数字电视原理与应用 教学课件 ppt 作者 姜秀华 第02章
63页1、第2章 数字电视信号参数的选择及演播室标准,模拟信号的数字化过程主要是取样、量化和编码。 取样将时间和幅度上连续的模拟信号转变为时间离散的信号,即时间离散化。 量化将幅度连续信号转换为幅度离散的信号,即幅度离散化。 编码按照一定的规律,将时间和幅度上离散的信号用对应的二进制或多进制代码表示。,模拟信号数字化框图如图2-1所示,其中fc为滤波器的截止频率,fs为取样频率。 图2-1模拟信号数字化框图,2.1 取 样 定 理 2.2 二维信号的取样 2.3 数字电视信号参数的选择 2.4 量 化 2.5 标准清晰度数字电视演播室标准 2.6 数字高清晰度电视,如果对一个时间连续信号f(t)进行等时间间隔取样,取样时间间隔(取样周期)为Ts,取样频率为fs1/Ts。,2.1 取 样 定 理,(1) 经过理想取样后,输出信号的频谱Fs()是原模拟信号的频谱F()以s为周期延拓形成的,如图2-2所示。 (2) 如果原模拟信号频谱F()的频谱范围在h之内,则满足s2h时,则取样后的信号fs(t)通过一个截止频率为s/2的理想低通滤波器后,可以无失真地恢复原信号f(t)。,图2-2 模拟信号理想取样
2、前后的频谱,只要满足取样定理并且/Ts足够小,仍可以从取样信号的频谱中精确地恢复出原模拟信号。 图2-3 模拟信号实际取样前后的频谱,2.2 二维信号的取样,对于一个彩色平面活动图像来说,图像中任一点的亮度Y是光波长、水平位置x、垂直位置y和时间t的函数。发端通过摄像机将光图像转换成电图像,光电转换器件是具有积分作用的器件,因此有如下的积分关系:,图2-4 图像平面和二维取样脉冲,在水平方向上的取样间隔为x,在垂直方向上的取样间隔为y, 取样后的信号为 其频谱为 式中:v=1/y为垂直取样频率;u=1/x为水平取样频率;(x,y)为单位冲激序列。 取样前后的频谱示意图如图2-5所示。,图2-5 水平、垂直取样前后的二维频谱,2.3 数字电视信号参数的选择,电视信号的数字化处理有数字分量编码和数字复合编码两种方式。 数字分量编码方式是对三基色信号ER,EG和EB或对亮度信号和色差信号EY,ER-Y与EB-Y分别进行数字化处理。,2.3.1 取样结构的选择 取样结构是指取样点在空间与时间上的相对位置,有正交结构和行交叉结构等。在数字电视中一般采用正交结构,如图2-6(a)所示。这种结构在图
3、像平面上沿水平方向取样点等间隔排列,沿垂直方向取样点上下对齐排列,这样有利于帧内和帧间的信号处理。图2-6(b)所示为行交叉结构,每行内的取样点数为整数加半个。,图2-6 取样结构图,为了保证取样结构是正交的,要求行周期TH必须是取样周期Ts的整数倍,即要求取样频率fs应等于行频fH的整数倍,即,2.3.2 取样频率的选择 在数字电视中,亮度信号取样频率的选择应该从以下4个方面考虑。 (1) 首先应该满足取样定理,即取样频率应该大于视频带宽的两倍。,(2) 为了保证取样结构是正交的,取样频率应该是行频fH的整数倍,即,(3) 为了便于节目的国际间交流,亮度信号取样频率的选择还必须兼顾国际上不同的扫描格式。 fs=m2.25MHz (4) 编码后的比特率Rb=fsn,其中n为量化比特数。,2.3.3 色度格式 1 422格式 在422格式中,色差信号Cr和Cb的取样频率均为亮度信号取样频率的一半,即,2 444格式 在444格式中,色差信号Cr和Cb的取样频率与亮度信号取样频率相同,即 亮度取样频率和两个色差信号的取样频率之比为,3 420格式 本格式中,色差信号Cr和Cb的取样频率均为
4、亮度信号取样频率的四分之一,即,4 411格式 在411格式中,色差信号Cr和Cb的取样频率均为亮度信号取样频率的四分之一,即,2.4 量 化,量化就是把幅度连续变化的信号变换为幅度离散的信号,这是模拟信号到数字信号的映射变换。 显然,一个量化器只能取有限多个量化级,因此量化过程将不可避免地带来量化误差。,标量量化是一维量化,所有取样使用同一个量化器进行量化,每个取样的量化都和其他所有取样无关,因此也称为无记忆量化。 矢量量化是多维量化,是先将K个取样值序列形成K维空间中的一个矢量,然后将此矢量进行量化。,2.4.1 量化器的设计 量化器的设计原则可以分为两种: (1) 给定量化器的量化电平数M,根据量化误差的均方值为最小来设计量化器; (2) 给出固定量化误差要求,设计量化器使其量化电平总数M尽量小。,2.4.2 均匀量化器 1 均匀量化器原理 设在输入信号的动态范围A内进行均匀量化,每一量化间隔A是相等的,共分为M级,设M=2n,其中n为量化比特数,即 A=MA=2nA M和n的取值主要是由量化信噪比决定的。,2 视频信号(单极性信号)的量化信噪比 电视信号量化信噪比一般用信号峰-
《数字电视原理与应用 教学课件 ppt 作者 姜秀华 第02章》由会员E****分享,可在线阅读,更多相关《数字电视原理与应用 教学课件 ppt 作者 姜秀华 第02章》请在金锄头文库上搜索。
逍遥游复习 知识点整理
近现代法德关系史 高三展示课3稿
当代大学生人生信仰及追求的调查研究
长相思 纳兰性德-ppt课件
课件:危机意识 一
英语ppt演讲关于阿甘正传
发达国家基础教育改革的动向与趋势 修改版
中国民间美术 课件.ppt
生物质发电技术与系统 课程ppt 第1章 生物质发电技术现状及发展趋势 2学时 -----2016
现代信号处理思考题 含答案
执业药师继续教育 抑郁症的药物治疗 100分
小学生的成长档案模板不用修改 万能型
增订六版 现代汉语 上册 第二章文字 思考与练习答案
国家财政ppt课件
加拿大英语介绍
六年级统计图的选择课件
中学生成长档案ppt
中国现代文学史期末复习整理
lohi和hihilo训练对女子赛艇运动员运动能力影响的比较研究
风雨贾平凹阅读答案
2024-04-11 25页
2024-04-11 37页
2024-04-11 28页
2024-04-11 31页
2024-04-11 36页
2024-04-11 29页
2024-04-11 22页
2024-04-11 27页
2024-04-11 34页
2024-04-11 32页