数字电视的信号编码与信号传输技术20世纪80年代以来，计算机技术、数字通讯技术和大规模集成电路芯片制造技术的迅猛发展促进了图像与声音处理技术的数字化进程，引发了广播电视业的又一次革命性变化。数字电视技术使原来单一功能的电视系统变为多种功能的信息传输和交换媒体。数字电视开始走人千家万户，为广播电视业和信息产业界带来新的发展契机，她将促使我国的广播电视行业走向产业化发展道路。数字通讯技术与计算机网络技术的引人使广播电视系统为运行方式从离散、小规模、低效率转向集约化、规模化高效率、高效益，从封闭走向开放、融合、竞争。数字电视克服了许多模拟电视难以改善的缺陷，在技术上有以下特点：1.图像清晰度高、声音效果好。数字电视克服了模拟电视在传输过程中各种噪声和干扰的积累，使观众在家中收看到相当于演播室质量的电视节目。2.节省频率资源。利用现有占用SMH。带宽的一个模拟电视频道，可传输4－8套高质量的数字电视节目，用户对节目的可选度大大提高。3.服务方式从单一服务转向多样化、个性化，可方便实现有条件接收系统（加密/解密），便于开展各类计费电视业务。可以实现用户和业务的良好管理，确保资金的有效回收。4.传播方式从单向、固定转变为交互、移动；系统采用了开放的中间件技术，能实现各式各样的信息交互式应用。5.易于实现信号存储。易于利用媒体资源开展多种增值业务。一、数字电视信号的编码图像与声音信号的处理始终围绕对编码压缩技术的研究。电视图像信息的压缩是利用信息之间的相关性，即时间相关性、频率相关性、空间相关性和能量相关性，进行时间压缩。频率压缩、空间压缩和能量压缩，去掉冗余度，达到压缩码率的目的。压缩处理又分为两类，分别是可逆压缩和不可逆压缩：可逆压缩是对原信息无失真、无噪声迭加的编码。不可逆压缩是有失真编码，熵压缩，会损失一些原有信息。为节省存储空间和传输带宽，我们要在电视节目源端进行信源编码，在传输之前进行信道编码。信源编码可以解决效率问题。用最少的比特，代表最多的信息，节省存储空间。常见的信源编码方式有：霍夫曼编码、变换编码（正交变换。特征矩阵变换、离散余弦变换）、预测编码。信道编码可以提高数据传输效率，解决可靠性（抗于扰）问题。并可加人检错纠错功能，降低传输中的误码率。误码的处理技术有纠错。交织、线性内插等。常见的信道编码方式有：QPSK（相移键控调制）、QAM（正交幅度调制）、VSB（残留边带调制）。COFDM（多载波频分复用调制）。在数字系统中我们提到的压缩比是指：压缩前每个信源符号（取样）的编码比特数与压缩后每个信源符号的编码比特数之比。目前，常用的图像压缩编码标准包括以下几种。1.MPEG-2MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准，以实现视/音频服务与应用互操作的可能性。MPEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定，标准的正式规范在ISO/IEC13818中。MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性：空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果能将这些冗余信息去除，只保留少量非相关信息进行传输，就可以大大节省传输频带。MPEG-2在系统和传送方面作了详细的规定，特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为SDTV和HDTV的编码标准。MPEG-2的编码图像被分为三类，分别称为I帧，P帧和B帧。I帧图像采用帧内编码方式，即只利用了单帧图像内的空间相关性，而没有利用时间相关性。P帧和B帧图像采用帧间编码方式，即同时利用了空间和时间上的相关性。P帧图像只采用前向时间预测，可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像中可以包含帧内编码的部分，即P帧中的每一个宏块可以是前向预测，也可以是帧内编码。B帧图像采用双向时间预测，可以大大提高压缩倍数。为更好地表示编码数据，MPEG-2用句法规定了一个层次性结构。它的编码码流分为六层，自上到下分别是：图像序列层、图像组（GOP）、图像、宏块条、宏块、块。2.H.263H.263是国际电联ITU-T的一个标准草案，是为低码流通信而设计的。但实际上这个标准可用在很宽的码流范围，而非只用于低码流应用，它在许多应用中可以认为被用于取代H.261。H.263的编码算法与之前的H.261一样，但做了一些改善和改变，以提高性能和纠错能力。H.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果，两者的区别有：*H.263的运动补偿使用半象素精度，而H.261则用全象素精度和循环滤波；*数据流层次结构的某些部分在H.263中是可选的，使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力；*H.263包含四个可协商的选项以改善性能；*H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码；*采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧