数字电视第2章数字电视信号参数选择及演播室标准

• 2. (1)
No 在对分量信号进行8比特均匀量化时，共分为256个等间 隔的量化级，其二进制的范围是00000000～11111111， 相应的十进制范围为0～255。
Image (2)
色差信号经过两次归一化处理后，ECR和ECB的动态范围为-
间中的一个矢量，然后将此矢量进行量化。 19
2.4.1
No (1) 给定量化器的量化电平数M，根据量化误差的 Image (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
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2.4.2
•1．
No 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ΔA是相等的，共分为M级，设M=2n， 其中n为量化比特数，即
对一个时间连续信号f(t)进行等时间间隔取样，取样时
No 间间隔为Ts，取样频率为fs＝1/Ts。
（1）经过理想取样后，输出信号的频谱Fs(ω)是原模
Image 拟信号的频谱F(ω)以ωs为周期延拓形成 (2) 如果原模拟信号频谱F(ω)的频谱范围在ωh之内，
则满足ωs≥2ωh时，则取样后的信号fs(t)通过一个截止
Image
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2． 4∶4∶4
在4∶4∶4格式中，色差信号Cr和Cb的取样频率
No 与亮度信号取样频率相同，即 Image 亮度取样频率和两个色差信号的取样频率之比为
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• 3． 4∶2∶0
本格式中，色差信号Cr和Cb的取样频率均为亮度
No 信号取样频率的四分之一，即 •4． 4∶1∶1
Image 在4∶1∶1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
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2.4.3 量化噪声对图像的影响
如果量化比特数n选得过小，量化噪声对图像的影
No (1) Image (2)
(3)
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2.4.4 •1．
No 在对模拟电视分量信号EY、E(R-Y)和E(B-Y)进行量化和 编码前，必须进行归一化处理。由电视原理可知，
Image
25
No Image
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电视是将三维的函数变成一维的函数来处理的
10
2.3 数字电视信号参数的选择
No ➢ 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。
Image ➢ 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。
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2.3.1 取样结构的选择
No 式。 fs =m·2.25MHz (15625/15734.265) Image (4) 编码后的比特率Rb=fs·n，其中n为量化比
特数。
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几种取样格式
No Image
15
2.3.3
• 1． 4∶2∶2
No ➢
在4∶2∶2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
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2.4 量 化 量化就是把幅度连续变化的信号变换为幅度离
No 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。
Image 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
是多维量化，是先将K个取样值序列形成K维空
Image A=M×ΔA=2n×ΔA
M和n的取值主要是由量化信噪比决定的。
Ts
1 2 DA
DA2
Nq
tdt
TS Ts TS
12
2
21
•2． 视频信号(单极性信号)的量化信噪比
No 电视信号量化信噪比一般用信号峰-峰值与量化 噪声有效值之比表示，即
Image 一般常用分贝表示为
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•3． 声音信号(双极性信号)
No Image
取样结构图
12
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
No
Image 在数字电视中，亮度信号取样频率的选择应该从以 下4 (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。
13
(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
7
No Image
图像平面和二维取样脉冲
8
➢ 在水平方向上的取样间隔为Δx，在垂直方 向上的取样间隔为Δy, 取样后的信号为
No 其频谱为 Image 式中：Δv=1/Δy为垂直取样频率；
Δu=1/Δx为水平取样频率；δ(x,y)为单位冲激
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No Image
不发生混叠的条件是Du<2xh ; Dv<2yh
1
模拟信号数字化框图如图所示，其中fc为滤波器
No 的截止频率，fs为取样频率。 Image
2
➢ 2.1 取 样 定 理
No ➢2.2 二维信号的取样
➢ 2.3 数字电视信号参数的选择
Image ➢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
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2.1 取 样 定 理
设声音信号的最大幅度为A，动态范围是+A～-A
No 对它均匀量化成M级，则有
2A=M×ΔA=2n×ΔA 其中n为量化比特数。
Image A2
量化信噪 S比 max Nq
2 DA2
322n 2
SNmaqxdB1.766n
12
a2
S Nq
D2A2
322na2 2 A
Smaxa2 Nq A
12
N SqdBSN maqxdB20lgaA
频率为ωs/2的理想低通滤波器后，可以无失真地恢复原
信号f(t)。
4
No Image
模拟信号理想取样前后的频谱
5
Fs(T1s
Ns
N0
inns
2
ns来自百度文库
F(ns
)
2
No
Image
只要满足取样定理并且τ/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。
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2.2 二维信号的取样
No 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λ、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 Image 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：
第2章 数字电视信号参数 的选择及演播室标准
No ➢ 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。
Image 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。