信源编译码作用

1. 数字电视系统的三大关键技术是什么

一、数字电视的信源编译码技术
数字电视尤其数字高清晰度电视与模拟电视相比，在实现过程中，最为困难的部分就是对视频信号和音频信号的压缩。数字电视的图像不能象模拟电视的图像和声音那样直接传输，而是要多一道压缩编码工序。视频编码技术主要功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由995Mbit/s减少为20～30Mbit/s。与视频编译码相同，音频编译码主要功能是完成声音信息的压缩。在HDTV视频压缩编译码标准方面，都采用MPEG-2标准。MPEG压缩后的信息可以供计算机处理，也可以在现有和将来的电视广播频道中进行分配。在音频编码方面，欧洲、日本采用了MPEG-2标准；美国采纳了杜比(Dolby)公司的AC-3方案，MPEG-2为备用方案。
二、数字电视的复用系统
数字电视的复用系统是HDTV的关键部分之一。从发送端信息的流向来看，它将视频、音频、辅助数据等编码器送来的数据比特流，经处理复合成单路串行的比特流，送给信道编码及调制。接受端与此过程正好相反。在HDTV复用传输标准方面，都采用了MPEG-2 标准。
三、数字电视的信道编译码及调制解调
数字电视信道编译码及调制解调的目的是通过纠错编码、网格编码、均衡等技术提高信号的抗干扰能力，通过调制把传输信号放在载波或脉冲串上，为发射做好准备。目前所说的各国数字电视的制式，标准不能统一，主要是指各国在该方面的不同，具体包括纠错、均衡等技术的不同，带宽的不同，尤其是调制方式的不同。
数字传输的常用调制方式：
•正交振幅调制(QAM)：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。
•键控移相调制(QPSK)：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。
•残留边带调制(VSB)：抗多径传播效应好(即消除重影效果好)，适合地面广播。
•编码正交频分调制(COFDM)：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。

2. 信源编码和信道编码的作用是什么

1、信源编码

（1）作用之一是，即通常所说的数据压缩；

（2）作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。

2、信道编码

（1）数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。所以通过信道编码这一环节，对数码流进行相应的处理，

使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生。误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。

（2）纠错编码

数字电视中常用的纠错编码，通常采用两次附加纠错码的前向纠错（FEC）编码。RS编码属于第一个FEC，188字节后附加16字节RS码，构成（204，188）RS码，这也可以称为外编码。

第二个附加纠错码的FEC一般采用卷积编码，又称为内编码。外编码和内编码结合一起，称之为级联编码。级联编码后得到的数据流再按规定的调制方式对载频进行调制。

纠错码的各种类型

1、RS编码

RS码即里德－所罗门码，它是能够纠正多个错误的纠错码，RS码为（204，188，t=8），其中t是可抗长度字节数，对应的188符号，监督段为16字节（开销字节段）。

实际中实施（255，239，t=8）的RS编码，即在204字节（包括同步字节）前添加51个全“0”字节，产生RS码后丢弃前面51个空字节，形成截短的（204，188）RS码。RS的编码效率是：188/204。

2、卷积码

卷积码非常适用于纠正随机错误，但是，解码算法本身的特性却是：如果在解码过程中发生错误，解码器可能会导致突发性错误。为此在卷积码的上部采用RS码块，RS码适用于检测和校正那些由解码器产生的突发性错误。所以卷积码和RS码结合在一起可以起到相互补偿的作用。

3. 说明通信系统模型由哪几部分组成,并详细讨论每一部分的功能。

【答案】：
1. 信源：产生并发送信息的地方，可以是数字信源或模拟信源。
2. 信道：信息传输的通道，负责将信源产生的信息传递给信宿。在信息论中，信道的研究关注输入和输出之间的状态转移关系，以及在存在噪声干扰时的性能。
3. 信宿：信息的最终接收者或用户，是信息传递的终点。
4. 信源编译码器：用于去除信源中的信息冗余，压缩数据以便于传输。
5. 信道编译码器：旨在提高信息传输的可靠性，通过增加冗余信息来帮助错误检测和纠正。
请注意，信道编码和信源编码的逆过程是信源译码，它们共同构成了通信系统中的编码环节。

4. 说明通信系统模型由哪几部分组成，并详细讨论每一部分的功能。

【答案】：一个典型的点对点通信系统模型包括信源、信道、信宿、信源编译码器、信道编译码器。各部分功能如下。
(1)信源是发送消息的源，有数字信源和模拟信源之分。
(2)信宿是信息归宿，亦即收信者或用户，是信息传送的终点或目的地。
(3)信道是信息的传输通道。信息论中研究的信道都是等效信道，所关心的问题是，在噪声干扰下，信道输入至输出之间的状态转移关系。
(4)信源编码是为了去掉信源中的信息冗余。信源译码是信源编码的逆过程。
(5)信道编码的主要作用是提高信息传送的可靠性。信道译码规则要根据信道的噪声特性而定，通常不是一到一变换，而是多到一变换。