第3章 电视信号的数字化

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数字电视原理

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第3章 电视信号的数字化3.1信号的数字化 3.2音频信号的数字化 3.3视频信号的数字化

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3.1信号的数字化 采样 采样是指用每隔一定时间(或空间) 间隔的信号样本值序列代替原来在时 间(或空间)上连续的信号，也就是 在时间(或空间)上将模拟信号离散 化。

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3.1信号的数字化 量化 量化是用有限个幅度值近似原来连 续变化的幅度值，把模拟信号的连续 幅度变为有限数量、有一定间隔的离 散值。

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3.1信号的数字化 编码 编码则是按照一定的规律，把量化 后的离散值用二进制数字表示，以进 行传输或记录。

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3.2音频信号的数字化 声音是通过空气传播的一种连续的 波，叫声波。声音的强弱体现在声波 压力的大小上，音调的高低体现在声 音的频率上。因而，声音信号的两个 基本参数是频率和幅度。

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3.2音频信号的数字化声波信号按频率划分： 频率小于20Hz的信号称为亚音(Subsonic)信号， 或称为次音信号 频率高于20kHz的信号，称为超声波(Ultrasonic) 信号 频率在20Hz~20kHz之间的声波是人耳可以听到 的声音，称之为音频(audio)信号 人的发音器官发出的声音频率约在80Hz ~3400Hz之间，但人说话的信号频率通常在 300Hz~3400Hz之间，人们把这种频率范围的信 号称为语(话)音信号(speech,voice)

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3.2音频信号的数字化 采样频率 经常使用的采样频率有11.025kHz、 22.05kHz、32kHz、44.lkHz和48kHz等。 采样频率越高，声音失真越小、音频 数据量越大。 人耳听觉的频率上限在20kHz左右， 为了保证声音不失真，采样频率应大 于40kHz。

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3.2音频信号的数字化 量化比特数 经常采用的量化比特数有8bit、12bit 和16bit。量化比特数越多，音质越好， 数据量也越大。 人耳的听觉能感觉极微小的声音失 真而且又能接受极大的动态范围。由 于这个特点，所以对音频信号进行数 字化所用的量化比特数比起视频信号 来要多。

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3.2音频信号的数字化 声道数 记录声音时，如果每次生成一个声 波数据，称为单声道；每次生成二个 声波数据，称为立体声(双声道), 立体声更能反映人的听觉感受。

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3.2音频信号的数字化 音频数字化的采样频率和量化精度越高， 音质越好，恢复出的声音越接近原始声音， 但记录数字声音所需存储空间也随之增加。 可以用下面的公式估算声音数字化后每秒 所需的存储量(假定不经压缩): 存储量=(采样频率×量化比特数×声道数)/8 其中，存储量的单位为B(字节)

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3.2音频信号的数字化质量 等级 电话 话音 AM FM CD DAT 采样频率 /kHz 8 11.025 22.05 44.1 48 量化 精度 /bit 8 8 16 16 16 声道数 数码率(未压缩) / kbit/s 64 88.2 705.6 1411.2 1536 频带/ Hz

单声道

单声道 双声道 双声道 双声道

200~3400 50~7000 20~15000 20~20000 20~20000

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3.3视频信号的数字化 在时间轴上(t轴)分 为一系列离散的帧 每帧图像在垂直方 向(y轴)上离散为一 条一条的扫描行 每行在水平方向(x 轴)上采样，得到一 个一个像素。

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3.3视频信号的数字化 对彩色电视信号的数字化处理主要 有分量数字编码和复合数字编码两种 方式。 复合数字编码是将彩色全电视信号 直接进行数字化，编码成 PCM形式。 分量数字编码方式是分别对亮度信 号Y和两色差信号B-Y、R-Y分别进行 PCM编码。

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3.3视频信号的数字化

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