【电视中心技术总复习】5数字电视演播室系统
广播电视台技术中心专业技术试题
广播电视台技术中心专业技术试题最新广播电视技术中心考试题第一章概述小结一、广播：一种“定点发送、群点接收”的通信方式。
广播有两层含义：1、泛指：通过无线电波或有线系统向广大听众或观众传送节目的过程。
2、特指：声音广播。
二、广播电视三个特点1、形象化：以声音和图像的形式来传递信息。
2、及时性：以电波传播的速度来传送信息。
3、广泛性：覆盖范围最广泛的一种传播媒介。
三、广播电视的“四化”1、数字化，2、网络化，3、产业化，4、信息化。
四、广播电视的发展沿革1、三代广播：（第一代）AM-调幅声音广播，（第二代）FM-调频声音广播，（第三代）DAB-数字声音广播。
2、三代电视：（第一代）黑白电视广播，（第二代）彩色电视广播，（第三代）数字电视和高清晰度电视广播。
五、广播电视系统组成和作用1、节目制作与播出：利用必要的广播电视设备及技术手段制作出符合标准的广播电视节目信号，并按一定的时间顺序（节目表）将其播出到发送传输端。
2、发送与传输：将广播电视节目信号进行一定的技术处理（如编码、调制等）后，经过某种传输方式（如地面射频传输、卫星广播、有线传输等）传送到接收端。
3、接收与重现：接收广播电视节目信号，并对其进行必要的处理和变换，最终还原成图像及声音。
六、广播电视传输方式1、地面无线电开路传输：主要业务有调幅中、短波广播、调频广播、VHF/UHF频段电视广播等。
2、有线网络传输：利用同轴电缆、光缆等媒介进行传输，通过一定的分配网络，为用户提供多套广播电视节目的网络系统。
3、卫星传输：利用地球同步卫星上的转发器进行信号的传输。
七、广播电视制播设备和技术1、声音信号：录音室（或播音室）、传声器、拾音技术、调音台、录音设备、声音节目的编辑加工设备、高质量的监听系统等。
2、图像信号：演播室、摄像机、录像机、编辑制作设备、视频切换台等。
第二章声音广播基础知识小结一、声音：物体振动产生的声波通过介质对人耳产生的感觉。
1、声音的产生：粒子波动运动的结果，由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质发生波动产生。
广播电视_(电视中心系统)技术能手竞赛复习题
广播电视_(电视中心系统)技术能手竞赛复习题型⑤同步(参考)和帧同步同步信号之间的关系包括帧同步，帧同步信号从同步信号中分解黑场信号发生器通常用作视频参考信号源。
时基校正器可以校正视频信号中行和场同步信号的时基误差，同时校正色度、亮度、饱和度、行和场相位、负载波相位等。
同步信号。
它用于要求视频信号严格稳定同步的各种系统。
帧同步器和时基校正器用于校正信号的定时偏差。
然而，校正范围(窗口)是不同的。
帧同步器是一帧。
一般来说，它的校正窗口是无限的。
它通常用于同步外部信号，例如从其他站发送的信号和卫星信号。
当参与该站的节目切换时，需要先发送到帧同步器。
3)电视中心时钟系统的功能及应用(1) (2)功能:为需要时间的设备提供标准时间信号应用:在时钟系统上，青岛广播电视学院LEITCH GPS-3901和TVZ3100卫星时钟接收机配置为主备时钟，EBU时间码定时信号通过TVZ3002时间码选择器选择性输出到TVZ3612F时间码分配器，为需要定时的设备提供标准时间信号4)过程电能质量参见“数字视频测量应用技术(基础章节)”P250-252。
衡量电力系统电能质量的三个重要指标是:电压(2XXXX年，最初用于提高硬盘协议的传输带宽，强调快速、高效、可靠的数据传输光纤通道比SCSI快三倍，并已开始取代SCSI作为服务器和群集存储设备之间的传输接口。
光纤通道更加灵活。
如果用光纤作为传输介质，设备间距可达十公里(约六英里)短距离传输不需要光纤，因为光纤通道也可以与同轴电缆和普通双绞线一起工作。
光纤通道标准由光纤通道物理和信号标准、美国国家标准协会的ANSI 3.230-1994文件和国际标准化组织14165-1文件描述。
光纤通道支持三种体系结构:点对点、仲裁环路和交换体系结构 2 PTP(点对点):通常用于DAS(直连存储)设置2 FC-AL(光纤通道仲裁环路):FC-AL仲裁环路机制和仲裁令牌光纤环路端口或交换机上的前向端口连接到HBA上的本地端口(节点环路)，以支持环路操作对于FC-AL架构，当设备加入FC-AL，或者有任何错误或需要重置时，必须重新初始化循环。
电视演播室系统结构原理课件
音频处理原理
音频采集
通过麦克风等设备将声音转化为 电信号。
音频数字化
将模拟信号转化为数字信号，便于 后续的音频处理和传输。
音频均衡与混音
通过音频处理技术对采集的声音进 行频率均衡、音量调节和混音处理， 以达到更好的听觉效果。
04
电视演播室系统的应用与发展趋势
电视演播室系统的应用领域
新闻报道
电视演播室系统广泛应用于新闻报道 中。它提供了实时的视频传输和编辑 功能，使得新闻工作者能够快速地采 集、编辑和发布新闻内容。
电视演播室系统结构原理课件
CONTENTS
• 电视演播室概述 • 电视演播室系统结构 • 电视演播室系统原理 • 电视演播室系统的应用与发展
趋势 • .2 .1 .高清化与超高清化 • .2 .2 .虚拟现实技术与增强现实
技术的应用
01
电视演播室概述
电视演播室的定义
• 电视演播室：指用于电视节目录制和直播的场所， 配备有各种专业设备和系统，以满足节目制作的 需求。
情况。
传感器监控
02
利用传感器监测演播室的环境参数，如温度、湿度、光线等，
确保演播室环境适宜。
智能化监控
03
通过人工智能技术对监控数据进行处理和分析，实现异常检测
和预警。
网络化应用
资源共享
通过网络实现演播室资源的共享，提高资 源利用率和协同工作效率。
远程协作
通过网络实现远程协作，便于异地团队之 间的沟通和合作。
06
.2 .2 .虚拟现实技术与增强现实技术的应 用
虚拟现实技术
定义
虚拟现实技术是一种模拟真实环 境的三维计算机图形技术，通过 头戴式显示器等设备，使用户沉 浸在计算机生成的三维环境中。
数字电视制播系统复习提纲
电视信号抽样频率的选择原则(1)满足奈奎斯特准则(2)抽样点位置分布应成正交结构,便于信号处理.分量视频信号的4种抽样比例及特点①4:2:2 抽样－数字电视演播室的制播设备所采用．Ｙ的抽样频率为４×3.375＝13.5M②③4:2:0 抽样－Y的抽样频率为13.5M, Cr和Cb的水平抽样频率仍为２×3.375＝6.75M，但是垂直方向是每两行产生一行色度样值．④4:1:1 抽样－家用DV 格式．防止频谱混叠的要求：前置滤波后亮度信号的抽样频谱在最高亮度信号频率5.75ＭHz 与奈奎斯特频率6.75ＭHz 之间要有一个空隙。
数字电视信号抽样标准及亮度、色差抽样特点：每行中的总样点数为抽样频率Fs与行频Fh之比。
625行/50场：每行亮度样点：864 （Fh * 864 = Fs）525行/60场：每行亮度样点：858 （Fh * 858 = Fs）视频信号量化信噪比估算：S/ N =10.8+ 6.02n(db)4：2：2编码参数（行总样点数、行有效样点数、行频与抽样频率间关系）二个定时基准信号（SA V、EA V）及作用(有效视频及辅助数据插入位置等)* 二个定时基准信号：EA V，SA V* 插入位置：在每一数据有效行之后的行消隐期间留出8个位置。
对625/50：EA V位置为1440-1443，SA V位置为1724-1727。
对525/60：EA V位置为1440-1443,SA V位置为1712-1715。
* 定时基准信号数据组成：4个字：3FF 000 000 XYZ（1.2.1 辅助数据的应用1、时间码的传送：LTC码及VITC码2、数字声音的传送：多达16路AES/EDU 20比特3、监测及诊断信息传送。
4、图文信息等（1.2.2 辅助数据插入位置分行辅助数据（HANC）与场辅助数据（V ANC ）：1、HANC允许插在所有的数字行消隐内,每个数据块都以3个字的数据头开始: 000，3FF，3FF。
【电视中心技术总复习】5数字电视演播室系统
5.4.1 并行和串ห้องสมุดไป่ตู้接口通用的信号格式
4:2:2数字分量信号的时分复用传输： • 数字设备向外传输每帧像素数据时，按下列次序时 分复用直至第576行： Cb1Y1Cr1，Y2，Cb2Y3Cr2，…，Cb360Y719Cr360，Y720 • 数据的字节速率为：27MWps • 输出数据：10bit的27Mb/s并行数据码流
52us+12us（行消隐）=64us（每行持续时间）
2、SDI样点编号和模拟信号的时间关系
亮度和色度样点数据的时分复用 •SDI输出数据的速率为27兆字/s •每个有效行输出的第一个视频字应是CB
3、视频定时基准信号SAV和EAV
• 数字分量标准规定：不直接传送模拟信号的同步脉冲，在每一行的 数字有效行数据流之后，通过复用方式加入两个定时基准信号。
通道编码——NRZI码
• 串行数字视频信号传输采用倒相的NRZ码，称NRZI码 (NRZI nverted code)：0电平保持不变，1电平变化。
• NRZI码在每个时间单元内比NRZ码有更多的电平变换 次数，即脉冲沿增多，这可改进时钟再生锁相环的工 作，稳定时钟信号；
• NRZI码虽然比NRZ码优越，但它仍有直流分量和明显 的低频分量。为进一步改进接收端的时钟再生，采用 了扰码方式(scrambling)。扰码器使长串连0和连l序列 以数据重复方式随机化并扰乱，限制了直流分量，提 供了足够的信号电平转换次数，保证时钟恢复可靠。
• 基本要求：从录音需要看，要求环境安静，房屋 结构符合声学要求，隔音效果良好，混响时间合 适；从拍摄需要看，要求装备足够的灯光照明用 具，并有足够的空间，能按照摄制要求进行布光， 保证图像层次分明、清晰度高、色彩逼真。
数字电视复习资料
模拟电视基本参数：行频：15625Hz 行周期64us 行正程时间52us 行逆程时间12us场频：50Hz 场周期20m s 桢频25Hz 每帧图像分解为625行(正程575行，回程50行)采用隔行扫描方式。
视频带宽：6MHz 彩色副载波频率4.43MHz (283.75倍行频)射频带宽8MHz。
色度信号的调制方式：正交平衡调幅射频图像信号调制方式：残留边带调幅制伴音图像信号的调制方式：调频 .高频调谐波的作用：P330高频调谐器又称高频头，有选择频道、放大信号、变换频率的功能。
天线和输入电路的作用是选择所要接受频道的微弱电视信号，由高频放大器进行有选择性的放大，再于本振输出的频率较高的正弦波混频得到中频信号。
高频调谐器有良好的选择性，可以抑制镜像干扰、中频干扰和其它干扰信号，隔离混频器与天线的耦合，以避免本振信号通过天线辐射出去而干扰其他接收机。
图像中频频率：38MHz，伴音中频频率：31.5MHz，第二伴音中频频率为：6.5MHz什么叫PAL制？PA L制也称逐行倒相的正交平衡调幅制，是我国的模拟电视制式采用的是PAL 制。
PAL制传送亮度信号和红、蓝两个色差信号，其中蓝色差信号对相位为0度的彩色副载波进行平衡调幅，红色差信号对信号相位为90度的彩色副载波进行平衡调幅并逐行倒相。
调制后的红、蓝色差信号相加得到色度信号，再将色度信号插入到亮度信号的频谱间隙中进行传送，得到编码后的视频信号。
什么叫NTSC制？NTSC制也称正交平衡调幅制，是美国日本等国家采用的模拟电视制式，它调制的方法是：红、蓝两色差信号分别对相位为0度和90度的彩色副载波进行正交平衡调幅，然后相加得到色度信号，再将色度信号插入到亮度信号的频谱间隙中进行传送，得到编码后的视频信号。
LCD与PDP显示屏相比较的优点：省电无电磁辐射干扰；彩色显像管与LCD屏相比较的缺点：图像易失真存在高压电磁辐射1、数字电视广播系统的组成P1 图1-1 数字电视广播系统方框图2、数字电视要传送的信号是：亮度信号、红色差信号及蓝色差信号，(同模拟电视)3、标准清晰数字电视中亮度信号的取样频率13.5MHz 色度信号的取样频率6.75MHz压缩编码算法 MPEG-2标准4、BT.601的主要内容是什么？BT.601建议采用对亮度信号和两个色差信号分别编码的分量编码方式，对不同制式的信号均采用相同的取样频率，对亮度信号Y采用的取样频率为13.5MHz。
电视演播室系统结构原理课件
摄像机的操作与维护
正确操作摄像机
安全注意事项
在操作摄像机时，应遵循正确的步骤 ，如调整白平衡、设置曝光参数、对 焦等，以确保拍摄效果最佳。
在使用摄像机时，应注意安全问题， 如避免强烈震动、防止水浸等，以防 止对设备造成损坏或人身伤害。
维护保养要点
为保证摄像机的正常运行和使用寿命 ，应定期进行清洁和维护，如清洁镜 头、检查感光元件、更新驱动程序等 。
具有高度的技术性和复杂性，要求高度的可靠性和稳定性，能够实现 高质量的音视频信号采集、处理和传输。
电视演播室系统的历史与发展
历史
电视演播室系统的发展经历了从模拟到数字、从标清到高清的技术革新。
发展
未来的电视演播室系统将朝着更高清晰度、更高交互性、更灵活多变的方向发 展，同时虚拟现实、增强现实等新技术的应用也将为电视演播室系统带来更多 的可能性。
电视演播室系统结构原理课 件
目录
• 电视演播室系统概述 • 电视演播室摄像系统 • 电视演播室音频系统 • 电视演播室灯光系统 • 电视演播室控制系统 • 电视演播室安全系统
01
电视演播室系统概述
电视演播室系统的定义与特点
01
02
定义
特点
电视演播室系统是指用于电视节目录制和直播的一系列设备和技术的 组合。
VS
维护
为了确保控制设备的长期稳定运行，需要 定期进行设备的维护和保养，及时发现并 解决潜在的问题。
06
电视演播室安全系统
安全系统的组成与功能
组成
电视演播室安全系统通常由多个子系统组成 ，包括视频监控系统、门禁控制系统、紧急 报警系统等。
功能
该系统的主要功能是确保演播室内的设备和 人员安全，包括实时监控、入侵检测、紧急 响应等。
数字电视播出系统
上载工作站
上载工作站主要完成控制视音频服务 器和录像机等设备进行素材上载、素 材库管理维护、制作播出单、播出节 目预先测试、档案管理等任务。
6
纠错过程例，D1、D2、D3、D4分别为1、0、1、1，计 算出奇偶校验位为1，写在 P1上。若磁盘3（D 3 ）发生 了故障，则用D1、D2、D4和P1进行异或运算，恢复出 D3=1。
D1
D2
D3
D4
4
RAID 5
RAID 5采用分条技术将数据分块，每组数据块与 其相对应的奇偶校验信息分别存储于各个磁盘 上。 RAID 5把奇偶校验信息分散存储到各个磁盘上。 例，4个硬盘组成的RAID 5，P0为D0，D1和D2 的奇偶校验信息，P1为D3，D4和D5的奇偶校验 信息……，其数据存储方式如 一个磁盘数据发生损坏后，利用其余盘上的数据 和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
矩阵是总控系统的核心设备
矩阵实现了总控最基本的功能，即对所有输 入输出信号进行调度。如果一个矩阵有M路 输入端和N路输出端，则该矩阵称为M×N矩 阵。 帧同步机（FS）占用矩阵的两条输出母线和 两个输入口，其目的是可以将任意外来信号 经帧同步机锁相后再输出，节约了大量帧同 步机。
一个矩阵的总控视频系统图
1
总控的主要功能有：
（1）完成对各路信号的切换、调度及传输。 （2）对外来信号进行加工处理。 （3）建立全台统一的同步脉冲。 （4）对所有信号进行监测、监看、监听。 （5）向各演播室提供反送信号和外源信号。 （6）设有全台通话系统。 （7）辅助功能。
2．播控系统
播控系统是指对各种节目源信号进行控制处理形成电视节目播出 信号的系统。 系统包括信号源、信号分配、信号处理、信号切换等环节。播控 系统的设备较多，由播控切换矩阵、播控切换台或切换开关、视 音频处理与分配放大器、监视与监测、台标、时钟信号发生器、 字幕机及自动播出控制设备等硬件设备和自动播出软件组成。 播控系统的主要设备是播出切换台： 播控系统的主要功能： （1）完成节目播出的实时控制。 （2）在播出图像上叠加台标、时间、字幕等。
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5.3 标清数字演播室编码参数标准
1、625/50扫描标准的4:2:2编码参数
编码信号
每行总的样 点数
每个有效行 的样点数
E
' Y
0.299
ER'
0.587
' 0.564(EB' EY' )
ECR' 0.713(ER' EY' )
• 主要功能：实现视频控制、音频控制、灯光控制。
• 导播控制：节目制作播出的总指挥，称为电视导播。 导播在制作和播出过程中，依靠视频监视器、音频 监听扬声器、时钟和计时器、内部通话和对讲系统 等，来选择和组织不同的视音频输入信号，实现节 目控制。
数字演播室系统的信号传送
• 数字演播室的信号传送结构分为流和文件两种。 • 电视信号的数字化和数据化。
• 传输介质采用电缆、光缆； • 目前都采用基于串行数字接口SDI的传输系统，通过开关矩阵和
电缆从信号源传送到目的地； • SDI系统内的信号传输速率为：每路270Mbps或360Mbps（16:9）
的固定速率。
演播室+控制机房
一般控制机房的布置方式
1、演播室
• 主要设备：摄像机、话筒、灯具
两个行频的最小公倍数2.25MHz的整数倍（取6倍）。 • 最后确定取样频率为：13.5MHz
4、取样格式
• 有4:4:4、4:2:2、4:1:1、4:2:0四种取样格式； • 电视演播室节目制作中主要采用4:2:2取样编码方式； • 有效比特数计算：
对于4:2:2格式，亮度信号Y的分辨率为720×576样值， 色度信号Cr 、Cb分辨率为360×576样值，10位比特量 化，则一帧画面的有效视频数据量为
• 基本要求：从录音需要看，要求环境安静，房屋 结构符合声学要求，隔音效果良好，混响时间合 适；从拍摄需要看，要求装备足够的灯光照明用 具，并有足够的空间，能按照摄制要求进行布光， 保证图像层次分明、清晰度高、色彩逼真。
2、控制室
• 主要设备：录像机、字幕机、切换台、调音台、同 步机、监视器、技术监测等。
2、取样结构
• 取样结构：指取样点在空间与时间上的相对位置。 • 正交结构：指在图像平面上沿水平方向取样点等间隔排列，
沿垂直方向取样点上下对齐排列。
3、亮度信号取样频率的选择
• 满足取样定理，大于视频带宽6MHz的两倍； • 为保证正交取样结构，应是行频的整数倍； • 为兼顾625行/50场、525行/60场，便于节目国际交流，应是
R-Y= – 0.587G – 0.114B + 0.701R
• Y动态范围：0～700mV
• R-Y动态范围：±620mV
• B-Y动态范围：±491mV
• 引入压缩系数，将色差信号动态范围控制在±350mV内
E' RY
0.564 ERY
E' BY
0.713 EBY
一般用Cr 、Cb表示数字化后的色差信号R-Y、B-Y
5.2 数字电视信号取样原理
1、数字分量系统中的亮度和色度信号
R
Y
取样量化编码
Y
编
G
码 矩
R-Y
阵
取样量化编码
Cr
B
B-Y
取样量化编码
Cb
数字分量信号编码框图
• 将R、G、B转换为亮度Y、色差R-Y、B-Y
Y= 0.587G + 0.114B + 0.299R
B-Y= – 0.587G + 0.886B – 0.299R
• 对于10bit量化，在8bit最低位后加两位0，其中码电平 0～3、1020～1023为保护电平，000和3FF用于传送同 步信息；
• 8bit数字信号可以通过10bit的数字设备和数字通路，只 要在最低位后加两个0即可，输出端恢复时再将两个0 去掉。
5.4 标清数字电视信号接口
• 演播室各个数字视频设备之间采用电缆连接时， 有两种接口方式： • 1）并行方式，将8或10bit视频数据字同时传送， 需要多芯电缆，各比特通过各芯传送； • 2）串行方式，将各比特通过单一芯线顺序传送， 使用75欧姆同轴电缆
Y:864 CB:432 CR:432 总样点数：1728 （525/60制式：Y:858 CB:429 CR:429） Y:720 CB:360 CR:360 总样点数：1440
抽样结构 抽样频率
正交，行、场、帧内，每行的CB、CR样点位置与 Y的奇数样点位置一致
亮度：13.5MHz 色度：6.75MHz
流与文件
流是一种连续的进程，是指将电视节目内容（包括视 频、音频、元数据）从发送端连续地传送到一个或 多个接收端。
特点： • 发送端不能得到接收端的回应，当丢失数据或数据
中断时不进行重发； • 传送的速率等于内容本身的速率，并是恒定的； • 接收端在任意时间开始接收都可以收到发端送出的
内容； • 需要传送同步信息。
编码方式
均匀量化的PCM码
量化分辨率
每个样值都以8或10比特量化
为什么每行亮度总样点数为864？
• 帧频：25Hz • 每帧行数：625（有效行576，消隐行49） • 行频：625×25Hz=15625Hz（每行64us） • 亮度信号的采样频率：13.5MHz • 每行总样点数：13.5MHz÷15625Hz=864
文件是有关内容的比特拷贝，是数据化的信号。 特点： • 文件一般以异步、无差错的方式进行传输，并以寻址的方式将数据
送到用户端； • 可使用不同的传送速率，不要求速率平稳，不需要与任何外部时间
同步； • 数据中断时能进行重发； • 文件传送以头标开始，后面跟着内容，头标只在开始时发送一次。
数字化与数据化
第5章 数字电视演播室系统
5.1 数字演播室概述 5.2 数字电视信号取样原理 5.3 标清数字演播室编码参数标准 5.4 标清数字电视信号接口 5.5 高清数字演播室编码参数标准 5.6 数字音频信号传输接口 5.7 虚拟演播室系统
5.1 数字演播室概述
• 数字演播室是具备数字视音频信号的产生、处理、记录、传输、 切换、播出等设备的场所，由演播室+控制机房组成；
其中：有效样点720，行消隐样点144
2、数字量化电平和模拟电平的对应关系
• 8bit量化，亮度信号的峰值白电平对应码电平235 （EB），消隐电平对应码电平16（10）；
• 为预防信号变动造成过载，上端留20级、下端留16级 作为信号保护带；
• 其中码电平0、255为保护电平，不允许出现在视频数 据流中，码字00和FF用于传送同步信息；