音视频基础培训

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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，
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
◦ 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：
◦ ◦ ◦ - 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
- 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：
- 传输介质：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
◦ 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）
◦ 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
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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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：
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
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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
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
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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
◦ 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
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
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
Hale Waihona Puke 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：