音视频基础培训

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◦ 视频系统
了解电视机各类接口及相关联的设备 根据图示初步讲解各视频设备的功能与用途 视频系统各需求下设备组成 图像的产生 图像如何是采集到的(3CCD 各类型信号特点及转换:(5模拟/3数字)带宽、传输距离、传输线缆数量、接 口类型、典型设备应用、信号对比特点(关联对比讲解)
◦ 3、讲解信号的产生与信号类型转换及信号
1、RGBHV信号 2、色差信号 3、S-Video 4、复合视频信号 5、射频 信号(含音频)6、SDI 7、DVI 8、HDMI 带宽、传输距离、传输线缆数量、接口类型、典型设备、信号对比特点
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音视频系统功能:根据需求采集获取传输展示存储应用相关信号 组成:输入、调度、输出、控制 讲解流程与举例:
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VGA (Video Graphics Array)本意是指IBM于1987年 提出的一个使用类比讯号的电脑显示标准.
◦ VGA 当前已成为一般的术语 ◦ VGA 广泛用于描述计算机类RGBHV信号的输出或输入,尽管不存 在一个严格意义的 VGA 信号 ◦ 主要指用于15针D型口(15 PinHD D-SUB)的设备接口信号 ◦ 信号与常见的5BNC接口的RGBHV信号为同一信号,可通过跳线互 换端口
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模拟复合视频信号简单理解就是亮度与色度复合在 一条线缆内传输的视频信号


优点:对比于分量视频传输距离更长,传输方式简 单;支持此信号的设备多。 缺点:信号质量比分量视频要差些
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复合视频设备
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RGB视频
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◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
一、3CCD摄像机产生最基本的R、G、B三基色信号,这三种基本色理论上可合成任意的色彩,这就称呼为RGB 信号 二、配合色彩信号的同步信息称为“SYNC”,“SYNC”是用来保证视频帧的正确水平位置和垂直位置 三、实现水平同步的同步信息称为“H SYNC”,实现垂直同步的的信息称为“V SYNC” ; “H SYNC”和 “V SYNC” 和在一起简称为“SYNC ” 四、RGB以及HV构成了一个视频帧的全部要素,称呼为RGBHV 五、而对同步和RGB不同的处理方式便演变出其它信号:RGBHV,RGBS,RGsB,,RsGsBs, 下面是几种常见的同步信号附加模式和表示方法:
铝导线截面1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流量(A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300
◦ 电的基础知识
UPS:类型(工作原理,输入/输出)、相关参数计算
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理论联系实际/实践验证理论
◦ 1、在不同需求下的一个标准视频监控系统的配置特点;(采集、分
1、射频信号 2、复合视频信号 3、S-Video(Separate Video) 4、色差信号 5、RGBHV信号
接口、传输线缆、应用范围 信号间比较:信号质量、带宽、传输距离
音频类 信号的多种传输形式
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◦ 各类常见物理接口 ◦ 常见线序 ◦ 设备应用
标识、用途、特点、关联设备 调音台
◦ 声音足够大、音质足够好

接入及混音设备
音质保障设备


绘制一个标准的报告厅音频扩音系统 音频知识原理
◦ 什么是声音?基音、泛音、纯音、复音的概念 ◦ dB、阻抗、声压级计算„„
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视频信号有两种基本格式 模拟
◦ 最初出现的视频信号
当前项目主要用模拟信号进行音视频传输。

数字
◦ 上世纪90年代初出现的视频信号 ◦ 多种不同类型
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特点
◦ 一、通过矩阵电路由R、G、B根据比例产生产生Y、R-Y、B-Y
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B Cb = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128 Cr = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128 另:
- RGsB:同步信号附加在绿色通道,三根75Ω同轴电缆传输。 - RsGsBs:同步信号附加在红、绿、蓝三个通道,三根75Ω同轴电缆传输。 - RGBS:同步信号作为一个独立通道,四根75Ω同轴电缆传输。 - RGBHV:同步信号作为行、场二个独立通道,五根75Ω同轴电缆传输。

RGB分量视频可以产生从摄像机到显示终端的高质量图像,但传输这样的信号至少需要三个独立通道分别 处理,使信号具有相同的增益、直流偏置、时间延迟和频率响应,分量视频的传输特性如下:
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模拟视频的特点
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 连续可变的信号 电平可精确的调整,是一电压值 易于分配,切换和传输 大多使用同轴电缆 容易传输,可达几百英尺 传输时会有一定的质量损失
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数字视频的特点
◦ 由信号的数字抽样产生 ◦ 方波信号 ◦ 数字信号是一种把图像和声音信息数字化处理、编码、压 缩、加密的信号,具有带宽容量高、不易失真、保密性好 等优点
转换放大—路由器 音质调整—电视调节信号质量 混音—聚渠成河 输入/编组输出—交换机
◦ 相关概念与定义 ◦ 各个常见系统的功能特点
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弱电其它部分:
◦ 布线系统
结构组成 相关概念 双绞线/光纤 常见问题处理 电的产生与传输 电系统日常应用 相数(L、N、E)、电压、相关公式 电缆:编号含义,截面与传输能力
- 传输介Fra Baidu bibliotek:3-5根带屏蔽的同轴电缆 - 传输阻抗:75 Ω - 常用接头:3-5×BNC接头

- 接线标准:红色=红基色(R)信号线,绿色=绿基色(G)信号线,蓝色=蓝基色(B)信号线,黑色=行同步(H)信号线, 黄色=场同步(V)信号线,公共地=屏蔽网线
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特点:
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 同比其它模拟视频,视频效果最佳 视频传输过程短 无串扰无电路合成分离损耗 信号传输占用带宽大 不宜长距离传输
◦ 音频系统
◦ 音视频常见故障及排查思路 ◦ 本次培训要点:原理、概念、细节
图示初步讲解各音频设备的功能与用途 音频系统模型与各需求下设备组成
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扩音系统的最简单目标
KTV (家庭用卡拉OK)系统组成(提问图示)
◦ 了解麦克风 、功放 、音箱的功能、特点及分类 ◦ 调音台:功能、分类、操作(本次重点) ◦ 混音器:功能 ◦ ◦ ◦ ◦ 均衡器:功能、分类、操作、原理(本次用WINAMP演示) 反馈抑制器:功能、分类、操作、原理(用频谱仪演示) 压限器(压缩/限制):功能、原理、操作 分频器:功能、原理、操作
线缆类型:3-5根带屏蔽的同轴电缆

◦ (YUV;YCbCr;Y,R-Y,B-Y)又称分量视频(Component Signal) 4、S-Video(Separate Video) ◦ 又称二分量视频接口Y/C

3、色差信号
5、射频信号(含音频)
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最为常见的一种视频信号,广泛应用于日用电器。 复合视频信号也称为基带视频信号,它使用NTSC或PAL 电视信号传送图像数据。复合视频信号包含色度(色彩和 饱和度)和亮度信息,并与声画同步信息、消隐信号脉冲 一起组成单信号。 插入NTSC或PAL编解码器使视频信号易于处理而且是沿 单线传输,这就是复合视频。复合视频格式是折中解决长 距离传输的方式,色度和亮度共享4.2MHz(NTSC)或5.05.5MHz(PAL)的频率带宽,互相之间有比较大的串扰,所 以还是要考虑频率响应和定时问题,应当避免使用多级编 解码器,复合视频的传输特性如下:
配器、切换器、矩阵、转换器、存储、显示)
◦ 2、在不同需求下的一个标准会场扩音系统(/家庭影院)的配置特 点;(麦克风、混音器、调音台(数字音频处理器)、功放、音箱)
把以上二个系统模型理解清楚其功能目标,掌握住要点。在什么需求下 系统结构是怎样的,该配置什么样的设备,根据具体情况选择设备的相 应型号,了解系统需求与应用原理。
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视频图象的产生是以人眼的视觉特性(视觉残留)为依据,通 过快速连续播放画面来实现活动视频.指当画面以超过每 秒25帧的速度播放画面时,人眼感受到的是连续的活动画 面. 理论上讲,自然界的任何色彩都是可以R、G、B三种基 本色来合成的,这样就使得技术上有可能通过采集RGB 三种颜色来恢复自然界的颜色 任何一幅图象都是由亮度信号和颜色信号组成的,亮度信 号指得是不同灰度等级,颜色信号指的是R、G、B三种 基本色不同的配比产生的 技术实现方式是将光信号转换为电信号,经过处理后再经 电光转变的过程.
微波
有线电视 CATV
录制
微波
HFC/RF
线缆连接 录象机
调制解调节
播放
录象机
录象机
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1、复合视频信号(Composite-Video)
◦ 接口:BNC接头、莲花(RCA)接头
线缆类型:75Ώ屏蔽的同轴电缆

2、RGBHV信号
◦ 接口:5-BNC/RCA ◦ (VGA信号); 接口:15针D型口
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摄像机通过不同颜色的感光镜头捕捉自然界信号的红、绿、蓝的强度并转换为 电信号,电信号经过放大处理并矩阵电路后转换为Y,R-Y,B-Y分量信号,分 量信号再编码处理成含有色度信号和亮度信号的模拟复合信号。
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电视系统构成(信号的传输途径)
卫星SAT
卫星接收
监视器
摄像机 地面电视发射机 地面电视接收机
音视频系统基础
工程技术部
2013年4月

内容:
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 音视频信号格式 常见音视频接口 常见设备 常见术语 应用举例

对象:

AV系统集成工程师 目标: 了解常见音视频相关概念、标准和原理,了解项目实施和 维护常见音视频设备。
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知识要点:
◦ 了解电视机的各类接口 ◦ 了解各类信号的特点及应用
◦ ◦ ◦ - 传输介质:单根带屏蔽的同轴电缆 - 传输阻抗:75Ω- 常用接头:BNC接头、莲花(RCA)接头 - 接线标准:插针=同轴信号线,外壳公共地=屏蔽网线
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复合
意思是 “不同部分的组合”
+
+
=
所有视频信号中最基本的要素
Luminance (亮度) 也称做“ Y” Chrominance (色度) 也称做“ C” 组合成一个信号
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红, 绿, 蓝
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◦ ◦ ◦ ◦ ◦
红, 绿和蓝 3 个单独的信号 所有显示设备的基本 所有视频摄象机 RGB 信号 也称做 4:4:4 视频
RED
YELLOW
GREEN
WHITE
VIOLET
CYAN
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BLUE

RGB视频设备
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色差信号(YUV;YCbCr;Y,R-Y,B-Y)
◦ 在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一 种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识,前者表示 逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出。 ◦ 由上述关系可知,我们只需知道Y Cr Cb的值就能够得到G 的值( 即第四个等式不是必要 的),所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg 而只保留Y Cr Cb ,这便是 色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分 解为色差Cr和Cb,这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程,也保持了色度通 道的最大带宽,只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像,这就最 大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道,避免了因繁琐的传输过程所 带来的图像失真,所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。 ◦ 在YUV中,“Y”代表明亮度(Luminance或Luma),也就是灰阶值;而“U”和“V” 表示的则是色度(Chrominance或Chroma),作用是描述影像色彩及饱和度,用于指 定像素的颜色。“亮度”是通过RGB输入信号来创建的,方法是将RGB信号的特定部分叠 加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面——色调与饱和度,分别用Cr和Cb来表示。 其中,Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异,而Cb反映的是 RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异,此即所谓的色差信号,
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