视频信号数字化PPT课件
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另外，为了能淮确重放信号和实现重放控制，还在数
据帧里插入纠错码、控制码、同步码以及其他工作数 据。
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二、纠错码
数字信号能辨认出原来的数字0或1，就能恢复原来 的数字信号，但是，如果信号丢失或出错，仍然会 造成失真。丢失和出错的信号称为误码。数字信号 在记录和读取过程中不可避免地产生误码，其影响 比模拟信号更严重。
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为了便于对数据进行处理，必须将连续信号分组。CD 标准规定，音频信号的L和R声道的各6个取样数据合 编为一组．称为数据帧(又称CD帧)。一个取样数据是 16位．在传输时把它分为高位和低位各8位．即两个 字节，因此一个CD帧有622＝24字节的音频数据。 由于取样频率是44.1kHz，所以数据帧的重复频率为 44.1kHz／6＝7.35kHz。
数字信号及视频信号数字化
A1数字信号及其优越性 A2数字信号的编码 A3纠错技术基础 A4误码补偿 A5数据压缩技术 A6视频信号数字化
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A1 数字信号及其优越性
1．模拟信号
模拟信号的特点是信号幅度随时间连续变化。对模 拟信号的处理通常包括放大、调制、变频、解调、 换能等。模拟信号在处理过程中，常会由于电路系 统指标不良而产生失真。如传输线路频带不足导致 波形失真，处理电路动态范围不够造成限幅失真， 放大器的线性不良产生非线性失真，传输系统内部 产生的噪声使信噪比降低等。
奇偶检验包括奇检验和偶检验。奇检验就是当数据码 中1的个数为奇数时其校验位为0，否则为1。偶检验 就是当数据码中1的个数为偶数时，其校验位为0，否 则为1。
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奇偶检验法只能判定1位误码，对于两个以上的误码是 无法判定的；而且只能判定有无误码，无法确定误码 的位置。
采用纵横奇偶检验法。每个字最后附上奇偶检验位Pl、 P2、P3、…Pm，这就是横向奇偶检验字。将每一列 作为一个新的字，其后也附上奇偶检验位Q1、Q2、 Q3…、Qm，这就是纵向奇偶检验字。当某一位出现 误码时，必然反映在横向奇偶位和纵向奇偶位上。出 错的横向奇偶检验位和出错的纵向奇偶检验位的交叉 点处，便是误码所在的位置。误码的位置确定后，纠 正是很容易的，只要将该码取反即可。另外规定，如 果误码所在地是在奇偶检验位上，则认为原字码无错 误。
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模拟变数字：取样、量化、保持、编码 激光唱片系统的取样频率是44.1千赫率.每一个取样点
由十六位二进制来表示
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A2 数字信号的编码
一、音频数据码
模拟信号经A/D转换，形成只有1和0组成的二进制码。 这些由l和0组成的数码不能直接用于传输或记录．因 为音频信号在低频时可以低到20Hz，甚至更低。若变 换成数字信号，就会出现连续很长的1；当输入零信 号时，出现连续很长的0。这样，一段时间内信号的 大小就没有变化，这种情况数字处理电路很难识别信 号。为了避免发生这种现象，不直接记录A/D转换后 的音频数字信号，而是将音频数字信号通过调制变换 成一种容易记录和读取的波形。经过调制的音频信号 称为音频数据码。
纵横奇偶检验法可以纠正单个随机误码，对连续误码 是无能为力的。
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纵横奇偶检验法：
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三、交叉交织法
在一般数字系统中，解决连续误码的方法常用交叉交织 法。交叉交织法的功能是将连续误码分散开，变成容 易纠错的随机误码。
交织法就是记录时改变数字信号的顺序，重放时再按原 来的顺序重排，前者称为交织，后者称为去交织。具 体做法就是把数字信号按时间顺序分组，再使各组延 迟一定的时间，然后调换顺序(即交织)重新组合，将 这种交织处理后的数字信号记录在光盘上。这样一来， 重放时如果在交织过的信号中出现了连续误码，但经 去交织处理后，数字信号的排列顺序被还原．同时误 码被分散开来，连续误码变成了随机误码，这样就容 易纠错了。
2．误码的类型
(1)随机误码 只有一位出错的误码叫随机误码，有时也把大于1 位但比较短的误码叫作随机误码。
(2)连续误码 连续误码又称群误码。长度长，纠错比较困难
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二、奇偶检验
将误码校正为正确的码字称为纠错，其基本方法是采用 奇偶检验码来检测误码所在。码的奇偶性就是指码中 1的个数是奇数还是偶数。奇偶检验就是在每个字节 的末尾时加一位校验位。使数据码中1的个数为奇数 或偶数。经过存储或传输后，再求一次奇偶位，与原 来的奇偶位相比较，若不一致、则表示有错。
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模拟系统中的噪声与失真等影响是积累的，模拟信号经 过多次处理后，信号质量会明显变劣。为了克服模拟 信号在传输过程中由于受到系统质量指标的影响而造 成的信号变形和失真，并对信号进行更有效的处理与 保存，必须对模拟信号进行数字化处理，即通常说的 模／数转换(A/D转换)。
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CD系统中为了达到误码纠正的目的，采用了CIRC交 叉交织纠错编码。信号记录前对每帧24个音频数据 进行C2编码和C1编码，附加4个C2纠错字节(Q纠错 码)和4个C1纠错字节(P纠错码)，重放时经纠错解码 可以将大多数误码纠正过来。
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纠Fra Baidu bibliotek原理示意图
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A3 纠错技术基础
一、1、误码产生的原因：
当发送端发“1”，接收端收到“0”；或当发射端发“0”，接收 端却收到“1”。这种收发码不一致的情况叫误码。
误码率：也用来衡量数字系统正确传送信号的可靠程度，指码 元或符号（可以是二进制，也可以是M进制）被传错的概率
误码产生的原因很多，包括噪声和脉冲抖动的影响，工业干扰 和雷电干扰等等。影响误码率大小的因素很多，如信号调制方 式，判别门限值的高低。误码率越小，要求视频信噪比越高。 比如，为了使某数字系统的误码率达到10-9，要求信噪比为 21.6dB左右。
2．数字信号及其优越性
数字信号只有高电平和低电平两个不同的状态，相应 地．数字电路中只有导通和截止两种状态，因而电路 的工作稳定可靠。
更主要的是数字信号可以用计算机技术来处理，使传统 的电路概念发生了深刻的革命。
数字信号仅有0与l两个不同的状态．传输过程中只要 能区分这两种状态，信号就不会失真。就是说，在传 输时即使遇到干扰或失真，只要仍能区分高电平和低 电平，就可以将信号复原。
据帧里插入纠错码、控制码、同步码以及其他工作数 据。
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二、纠错码
数字信号能辨认出原来的数字0或1，就能恢复原来 的数字信号，但是，如果信号丢失或出错，仍然会 造成失真。丢失和出错的信号称为误码。数字信号 在记录和读取过程中不可避免地产生误码，其影响 比模拟信号更严重。
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为了便于对数据进行处理，必须将连续信号分组。CD 标准规定，音频信号的L和R声道的各6个取样数据合 编为一组．称为数据帧(又称CD帧)。一个取样数据是 16位．在传输时把它分为高位和低位各8位．即两个 字节，因此一个CD帧有622＝24字节的音频数据。 由于取样频率是44.1kHz，所以数据帧的重复频率为 44.1kHz／6＝7.35kHz。
数字信号及视频信号数字化
A1数字信号及其优越性 A2数字信号的编码 A3纠错技术基础 A4误码补偿 A5数据压缩技术 A6视频信号数字化
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A1 数字信号及其优越性
1．模拟信号
模拟信号的特点是信号幅度随时间连续变化。对模 拟信号的处理通常包括放大、调制、变频、解调、 换能等。模拟信号在处理过程中，常会由于电路系 统指标不良而产生失真。如传输线路频带不足导致 波形失真，处理电路动态范围不够造成限幅失真， 放大器的线性不良产生非线性失真，传输系统内部 产生的噪声使信噪比降低等。
奇偶检验包括奇检验和偶检验。奇检验就是当数据码 中1的个数为奇数时其校验位为0，否则为1。偶检验 就是当数据码中1的个数为偶数时，其校验位为0，否 则为1。
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奇偶检验法只能判定1位误码，对于两个以上的误码是 无法判定的；而且只能判定有无误码，无法确定误码 的位置。
采用纵横奇偶检验法。每个字最后附上奇偶检验位Pl、 P2、P3、…Pm，这就是横向奇偶检验字。将每一列 作为一个新的字，其后也附上奇偶检验位Q1、Q2、 Q3…、Qm，这就是纵向奇偶检验字。当某一位出现 误码时，必然反映在横向奇偶位和纵向奇偶位上。出 错的横向奇偶检验位和出错的纵向奇偶检验位的交叉 点处，便是误码所在的位置。误码的位置确定后，纠 正是很容易的，只要将该码取反即可。另外规定，如 果误码所在地是在奇偶检验位上，则认为原字码无错 误。
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模拟变数字：取样、量化、保持、编码 激光唱片系统的取样频率是44.1千赫率.每一个取样点
由十六位二进制来表示
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2020/12/3
A2 数字信号的编码
一、音频数据码
模拟信号经A/D转换，形成只有1和0组成的二进制码。 这些由l和0组成的数码不能直接用于传输或记录．因 为音频信号在低频时可以低到20Hz，甚至更低。若变 换成数字信号，就会出现连续很长的1；当输入零信 号时，出现连续很长的0。这样，一段时间内信号的 大小就没有变化，这种情况数字处理电路很难识别信 号。为了避免发生这种现象，不直接记录A/D转换后 的音频数字信号，而是将音频数字信号通过调制变换 成一种容易记录和读取的波形。经过调制的音频信号 称为音频数据码。
纵横奇偶检验法可以纠正单个随机误码，对连续误码 是无能为力的。
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纵横奇偶检验法：
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三、交叉交织法
在一般数字系统中，解决连续误码的方法常用交叉交织 法。交叉交织法的功能是将连续误码分散开，变成容 易纠错的随机误码。
交织法就是记录时改变数字信号的顺序，重放时再按原 来的顺序重排，前者称为交织，后者称为去交织。具 体做法就是把数字信号按时间顺序分组，再使各组延 迟一定的时间，然后调换顺序(即交织)重新组合，将 这种交织处理后的数字信号记录在光盘上。这样一来， 重放时如果在交织过的信号中出现了连续误码，但经 去交织处理后，数字信号的排列顺序被还原．同时误 码被分散开来，连续误码变成了随机误码，这样就容 易纠错了。
2．误码的类型
(1)随机误码 只有一位出错的误码叫随机误码，有时也把大于1 位但比较短的误码叫作随机误码。
(2)连续误码 连续误码又称群误码。长度长，纠错比较困难
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2020/12/3
二、奇偶检验
将误码校正为正确的码字称为纠错，其基本方法是采用 奇偶检验码来检测误码所在。码的奇偶性就是指码中 1的个数是奇数还是偶数。奇偶检验就是在每个字节 的末尾时加一位校验位。使数据码中1的个数为奇数 或偶数。经过存储或传输后，再求一次奇偶位，与原 来的奇偶位相比较，若不一致、则表示有错。
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模拟系统中的噪声与失真等影响是积累的，模拟信号经 过多次处理后，信号质量会明显变劣。为了克服模拟 信号在传输过程中由于受到系统质量指标的影响而造 成的信号变形和失真，并对信号进行更有效的处理与 保存，必须对模拟信号进行数字化处理，即通常说的 模／数转换(A/D转换)。
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2020/12/3
CD系统中为了达到误码纠正的目的，采用了CIRC交 叉交织纠错编码。信号记录前对每帧24个音频数据 进行C2编码和C1编码，附加4个C2纠错字节(Q纠错 码)和4个C1纠错字节(P纠错码)，重放时经纠错解码 可以将大多数误码纠正过来。
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2020/12/3
纠Fra Baidu bibliotek原理示意图
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2020/12/3
A3 纠错技术基础
一、1、误码产生的原因：
当发送端发“1”，接收端收到“0”；或当发射端发“0”，接收 端却收到“1”。这种收发码不一致的情况叫误码。
误码率：也用来衡量数字系统正确传送信号的可靠程度，指码 元或符号（可以是二进制，也可以是M进制）被传错的概率
误码产生的原因很多，包括噪声和脉冲抖动的影响，工业干扰 和雷电干扰等等。影响误码率大小的因素很多，如信号调制方 式，判别门限值的高低。误码率越小，要求视频信噪比越高。 比如，为了使某数字系统的误码率达到10-9，要求信噪比为 21.6dB左右。
2．数字信号及其优越性
数字信号只有高电平和低电平两个不同的状态，相应 地．数字电路中只有导通和截止两种状态，因而电路 的工作稳定可靠。
更主要的是数字信号可以用计算机技术来处理，使传统 的电路概念发生了深刻的革命。
数字信号仅有0与l两个不同的状态．传输过程中只要 能区分这两种状态，信号就不会失真。就是说，在传 输时即使遇到干扰或失真，只要仍能区分高电平和低 电平，就可以将信号复原。