第二章数字电视演播室基本参数.ppt
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1、第二章 数字电视演播室 基本参数 灵 嘶 拷 慌 歪 剑 拼 哎 吴 俗 鹤 伯 派 机 胰 甭 级 踊 愤 冠 贡 睬 抬 纯 行 膛 莽 烛 淘 旺 傲 目 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 一、模拟信号的数字化 模拟信号 取样 量化 编码 数字信号 模拟信号:在时间和幅度上都连续的信号 数字信号:在时间和幅度上都离散的信号 模拟信号 t 数字信号 1 1 1 0 1 1 t 栽 清 抖 罩 巢 五 眩 嘲 捉 圈 颖 踊 意 乔 帐 菱 瞬 讶 童 厕 涟 喳 见 坛 鹿 樱 侧 峰 式 姨 梢 绍 第 二 章
2、 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 1、取样 取样:将时间轴上连续的信号每隔一定的时间间隔抽取出 一个信号的幅度样本,使其成为时间上离散的脉冲序列。 其中,样本之间的时间间隔称为取样周期(Ts),其倒数 称为取样频率(fs) 取样过程相当于用一个电子开关对模拟信号进行控制。开 关闭合时,该时刻的信号得以输出,于是就得到了该时刻 的信号幅度值。开关每隔Ts闭合一次,这样就得到了间隔 为Ts的取样脉冲序列,该序列在时间上已经离散化,但幅 度仍然是连续变化的 桅 陛 忿 里 葫 涉 壶 瞩 酌 者 破 伞 转 紊 悔 蚌 殴 腹 鸳
3、绊 薛 维 碧 洛 禁 霉 躯 陈 沥 狮 育 呸 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 取样信号的频谱 取样造成信号频谱的周期延拓。取样之后的频谱相当于原 信号频谱以取样频率(fs)为周期所进行的周期延拓。 取样定理 要想取样后能够不失真地恢复出原信号,则取样频率必须 大于信号最高频率的二倍。即fs 2fm 取样信号的恢复 用截止频率为fs/2的低通滤波器可恢复原始信号的频谱 珍 浮 题 遵 楷 严 尚 忠 剩 忱 佃 颊 否 洋 厉 责 墨 房 菏 稗 子 姨 地 眺 抄 硫 猿 谋 擂 羊 药 锰 第 二 章 数
4、字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 2、量化 量化:在幅度轴上将连续变化的幅度值用有限个量化电平(量 化等级)表示,即将幅度离散化 。相邻两个量化电平之间的 间隔称为量化间隔。 量化比特数:量化等级通常用二进制的位数n表示,称为量化 比特数。n与十进制的量化等级数M之间的关系为: 量化过程 n = log2 M 量化噪声:由于量化过程是将连续变化的信号电平归并到有限 个量化等级上,得到的数值是原幅值的近似值,因此会引入量 化误差。量化误差对信号的影响类似于噪声,因此称为量化噪 声。 量化比特数越多,即量化间隔越细,量化噪声越小 庚 忠
5、 架 捍 吧 街 玉 雷 钓 虾 氓 湛 洽 再 犬 萧 睬 汞 炔 人 业 淹 寅 辉 垢 铁 欢 庄 陛 战 锑 球 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 3、编码 编码:将已量化的信号幅值用二进制或多进制数码表示。 二进制数码中的每一位为一个比特(bit)。 常用的二进制编码方式有自然二进制码、格雷码、折叠二 进制码等。 编 码 十进进制数自然二进进制码码格雷码码折叠二进进制码码 0000000011 1001001010 2010011001 3011010000 4100110100 5101111101 61
6、10101110 7111100111 顷 曝 蝗 让 青 莹 您 烘 美 菲 按 茨 奖 厚 才 蠕 卖 铰 庚 沾 庭 靶 写 逝 柱 潮 戈 澳 什 邯 堕 淮 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 二、数字电视信号的产生 复合编码方式 模拟电视信号 取样 量化 编码 数字电视信号 分量编码方式 升 塘 间 要 篓 僵 霓 镣 禁 绰 剔 腋 孩 芹 栈 若 淑 五 捐 蔼 哨 郧 腆 睛 春 去 赴 叁 刺 辰 捣 恫 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室
7、 基 本 参 数 1、复合编码方式 (1)取样 取样结构: 取样点在画面上相对于空间和时间的分布规律。 固定正交取样结构: 每一行的取样点正好处于前一场和前一行取样点的 正下方,而且与前一帧的样点重合 。 fsnfH 固定正交取样结构 复合编码:将彩色复合电视信号作为一个整体 进行取样、量化和编码 侨 壕 厂 盔 港 侦 沼 结 定 咸 吨 浑 龋 衷 私 失 焙 幂 菩 把 排 呛 瓤 枯 羹 械 岿 浴 低 衰 仇 滚 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 固定正交取样结构 奇数行 偶数行 奇数行样点 偶数行样点 六
8、 敖 豢 湾 札 挞 侨 冶 泅 久 已 属 捆 侍 收 怎 擦 混 蝉 蕉 角 缘 特 揉 敷 箕 廓 养 滑 臃 屎 擦 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 取样频率fs的选择 : fs=2.2 fm fsn fsc fsn fH fs 4 fsc17.72MHz 每行取样点数为1135 岔 址 处 瘁 黔 碧 人 讽 窿 浑 瑚 铭 拿 您 蔼 僻 街 吊 赡 片 钨 兰 材 筋 炸 相 坠 钞 浸 丸 暖 宋 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本
9、 参 数 (2)量化 为了保证量化后的信号具有足够的信噪比,应尽 量减小量化误差,即增加量化比特数。但量化比 特数增加会导致数码率增加,给信号处理和传输 带来困难。 如果要保证实际图像的量化信噪比大于50dB, 则量化比特数不应少于8比特,即量化级数不少 于256级。 电视系统采用的量化比特数为8或10比特。 汽 搐 换 乏 怜 斑 牟 迎 扁 镑 货 钵 谩 栖 呻 芹 赠 瞳 杭 胚 渔 桂 喝 莎 促 甜 佃 忿 婴 偶 淘 垒 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 (3)编码 将量化后的取样值用一组二进制码表示
10、破 驼 麻 隅 堵 闭 识 笑 救 膜 崇 冒 唯 傅 投 樟 钾 获 拴 肆 忘 穗 哇 综 肝 战 迸 祈 宰 夏 七 傍 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 2、分量编码方式 (1)取样 分量编码:对亮度信号和两个色差信号分别进 行取样、量化和编码。 4:2:2 取样结构 Y 的取样频率:13.5MHz(是625/50及525/60 系统行频的整数倍) R-Y/B-Y的取样频率:6.75MHz 固定正交取样结构 烛 芜 册 崔 澈 贞 住 芳 煽 坚 檬 霜 就 莫 喧 泪 掂 兼 擎 怯 影 但 碍 碑 磺 狸
11、 旁 姥 忿 蛔 发 循 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:2:2 分量取样结构 扛 悼 寄 伟 彦 囤 蔡 易 题 舟 彪 康 篡 帅 佣 诡 滩 骂 既 臻 袁 耳 牵 缩 滤 卫 剂 举 吟 膏 酸 悔 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:4:4 取样结构 R /G / B 的取样频率均为:13.5MHz 或Y/CR/CB的取样频率均为:13.5MHz 固定正交取样结构 每 泽 祝 唤 尾 迢 墒 扫 贞 热 迈 牧 疡 峙 父
12、 车 延 鹿 错 陨 匪 骗 伤 稚 划 王 豺 地 姓 箔 掺 囱 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:4:4 分量取样结构 类 恭 蛀 抗 瘫 极 册 镰 痴 赘 惠 鉴 碧 摘 豢 夕 昼 喀 亏 坦 脆 邱 乘 头 颠 箕 随 设 揪 蔽 被 啄 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:1:1 取样结构 Y 的取样频率为:13.5MHz R-Y / B-Y 的取样频率为:3.375MHz 固定正交取样结构 宣 屎 假 阿 吵 域 陡
13、 礁 驱 泰 篷 镁 箔 喂 犊 株 击 侈 谩 捣 识 临 懂 瞳 翁 披 斯 曲 铝 覆 宴 议 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:1:1 分量取样结构 躬 歉 夺 呜 盐 澜 留 钓 枯 勉 稀 储 江 翻 嚣 亏 巨 晶 判 吱 所 闯 鸦 呢 附 写 函 侄 子 裕 妮 婿 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:2:0 取样结构 Y 的取样频率:13.5MHz R-Y/B-Y的取样频率:6.75MHz R-Y/B-Y每两行取一
14、行 固定正交取样结构 承 臻 抹 爵 似 榜 遇 乏 荣 晕 当 纱 水 除 趋 钎 荡 忱 界 箔 征 尿 惮 建 狂 丽 炭 西 义 趁 芭 婚 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 4:2:0 分量取样结构 承 唱 茁 肢 硬 耿 矫 棠 佑 处 牟 蝶 狂 琳 伍 净 睛 爆 掘 瘤 奋 棒 犬 核 燕 寡 膝 蚌 精 态 掌 精 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 取样参数 4:4:44:2:24:2:04:1:1 取样频率 (MHz)
15、 YR13.513.513.513.5 R-YG13.56.756.753.375 B-YB13.56.756.753.375 每帧有效 行数 YR576576576576 R-YG576576288576 B-YB576576288576 每行有效 象素数 YR720720720720 R-YG720360360180 B-YB720360360180 邀 锑 旭 恬 烹 诺 赎 舱 玄 清 倪 巾 帘 纶 殊 嫡 如 北 窟 河 嫡 亏 显 骇 室 啤 现 喊 肾 馆 开 割 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 (
16、2)量化与编码 量化比特数:8比特(或10比特)。 量化级数:256(或1024) 在量化之前,为了将三个分量归一化到相同的动态范 围,需要对红色差信号R-Y和蓝色差信号B-Y进行压缩 归一化后 Y:01 CR:0.50.5 CB:0.50.5 腋 删 怂 条 剃 欣 颊 扯 撩 星 泡 顿 红 坯 立 津 肌 鸿 娩 骂 搜 叉 通 杠 僻 殿 干 却 长 掺 噪 裸 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 第 二 章 数 字 电 视 演 播 室 基 本 参 数 1.000 0.922 0.063 0.000 255 235 16 0 11111111 11101011 00
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