用場合而設(shè)計的？PS復(fù)用和TS復(fù)用有什么區(qū)別？答：1）原因：不同應(yīng)用場合中，傳輸媒體的質(zhì)量不同。2）PS是為相對無碼的本地應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計的，以交互式多媒體環(huán)境和媒體存儲管理系統(tǒng)為應(yīng)用目標，一般用于誤碼率較小的演播室和存儲媒介等場合。TS是為易發(fā)生誤碼的傳輸信道環(huán)境和有損存儲媒質(zhì)設(shè)計的。3）區(qū)別：PS是由具有公共時間基準的一個或多個視頻/音

37、頻PES復(fù)用而成的單一碼流。TS是由具有一個或多個獨立時間基準的一路或多路節(jié)目的多個視頻/音頻PES復(fù)用而成的單一碼流。2.數(shù)字電視碼流標準的語法定義中為什么要規(guī)定同步頭信息。原因：在TS包的包頭中含一個同步字節(jié)(sync_byte)，其值固定為0100 0111(047)，用于建立包的同步。3.簡述TS包的組成，TS包的長度為多少字節(jié)(B)。答：組成:TS包的長度是固定的，共188B,分為包頭和凈荷。TS包的凈荷部分放置的是PES包。TS包的包頭提供關(guān)于傳輸方面的信息，其長度是不固定的，分為前32bit和自適應(yīng)字段。包頭的前32bit是最小包頭，在這個頭部中最重要的信息是：1）同步字節(jié)2）傳

38、輸誤碼指示3）包標識符（PID）4）連續(xù)計數(shù)器4.PSI（節(jié)目特定信息）的五種表:節(jié)目關(guān)聯(lián)表節(jié)目映射表條件接收表網(wǎng)絡(luò)信息表傳送流描述表5.如何理解PSI和SI中的表和段(section)的概念。答:在PSI和SI中，表是一種概念性的機制，它是對PSI/SI的一種結(jié)構(gòu)性的描述，不是一種實際的語法描述方式。PSI/SI表被分成為一個或若干個段表示，然后插入到TS包中。段是一個語法結(jié)構(gòu)，一個數(shù)據(jù)段則是按照語法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的一個數(shù)據(jù)包，用于將所有PSI/SI映射成為MPEG-2的TS包。表是由具有相同的表標識符(table_id)的一系列子表構(gòu)成.6.數(shù)字電視碼流通過什么機制表達碼流中各信息之間的邏輯

39、關(guān)系？答：數(shù)字電視碼流通過PSI/SI表和TS包標識符(PID)來表達碼流中各信息之間的邏輯關(guān)系。/第七章1、試解釋以下術(shù)語:誤碼率和誤符號率、信息碼元和監(jiān)督碼元、許用碼組和禁用碼組、碼距與最小漢明距離、編碼效率、頻譜效率、信噪比和載噪比、香農(nóng)限。（1）誤碼率：也稱誤比特率（Bit Error Ratio,BER），是指在經(jīng)系統(tǒng)傳輸后,送用戶的接收碼流中發(fā)生錯誤的比特數(shù)占信源發(fā)的原始碼流總比特數(shù)的比例。（2）誤符號率：對于多進制調(diào)制信號,由于接收機的判決是基于符號的,所以常采用誤符號率,即接收端發(fā)生符號錯誤的比例。（3）信息碼元：又稱信息位,這是發(fā)送端由信源編碼后得到的被傳送的信息數(shù)據(jù)位。（4

40、）監(jiān)督碼元：又稱監(jiān)督位或校驗位,這是為了檢測、糾正誤碼而在信道編碼時加入的判斷數(shù)據(jù)位。（5）許用碼組和禁用碼組：設(shè)信息碼元的個數(shù)為k,信道編碼后的總碼長為n,總的碼組數(shù)應(yīng)為2n,其中由2k個信息碼組構(gòu)成的編碼碼組稱為許用碼紐,其余的2n-2k個碼組稱為禁用碼組。（6）碼距：又稱漢明(Hamming)距離,指兩個等長碼組中對應(yīng)碼元位置上具有不同碼元的位數(shù)。（7）最小漢明距離：在由許用碼組構(gòu)成的碼組集合中,定義任意兩個碼組之間距離的最小值為最小碼距或最小漢明距離,通常記做d0,它是衡量一種編碼方案糾錯和檢錯能力的重要依據(jù)。（8）編碼效率：信道編碼的編碼效率(筍稱碼率)定義為信息碼元數(shù)目k與編碼后的

41、總碼元數(shù)目(碼字長度)n之比,即RC=k/n=k/(k+r).（9）頻譜效率：又稱頻帶利用率,用來衡量系統(tǒng)的有效性。它定義為單位帶寬傳輸頻道上每秒可傳輸?shù)谋忍財?shù),單位是bit/(sHz)。如果傳輸信道的帶寬為W,則頻譜效率可表示為w=Rb/W.（10）信噪比（S/N）：是指傳輸信號的平均功率與加性噪聲的平均功率之比,通常用對數(shù)來計算,以dB表示。（11）載噪比（C/N）：是指經(jīng)過調(diào)制的信號的平均功率與加性噪聲的平均功率之比,通常用對數(shù)來計算,以dB表示。2.最小碼距與檢錯糾錯能力之間有怎樣的關(guān)系？1)當碼組用于檢測差錯時，若要檢測任意e個差錯，則要求最小碼距應(yīng)滿足d0=e+1.2)當碼組用于糾

42、錯時，若要糾正任意t個差錯，則要求最小碼距應(yīng)滿足d0=2t+1.3)當碼組同時用于檢錯和糾錯時，若要糾正任意t個差錯，同時檢測任意e個差錯(et),則要求最小碼距應(yīng)滿足d0=e+t+1.3.信道編碼和調(diào)制的作用是什么？答：信道編碼的作用是進行傳輸差錯控制，負責傳輸誤碼的檢測和校正，提高傳輸?shù)目煽啃?。調(diào)制的作用是進行碼型轉(zhuǎn)換和頻譜搬移，其目的是使要傳輸?shù)臄?shù)字信號的頻譜特性適應(yīng)信道的要求。4.什么是BCH碼的本原多項式?什么是多項式的根?所謂本原多項式其特點是，如果Xe+1能因式分解成P(x)Q(x)。其中P(x)或Q(x)是不能再進行因式分解的既約多項式。且其最高次數(shù)n能滿足e=2n-1。則P(

43、x)或Q(x)就是本原多項式.5、要構(gòu)造m=8,t=16的RS碼,應(yīng)取信息符號K為多少？解：因為m=8,所以n=2m-1=28-1=255。又因為t=16，則r=2t=32,k=n-r=255-32=223.6.請闡述交織器的工作原理和作用。解：交織技術(shù)的思想就是把連續(xù)成串出現(xiàn)的突發(fā)誤碼分散成便于糾正的隨機誤碼，為正確譯碼創(chuàng)造了更好的條件。在發(fā)送端，交織器將信道編碼器輸出的碼元序列按一定規(guī)律重新排序后輸出，進行傳輸或存儲；在接收端進行交織的逆過程，稱為去交織或解交織。7.請闡述收縮卷積編碼器的工作原理。答：收縮卷積碼又稱刪余卷積碼，就是通過周期性地刪除低編碼效率卷積編碼器。下面以DVB-S系統(tǒng)

44、中基于（2，1，7）卷積編碼器、編碼效率Rc=3/4的收縮卷積碼為例，來說明收縮卷積編碼器的工作原理。首先由（2，1，7）卷積編碼器對輸入碼元進行編碼，輸出兩個并行序列X，Y。然后分別將X、Y每3bit分為一組，按照比特選擇圖樣進行刪除，X的比特選擇圖樣是101，即X1X2X3中刪除X2，Y的比特選擇圖樣是110，即Y1Y2Y3中刪除Y3。經(jīng)比特刪除后的收縮碼串行輸出為X1Y1Y2X3，對這一串行輸出進行串/并轉(zhuǎn)換，即為基帶成形濾波輸入的I，Q信號序列，因此X1Y1Y2Y3串/并轉(zhuǎn)換為I=X1Y2，Q=Y1X3。8.數(shù)據(jù)為什么要作多進制（多電平）調(diào)制？答：為了提高高頻載波的調(diào)制效率，通常采用多

45、進制信號進行高頻調(diào)制，使一定的已調(diào)波高頻帶寬內(nèi)可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率更高。9.什么是數(shù)據(jù)速率和數(shù)據(jù)調(diào)制速率，他們單位有什么不同？答：數(shù)據(jù)速率即信息傳輸?shù)乃俾?，也稱比特率，是指單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩忍財?shù)，其單位是bit/s；數(shù)據(jù)調(diào)制速率，也稱符號率，是信號背調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的變化次數(shù)即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)，它是對符號傳輸速率的一種度量，其單位是Baud（波特）。1Baud即指每秒傳播一個符號。10.數(shù)據(jù)的傳輸速率與調(diào)制速率之間有什么定量關(guān)系？在何種情況下二者相等？ 解：在M進制調(diào)制中，比特率Rb和符號率Rs之間的關(guān)系為Rb=Rslog2M，當M=2，即在二進制調(diào)制中，數(shù)據(jù)的傳輸速率與調(diào)制速

46、率在數(shù)值上相等。11. 在相同的信道碼元傳輸速率下，多進制系統(tǒng)與二進制系統(tǒng)相比，哪一個系統(tǒng)的信息傳輸速率高？高多少倍？答：多進制的信息傳輸速率高。M進制系統(tǒng)的信息傳輸速率比二進制系統(tǒng)高log2M倍12. QAM和MQAM調(diào)制的顯著特點是什么？答：在采用多進制相移鍵控(MPSK)調(diào)制方式，雖然系統(tǒng)的有效性提高了，但可靠性卻降低了。這是因為在恒幅調(diào)相信號中，隨著M的增大，信號星座圖中各信號狀態(tài)點之間的最小距離減小了，因而受到干擾后，判決時更容易出錯。為了提高系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)想辦法增加信號星座圖中各信號狀態(tài)點之間的最小距離?；谶@一思想，1960年，C.R.Chan提出了幅度和相位聯(lián)合鍵控方式，即對

47、載波的幅度和相位同時進行調(diào)制的一種方式。通過這種方式調(diào)制后的已調(diào)信號可看做是兩個正交載波調(diào)制信號之和，故稱這種調(diào)制方式為正交幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)。MQAM已調(diào)信號具有和MPSK已調(diào)信號相同的頻帶利用率，理想情況下，MQAM和MPSK的最高頻帶利用率均為log2Mbit/(sHz)。例如，16-QAM(或16PSK)的最高頻帶利用率為4bit(sHz)。但在信號平均功率相等的條件下，MQAM的抗噪聲能力優(yōu)于MPSK。因此，MQAM方式在有線數(shù)字電視系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。13.畫出QPSK、16-QAM信號的星座圖,并對其含義簡要說明

48、。答：星座圖，就是說一個坐標，如高中的單位圓，橫坐標是I，縱坐標是Q，相應(yīng)于投影到I軸的，叫同相分量，同理投影到Q軸的叫正交分量。由于信號幅度有差別，那么就有可能落在單位圓之內(nèi)。具體地說，64QAM，符號有64個，等于2的6次方，因此每個符號需要6個二進制來代表才夠用。這64個符號就落在單位圓內(nèi)，根據(jù)幅度和相位的不同 落的地方也不同。從其中一個點跳到另一個點，就意味著相位調(diào)制和幅度調(diào)制同時完成了。14.為什么OFDM具有較強的抗多徑傳輸干擾能力？什么是COFDM調(diào)制？它有什么特點？基本原理是什么？答：在OFDM系統(tǒng)中，各個子載波上的已調(diào)信號頻譜是有部分重疊的，但保持相互正交，因此，稱為正交頻分

49、復(fù)用。在接收端通過相關(guān)解調(diào)技術(shù)分離各個子載波。由于串/并變換后，高速串行數(shù)據(jù)流變換成了低速數(shù)據(jù)流，所傳輸?shù)姆栔芷谠黾拥酱笥诙鄰窖訒r時間后，可有效消除多徑干擾。COFDM（codedthogonal frequency division multiplexing），即編碼正交頻分復(fù)用的簡稱，是目前世界最先進和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)制技術(shù)。特點：具備有繞射性與抗干擾性強，在窄帶帶寬下也能夠發(fā)出大量的數(shù)據(jù)；能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通信特性的突然變化。原理：COFDM的基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進行傳輸。15.保護間隔是怎樣消除多徑效應(yīng)引起的碼間干擾的？答：

50、在OFDM系統(tǒng)中，為了進一步消除符號間干擾，在每個OFDM符號之間要插入保護間隔(Guard Interval)，該保護間隔的長度Tg一般要大于信道的最大時延擴展，這樣，一個符號的多徑分量就不會對下一個符號造成干擾。理論上，在保護間隔內(nèi)，即使不插入任何信號，同樣可以起到對抗多徑時延擴展的作用。然而在這種情況下，由于多徑信道的影響，子載波間的正交性會遭到破壞，產(chǎn)生子載波間干擾(ICI)。實際系統(tǒng)中，OFDM符號在送入信道之前要在保護間隔內(nèi)填充循環(huán)前綴(CP)，這是對抗ICI的一個有效的方法。由于循環(huán)前綴的引入，在多徑時延小于保護間隔Tg的情況下，可以保證在一個FFT運算周期內(nèi)子載波間信號的周期數(shù)

51、之差仍然為整數(shù)，從而保證了子載波之間的正交性，這樣，就不會產(chǎn)生ICI。16.OFDM調(diào)制的具體實施方法是怎樣的？試說明利用IFFT運算實現(xiàn)OFDM調(diào)制的概念。答：提出用離散傅里葉變換(DFT)實現(xiàn)OFDM的方法，簡化了系統(tǒng)實現(xiàn)，才使得OFDM技術(shù)得以實用化。OFDM系統(tǒng)可以用下圖所示的等效形式來實現(xiàn)。其核心思想是將通常在載頻實現(xiàn)的頻分復(fù)用過程轉(zhuǎn)化為一個基帶的數(shù)字預(yù)處理，在實際應(yīng)用中，DFT的實現(xiàn)一般可運用快速傅里葉變換算法(FFT)。經(jīng)過這種轉(zhuǎn)化，OFDM系統(tǒng)在射頻部分仍可采用傳統(tǒng)的單載波模式，避免了子載波間的交調(diào)干擾和多路載波同步等復(fù)雜問題，在保持多載波優(yōu)點的同時，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化。/第八

52、章1.有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)有哪些特點？調(diào)制采取什么方案？答：有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)通過有線電視網(wǎng)傳送多路數(shù)字電視節(jié)目，所傳送的節(jié)目既可來源于從衛(wèi)星系統(tǒng)接收下來的節(jié)目，又可來源于本地電視節(jié)目，以及其他外來節(jié)目信號。有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)與DVB-S傳輸系統(tǒng)有一定的相似之處。在基帶物理接口、同步反轉(zhuǎn)和隨機化、RS編碼、卷積交織等環(huán)節(jié)上與DVB-S系統(tǒng)完全相同。即在經(jīng)過卷積交織后的信號幀格式與DVB-S的幀格式完全兼容，這便于將DVB-S系統(tǒng)中的衛(wèi)星節(jié)目解調(diào)和進行內(nèi)層卷積解碼后直接用于有線數(shù)字電視廣播。有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中的誤碼率比DVB-S系統(tǒng)中的要小。有線數(shù)字廣播系統(tǒng)中只采用了一級糾錯編碼和一次交

53、織。糾錯編碼采用RS碼，交織采用卷積交織，其方案與DVB-S系統(tǒng)中的完全相同。但在卷積交織器后沒有級聯(lián)的卷積編碼，即只有外編碼而無內(nèi)編碼。為提高調(diào)制效率，有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)采用了多電平正交幅度調(diào)制(MQAM)技術(shù)，容許在16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、和256-QAM 中選擇，通常為64-QAM。高質(zhì)量的電纜、光纜都可以采用128-QAM、甚至256-QAM。2.為什么要進行數(shù)據(jù)擾碼(隨機化)？答：數(shù)字通信理論在設(shè)計通信系統(tǒng)時都是假設(shè)所傳輸?shù)谋忍亓髦?”與“1”出現(xiàn)的概率是相等的，各為50%，實際應(yīng)用中的通信系統(tǒng)以及其中的數(shù)字通信技術(shù)的設(shè)計性能指標首先也是以這一假設(shè)

54、為前提的。但TS流經(jīng)過編碼處理后，可能會在其中出現(xiàn)連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”。這樣，一方面破壞了系統(tǒng)設(shè)計的前提，使得系統(tǒng)很有可能會達不到設(shè)計的性能指標。另一方面，在接收端進行信道解碼前必須首先提取出比特時鐘，比特時鐘的提取是利用傳輸碼流中“0”與“1”之間的波形跳變實現(xiàn)的，而連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”給比特時鐘的提取帶來了困難。3.什么是基帶成形？它的作用是什么？答：在發(fā)送端的數(shù)字調(diào)制之前，將信道編碼器輸出的數(shù)字序列進行平方根升余弦滾降濾波的過程稱為”基帶成型”。其主要作用就是避免相鄰傳輸符號之間的串擾。4.如何理解/2旋轉(zhuǎn)不變的QAM星座圖？由于在接收端進行QAM解調(diào)時提取的相干載波存在相位

55、模糊的問題，為消除相位模糊，正確恢復(fù)原始的發(fā)送信息，調(diào)制實際上是采用格雷碼在星座圖上的差分編碼的映射。Ik和Qk與m位符號中的未經(jīng)差分編碼的低q位數(shù)據(jù)共同映射成一個QAM星座點。Ik和Qk確定星座所在的象限，其余q位確定象限內(nèi)的星座圖，象限內(nèi)的星座圖具有格雷碼特性，同一象限內(nèi)任一星座點與其相鄰星座點之間只有一位代碼不同。4個象限的星座圖具有旋轉(zhuǎn)不變性，隨著和分量從星座圖第1象限的00依次變換到第2象限的10、第3象限的11、第4象限的01，符號的較低位星座圖從第1象限旋轉(zhuǎn)到第2象限，從第2象限旋轉(zhuǎn)到第3象限，從第3象限旋轉(zhuǎn)到第4象限，完成整個星座的映射。5.在DVB-C系統(tǒng)中，為什么QAM調(diào)制

56、前須進行差分編碼？由于在接收端進行QAM解調(diào)時提取的相干載波存在相位模糊問題。為消除相位模糊，正確恢復(fù)原始的發(fā)送信息，調(diào)制實際上是采用格雷碼在星座圖上的差分編碼映射，以便獲得/2旋轉(zhuǎn)不變的QAM星座圖。6.試分析比較DVB-C和DVB-S傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的異同點，說明用DVB-C傳輸系統(tǒng)傳送來自DVB-S衛(wèi)星節(jié)目的方法。7.DVB-T為什么要在每個符號之前設(shè)置保護間隙？答：在多載波系統(tǒng)中，多徑回波不僅使同一載波的前后相鄰符號互相疊加，造成符號間串擾，還會破壞子載波間的正交性，造成載波間串擾。這是因為多徑回波使子載波的幅度和/或相位在一個積分周期Ts內(nèi)發(fā)生了變化，以致接收信號中來自其他載波的分量在積

57、分以后不再為0了。解決這一問題的方法是在每個符號周期上增加一段保護間隔，此時實際的符號傳輸周期為Ts=Ts+。如果保護間隔大于信道沖激響應(yīng)的持續(xù)時間（即多徑回波的最大延時），那么根據(jù)卷積的性質(zhì)可知，前一符號的多徑延時完全被保護間隔吸收，不會波及當前符號的有用信號周期內(nèi)Ts。在接收端只需仍在有用信號周期Ts內(nèi)進行積分就可以了。中國地面數(shù)字電視廣播傳輸標準有什么技術(shù)特點？ 答：技術(shù)特點表現(xiàn)在： (1)使用能實現(xiàn)快速同步和高效信道估計的PN序列幀頭。(2)使用先進的信道編碼。(3)抗衰落的系統(tǒng)信息保護。（4）支持單載波調(diào)制和多載波調(diào)制兩種模式。 （5）支持單頻組網(wǎng)/第九章1.有線數(shù)字電視機頂盒提供的

58、基本功能有哪些？答：數(shù)字電視廣播節(jié)目的接收，提供高質(zhì)量的視頻和音頻輸出。作為用戶前端設(shè)備，它是用戶控制交互電視的接口，所以，應(yīng)提供系統(tǒng)交互操作，具有回傳信道。提供一個友好的界面，便于用戶使用和控制；具有電子節(jié)目指南(EPG)功能。通過交互操作，使用戶方便地選取自己所需的節(jié)目。集成條件接收(CA)系統(tǒng),實現(xiàn)對用戶的認證，授權(quán)和計費管理。集成數(shù)字電視中間件,支持軟件在線升級功能。支持數(shù)據(jù)廣播應(yīng)用，向用戶提供股市行情，票務(wù)信息，電子報紙，熱門網(wǎng)站等各種信息以及軟件在線升級功能。支持交互式多媒體應(yīng)用，包括因特網(wǎng)接入，電子郵件，IP電話，視頻點播，互動游戲，網(wǎng)上購物等。2.一個完整的數(shù)字電視機頂盒由哪幾

59、部分組成？涉及哪些關(guān)鍵技術(shù)？答：組成：硬件平臺和軟件系統(tǒng)。關(guān)鍵技術(shù):解調(diào)及信道解碼技術(shù)加解擾技術(shù)和條件接收技術(shù)傳送流解復(fù)用和信源解碼技術(shù)上行數(shù)據(jù)的調(diào)制數(shù)字電視中間件嵌入式系統(tǒng)。3.什么是中間件？其核心作用是什么？答：數(shù)字電視中間件(Middle Ware)是數(shù)字電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的一個重要軟件平臺，它以應(yīng)用程序接口的形式存在提供了數(shù)字電視業(yè)務(wù)應(yīng)用的運行環(huán)境，其中包含了對數(shù)字電視的內(nèi)容格式和傳輸協(xié)議的支持，并為數(shù)字電視業(yè)務(wù)應(yīng)用提供程序接口。數(shù)字電視中間件作為一個獨立的軟件層運行在數(shù)字電視系統(tǒng)的接收終端上，位于接收終端內(nèi)部的實時操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間。核心作用：將應(yīng)用程序與底層的實時操作系統(tǒng)，硬件實現(xiàn)

60、的技術(shù)細節(jié)隔離開來，支持跨硬件平臺和跨操作系統(tǒng)的軟件運行，使應(yīng)用程序不依賴于特定的硬件平臺和實時操作系統(tǒng)。采用中間件技術(shù)，應(yīng)用程序可獨立于接收機硬件平臺，不同硬件組成的數(shù)字電視接收機能在同一電視系統(tǒng)中使用，不同的軟件公司可以基于同一編程接口來開發(fā)應(yīng)用程序，并運行在不同的接收機中，使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強。因此中間件技術(shù)可以降低接收機和應(yīng)用軟件的成本，增強數(shù)字電視的市場推廣力度和普及率。4.請比較對稱密碼體系和非對稱密碼體系的優(yōu)缺點。對稱密碼體系非對稱密碼體系含義加密密鑰和解秘密鑰相同加密秘鑰和解密秘鑰不同，加密密鑰公開。安全性基礎(chǔ)第三方不能獲得秘鑰依賴于計算復(fù)雜程度優(yōu)點加/解密速度快較高的