第3章——取样、量化与编码
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电视信号数字化 ——取样、量化、编码
主要内容
1
电视信号数字化 全信号和分量信号编码 音频信号数字化
2
3
电视信号数字化——取样
信号的数字化一般需要完成取样、量化和编码 三个步骤。 取样：在时间上将模拟信号离散，也就是在模拟信号
出现的时域内，用间隔为T的,2T,3T,……等时刻所对应的 信号幅值，近似地代替原模拟信号在此时域内的无数个幅 值。
电视信号数字化——量化
电视信号数字化——编码
编码是按照一定的规律，把量化后的值用数字表 示，然后用n个比特(bit)的二进制代码来表示已经 量化了的取样值。
n称为量化位数或者量化比特数。 量化级数M=2n
通过取样、量化、编码三个步骤，将模拟形式的信息信号（声音、 图像信号等）用若干代码表示，再用脉冲信号表示这些代码进行传 输/存储的方式称为脉冲编码调制（PCM）
代表原信号的有限个幅值称为取样值，简称样 值。
电视信号数字化——取样
抽样频率记为fs 信号的最高频率为fm 奈奎斯特抽样定理：从取样信号中完全回复原信号，则需 满足fs≥ 2fm
电视信号数字化——量化
量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅 度值，把模拟信号的离散化。 量化步长：相邻两个量化等级电平的差值ΔA。 量化步长：量化等级电平值的个数M。
数字信号的数码率=取样频率*量化比特数
全信号和分量信号编码
彩色全电视信号： PCM 亮度信号Y， （脉冲编码调制） 全电视信号编码 三个色差信号R,G,B
彩色图像信号
分量信号： PCM 分量信号编码 亮度信号Y， （脉冲编码调制） 两个色差信号R-Y,B-Y
音频信号数字化
频率在20Hz~20kHz之间的声波是人耳可以听到的 声音，称之为音频(audio)信号
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40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。
主要内容
1
电视信号数字化 全信号和分量信号编码 音频信号数字化
2
3
电视信号数字化——取样
信号的数字化一般需要完成取样、量化和编码 三个步骤。 取样：在时间上将模拟信号离散，也就是在模拟信号
出现的时域内，用间隔为T的,2T,3T,……等时刻所对应的 信号幅值，近似地代替原模拟信号在此时域内的无数个幅 值。
电视信号数字化——量化
电视信号数字化——编码
编码是按照一定的规律，把量化后的值用数字表 示，然后用n个比特(bit)的二进制代码来表示已经 量化了的取样值。
n称为量化位数或者量化比特数。 量化级数M=2n
通过取样、量化、编码三个步骤，将模拟形式的信息信号（声音、 图像信号等）用若干代码表示，再用脉冲信号表示这些代码进行传 输/存储的方式称为脉冲编码调制（PCM）
代表原信号的有限个幅值称为取样值，简称样 值。
电视信号数字化——取样
抽样频率记为fs 信号的最高频率为fm 奈奎斯特抽样定理：从取样信号中完全回复原信号，则需 满足fs≥ 2fm
电视信号数字化——量化
量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅 度值，把模拟信号的离散化。 量化步长：相邻两个量化等级电平的差值ΔA。 量化步长：量化等级电平值的个数M。
数字信号的数码率=取样频率*量化比特数
全信号和分量信号编码
彩色全电视信号： PCM 亮度信号Y， （脉冲编码调制） 全电视信号编码 三个色差信号R,G,B
彩色图像信号
分量信号： PCM 分量信号编码 亮度信号Y， （脉冲编码调制） 两个色差信号R-Y,B-Y
音频信号数字化
频率在20Hz~20kHz之间的声波是人耳可以听到的 声音，称之为音频(audio)信号
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40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。