数字视频广播(DVB)阐述
一.前言
--数字电视是在还没有察觉的情况下就已经进入了我们的生活。而我们能够开始感觉到数字技术的冲击只是一个时间问题，今天数字技术已经在我们生活的方方面面有所体现，从电话、传真机到微型电脑，再到目前风靡世界的因特网。
--今天，尽管我们在家里仍然收看的还是模拟电视节目，但是节目制作棚里的设备已经是数字化了，从节目制作棚到发射塔的信号传输也已是数字化了，没有这些节目制作与传输的数字技术，我们的节目质量是无法满足的。当你通过卫星电视网、有线电视网或开路电视网观看电视节目时，你已经是位于数字电视传输的最后一个环节，这一个环节正在经历一场数字化革命,以达到电视节目的全数字化传输。在电视数字化的进程中,国际dvb组织(digitalvideobroadcasting)提出了全套的解决方案，这-方案涉及我们常用的传输媒介：数字卫星电视(dvb-s)、数字有线电视(dvb-c)、数字开路电视(dvb-t)。
--电视数字化的时代已经到来!
--在欧洲，从1991年开始，电视台、家电产品生产厂家和标准制订者坐到了一起，商谈组成-个工作组，共同制订数字电视的发展规划，工作组的成员发展很快，这一个由欧洲人发起的组织很快就吸引美国及日本的许多成员，变成了-个世界性组织。1993年9月工作组起草了一个备忘录，将工作组更名为dvb组织，即国际数字视频广播组织。数字电视的发展进入了新的时代。根据过去痛苦的教训，工业界决定要以市场的商业需求作为标准制订的指导，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，必须是市场导向的。
--由于相对较低的基础设施费用投入和各国相对简单的标准协调问题,数字卫星电视(dvb-s)网、数字有线电视(dvb-c)网和数字开路电视(dvb-t)网先走一步，发展更快。1995年dvb组织确立了数字卫星电视的标准dvb-s，1996年数字有线电视dvb-c数字共用天线电视、数字微波电视等标准随之确立，数字开路电视dvb-t的采用紧随其后，将给整个社会带来更深刻的变化。i997年以dvb标准为基础的数字电视已经在全世界普及，拥有了几百万用户。1998年末，微型计算机用户可以通过在他们使用的微机内插入数字卫星接收卡，用来享受因特网服务。
目前，数字地面电视(dvb-t)标准正在逐渐被世界各国所采用，为今后的高清晰度电视开辟了广泛的前景。
二.dvb标准数字电视技术
--dvb标准提供了-套完整的，适用于不同媒介的数字电视广播系统规范，其周全的计划及广范的共识是其成功的关键。从一开始，大家就选定iso/iecmpeg-2标准作为音频及视频的编码压缩方式，对信源编码进行了统一，随后对mpeg-2码流进行打包形成传输流(ts)，进行多个传输流复用，最后通过卫星、有线电视及开路电视等不同媒介传输方式进行传输。
1.dvb标准的核心
●系统采用mpeg压缩的音频，视频及数据格式作为数据源
●系统采用公共mpeg-2传输流(ts)复用方式
●系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息(si)
●系统的第一级信道编码采用r-s前向纠错编码保护
●调制与其它附属的信道编码方式，由不同的传输媒介来确定
●使用通用的加扰方式以及条件接收界面
2.dvb音频特点
--dvb系统的音频编码使用mpeg-ilayerii笫二层音频编码，也称做musicam。音频的mpeg-ilayerii编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许我们对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。mpeg-ilayerii音频编码可用于单音，立体声，环绕声和多路多语言声音的编码。
3.dvb视频特点
--对于视频,国际上采用标准的mpeg-2压缩编码，mpeg-2视频编码系统由一个大家族构成，每一个系统之间都有兼容性和共同性，根据图像清晰度的不同，它分成四种信源格式或称等级(level)，从录像带(vcr)的低图像清晰度，到高清晰度电视。除了根据图像清晰度定义的等级以外，dvb视频标准还定义了档次(profile)的概念，每一个不同的档次(profile)能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。
--a)档次(profile)
--目前在mpeg-2系统中存在5个档次(profile)，每一个档次(profile)都会比它的前一个档次更加复杂，更加完善，提供更多的工具,同时其相对应的设备的价格也更高。
--档次的最初级叫做简单档次(simpleprofile)，随后是主档次(mainprofile)，它比简单档次(simplepropile)增加了编码双向预测的功能，即：b-frames，在使用同样的码流的情况下，它的质量会更好，但算法更加复杂，使用的芯片更多。主档次(mainprofile)的解码芯片,可以兼容解码简单档次(simpleprofile)的编码，这种向下兼容性贯穿整个系列的档次。
--在主档次(mainprofile)之后,是信噪比可分级档次(snrscalable)及空间频谱可分级档次(spacillyscalableprofile)，这两种档次可以调整信噪比与码流率关系,以及图像清晰度与码流率之间的关系，出于其编码的复杂性以及接收设备价格昂贵问题，dvb标准目前不支持这两种档次。最高级的档次是highprofile，它不仅兼容前面的低极档次，兼备所有的功能，而且可以进行多行，同时编码，而前面的档次则是逐行编码。
--在档次中存在两种图像采样方式，即：4:2:2和4:2:0格式。我们知道电视复合信号可以分成亮度信号分量(y)和色度信号分量(r-y,b-y)，4:2:2格式是对亮度信号进行4个采样，对色度信号(r-y，b-y)进行2个采样，4:2:0色度信号(r-y,b-y)只做隔行采样，如果使用8比特采样,我们可以算出对标准pal制电视信号进行采样后的4:2:2
格式图像码流率如下：
亮度信号码流率为：720×576×25帧／秒×8bit=82.944mb/s
色度信号码流率为：2×1/2×720×576×25帧／秒×8bit=82.944mb/s
总码流率为：82.944mb/s+82.944mb/s=165.888mb/s
--我们看到没有压缩的电视图像码流率非常高，占用带宽太宽，不适用于传输，即使采用4:2:0格式,图像码流率也高达124.416mb/s,mpeg-2的压缩算法采用除去电视视频信号的时间冗余和空间冗余的算法，使码流率降到3~8mb/s仍然获得质量清晰的图象，使数字电视的传输成为可能。
--(b)等级(level)
根据图像节目源的清晰度由低到高的不同，dvbmpeg-2标准分成许多等级,最低的lowlevel的清晰度是iu-r-bt、601建议的四分之一，即：352×288×25帧／秒。mainlevel是完全符合iu-r-bt、601建议的标准，即：720×576×25帧／秒。high-1440level采用了每行1440个采样的方法。highlevel采用了更高的每行1920的采样方法。
--目前在世界上最常用的mpeg-2标准是mp@ml，即：mainprofle@mainlevel,它是第一代数字有线电视和数字卫星电视的基础，节目提供者可以提供625线质量的节目，图像的长宽比可以是4:3或16:9;至于码流率，它是由节目提供者根据节目质量来选定的，图像质量越高，所需码流率越高，反之则越低。
开放式RAN接口,实现网络灵活部署
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4300亿元到底值不值！市值暴跌、内乱的暴雪，能否撑起微软元宇宙的野心？
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Atmega48-88-168熔丝位设置方法
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智能蓝牙壁障小车系统电路设计
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--今天，尽管我们在家里仍然收看的还是模拟电视节目，但是节目制作棚里的设备已经是数字化了，从节目制作棚到发射塔的信号传输也已是数字化了，没有这些节目制作与传输的数字技术，我们的节目质量是无法满足的。当你通过卫星电视网、有线电视网或开路电视网观看电视节目时，你已经是位于数字电视传输的最后一个环节，这一个环节正在经历一场数字化革命,以达到电视节目的全数字化传输。在电视数字化的进程中,国际dvb组织(digitalvideobroadcasting)提出了全套的解决方案，这-方案涉及我们常用的传输媒介：数字卫星电视(dvb-s)、数字有线电视(dvb-c)、数字开路电视(dvb-t)。
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--在欧洲，从1991年开始，电视台、家电产品生产厂家和标准制订者坐到了一起，商谈组成-个工作组，共同制订数字电视的发展规划，工作组的成员发展很快，这一个由欧洲人发起的组织很快就吸引美国及日本的许多成员，变成了-个世界性组织。1993年9月工作组起草了一个备忘录，将工作组更名为dvb组织，即国际数字视频广播组织。数字电视的发展进入了新的时代。根据过去痛苦的教训，工业界决定要以市场的商业需求作为标准制订的指导，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，必须是市场导向的。
--由于相对较低的基础设施费用投入和各国相对简单的标准协调问题,数字卫星电视(dvb-s)网、数字有线电视(dvb-c)网和数字开路电视(dvb-t)网先走一步，发展更快。1995年dvb组织确立了数字卫星电视的标准dvb-s，1996年数字有线电视dvb-c数字共用天线电视、数字微波电视等标准随之确立，数字开路电视dvb-t的采用紧随其后，将给整个社会带来更深刻的变化。i997年以dvb标准为基础的数字电视已经在全世界普及，拥有了几百万用户。1998年末，微型计算机用户可以通过在他们使用的微机内插入数字卫星接收卡，用来享受因特网服务。
目前，数字地面电视(dvb-t)标准正在逐渐被世界各国所采用，为今后的高清晰度电视开辟了广泛的前景。
二.dvb标准数字电视技术
--dvb标准提供了-套完整的，适用于不同媒介的数字电视广播系统规范，其周全的计划及广范的共识是其成功的关键。从一开始，大家就选定iso/iecmpeg-2标准作为音频及视频的编码压缩方式，对信源编码进行了统一，随后对mpeg-2码流进行打包形成传输流(ts)，进行多个传输流复用，最后通过卫星、有线电视及开路电视等不同媒介传输方式进行传输。
1.dvb标准的核心
●系统采用mpeg压缩的音频，视频及数据格式作为数据源
●系统采用公共mpeg-2传输流(ts)复用方式
●系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息(si)
●系统的第一级信道编码采用r-s前向纠错编码保护
●调制与其它附属的信道编码方式，由不同的传输媒介来确定
●使用通用的加扰方式以及条件接收界面
2.dvb音频特点
--dvb系统的音频编码使用mpeg-ilayerii笫二层音频编码，也称做musicam。音频的mpeg-ilayerii编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许我们对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。mpeg-ilayerii音频编码可用于单音，立体声，环绕声和多路多语言声音的编码。
3.dvb视频特点
--对于视频,国际上采用标准的mpeg-2压缩编码，mpeg-2视频编码系统由一个大家族构成，每一个系统之间都有兼容性和共同性，根据图像清晰度的不同，它分成四种信源格式或称等级(level)，从录像带(vcr)的低图像清晰度，到高清晰度电视。除了根据图像清晰度定义的等级以外，dvb视频标准还定义了档次(profile)的概念，每一个不同的档次(profile)能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。
--a)档次(profile)
--目前在mpeg-2系统中存在5个档次(profile)，每一个档次(profile)都会比它的前一个档次更加复杂，更加完善，提供更多的工具,同时其相对应的设备的价格也更高。
--档次的最初级叫做简单档次(simpleprofile)，随后是主档次(mainprofile)，它比简单档次(simplepropile)增加了编码双向预测的功能，即：b-frames，在使用同样的码流的情况下，它的质量会更好，但算法更加复杂，使用的芯片更多。主档次(mainprofile)的解码芯片,可以兼容解码简单档次(simpleprofile)的编码，这种向下兼容性贯穿整个系列的档次。
--在主档次(mainprofile)之后,是信噪比可分级档次(snrscalable)及空间频谱可分级档次(spacillyscalableprofile)，这两种档次可以调整信噪比与码流率关系,以及图像清晰度与码流率之间的关系，出于其编码的复杂性以及接收设备价格昂贵问题，dvb标准目前不支持这两种档次。最高级的档次是highprofile，它不仅兼容前面的低极档次，兼备所有的功能，而且可以进行多行，同时编码，而前面的档次则是逐行编码。
--在档次中存在两种图像采样方式，即：4:2:2和4:2:0格式。我们知道电视复合信号可以分成亮度信号分量(y)和色度信号分量(r-y,b-y)，4:2:2格式是对亮度信号进行4个采样，对色度信号(r-y，b-y)进行2个采样，4:2:0色度信号(r-y,b-y)只做隔行采样，如果使用8比特采样,我们可以算出对标准pal制电视信号进行采样后的4:2:2
格式图像码流率如下：
亮度信号码流率为：720×576×25帧／秒×8bit=82.944mb/s
色度信号码流率为：2×1/2×720×576×25帧／秒×8bit=82.944mb/s
总码流率为：82.944mb/s+82.944mb/s=165.888mb/s
--我们看到没有压缩的电视图像码流率非常高，占用带宽太宽，不适用于传输，即使采用4:2:0格式,图像码流率也高达124.416mb/s,mpeg-2的压缩算法采用除去电视视频信号的时间冗余和空间冗余的算法，使码流率降到3~8mb/s仍然获得质量清晰的图象，使数字电视的传输成为可能。
--(b)等级(level)
根据图像节目源的清晰度由低到高的不同，dvbmpeg-2标准分成许多等级,最低的lowlevel的清晰度是iu-r-bt、601建议的四分之一，即：352×288×25帧／秒。mainlevel是完全符合iu-r-bt、601建议的标准，即：720×576×25帧／秒。high-1440level采用了每行1440个采样的方法。highlevel采用了更高的每行1920的采样方法。
--目前在世界上最常用的mpeg-2标准是mp@ml，即：mainprofle@mainlevel,它是第一代数字有线电视和数字卫星电视的基础，节目提供者可以提供625线质量的节目，图像的长宽比可以是4:3或16:9;至于码流率，它是由节目提供者根据节目质量来选定的，图像质量越高，所需码流率越高，反之则越低。
开放式RAN接口,实现网络灵活部署
FPGA从Xilinx的7系列学起（6）
电话录音系统—2路、4路、8路、16路电话录音系统[电话录音
印度前十大Android应用中有近一半的数量来自中国
【璟丰机电】哈默纳科伺服电机用高性能减速机齿轮箱系列特性
数字视频广播(DVB)阐述
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Infineon IM828最小巧、最紧凑高性能1200V碳化硅IPM的暖通方案
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Java后端工程师的面试经历
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容性负载的中小功率高频高压电源的研究与设计
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