信號與系統(tǒng)論文

1、數(shù)字電視機(jī)頂盒的內(nèi)部系統(tǒng)信號處理過程及其特性研究 數(shù)字電視機(jī)頂盒的內(nèi)部系統(tǒng)信號處理過程及其特性研究 1周朔 2（北京工業(yè)大學(xué) 實驗學(xué)院，北京，101101）摘要 摘要目的：為了研究數(shù)字電視機(jī)頂盒內(nèi)部信號處理的過程及其特點。方法：運用了原理列舉法 公式推導(dǎo)法等進(jìn)行研究。結(jié)果：（1）數(shù)字電視機(jī)頂盒處理信號的原理很簡單；（2）數(shù)字電視機(jī)頂盒處理信號的過程與大學(xué)所掌握的信號知識有很大聯(lián)系（3）數(shù)字電視機(jī)頂盒內(nèi)部系統(tǒng)的構(gòu)成改進(jìn)了原有電視的信號處

2、理模式；關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞： 數(shù)字電視機(jī)頂盒；信號處理；特性 數(shù)字電視機(jī)頂盒；信號處理；特性The research about the signal process of The Digital TV set top box and its feature Zhou Shuo(The Pilot College Of Beijing University of Technology, Beijing, 101101)Objective:

3、 In order to explore the process of The Digital TV set top box. Method :the use of experimental methods, principle list reduction and other research. Results:(1)The principle of the signal process of The Digital TV set t

4、op box is easy.; (2)the signal process of The Digital TV set top box have close relationship with the knowledge we have learned ；(3)The system of The Digital TV set top box transform the traditional process of the signal

5、;Key words: The Digital TV set top box; signal process; feature1 本文是信號與系統(tǒng)教學(xué)的課題之一。2 作者簡介：周朔（1994— ） ，男，北京工業(yè)大學(xué)實驗學(xué)院電子信息工程系，本科在校學(xué)生；Y，B-Y，R-Y 都采用 8bit 均勻量化 ；未經(jīng) γ 較正的信號采用 10bit 均勻量化 量化級： 亮度信號 8bit ，256 個量化級，0-255 為防止過載 上端留

6、20 級，下端留 16級，量化級 16 表示黑電平 ，量化級 235 表示白電平（五）音頻與視頻信號的壓縮數(shù)字信號的壓縮：電視信號數(shù)字化后的數(shù)據(jù)量過大，使普通的存儲器難以接受。而且，數(shù)碼率太高使數(shù)字電視信號頻帶過寬，頻道利用率太低，甚至無法容納整個信號的傳輸。分量編碼：4:2:2 標(biāo)準(zhǔn)：R=165.9Mb/s 頻帶寬度 B≈83MHz ；4:4:4 標(biāo)準(zhǔn)：R=278.7Mb/s 頻帶寬度 B≈140MHz；4 次群的 R 為 13

7、9.264Mb/s，可傳話路 1920 路 。1920 路電話傳不了一套 4:2:2 的數(shù)字電視節(jié)目；用 11 套模擬電視節(jié)目換一套數(shù)字電視節(jié)目。號頻帶太寬，頻帶利用率低，頻率資源嚴(yán)重浪費。同時對電路要求高，設(shè)計復(fù)雜，維修困難，設(shè)備造價高。 所以對數(shù)字信號進(jìn)行壓縮顯得很有必要。由于圖像本身存在大量的冗余: 空間相關(guān)冗余時間相關(guān)冗余；符號相關(guān)冗余；結(jié)構(gòu)相關(guān)冗余；知識相關(guān)冗余。以及人類的視覺冗余，所以對于圖像信號的壓縮時可行的。壓縮的途

8、徑及方法：行、場逆程不傳送，在接收端重新形成；亞奈奎斯特取樣法，使得采樣頻率 fs＜2fm，使混疊分量與亮度譜線交錯；采用高效率的編碼――信源編碼，去除電視信號中的冗余。? 圖像壓縮預(yù)測編碼：利用某種數(shù)學(xué)模式對以前已知的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，得出一個與當(dāng)前傳送樣值相接近的預(yù)測值，進(jìn)而把當(dāng)前要傳送的值減去預(yù)測值，得到一個誤差值――預(yù)測誤差，將這個誤差值編碼后傳送出去。 當(dāng)前樣值－預(yù)測值＝預(yù)測誤差預(yù)測編碼去除了電視信號中空間、時間上的冗余。 給

9、出了良好的概率分布，為后面的 壓縮編碼創(chuàng)造了條件。一維預(yù)測：參考樣值僅與 xN 當(dāng)前樣值處于同一掃描行內(nèi)的預(yù)測編碼；二維預(yù)測：參考樣值除了本行之外還和前一行或前幾行的樣值有關(guān)； 三維預(yù)測：參考樣值除了本幀之外還和前一幀或前幾幀圖像的樣值有關(guān)。由于一、二維預(yù)測都是在同一幀內(nèi)進(jìn)行預(yù)測，所以也稱為幀內(nèi)預(yù)測編碼；三維預(yù)測與前面的幀有關(guān)，所以也稱為幀間預(yù)測編碼。 （2）變換編碼變換編碼中經(jīng)常使用的是離散余弦變換——DCT 變換。DCT 變換

10、是把空間域上的信號變換到頻率域上，使能量在空間域上分散分布的原信號變換后能量在頻率域上相對集中到某些少數(shù)區(qū)域內(nèi)，即將空間域上的信號樣值變換成頻率域上的系數(shù)，經(jīng)變換后的系數(shù)按頻率由低到高分布。DCT 變換的處理步驟：⑴將一幅圖象分成若干像塊，每個像塊的大小為 8×8 個像素。 ⑵對每一塊像塊進(jìn)行 DCT 變換。? ??? ?? ?? ??? ?? ? ? ??? ? Nv yNu x y x f v C u C N v u Fx