1、上海交通大学数字电视原理与应用数字电视原理与应用Principle and Application of Digital Television主讲：张文军主讲：张文军 教授教授上海交通大学电子信息工程学院Email： 2006 2007学年第一学期课程安排1数字电视概述电视技术的发展历程模拟电视原理数字电视的发展2数字电视基本原理视频压缩原理MPEG-2视频编码及测量MPEG-2音频编码及测量MPEG-2系统及其测量数字调制基础数字电视的纠错编码原理3数字电视相关标准DVB-S标准及相关测量DVB-C标准及相关测量OFDM技术DVB-T标准及相关测量ATSC和 ISDB-T标准及其测量我国的数
2、字电视标准2 视频压缩原理 , class 02数字电视基本原理v视频压缩原理 第 5章vMPEG-2视频编码部分及其测量 第 4,6,11章vMPEG-2音频编码部分及其测量 第 7章vMPEG-2系统部分及其测量 第 3,9,10章v数字调制基础 第 12章v数字电视中的纠错编码原理 补充3 视频压缩原理 , class 02视频压缩原理v信号 时间变量的曲线 时域信号 示波器上的电信号： 随时间变化的电压值 只给出直流分量和均方根值 频谱分析仪给出频域信号v每一个时域信号都可以看作是无限多个正弦信号之和，其中每个正弦信号都有各自的幅度、相位和频率。4 视频压缩原理 , class 02视
3、频压缩原理图 5.1 周期时域信号的傅立叶分析 p时域信号在某个时刻的值是所有这些正弦信号在那个时刻的值之和，这些正弦信号也叫做谐波，频谱分析仪能提供各次谐波的幅度和能量。p在数学上，周期时域信号可以用傅立叶级数分析法分解成各次谐波。p周期时域信号的频谱是离散谱，包含直流分量、基波和多次谐波，谐波的频率是基波频率的整数倍。p非周期时域信号的频谱是连续谱。5 视频压缩原理 , class 02视频压缩原理1.傅立叶变换 2.DFT和 FFT3.DCT4.时域信号到频域信号变换5.窗函数6 视频压缩原理 , class 021、傅立叶变换v傅立叶变换可以得到时域信号的频谱： 正变换 逆变换v 傅立
4、叶变换的积分从负无穷到正无穷，要求已知信号的全部时域值，而且是确知信号。v 任一正弦信号可以表示成同频的余弦分量和同频的正弦分量之和。v 傅立叶变换的结果是复数，实部是余弦分量的幅度，虚部是正弦分量的幅度，可以得到频谱上任一点的实部和虚部，分辨率无穷高。图 5.2 傅立叶变换 时域 频域时间h(t) FTIFTRe(f)H(f)Im(f) ff7 视频压缩原理 , class 021、傅立叶变换v 正弦信号的矢量图可由实部（余弦分量）和虚部（正弦分量）矢量合成得到：图 5.3 矢量图 ImA=矢量长度f=1/TReu(t)=Asin(2t/T+)欧拉方程： Ae(2ft+ )=recos(2ft)+jimsin(2ft)8 视频压缩原理 , class 021、傅立叶变换v 幅度和相位特性： 幅频特性 相频特性v 对实部和虚部应用毕达哥拉斯原理，可以计算出幅度和相位v 群延迟曲线可以通过对相频曲线求微分获得。 实部对称性 虚部反对称性图 5.4 幅度和相位特性 v傅立叶分析（谐波分析）是傅立叶变换的特例，是周期信号的傅立叶变换，公式中积分变成求和。时域频域U(t)时间A(f)ff9 视频压缩原理 , class 02视频压缩原理1.傅立叶变换 2.DFT和 FFT3.DCT4.时域信号到频域信号变换5.窗函数10 视频压缩原理 , class 02
