第3章电视信号的数字化
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第3章电视信号的数字化
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。
第3章电视信号的数字化
第3章电视信号的数字化
3.3.1电视信号分量数字编码参数的确定
亮度信号的采样频率 625行/50场扫描制式行频(15625Hz) 525行/60场扫描制式行频(4.5MHz/286)
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。
第3章电视信号的数字化
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（数据量）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）
第3章电视信号的数字化
பைடு நூலகம்
3.2音频信号的数字化
质量等级 电话话音
采样频 率/kHz
8
AM
11.025
量化精 度/bit
8
8
声道数 数码率（未压缩） 频带/ Hz / kbit/s
单声道
64
200~3400
单声道
88.2
50~7000
第3章电视信号的数字化
3.1信号的数字化
编码---离散值的数字表示 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。
第3章电视信号的数字化
模拟信号数字化框图如图3-1所示，其中fc为滤波器
的截止频率，fs为取样频率。
图3-1模拟信号数字化框图
第3章电视信号的数字化
FM
22.05
16 双声道
705.6
20~15000
CD
44.1
16 双声道
1411.2
20~20000
DAT
48
16 双声道
1536
20~20000
第3章电视信号的数字化
1. 取样频率
在PAL制的625行/50场/2∶1隔行电视信 号中，利用每场312.5行中的294行记录数 字音频信号，每行记录3个音频样值，于是 取样频率为
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。
第3章电视信号的数字化
3.2音频信号的数字化
声波信号按频率划分： 亚音(Subsonic)信号（次音信号）<20Hz 超声波(Ultrasonic)信号 >20kHz 音频(audio)信号: 在20Hz~20kHz之间的声波 人的发音:在80Hz ~3400Hz之间 人的说话:在300Hz~3400Hz之间----语（话）
数字电视原理
第3章电视信号的数字化
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
第3章电视信号的数字化
3.1信号的数字化
模拟信号的数字化过程主要是采样、量化 和编码。
——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。
第3章电视信号的数字化
量损伤和器件的浪费，且编码几乎与电视制式 无关—世界统一的数字编码标准 后期制作的处理方便 时分复用方式，不会像复合数字编码那样因频 分复用带来亮、色串扰，可获得高质量的图像 亮度信号和色度信号的带宽根据需要取不同
第3章电视信号的数字化
3.3.1电视信号分量数字编码参数的确定
分量数字编码采样频率的确定 亮度信号的采样频率 ➢ 各国主观测试亮度信号带宽fm＝5.8~6MHz ➢ 为保证足够小的混叠噪声，采样频率fs应取
3.1信号的数字化
采样----时间上的离散化 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。
第3章电视信号的数字化
3.1信号的数字化
量化----幅度离散化
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。即幅度 离散化。
➢ 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。
第3章电视信号的数字化
3.3视频信号的数字化
结果： 数字电视图像帧----由二维空间排列的
像素点组成； 视频序列----由时间上一系列的数字图
像帧组成。
第3章电视信号的数字化
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（已被淘汰）。
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。
第3章电视信号的数字化
3.3视频信号的数字化
分量数字编码优点： 避免了复合数字编码时因反复解码所引起的质
fs＝50（场）×294（行）×3（样值）= 44.1kHz
第3章电视信号的数字化
2. 量化比特数
第3章电视信号的数字化
3.演播室数字音频声道
多路声音轨记录的声道分配
第3章电视信号的数字化
3.3 视频信号的数字化
➢ 在时间轴上(t轴)分为 模拟视频信号：三维视频信号 一系列离散的帧（等间隔） 扫描一维时间变化信号
音信号(speech，voice)
第3章电视信号的数字化
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。
（2.2 ~ 2.7）* fm ，则应 fs >= 12.76 ~ 13.2MHz。
第3章电视信号的数字化
3.3.1电视信号分量数字编码参数的确定
➢ 采用每帧固定的正交采样结构，有利于行间、场 间和帧间的信号处理。因此，应使fs满足fs＝mfH 的关系；
➢ 为了使625行/50场及525行/60场这两种扫描制式 实现行兼容应采用同一采样频率；
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。
第3章电视信号的数字化
第3章电视信号的数字化
3.3.1电视信号分量数字编码参数的确定
亮度信号的采样频率 625行/50场扫描制式行频(15625Hz) 525行/60场扫描制式行频(4.5MHz/286)
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。
第3章电视信号的数字化
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（数据量）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）
第3章电视信号的数字化
பைடு நூலகம்
3.2音频信号的数字化
质量等级 电话话音
采样频 率/kHz
8
AM
11.025
量化精 度/bit
8
8
声道数 数码率（未压缩） 频带/ Hz / kbit/s
单声道
64
200~3400
单声道
88.2
50~7000
第3章电视信号的数字化
3.1信号的数字化
编码---离散值的数字表示 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。
第3章电视信号的数字化
模拟信号数字化框图如图3-1所示，其中fc为滤波器
的截止频率，fs为取样频率。
图3-1模拟信号数字化框图
第3章电视信号的数字化
FM
22.05
16 双声道
705.6
20~15000
CD
44.1
16 双声道
1411.2
20~20000
DAT
48
16 双声道
1536
20~20000
第3章电视信号的数字化
1. 取样频率
在PAL制的625行/50场/2∶1隔行电视信 号中，利用每场312.5行中的294行记录数 字音频信号，每行记录3个音频样值，于是 取样频率为
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。
第3章电视信号的数字化
3.2音频信号的数字化
声波信号按频率划分： 亚音(Subsonic)信号（次音信号）<20Hz 超声波(Ultrasonic)信号 >20kHz 音频(audio)信号: 在20Hz~20kHz之间的声波 人的发音:在80Hz ~3400Hz之间 人的说话:在300Hz~3400Hz之间----语（话）
数字电视原理
第3章电视信号的数字化
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
第3章电视信号的数字化
3.1信号的数字化
模拟信号的数字化过程主要是采样、量化 和编码。
——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。
第3章电视信号的数字化
量损伤和器件的浪费，且编码几乎与电视制式 无关—世界统一的数字编码标准 后期制作的处理方便 时分复用方式，不会像复合数字编码那样因频 分复用带来亮、色串扰，可获得高质量的图像 亮度信号和色度信号的带宽根据需要取不同
第3章电视信号的数字化
3.3.1电视信号分量数字编码参数的确定
分量数字编码采样频率的确定 亮度信号的采样频率 ➢ 各国主观测试亮度信号带宽fm＝5.8~6MHz ➢ 为保证足够小的混叠噪声，采样频率fs应取
3.1信号的数字化
采样----时间上的离散化 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。
第3章电视信号的数字化
3.1信号的数字化
量化----幅度离散化
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。即幅度 离散化。
➢ 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。
第3章电视信号的数字化
3.3视频信号的数字化
结果： 数字电视图像帧----由二维空间排列的
像素点组成； 视频序列----由时间上一系列的数字图
像帧组成。
第3章电视信号的数字化
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（已被淘汰）。
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。
第3章电视信号的数字化
3.3视频信号的数字化
分量数字编码优点： 避免了复合数字编码时因反复解码所引起的质
fs＝50（场）×294（行）×3（样值）= 44.1kHz
第3章电视信号的数字化
2. 量化比特数
第3章电视信号的数字化
3.演播室数字音频声道
多路声音轨记录的声道分配
第3章电视信号的数字化
3.3 视频信号的数字化
➢ 在时间轴上(t轴)分为 模拟视频信号：三维视频信号 一系列离散的帧（等间隔） 扫描一维时间变化信号
音信号(speech，voice)
第3章电视信号的数字化
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。
（2.2 ~ 2.7）* fm ，则应 fs >= 12.76 ~ 13.2MHz。
第3章电视信号的数字化
3.3.1电视信号分量数字编码参数的确定
➢ 采用每帧固定的正交采样结构，有利于行间、场 间和帧间的信号处理。因此，应使fs满足fs＝mfH 的关系；
➢ 为了使625行/50场及525行/60场这两种扫描制式 实现行兼容应采用同一采样频率；