《音视频设备与系统工程》1 音视频系统工程基础PPT课件
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S-video ： 称 为 S 端 子 ， 是 Super-Video( 超 级 视 频 信 号 ) 或 Separate-Video( 分 离 视 频 信 号 ) 的 简 称 。 Svideo与Video不同的是将亮度和色度信号分开传输， 减少了影像在“分离”、“合成”转换过程中的信 号损失，降低了设备内信号干扰而产生的图像失真， 能够有效的提高画质的清晰程度。S端子支持设备 最大显示分辨率为1024*768。
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二、音视频技术的应用 当代音视频技术融计算机、声音、文本、
图像、动画、 视频和通信等多种功能于一体， 借助日益普及的高速信息网，可实现音、视 频信息的资源共享，音视频技术已经深入到 人们日常生活中、学习、工作、生产、管理 等各个方面，包括工农业、商业、政府机构、 教育部门、交通、金融、军事、公安、电力、 通信、能源、建筑、娱乐和医疗卫生等领域。
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❖ 第一讲 音视频技术的发展与应用 ❖ 第二讲 音视频系统结构及组成示意图 ❖ 第三讲 图像成像及显像知识 ❖ 第四讲 信号的数字化过程 ❖ 第五讲 常用音视频信号类型与接口 ❖ 第六讲 视频显示设备的分类和特点 ❖ 第七讲 视频显示设备的光学技术指标
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第一讲 音视频技术的发展与应用
一、什么是音视频技术 音频（Audio，A）技术和视频（Video，V）技 术及其融合（AV）是音视频技术领域的研究对象， 从以电视录像为主的传统学校电教室到追求视听享 受的家庭影院，再到音频设备（音响）与视频设备 完美结合的现代多功能厅、会议室和歌舞厅，音频 技术和视频技术的融合程度越来越高，目前，AV技 术已经渗透到人类生活与工作的方方面面。随着计 算机技术和网络技术的发展，AV技术呈现出与信息 技术（IT）融合发展的趋势（InfoAV），体现了数 字化、智能化、网络化的特征。
RF信号是视频信号(CVBS)和音频信号(Audio) 混合编码生成的一种高频调制信号(RF)，采用同轴 电缆传输，由于音视频信号之间相互干扰较大，它 的视频清晰度是视频信号中最低的。
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Video：这类接口通常与音频接口（Audio）一起 称为AV接口，又称RCA接口（俗称莲花头），AV信号 是对RF信号的改进，将视频信号和音频信号分离传输， 在成像方面很大程度避免了视频与音频相互干扰对画 质的影响，但由于Video信号依旧是将亮度信号和色 度信号进行混合传输，因此，也称Composite复合视 频端口，需要在终端显示设备上需要进行对亮度和色 度的分离，色度、亮度的相互干扰以及分离过程造成 的信号损失使得画面并不是特别出色，水平清晰度在 300电视线左右。目前，AV接口广泛用于电视与DVD连 接，也是每台电视必备的接口之一。
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电视成像与传像原理
在电视技术中，传输彩色图像，实质上就是传 输图像的亮度和色度。
电视是根据人眼的视觉暂留特性和视觉心理， 运用电子技术和光电技术，传送活动图像和声音信 息的系统。通常由摄像、传输、显像三部分组成。 我们先用摄像机将景物随时间和空间变化的光图像 转换为电信号，即光信号转换为电信号，然后经过 放大、调制等过程，将图像电信号调制在一个高频 载波上，通过天线以无线电波的形式发送出去。在 接收端（电视机）利用显像器件把电信号还原成光 信号，重现人眼看得见的图像信息。由此可知，电 视传像的基本过程是通过光-电变换、信号传送、电 -光变换而实现的。
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第二讲 音视频系统结构及组成示意图
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第三讲 图像成像及显像知识
本讲主要介绍与视频设备密切相关的图像成像、 图像传输和图像显示的知识。
一般性了解：视觉暂留、电视制式、高清格式、 灰度级、CCD、视频带宽、扫描频率。
重点讲解：三基色原理、电视成像与传像原理、 清晰度与分辨率、视频扫描格式。
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三基色原理 自然界中出现的各种彩色，几乎都可以用某三种 单色光以不同比例混合而得到。具有这种特性的三个 单色光叫基色光，这三种颜色叫三基色。电视技术中 使用的三基色是红、绿、蓝三色，其主要原因是人眼 对这三种颜色的光最敏感，且用红、绿、蓝三色混合 相加可以配出较多的彩色。根据三基色原理，我们只 需要把要传送的各种彩色分解成红、绿、蓝三种基色， 然后再将它们转变成三种电信号进行传送。在接收端， 用彩色显像管将这三种电信号分别转换成红、绿、蓝 三色光，就能重显原来的彩色图像。利用三基色原理， 将彩色分解和重现，实现视觉上的各种彩色，是彩色 图像显示和表达的基本方法。
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第四讲 信号的数字化过程 音视频系统中，前端信号源设备最初多以模拟
电信号形式生成音视频信号，在之后对信号的处理、 传输和接收过程中则可能要进过一次或多次模数转 换（A\D）或数模转换(D\A)。信号的数字化实际上 需要进过采样、保持、量化和编码四个过程。
12Baidu Nhomakorabea
第五讲 常用音视频信号类型与接口 视频信号类型与接口 在实际的工程技术中，随着视频清晰度的不断 提高，从早期的RF信号开始，经历了AV、S-video、 YCbCr\YPbPr、VGA、DVI、HDMI等各种信号类型。
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清晰度与分辨率
图像清晰度（Picture Definition）和图像分 辨力（Picture Resolution）是描述显示设备对图 像细节重现能力的重要指标。
图像清晰度指影像上各细部影纹及其边界的清 晰程度，规定用屏幕上能分辨清楚的最高线数来表 示，单位是“电视行(TV Line)”也称电视线。
第一部分 音视频系统工程基础
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本章内容是《音视频设备与系统工程》 课程的基础部分，涉及到《舞台音视频系统 工程》、《多媒体教学系统工程》等六个典 型工程项目教学中频繁使用的基本概念和重 要原理，知识和技能在整个课程学习中具有 很强的通用性。这一部分的教学内容由于包 含大量的陈述性知识，也是该专业学生在音 视频技术领域需要具备的常识，认知学习方 式主要为理解和记忆。
分辨率是指在摄录、传输和显示过程中所使用 的图像质量记录指标，以及显示设备自身具有的表 现图像细致程度的固有屏幕结构，单位是“像素”。 构成一幅图像的像素越多，图像就越清晰、逼真。 图像信号的分辨率和显示设备的分辨率是由制式和 规格决定的，其数值固定不变。
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视频扫描格式：隔行扫描和逐行扫描 隔行扫描（I）和逐行扫描(P)都是在显示设备表 示运动图像的方法，通常电视显示画面的扫描方法 都是从左到右从上到下，每秒钟扫描固定的帧数。
S-video ： 称 为 S 端 子 ， 是 Super-Video( 超 级 视 频 信 号 ) 或 Separate-Video( 分 离 视 频 信 号 ) 的 简 称 。 Svideo与Video不同的是将亮度和色度信号分开传输， 减少了影像在“分离”、“合成”转换过程中的信 号损失，降低了设备内信号干扰而产生的图像失真， 能够有效的提高画质的清晰程度。S端子支持设备 最大显示分辨率为1024*768。
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二、音视频技术的应用 当代音视频技术融计算机、声音、文本、
图像、动画、 视频和通信等多种功能于一体， 借助日益普及的高速信息网，可实现音、视 频信息的资源共享，音视频技术已经深入到 人们日常生活中、学习、工作、生产、管理 等各个方面，包括工农业、商业、政府机构、 教育部门、交通、金融、军事、公安、电力、 通信、能源、建筑、娱乐和医疗卫生等领域。
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❖ 第一讲 音视频技术的发展与应用 ❖ 第二讲 音视频系统结构及组成示意图 ❖ 第三讲 图像成像及显像知识 ❖ 第四讲 信号的数字化过程 ❖ 第五讲 常用音视频信号类型与接口 ❖ 第六讲 视频显示设备的分类和特点 ❖ 第七讲 视频显示设备的光学技术指标
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第一讲 音视频技术的发展与应用
一、什么是音视频技术 音频（Audio，A）技术和视频（Video，V）技 术及其融合（AV）是音视频技术领域的研究对象， 从以电视录像为主的传统学校电教室到追求视听享 受的家庭影院，再到音频设备（音响）与视频设备 完美结合的现代多功能厅、会议室和歌舞厅，音频 技术和视频技术的融合程度越来越高，目前，AV技 术已经渗透到人类生活与工作的方方面面。随着计 算机技术和网络技术的发展，AV技术呈现出与信息 技术（IT）融合发展的趋势（InfoAV），体现了数 字化、智能化、网络化的特征。
RF信号是视频信号(CVBS)和音频信号(Audio) 混合编码生成的一种高频调制信号(RF)，采用同轴 电缆传输，由于音视频信号之间相互干扰较大，它 的视频清晰度是视频信号中最低的。
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Video：这类接口通常与音频接口（Audio）一起 称为AV接口，又称RCA接口（俗称莲花头），AV信号 是对RF信号的改进，将视频信号和音频信号分离传输， 在成像方面很大程度避免了视频与音频相互干扰对画 质的影响，但由于Video信号依旧是将亮度信号和色 度信号进行混合传输，因此，也称Composite复合视 频端口，需要在终端显示设备上需要进行对亮度和色 度的分离，色度、亮度的相互干扰以及分离过程造成 的信号损失使得画面并不是特别出色，水平清晰度在 300电视线左右。目前，AV接口广泛用于电视与DVD连 接，也是每台电视必备的接口之一。
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电视成像与传像原理
在电视技术中，传输彩色图像，实质上就是传 输图像的亮度和色度。
电视是根据人眼的视觉暂留特性和视觉心理， 运用电子技术和光电技术，传送活动图像和声音信 息的系统。通常由摄像、传输、显像三部分组成。 我们先用摄像机将景物随时间和空间变化的光图像 转换为电信号，即光信号转换为电信号，然后经过 放大、调制等过程，将图像电信号调制在一个高频 载波上，通过天线以无线电波的形式发送出去。在 接收端（电视机）利用显像器件把电信号还原成光 信号，重现人眼看得见的图像信息。由此可知，电 视传像的基本过程是通过光-电变换、信号传送、电 -光变换而实现的。
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第二讲 音视频系统结构及组成示意图
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第三讲 图像成像及显像知识
本讲主要介绍与视频设备密切相关的图像成像、 图像传输和图像显示的知识。
一般性了解：视觉暂留、电视制式、高清格式、 灰度级、CCD、视频带宽、扫描频率。
重点讲解：三基色原理、电视成像与传像原理、 清晰度与分辨率、视频扫描格式。
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三基色原理 自然界中出现的各种彩色，几乎都可以用某三种 单色光以不同比例混合而得到。具有这种特性的三个 单色光叫基色光，这三种颜色叫三基色。电视技术中 使用的三基色是红、绿、蓝三色，其主要原因是人眼 对这三种颜色的光最敏感，且用红、绿、蓝三色混合 相加可以配出较多的彩色。根据三基色原理，我们只 需要把要传送的各种彩色分解成红、绿、蓝三种基色， 然后再将它们转变成三种电信号进行传送。在接收端， 用彩色显像管将这三种电信号分别转换成红、绿、蓝 三色光，就能重显原来的彩色图像。利用三基色原理， 将彩色分解和重现，实现视觉上的各种彩色，是彩色 图像显示和表达的基本方法。
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第四讲 信号的数字化过程 音视频系统中，前端信号源设备最初多以模拟
电信号形式生成音视频信号，在之后对信号的处理、 传输和接收过程中则可能要进过一次或多次模数转 换（A\D）或数模转换(D\A)。信号的数字化实际上 需要进过采样、保持、量化和编码四个过程。
12Baidu Nhomakorabea
第五讲 常用音视频信号类型与接口 视频信号类型与接口 在实际的工程技术中，随着视频清晰度的不断 提高，从早期的RF信号开始，经历了AV、S-video、 YCbCr\YPbPr、VGA、DVI、HDMI等各种信号类型。
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清晰度与分辨率
图像清晰度（Picture Definition）和图像分 辨力（Picture Resolution）是描述显示设备对图 像细节重现能力的重要指标。
图像清晰度指影像上各细部影纹及其边界的清 晰程度，规定用屏幕上能分辨清楚的最高线数来表 示，单位是“电视行(TV Line)”也称电视线。
第一部分 音视频系统工程基础
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本章内容是《音视频设备与系统工程》 课程的基础部分，涉及到《舞台音视频系统 工程》、《多媒体教学系统工程》等六个典 型工程项目教学中频繁使用的基本概念和重 要原理，知识和技能在整个课程学习中具有 很强的通用性。这一部分的教学内容由于包 含大量的陈述性知识，也是该专业学生在音 视频技术领域需要具备的常识，认知学习方 式主要为理解和记忆。
分辨率是指在摄录、传输和显示过程中所使用 的图像质量记录指标，以及显示设备自身具有的表 现图像细致程度的固有屏幕结构，单位是“像素”。 构成一幅图像的像素越多，图像就越清晰、逼真。 图像信号的分辨率和显示设备的分辨率是由制式和 规格决定的，其数值固定不变。
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视频扫描格式：隔行扫描和逐行扫描 隔行扫描（I）和逐行扫描(P)都是在显示设备表 示运动图像的方法，通常电视显示画面的扫描方法 都是从左到右从上到下，每秒钟扫描固定的帧数。