sy 2010數(shù)字電視復習題(目前最全只余兩題)

一．名詞解釋像素：組成畫面的細小單元稱為像素。圖象幀：電視系統(tǒng)中把構(gòu)成一幅圖像的各像素傳送一遍稱為進行了一個幀處理，或稱為傳送了一幀掃描：將組成一幀圖象的像素，按順序轉(zhuǎn)換成電信號的過程稱為掃描CCDs：CCDs是一個電子器件,它在一個芯片里把光轉(zhuǎn)換成電荷.這個電荷被數(shù)字化并以圖像文件的格式存儲在電腦上.逐行掃描：是指在圖像上從上到下一行緊跟著一行的掃描方式隔行掃描：方式是將一幅（一幀）電視畫面分兩場掃描奇數(shù)場：隔行掃描方式是將一幅（一幀）電視畫面分兩場掃描，第一場掃描1，3，5，7……等奇數(shù)行，構(gòu)成奇數(shù)行光柵，稱為奇數(shù)場；偶數(shù)場：第二場掃描2，4，6，8……偶數(shù)行，稱為偶數(shù)場。兩場光柵重現(xiàn)圖像時精確鑲嵌，構(gòu)成一幅完整畫面。單色光：單一波長的光稱為單色光復合光：兩種或兩種以上波長的光稱為復合光。譜色光：太陽的白光中包含了所有的可見光，一組按紅、橙、黃、綠、青、藍、紫順序排列的連續(xù)光譜。這種單一波長的色光也稱譜色光絕對黑體：是指既不反射光、也不透射光，而完全吸收入射光的物體，被加熱時的電磁波輻射波譜僅由溫度決定。色溫：當絕對黑體在某一特定絕對溫度下，所輻射的光譜與某光源的光譜具有相同的特性時，則絕對黑體的這一特定溫度就定義為該光源的色溫，單位以K表示C光源：相當于白天的自然光。色溫為6800K。C光源的光偏藍色。它被選作為NTSC制彩色電視系統(tǒng)的標準白光源D光源：相當于白天平均照明光。因其色溫為6500K，故又稱D65光源。PAL制彩色電視系統(tǒng)的標準白光源。E光源：是一種理想的等能量的白光源，其色溫為5500K彩色三要素：亮度、色調(diào)、色飽和度亮度：彩色光作用于人眼引起明暗程度的感覺，用Y表示；亮度與色光的能量及波長有關(guān)色調(diào)：彩色光的顏色類別。彩色光的色調(diào)，彩色物體的色調(diào)飽和度：顏色的深淺程度基色光：三種不同顏色的單色光按一定比例混合就可以得到自然界中絕大多數(shù)色彩，具有這種特性的三個單色光叫基色光三基色：三種不同顏色的單色光按一定比例混合就可以得到自然界中絕大多數(shù)色彩，具有這種特性的三個單色光叫基色光，對應的三種顏色稱三基色。塊匹配法：把圖像分成若干子塊，設子塊圖像是由N×N個像素組成的像塊,并假設一個像塊內(nèi)的所有像素作一致的平移運動，塊匹配法中，需要選擇幾個重要參數(shù)，如估值塊大小、搜索窗口大小、最佳匹配準則和和快速搜索法等。臨界閃爍頻率：對于一個亮的和一個暗的時相組成的一個周期的斷續(xù)光，當頻率低時，觀察者看到的是一系列的閃光：當頻率增加時，變?yōu)榇珠W、細閃；直到閃光增加到某一頻率，人眼看到的不再是閃光，而是一種固定或連續(xù)的光。這個頻率就叫做閃光融合頻率或臨界閃爍頻率，簡稱CFF，是人眼對光刺激時間分辨能力的指標。PAL制與NTSC的亮度方程式：PAL制延用了NTSC的亮度方程式。二．簡答題：隔行掃描解決帶寬與閃爍感及清晰度的矛盾答：場頻fV為50Hz，幀頻卻為25Hz，圖像信號的帶寬僅為逐行掃描的一半，大約為5.5MHz左右，所以我國規(guī)定視頻信號帶寬按照6MHz分析計算，若采用逐行掃描的話，幀頻與場頻相等。電視圖像信號的最高頻率約為11～12MMz等離子體及基本工作原理答：所謂等離子體（plasma），是指正負電荷共存，處于電中性的放電氣體的狀態(tài)。等離子體顯示板（plasmadisplaypanel）是利用等離子體放電發(fā)光進行顯示的平面顯示板，它可以看成是由數(shù)百萬個微小熒光燈并排構(gòu)成的。①氣體放電過程。利用惰性氣體在外加電信號的作用下產(chǎn)生放電，使原子受激而躍遷，發(fā)出真空紫外線。

②熒光粉發(fā)光過程。利用氣體放電瑣事、產(chǎn)生的紫外線，激發(fā)光致熒光粉發(fā)射可見光。三基色原理答：A.三基色必須是相互獨立的產(chǎn)生。即其中任一種基色都不能由另外兩種基色混合而得到。B.自然界中的大多數(shù)顏色，都可以用三基色按一定比例混合得到；或者說中的大多數(shù)顏色都可以分解為三基色。C.三個基色的混合比例，決定了混合色的色調(diào)和飽和度。D.混合色的亮度等于構(gòu)成該混合色的各個基色的亮度之和PAL制逐行倒相克服相位失真的原理答：

PAL制采用逐行倒相克服相位失真的原理，可用彩色予以說明。矢量圖2-23圖中Fn表示第n行的色度矢量，F(xiàn)n+1表示n+1行的色度矢量。由于行相關(guān)，可以認為它們的顏色相同。則矢量Fn和Fn+1的U分量相等，V分量絕對值相等、相位相反，即以U軸對稱。如果傳輸過程中無相位失真，在接收端解調(diào)時，第n+1行用-coswSCt加入V同步解調(diào)器，等效于使Fn+1行的相位由-a變?yōu)閍，回到Fn位置，可正確地恢復出色差信號，即不產(chǎn)生色調(diào)失真如圖2-23（a）

所示。

如若Fn發(fā)生相位失真，使Fn向逆時針方向轉(zhuǎn)動一個Dj相位，移到F￠n處，由于相兩行相位失真可認為基本一樣，所以Fn+1也逆時針方向轉(zhuǎn)動一個Dj相位，移到F￠n+1處，見圖2-23（b）。

接收機本應收到Fn和Fn+1，因失真實際收到的是F￠n和F￠n+1，接收機解調(diào)電路將倒相行的F￠n+1返回到第一象限，相當于F￠￠n+1的位置，而F￠n在解調(diào)中其矢量位置不變。由圖2-23（b）。

可見，F(xiàn)￠n與F￠￠n+1合成的色度信號矢量F￠的相位與不失真的F矢量相位一致，只是矢量長度較原來有所變化（變短）。這說明由于相位失真僅引起飽和度下降，但色調(diào)不變。標準清晰度數(shù)字電視演播室標準的主要指標有那些？答：(1)提高圖像的空間分解力。(2)提高場頻或幀頻，應確保高亮度下圖像不閃爍。(3)提高圖像的寬高比，畫面寬高比為16∶9更符合人眼的視覺特性，視野寬，臨場感強。(4)展寬色域，提高電視色彩的感染力。(5)HDTV應有高質(zhì)量的環(huán)繞立體聲，至少有4路數(shù)字伴音通道，伴音帶寬應達20kHz運動補償原理答：運動補償方法首先將圖像向劃分成若干個塊，分別對每個塊進行運動補償。其過程為：首先在參照幀中搜索當前塊的匹配塊。將當前塊于參考幀特定搜索區(qū)域中（一般是以當前塊的位置為中心的一片區(qū)域）所有塊進行比較，找到相減后殘差能量最小的塊作為最佳匹配塊。這個過程稱為運動估計。之后，將最佳匹配塊作為當前塊的參照塊，當前塊減去參照塊得到相應的殘差塊。此過程被稱作運動補償。對殘差塊進行編碼和傳輸，同時運動向量（當前塊和參照塊之間的相對位置）也被編碼和傳輸。DCT壓縮原理答：DCT是變換編碼中的典型代表，其基本思想是將圖像信號從空間域變換到DCT域，在變換過程中保持原始信號熵和能量不變，而使DCT域系數(shù)相關(guān)性減弱，之后再對DCT域系數(shù)進行量化和編碼，從而實現(xiàn)壓縮。我國數(shù)字高清晰度電視演播室標準的主要參數(shù)是什么?答：1)1080/50i：一幀的有效掃描行數(shù)為1080，總行數(shù)為1125，

場頻為50Hz，隔行掃描，行頻為28125Hz，

取樣頻率：Y為74.25MHz(2.25Mz的33倍)，CR、CB為37.125MHz。

每行的總樣點數(shù)：Y為2640，CR、CB為1320。

每行的有效樣點數(shù)為1920，CR、CB為960。

編碼格式：線性，8bit或10bit/分量。

2)1080/24P：一幀的有效掃描行數(shù)為1080，總行數(shù)為1125，

幀頻為24Hz，逐行掃描，行頻為27000Hz，

取樣頻率：Y為74.25MHz，CR、CB為37.125MHz。

每行的總樣點數(shù)：Y為2750，CR、CB為1375，

每行有效樣點數(shù)：Y為1920，CR、CB為960。

編碼格式：線性，8bit或10bit/分量。在無壓縮的數(shù)字電視信號中存在哪幾種類型的冗余，具體各是什么意義?答：空間冗余：空間冗余編碼也常常被稱為幀內(nèi)壓縮或空間壓縮，僅僅考慮本幀內(nèi)的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息時間冗余：圖像序列中兩幅相鄰的圖像之間有著較大的相關(guān)，這就表現(xiàn)為畫面之間的時間相關(guān)性，這種相關(guān)性也可稱為時間冗余度結(jié)構(gòu)冗余：圖像中物體表面紋理等結(jié)構(gòu)存在冗余知識冗余：圖像的理解與某些基礎知識有關(guān)。例:人臉的圖像有同樣的結(jié)構(gòu)：嘴的上方有鼻子，鼻子上方有眼睛，鼻子在中線上視覺冗余：人類的視覺系統(tǒng)對圖像場的敏感性是非均勻和非線性的。對亮度變化敏感，而對色度的變化相對不敏感；在高亮度區(qū)，人眼對亮度變化敏感度下降；對物體邊緣敏感，內(nèi)部區(qū)域相對不敏感；對整體結(jié)構(gòu)敏感，而對內(nèi)部細節(jié)相對不敏感。可以根據(jù)這些視覺特性對圖像信息進行取舍，視覺冗余是非均勻、非線性的圖像壓縮編碼的方法有哪幾種類型?答：一類是無損壓縮，又稱為可逆編碼(ReversibleCoding)。另一類是有損壓縮，又稱不可逆壓縮(Non-ReversibleCoding)。在預測編碼中引起圖像失真的主要原因是什么?答：預測量化器帶來的量化誤差二維8X8DCT變換系數(shù)的空間頻率分布和能量分布如何?答：最左上角對應于圖像塊的平均亮度，稱為DC系數(shù)，其余的63個系數(shù)稱為交流AC系數(shù)，從左向右表示水平空間頻率增加的方向，從上向下表示垂直空間頻率增加的方向。變換系數(shù)塊中的能量分布非常不均勻，主要集中在左上角低頻區(qū)，其中直流系數(shù)具有最大值，而在高頻區(qū)域大部分的系數(shù)大部分都很小。簡述MPEG—l和MPEG-2的區(qū)別答：(1)MPEG-1廣泛的應用在VCD的制作和一些視頻片段下載的網(wǎng)絡應用上面，可以說99%的VCD都是用MPEG1格式壓縮的。MPEG-2應用在DVD的制作（壓縮）方面，同時在一些HDTV（高清晰電視廣播）和一些高要求視頻編輯、處理上面也有相當?shù)膽妹妗?2)MPEG-l和MPEG-2標準類似，只是細節(jié)不同，MPEG-2增加了幀格式和編碼選擇(3)MPEG-1制定于1992年，為工業(yè)級標準而設計，它可針對SIF標準分辨率(對于NTSC制為352X240；對于PAL制為352X288)的圖像進行壓縮，傳輸速率為1.5Mbits/sec，每秒播放30幀，具有CD(指激光唱盤)音質(zhì)，質(zhì)量級別基本與VHS相當。MPEG的編碼速率最高可達4-5Mbits/sec，但隨著速率的提高，其解碼后的圖象質(zhì)量有所降低。MPEG2制定于1994年，它的出現(xiàn)是為了進一步爭取更高的分辨率(720x480)，提供廣播級視頻和CD級的音效，它是非常高質(zhì)的影音編碼系統(tǒng)。傳輸速率在3-10Mbit/S之間，并可支持隔行掃描視頻格式和其他先進功能，可應用于各種速率和各種分辨率的場合。但最大的缺點還是數(shù)據(jù)量過大。MPEG-2與MPEG-1的區(qū)別：

1.除了對幀(frame)進行搜索，還對場(field)進行搜索。

2.MB色度格式還可為4:2:2、4:4:4。

3.幀尺寸最大可為16383×16383

4.可分級(Scalable)：時域(Temporal)等等……

5.非線性MB量化因子。簡述I，B和P圖像的編碼原理答：I幀是只使用本幀內(nèi)的數(shù)據(jù)進行編碼的圖像，即只對本幀內(nèi)的圖像塊進行DCT變換、量化和熵編碼等壓縮處理。P幀是根據(jù)前面最靠近的I幀或P幀作為參考幀進行前向預測編碼的圖像。B幀是根據(jù)一個過去的參考幀和一個將來的參考幀進行雙向預測的編碼圖像。其參考幀可以是I幀或P幀信道編碼的作用和一殷要求是什么?有哪幾種信道模型?答：信道編碼的主要目的是提高數(shù)字電視系統(tǒng)的抗干擾能力，以使得在傳輸通道中存在各種干擾因素場合下接收端仍有良好的正確接收能力，獲得應有的高質(zhì)量圖像和聲音。信道編碼一般有下列要求：(1)增加盡可能少的數(shù)據(jù)率而可獲得較強的檢錯和糾錯能力，即編碼效率高，抗干擾能力強；(2)對數(shù)字信號有良好的透明性，也即傳輸通道對于傳輸?shù)臄?shù)字信號內(nèi)容沒有任何限制；(3)傳輸信號的頻譜特性與傳輸信道的通頻帶有最佳的匹配性；(4)編碼信號內(nèi)包含有正確的數(shù)據(jù)定時信息和幀同步信息，以便接收端準確地解碼；(5)編碼的數(shù)字信號具有適當?shù)碾娖椒秶?6)發(fā)生誤碼時，誤碼的擴散蔓延小最主要的可概括為兩點。其一，附加一些數(shù)據(jù)信息以實現(xiàn)最大的檢錯糾錯能力，這就涉及到差錯控制編碼原理和特性。其二，數(shù)據(jù)流的頻譜特性適應傳輸通道的通頻帶特性，以求信號能量經(jīng)由通道傳輸時損失最小，因此有利于載波噪聲比(載噪比，C/N)高，發(fā)生誤碼的可能性小。信道模型(1)隨機信道(2)突發(fā)信道(3)混合信道差錯控制編碼的作用是什么?有哪幾種檢錯糾錯方式?前向糾鍺碼有怎樣的分類答：作用：消除誤碼造成接收端獲得的信息發(fā)生差錯的影響1.反饋重發(fā)(ARQ，自動重發(fā)請求)方式2.前向糾錯(FEC)方式：內(nèi)碼交織、內(nèi)碼Viterbi編碼、外碼交織、外碼RS編碼3.混合糾錯(HEC)方式試解釋名詞：信息碼元和監(jiān)督碼元；許用碼組和禁用碼組；最小碼距。答：信息碼元又稱信息序列或信息位，是發(fā)送端由信源編碼給出的信息數(shù)據(jù)比特。以k個碼元為一個碼組時，在二元碼情況下，總共可有2k個不同的信息碼組。信道編碼后總碼長為n的不同碼組值可有2n個。其中，發(fā)送的信息碼組有2k個，通常稱之為許用碼組，其余的(2n一2k)個碼組不予傳送，稱之為禁用碼組。最小碼距：在碼字集合中全體碼字之間距離的最小數(shù)值。糾錯碼的抗干擾能力完全取決于許用碼字之間的距離，最小碼距d0的大小與信道編解碼檢錯糾錯能力密切相關(guān)何謂漢明碼、擴展?jié)h明碼和縮短漢明碼?答：漢明碼是用于糾一位錯誤的線性分組碼。擴展?jié)h明碼漢明碼如果再加上一位對所有碼元都進行校驗的監(jiān)督位，則監(jiān)督碼元由m增至m+1，信息位不變，碼長由2m–1增至2m，通常把這種（2m，2m–1–m）碼稱為擴展?jié)h明碼。又稱增余漢明碼。何謂循環(huán)碼的循環(huán)性和封閉性?答：何謂循環(huán)碼的循環(huán)性和封閉性?答：所謂封閉性，是指一種線性碼中的任意兩個碼組之和仍為這種碼中的一個碼組：所謂循環(huán)性是指任一碼組循環(huán)一位（即將最右端的一個碼元移至左端，或反之）以后，仍為該碼中的一個碼組何謂卷積碼?解釋(n，A，m)交織碼的含義。畫圖示例說明(2，1，2)和(3，1，2)編碼器的工作情況。答：卷積碼：卷積碼各碼組之間不再是相互獨立本組的碼元不僅與本組的k個信息元有關(guān)，而且還與以前若干時刻輸入至編碼器的信息元有關(guān)。譯碼時，不僅從此時刻收到的n個碼元中提取譯碼信息，而且還利用以后若干時刻收到的碼組提取有關(guān)譯碼信息。(n，A，m)交織碼的含義:DVB—T采用怎樣的調(diào)制方式?為何采用這樣的調(diào)制方式?它有什么特點和優(yōu)點?答：DVB-T采用前向糾錯(FEC)和能有效消除多徑干擾的正交頻分復用技術(shù)(COFDM)和格雷碼映射4/16/64QAM調(diào)制等進行信道處理。在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發(fā)射機,每一個均覆蓋一個較小的區(qū)域的這樣一種單頻網(wǎng)絡來說,DVB是一種最佳選擇。這種概念類似于GSM蜂窩覆蓋圖。每個發(fā)射機通過衛(wèi)星傳送參考信號進行同步。在COFDM調(diào)制系統(tǒng)中,有2000至8000個帶有保護間隔的載波信號以及誤碼校正處理,用以提供多徑選擇性來選擇可接收到的幾個信號中最強的信號。采用COFDM也提供了良好的移動接收性能。DVB-T中高頻載波采用COFDM(編碼正交頻分復用)調(diào)制方式，在8MHz射頻帶寬內(nèi)設置1705(2k模式)或6817(8k模式)個載波，將高碼率的數(shù)據(jù)流相應地分解成2k或8k路低碼率的數(shù)據(jù)流，分別對每個載波進行QPSK，16QAM或64QAM調(diào)制。22．國標數(shù)字電視系統(tǒng)有什么特點？ 答：（1）使用能實現(xiàn)信道估計與均衡的PN序列作為幀頭。DTMB的核心是采用TDS-OFDM調(diào)制技術(shù)，核心思想是把數(shù)據(jù)里面同步都取消掉，用一個PN序列放在保護結(jié)構(gòu)里面。TDS-OFDM是靠PN序列進行同步的，僅在時域進行，同步時間約為1毫秒，相當于相鄰PN序列的時間間隔。（2）使用先進的信道編碼（3）抗衰落的系統(tǒng)信息保護三．分析計算1．高清電視不同取樣格式不進行壓縮時的數(shù)碼率？答：設設量化比特數(shù)為10 4：4：4為13.5×10＋13.5×10×2＝405Mbps

4：2：2為13.5×10＋6.75×10×2＝270Mbps

4：2：0為13.5×10＋13.5/4×10×2＝202.5Mbps2．對一個8X8亮度子圖像塊按照JPEG算法進行壓縮編碼，經(jīng)過DCT變換和量化后的系數(shù)塊如題圖所示。(1)請按