[實用新型]2兆比特每秒的廣播級數字電視傳輸裝置

無效

• 申請號: 00204943.0
• 申請日: 2000-03-03
• 公開（公告）號: CN2407534Y
• 公開（公告）日: 2000-11-22
• 發明（設計）人: 全子一;門愛東;劉洵;蔡朝暉;紀涌;林國輝;張南若;林勝
• 申請（專利權）人: 北京市電信管理局;北京郵電大學
• 主分類號: H04N7/015
• 分類號: H04N7/015
• 代理公司: 信息產業部專利服務中心
• 代理人: 王麗琴

本實用新型涉及一種數字電視的傳輸裝置，更確切地說是涉及一種2兆比特每秒(2Mb/s)廣播級數字電視傳輸裝置。

電視是人們日常生活中接收信息及娛樂的重要工具，在當今的信息社會中，廣播電視作為社會的基礎設施，正日益廣泛地被公眾所認識。而隨著微電子、光電子、計算機及通信技術的飛速發展及其結合，人們對電視廣播服務的需求反而有增無減，從而更加促進了電視廣播技術的發展。

但由于電視信號是模擬信號，而目前已有的通信網，如公用電話網、基于X.25協議的分組交換網及各類局域網等已越來越多地變成數字網，因此電視圖像不能直接進入數字通信網中進行傳送，而必須經過數字化處理后才能進入。

按ITU-RBT?601標準，一路電視信號數字化后的數據速率為216Mb/s，接近3400個話路的帶寬，因此，為了更經濟有效地傳輸數字化后的電視信號，需要采用壓縮編碼技術來降低傳輸速率。

2Mb/s數字電視傳輸系統就是將216Mb/s的電視信號壓縮成2.048Mb/s，壓縮比為100∶1，而2Mb/s的傳輸速率是符合我國通信網體制的接口碼率的(其它接口碼率是34Mb/s、140Mb/s、155Mb/s等)。但由于壓縮比大，在低碼率下因量化的粗糙會產生如“塊效應”、“清晰度下降”、“振鈴效應”等圖像缺陷。

2Mb/s的數字電視傳輸系統屬于活動圖像傳輸系統，但與活動圖像傳輸系統中的其它系統存在明顯的差別。一類活動圖像傳輸系統是采用ITU?H.61和MPEG1、MPEG4標準(MPEG1、MPEG2、MPEG4等是一系列的圖像壓縮標準，MPEG為活動圖像專家組的英文縮寫)，例如會議電視、可視電話和VCD等，輸出碼率1.5Mb/s左右，與2Mb/s數字電視傳輸系統的輸出碼率相當，但其恢復圖像質量清晰率低，最高為353×288象素(CIF或SIF格式)，僅能達到家用錄相機VHS水平，而且對于某些圖像會有明顯的塊效應及運動拖尾失真，不能滿足人們對高質量圖像的要求。另一類活動圖像傳輸系統是采用MPEG2標準，MPEG2標準采用幀間DPCM/DCT混合編碼，可以獲得演播中心級的電視質量，但當碼率降低到2Mb/s以下時，會產生“塊效應及運動拖尾失真”等，由于此時各種邊信息與有用信息相比，占的比例越來越大，使恢復的圖像反而不如采用MPEG1標準時的好。目前國際上廣泛采用MPEG2標準作為傳送廣播級數字電視的壓縮標準，采用的是3Mb/s直到15Mb/s的可變碼率格式。

本實用新型的目的是設計一種2兆比特每秒的廣播級數字電視傳輸裝置，采用MPEG2標準，作為廣播傳送圖像的壓縮標準，最終達到2Mb/s的碼率，且圖像質量還能保持廣播級傳輸水平。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種2兆比特每秒的廣播級數字電視傳輸裝置，包括發端的視頻編碼器和收端的視頻解碼器，發端的視頻編碼器包括中央處理單元和幀編碼器，收端的視頻解碼器包括MPEG2解碼片和PAL信號編碼器，其特征在于：所述的視頻編碼器中還包括有視頻前處理器，與輸入的視頻信號及所述的幀編碼器連接，并與所述的中央處理單元連接；所述的視頻解碼器中還包括有視頻后處理器，與所述的MPEG2解碼片及PAL信號編碼器連接。

所述的視頻前處理器是二維修正的中值濾波器，由棧濾波器實現；包括用于一行延時的第一行緩沖器、用于一行延時的第二行緩沖器、兩輸入最大值比較器、兩輸入最小值比較器和三輸入變量的中值比較器；輸入的視頻信號分別連接第一行緩沖器的輸入端及兩輸入最大值比較器與兩輸入最小值比較器的一輸入端，第一行緩沖器的輸出端連接第二行緩沖器的輸入端及三輸入變量的中值比較器的一變量輸入端，第二行緩沖器的輸出端分別連接兩輸入最大值比較器與兩輸入最小值比較器的另一輸入端，兩輸入最大值比較器與兩輸入最小值比較器的輸出端連接三輸入變量的中值比較器的兩變量輸入端。

所述的二維修正的中值濾波器是在Altera公司的FLEX10K系列單片EPLD器件上實現的。

所述的視頻后處理器是沿塊邊緣進行低通濾波的自適應二維空間濾波，包括經過塊效應估值、自適應塊邊緣濾波及塊分類后，對于平滑區域的3×3平均濾波、對含有強邊緣區域的5×5中值濾波和對于含紋理區域的3×3中值濾波。

所述的視頻后處理器，是采用Xilinx公司的XC4000E系列單片FPGA器件實現的。