筒倉

[拼音]：shuzi dianshi

[英文]：digital television

將電視模擬訊號轉變為數字訊號並進行處理、記錄、儲存、傳輸和接收的技術（見電視）。數字廣播電視包括影象訊號(同步訊號和伴音訊號)的數字化。數字電視系統與模擬電視系統相比，其優點是訊號經多次轉接切換和遠距離傳輸而沒有失真的積累，抗干擾性能強，影象質量好。數字電視系統可實現模擬電視系統難以高質量實現的功能，如時軸處理、制式轉換、電視特技等。它和計算機相配合，可實現電視訊號的實時處理。此外，數字電視便於影象訊號和伴音訊號的時分複用傳輸。數字電視首先應用於電視中心，而在傳輸方面應用較晚。這是因為電視訊號數字化後數位元速率很高，佔用頻帶較寬，原有的傳輸通道已不適應要求的緣故。但是，光纖通訊的發明，開闢了新的寬頻帶通道。另外，數字電視壓縮編碼技術能顯著壓縮頻帶，因而數字電視的傳輸也正在迅速發展。

電視訊號數字化系統

首先將模擬電視訊號編碼為數字訊號，然後在通道中傳輸或在裝置中儲存並加工處理，最後由譯碼器（亦稱解碼器）把數字訊號還原為模擬訊號（見圖）。為了減少通道傳輸中產生的誤碼，要加通道編碼器進行糾錯。為了適應不同特性的通道，訊號應進行不同的調製和變換。

彩色電視訊號所用PCM編碼方式有兩種，即複合編碼和分量編碼。複合編碼是將模擬的全電視訊號直接進行模數轉換，以形成數字式全電視訊號；而分量編碼則是分別對Y，(R-Y)，(B-Y)訊號進行模數轉換，然後將這些訊號並路合成為數字式全電視訊號。為了獲得高質量的數字化電視訊號和便於國際間的節目交換，國際無線電諮詢委員會 (CCIR)601號建議中要求全數字化的電視中心採用分量編碼，以便不同彩色電視制式採用統一的編碼標準。其取樣頻率定為：Y訊號用13.5兆赫，(R-Y)和(B-Y)訊號用6.75兆赫，都是8位元均勻量化PCM編碼。

數字電視訊號的記錄

利用磁碟、磁帶或其他載體實現數字記錄的技術。記錄裝置有電子靜止影象儲存庫、數字磁帶錄影機和數字視訊儲存器。

電子靜止影象儲存庫

將數字電視訊號儲存在一個磁碟或一組磁碟上，磁碟轉速與幀頻或場頻相同，資料的寫入、讀出均用磁頭和磁碟表面的磁感應來實現。這種裝置的特點是可儲存數百到數千幀影象，並可通過計算機靈活編輯。它能代替飛點掃描器，還可供製作動畫和電子繪圖。

數字磁帶錄影機

將數字電視訊號儲存在磁帶上。它的機械結構與模擬錄影機類似。但數字影象資訊的位元速率很高（106～216兆位元／秒），記錄時必須採用高密度磁帶，增加磁頭與磁帶間的相對速度，或採用壓縮編碼技術。數字磁帶錄影機的特點是，經幾十次複製後的影象質量無明顯下降，而模擬錄影機經數次複製後質量便明顯下降。

數字視訊儲存器

不同於電子靜止影象儲存庫和數字磁帶錄影機，它用積體電路作儲存元件，主要特點是快速隨機存取，且長時間儲存影象質量不下降。按儲存容量大小可分為行、場、幀等儲存器。數字視訊儲存器在數字電視中，應用相當廣泛。它常用在數字電視訊號高速實時處理的各種裝置，如制式轉換器、幀同步器、時基校正器等，在壓縮編碼和靜止影象傳輸等裝置中也得到廣泛應用。此外，它也是計算機影象處理系統中輸入輸出裝置的重要組成部分。

數字電視訊號處理

利用數字技術實現電檢視像訊號的頻帶壓縮、影象質量的改善和電視特技等功能的技術。它是數字影象處理原理在電視中的應用。

電視訊號雖然是一維時間訊號，但它代表的卻是空間（或平面的）影象。因此，它具有多維資訊的特徵，數字化後的位元速率很高。傳輸時要求很寬的通道頻寬，儲存時要求儲存器的容量很大。這就產生了影象處理的資料壓縮問題。

當電檢視像從一種形式轉變為另一種形式時，例如攝像、錄製、處理、傳輸或顯示等，輸出影象的質量可能不及輸入影象質量。影象增強則是有選擇地強調和抑制影象中的某些資訊，以改善影象的質量。因此，它在數字電視中得到較多的應用。例如γ校正（對比度增強）、輪廓校正、孔闌校正（去模糊或銳化）以及降噪等。孔闌失真主要是由於攝像管掃描電子束不是無限細，當拾取訊號時會產生平均作用，結果是影象模糊。除孔闌效應外，傳輸與顯示系統的高空間頻率比低空間頻率有較大衰減，還可能引起輪廓失真。模糊可看成是一種平均或積分效應。因此，去模糊或銳化就是對失真訊號進行微分運算，或增強高空間頻率。但是，當影象具有噪聲波並且模糊時，應先進行降噪，然後再使影象銳化。

由於白噪聲的相關係數為零（其均值也為零），可通過對影象畫素按某種方式求平均的辦法來降噪。通常是用具有幀延時的一階遞迴數字濾波器來實現這一目的。但這種辦法只適於處理靜止的黑白影象。

數字電視裝置

為了提高播出影象的質量，電視中心開始採用各種數字電視裝置。

數字時基校正器

用以改善錄影機重放影象的質量。錄影機重放的影象訊號時基誤差較大，會造成編輯和多次複製時影象質量下降，所以必須採取校正措施。首先將被校正的訊號以它的時基訊號為基準寫入儲存器，然後以電視中心的時基訊號為基準讀出，即可得到時基誤差較小的視訊訊號。

幀同步器

用以將不同來源的非同步電視訊號變成同步的電視訊號，以便進行切換和特技混合等處理。它能解決用同步鎖相方法不能解決的多個訊號源同步的問題。它的原理與時基校正器基本相同，只是幀同步器的儲存量要求至少為一幀。寫入由輸入視訊訊號形成的時基訊號控制；讀出由電視中心的時基訊號控制。

數字制式轉換器

用以將不同制式的電視訊號互相轉換，便於國際間電視節目交換。它的原理是將數字化後的視訊訊號儲存起來，儲存量為一幀；然後採用空間濾波器和時間複用器，將複合編碼所產生的數字訊號源變換為亮度和色度訊號按時間分割的數字訊號源；用場內插器改變輸入訊號的場頻，用行內插器改變輸入訊號的行數；最後用新的副載波對處理後的模擬訊號進行重新調製，完成制式轉換。

數字視訊特技發生器

能將影象作各種變換，如壓縮（將原來的寬高比縮小）、位移（壓縮後移至不同位置）、擴張（將原來的寬高比放大）、複合凍結（將一個完整的動作分成4、9或16個分解動作，同時顯示在畫面上）、裂像(可將影象在水平方向或垂直方向分開，使第二個畫面透過裂開的畫面顯示出來)。它把幀儲存器與計算機結合起來，按編好的程式進行時基變換、取樣點數變換和起始位置變換等以實現必要的特技顯示。

數字電視訊號的傳輸

電視訊號，特別是彩色電視訊號，具有很大的資訊量。如按CCIR601號建議作PCM數字化，則一套彩色電視節目需要 216兆位元／秒的位元速率。若直接傳送則需要頻帶極寬的傳輸通道。已有的微波和衛星通道遠不能滿足需要，因而必須壓縮位元速率。為了與數字電話系統的位元速率等級相匹配，必須將位元速率壓縮到34～140兆位元/秒。電檢視像畫素間、行間、幀間的相關性較強，因而影象資訊中存在很大的多餘度。在不明顯損害影象質量的情況下，如何減少影象資訊的多餘度(或解除其相關性) 是實現壓縮編碼的中心問題。常用的壓縮編碼有兩類：空間域中的影象編碼，即預測編碼（又稱差值脈碼調製，即墹PCM），和變換域中的影象編碼，即變換編碼。