第02章通信终端相关技术
数字通信技术第2章习题及答案
2-1什么是模拟信号的数字化传输？试述PAM通道、PCM通道、时分复用多路通信各自的含义及相互联系。
什么是模拟信号的数字化传输？模拟信号经过抽样、量化和编码把模拟信号转换为数字信号，用数字通信方式传输。
PCM通道：抽样、量化和编码。
主要通过3个步骤实现的。
1、抽样，根据抽样定理，只要对模拟信号抽样的次数大于模拟信号频率的2倍，就能通过滤波器将这个数字信号再无损伤的恢复到原来的模拟信号。
当然这个抽样间隔也就是抽样点的时间间隔要平均才行。
2、量化，就是把抽样出来的信号放到一个标准的图里去比对，根据标准把这个信号定义成多大，如5或10等等以及其他数值，PCM信号根据抽样出来的信号大小，把它一般定义为-127~+127之间。
3、编码，把经过量化的信号转换成数字编码。
如果是PCM的8位编码，5就可以转换成00000101，10就可以转换成00001010.等2-2 什么是低通型信号的抽样定理? 已抽样信号的频谱混叠是什么原因引起的?一个频带限制在（0，fH）赫内的时间连续信号m(t)如果以1／2 fH秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
为了能恢复出原始话音信号，只要或就周期性的重复而不重叠，在接收端用一低通滤波器把原语音信号（0，fH）滤出，即完成原始话音信号的重建。
注意，若抽样间隔T变得大于则M(f )和ST(f )的卷积在相邻的周期内存在重叠（也称混叠），见图所示。
2-3 如果f s =4000Hz，话音信号的频带为0到5000 Hz，能否完成PAM通信？为什么？如何解决？不能完成，不符合抽样定理。
根据抽样定理，抽样频率fs >=5000*2Hz>=10000Hz。
才能完成PAM通信。
2-4 什么叫量化?为什么要进行量化?量化：利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。
模拟信号进行抽样以后，其抽样值还是随机信号幅度连续变化的。
当这些连续变化的抽样值通过噪声信道传输时，接收端不能准确的估值所发送的抽样。
终端通信模块技术规范
演讲人目录0Fra bibliotek. 终 端 通 信 模 块 概 述
02.
终端通信模块的技术 要求
03.
终端通信模块的测试 与认证
04.
终端通信模块的发展 趋势
终端通信模块概述
终端通信模块的定义
01
02
03
终端通信模块是 一种集成了通信 功能的硬件设备， 用于实现终端设 备之间的数据传
输和通信。
找出问题所在
04
问题解决：针对 测试中发现的问
题进行解决
05
测试报告：编写 测试报告，总结 测试结果和问题
解决情况
06
认证申请：提交 测试报告和相关 资料，申请认证
07
认证结果：等待 认证结果，根据 认证结果进行后
续工作
终端通信模块的发展 趋势
技术发展趋势
01
集成化：将多种 通信功能集成到 一个模块中，降
终端通信模块的技术 要求
通信协议
协议类型： TCP/IP、 UDP、HTTP
等
协议版本： IPv4、IPv6
等
协议功能： 数据传输、 数据加密、 数据压缩等
协议性能： 传输速率、 延迟、丢包
率等
传输速率
1
传输速率：终端通信模块需要满足 一定的传输速率要求，以确保数据
传输的稳定性和实时性。
2
传输距离：终端通信模块的传输距 离也需要满足一定的要求，以确保
访问控制：支持 基于角色的访问 控制，确保只有 授权用户才能访
问特定资源
安全审计：支持 安全审计功能， 记录所有访问和 操作行为，便于
追踪和审计
终端通信模块的测试 与认证
测试项目
第二章 无线通信中的调制技术与
调频信号的产生
直接法： 载波的频率直接随着输入的调制信号的 变化而改变； 间接法 先用平衡调制器产生一个窄带调频信号， 然后通过倍频的方式把载波频率提高到 需要的水平。
F动通信中，调频是更为普 遍应用的角度调制，这是因为FM不管信 号的幅度如何，抗干扰能力都很强; 而在调幅中，正如前面所说的那样，抗 干扰能力要弱得多。
0
1
0
ASK调幅 FSK调频
PSK调相
编码技术
为什么要采用编码技术 减小信源信息的冗余（信源编码：无损 编码/有损编码） 增强信息传输中的抗干扰性（信道编码： 纠错码） 保证信息传输中的保密性（加密编码）
语音编码与语音识别
移动通信中的信源编码技术
在数字通信中，通信质量比模拟通信时有了很 大提高； 但在移动通信中，由于信道环境等因素的影响， 必须采用其它方法来提高传输质量，所以要采 用编码技术；
调制 vs. 解调
调制是通过改变高频载波的幅度、相位 或者频率，使其随着发送者（信源）基 带信号幅度的变化而变化来实现的； 而解调则是将基带信号从载波中提取出 来以便预定的接收者（信宿）处理和理 解的过程。
调制在无线通信的作用
频谱搬移：将调制信号转换成适合于传 播的已调信号； 调制方式往往决定一个通信系统的性能
5. 外层空间传播
电磁波由地面发出（或返回），经低空 大气层和电离层而到达外层空间的传播， 如卫星传播，宇宙探测等均属于这种远 距离传播 电磁波穿过电离层外面的空间的传播， 基本上当作自由空间中的传播。
各个波段的传播特点
1. 长波传播的特点 长波的波长很长(传播比较稳定) 地面的凹凸与其他参数的变化对长波 传播的影响可以忽略； 长波穿入电离层的深度很浅，受电离 层变化的影响很小，电离层对长波的吸 收也不大。 能以表面波或天波的形式传播
通信工程师中级终端与安全(重点总结)
通信工程师中级终端与安全(重点总结)
本文旨在总结通信工程师中级终端与安全的重要内容，为读者
提供必要的指导和知识概览。
1. 终端技术
- 终端技术是通信工程师必须掌握的关键领域之一。
- 了解终端设备的硬件和软件特性，以及常见的通信协议和接
口标准。
- 深入了解各种终端设备的工作原理、功能和特点，包括手机、平板电脑、计算机等。
2. 终端安全
- 终端安全是保护终端设备免受潜在威胁和攻击的重要方面。
- 研究和掌握终端安全的基本概念、原则和方法，包括身份验证、数据加密、访问控制等。
- 理解常见的终端安全风险，如恶意软件、网络钓鱼和数据泄露，并学会预防和应对这些风险。
3. 终端管理
- 终端管理是确保终端设备正常运行和管理的关键环节。
- 掌握终端设备的配置、监控和维护技术，以及故障排除的方
法和步骤。
- 了解终端管理工具和软件，如设备管理系统和远程管理工具，并学会合理运用。
4. 未来趋势
- 终端技术和安全领域一直在快速发展和演变。
- 关注终端技术和安全领域的最新趋势和动态，持续研究和更
新知识。
- 特别关注5G、物联网和人工智能等领域对终端技术与安全的
影响和挑战。
总结：通信工程师中级终端与安全涉及终端技术、终端安全、
终端管理和未来趋势等方面的知识。
掌握这些重要内容对于通信工
程师来说至关重要，有助于提高工作效率和维护网络安全。
不断学习和保持更新是通信工程师持续发展的关键。
数字式通信终端安全技术要求
数字式通信终端安全技术要求一、引言数字式通信终端在现代社会发挥着至关重要的作用，它们为人们的日常通信提供了便捷和高效的方式。
然而，随着信息技术的快速发展和网络空间的不断扩张，数字式通信终端也面临着越来越多的安全威胁。
为了保护用户的通信安全和个人隐私，制定一套有效的数字式通信终端安全技术要求是至关重要的。
二、数字式通信终端的安全威胁数字式通信终端面临的安全威胁主要可以分为以下几个方面：1. 网络攻击网络攻击包括黑客入侵、恶意软件传播、拒绝服务攻击等，这些攻击可能导致用户的个人信息泄露、通信内容被窃取或篡改等安全问题。
2. 蜜罐攻击蜜罐攻击是指攻击者在数字式通信终端上设置虚假的吸引人的目标，以吸引黑客攻击。
当黑客攻击蜜罐时，安全人员可以通过分析攻击过程来获取攻击者的信息和手段，进而加强终端的安全防护措施。
3. 使用不安全的网络连接到不安全的公共网络可能带来许多风险，比如中间人攻击、Wi-Fi劫持等。
这些攻击可以窃取用户的密码、通信内容和其他敏感信息。
4. 设备丢失或被盗如果数字式通信终端丢失或被盗，敏感信息可能会落入不法分子手中。
因此，终端设备需要具备一定的防丢失和反盗窃功能。
三、数字式通信终端安全技术要求为了提高数字式通信终端的安全性，以下是一些常见的安全技术要求：1. 完善的身份认证机制数字式通信终端应该采用安全可靠的身份认证机制，确保只有授权用户才能使用设备进行通信。
常见的身份认证方式包括密码、指纹识别、面部识别等。
2. 数据加密和传输安全数字式通信终端应支持对通信数据进行加密，确保通信内容在传输过程中的机密性和完整性。
同时，终端应支持使用安全的传输协议，如HTTPS等。
3. 强大的防火墙和入侵检测系统数字式通信终端应配备强大的防火墙和入侵检测系统，能够监测和阻止恶意攻击，确保用户的通信安全。
4. 安全的操作系统和软件更新机制数字式通信终端的操作系统和相关软件应具备良好的安全性，并及时提供安全补丁和软件更新，以修复已知的漏洞和安全问题。
第2章习题解答
第二章习题解答2.01 试给出数据通信系统的基本模型并说明其主要组成构件的作用。
答：1）信源和信宿信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的设备；信宿就是信息的接收端，是接收所传送信息的设备，在实际应用中，大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据终端设备(data terminal equipment，DTE)。
2）信道信道是通信双方以传输媒体为基础的传输信息的通道，它是建立在通信线路及其附属设备(如收发设备)上的。
该定义似乎与传输媒体一样，但实际上两者并不完全相同。
一条通信介质构成的线路上往往可包含多个信道。
信道本身也可以是模拟的或数字方式的，用以传输模拟信号的信道叫做模拟信道，用以传输数字信号的信道叫做数字信道。
3）信号转换设备其作用是将信源发出的信息转换成适合于在信道上传输的信号，对应不同的信源和信道，信号转换设备有不同的组成和变换功能。
发送端的信号转换设备可以是编码器或调制器，接收端的信号转换设备相对应的就是译码器或解调器。
2.02 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，数字数据，数字信号。
答：数据：通常是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合。
信号：信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式。
模拟数据：取值是连续的数据。
模拟信号：是指幅度随时间连续变化的信号。
数字数据：取值是离散的数据。
数字信号：时间上是不连续的、离散性的信号2.03 什么叫传信速率？什么叫传码速率？说明两者的不同与关系。
答：传信速率又称为比特率，记作R b，是指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。
传码速率又称为调制速率、波特率，记作N Bd，是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数，单位是波特（Baud）。
若是二电平传输，则在一个信号码元中包含一个二进制码元，即二者在数值上是相等的；若是多电平（M电平）传输，则二者在数值上有R b=N Bd×log2 M的关系。
七年级上册信息技术第二章第一节《计算机网络》
目 录
• 计算机网络概述 • 计算机网络组成 • 计算机网络的功能 • 计算机网络的应用 • 网络安全与防护
01 计算机网络概述
计算机网络定义
计算机网络
由若干个计算机及其外部设备， 通过通信线路互联，按照一定的 网络协议进行数据通信，实现资
源共享的系统。
05 网络安全与防护
网络安全的重要性
01
02
03
信息保密
保护个人和企业敏感信息 不被非法获取和利用。
系统可用性
确保网络服务的正常运行， 避免因攻击导致的服务中 断。
维护声誉
保障个人和企业的声誉不 受网络攻击的损害。
常见的网络威胁
病毒与恶意软件
通过电子邮件、下载等 方式传播，破坏系统文
件、窃取信息。
设置复杂且独特的密码，定期更换。
数据备份与恢复
定期备份重要数据，确保在遭受攻击后能迅 速恢复。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
硬件组成
01
02
03
04
计算机
包括服务器、个人电脑、工作 站等，是网络的基本组成部分
。
网络设备
包括路由器、交换机、集线器 等，用于连接计算机和传输数
据。
传输介质
包括光纤、双绞线、同轴电缆 等，用于传输数据。
接口设备
包括网卡、调制解调器等，用 于连接计算机和网络设备。
软件组成
网络操作系统
如Windows Server、Linux等 ，用于管理网络资源、提供网
议）接收邮件。
电子邮件已成为现代人日常生活中的重 要通信工具，人们可以使用电子邮件进 行工作交流、商务联系、亲友联系等活
第02章 通信终端相关技术
多媒体通信终端软件系统
模拟与数字视音频技术
主要内容
视音频信息基本概念
视音频信息数字化
视音频压缩编码
视音频信息基本概念
音频信息
自然界各音源发出的可闻声和由计算机通过专门设备 合成的语音或音乐。包括语音、音乐声和效果声。 随时间变化的连续媒体，处理要求有较小的延时和时 延抖动。 处理涉及音频信号的获取、编解码、传输、语音的识 别与理解、语音与音乐的合成等。
MPEG第三层次：在上述基础上再引入辅助子带、非均 匀量化和熵编码技术。
MPEG数据速率：32-448kbit/s，适合于CD-DA光盘。
视音频压缩编码
视频压缩编码
视频信息的冗余
图像内部和图像之间有大量的冗余：空间冗余和时间 冗余。 信息熵冗余：编码冗余，对每像素采用相同比特数表 示，不能按其信息熵大小分配比特数必然存在冗余。 结构冗余：某部分存在非常强的纹理结构，或各部分 存在某种关系，如自相似性。 知识冗余：图像中包含的信息与先验基础知识有关。 视觉冗余：利用人类视觉系统的特点。人类视觉对图 像的注意是非均匀和非线性的，并不是对图像任何变 化都能感知。
预测编码：
帧内预测： 采用像素预测形式的DPCM。 优点：算法简单，易于硬件实现。 缺点：对信道噪声及误码很敏感，会产生误码扩散，压缩 比不高，很少独立使用。
视音频压缩编码
视频压缩编码
压缩编码
预测编码：
帧间预测： 利用时间冗余，压缩比更高，针对图像块。 有帧重复法、阈值法、帧内插法、运动补偿法和自适应交 替帧内/帧间编码法等。 缺点：图像序列不同的区域预测性能不一样，快运动区预 测效率较差。
视音频压缩编码
无失真压缩编码
算术编码
通信网规划1(1-2)
第1章概述随着现代社会的飞速发展，通信在促进社会进步和经济发展，以及推动文化交流等方面已具有了不可替代的作用。
而通信网络是实现通信的基础设施，如何才能建设出既经济合理，又能满足用户各种需求的通信网络，一直是业界的热门话题，也一直是困扰从业者的问题。
通信需求纷繁复杂，通信技术日新月异，通信市场千变万化，这些都对从业者的素质提出了很高的要求。
把握时代前进的脉搏，看清网络发展趋势，准确掌握网络过去、现在与未来需求的有机联系，做好网络规划，是高起点建设最佳通信网络的必要条件。
本章将对现代通信网的发展趋势进行探讨，而后简单介绍通信网络规划的基本概念和网络规划的目的与任务。
1．1 现代通信网的发展趋势1．1．1 网络业务发展趋势自1876年贝尔发明电话以来，电话业务始终在电信网中占主导地位，电信网以电话交换为主导技术。
但是，20世纪90年代后，电信网业务结构发生了极大的变化，出现了由传统电话业务向数据业务转化的趋势。
从业务增长情况来看，全球传统电话业务的年增长率为5%~10%，而数据业务的年增长率却高达25%～40%，呈指数式增长。
特别是20世纪90年代中期以来，随着WWW业务的问世，IP业务量每6～12个月翻一番，比著名的摩尔定律指出的CPU性能价格比每18个月翻一番的速度还要快1.5～3倍。
到目前为止，数据业务的规模已接近语音业务，随着宽带技术的大规模应用，数据业务将逐渐超过语音业务，在网络中占据主导地位。
在一些工业化程度较高的国家，数据业务量已经超过了语音业务量。
从获取信息量的角度看，由视觉获得的信息量远大于由听觉获取的信息量，人们已不再满足于仅依靠话音来获取信息，而希望同时获得直观、生动的可视化信息，尤其是视像信息乃至多媒体信息。
此外，随着信息化的推进，局域网互连、高速文件转移，数据库转移以及软件和文本下载等高速数据业务的需求亦与日俱增，因而未来通信业务的宽带化和多媒体化是21世纪通信发展的一大趋势。
2024版移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件
移动通信(第五版)(章坚武)第2章课件•移动通信概述•移动通信系统的组成•移动通信的工作原理目录•移动通信的关键技术•移动通信的标准化与演进•移动通信的应用与挑战01移动通信概述定义发展历程特点优势移动通信的应用领域个人通信行业应用物联网智慧城市02移动通信系统的组成移动台定义移动台功能移动台分类030201移动台基站子系统定义基站子系统是移动通信系统中的重要组成部分，负责与移动台进行无线通信，并将信号传输到网络子系统。
基站子系统功能基站子系统包括基站收发信机、基站控制器等设备，主要实现无线信号的接收、发送、调制、解调等功能。
基站子系统分类根据覆盖范围和容量需求，基站子系统可分为宏基站、微基站、皮基站等多种类型。
网络子系统功能网络子系统包括移动交换中心、基站控制器、传输设备等，主要实现用户通话的建立、保持和释放，以及数据传输的控制和管理。
网络子系统定义网络子系统是移动通信系统中的核心部分，负责实现移动通信网络的交换、传输、控制等功能。
网络子系统分类根据网络结构和功能需求，网络子系统可分为电路交换网络、分组交换网络等多种类型。
1 2 3操作维护子系统定义操作维护子系统功能操作维护子系统分类操作维护子系统03移动通信的工作原理无线电波传播特性01020304无线电波基本特性传播方式传播损耗电波传播模型多址技术多址技术概念频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）1调制技术分类模拟调制方式数字调制方式解调技术调制与解调技术信道编码与交织技术解释信道编码的定义、目的及分类。
详细介绍线性分组码的构造、编码和译码过程。
阐述卷积码的基本原理、编码器和译码器结构。
解释交织技术的原理、作用及实现方式，包括块交织和卷积交织等。
信道编码概念线性分组码卷积码交织技术04移动通信的关键技术分集接收技术分集接收技术的概念01分集接收技术的分类02分集接收技术的实现方式03功率控制技术功率控制技术的概念功率控制技术的分类功率控制技术的实现方式信道分配技术信道分配技术的概念信道分配技术的分类信道分配技术的实现方式软件无线电技术软件无线电技术的概念软件无线电技术的特点软件无线电技术的应用05移动通信的标准化与演进3GPP 3GPP2ITUIEEE移动通信的标准化组织移动通信的演进历程第一代移动通信（1G）采用模拟技术，主要提供语音通话服务。
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– 预测编码：
» 方式：帧内预测和帧间预测。 » 原理：基于时间和空间冗余，用相邻已知像素或图像块
来预测当前的像素或图像块的取值，然后再对预测误差 进行量化编码。 » 用同行、前几行或前几帧来作预测称为一维、二维或三 维预测。
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 无失真压缩编码
– 变字长编码最佳编码定理：
» 对出现概率大的信息符号编以短字长的码，对概率小的 符号编以长字长的码。
• Huffman编码
– 根据可变长最佳编码定理，应用Huffman算法而得。 – 在给定符号集和概率模型时的最优码。 – 算法：
– 一帧图像的总行数625，分两场扫描。行频15 625 Hz， 周期64μs；场频50 Hz，周期20 ms；帧频25 Hz，场 频的一半，周期40 ms。一行中传图像时间52.2μs， 其余11.8μs不传图像，是行扫描逆程时间，作行同步 及消隐用。每一场扫描行数625/2=312.5行，其中25 行作场回扫，不传送图像，传送图像的行数每场只
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第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 视频技术基础
利用光电和电光转换原理，将光学图像转换为电信号进 行记录或远距离传输，然后还原为光图像的一门技术。
• 视频信号与图像扫描
– 镜头成像—光图像—电图像—扫描—视频信号 – 扫描：对景物图像像素分解与合成，图像的时空转换。 – 国际上存在25帧/秒和30帧/秒两种制式。 – 隔行扫描：解决图像连续感、闪烁感和电视信号带宽
48kHz。 • 8-20bit量化编码。 • 在允许失真条件下，尽可能选择较低的采样频率，以
免数据速率过高。
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第02章通信终端相关技术
视音频信息数字化
l 视频信号离散化
• 采样是使图像信号在空间位置的离散化
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第02章通信终端相关技术
视音频信息数字化
l 视音频信号的量化
• 抽样后的离散样值从连续的取值转化为有限个离散值。 • 均匀量化与非均匀量化 • 量化误差或量化失真 • 图像信号的颗粒噪声和伪轮廓现象 • 实质：
– 在保证一定图像或声音质量下，以最小比特数来表示 视音频信号。
• 视频信号通常采用6-10bit量化编码
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
287.5行，因此每帧只有575行有图像显示。
第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 视频技术基础
• 视频信号频谱特点
具有行、场或帧的准周期特性； 静止图像：由行频、场频的基波及其各次谐波组成，能量以帧频 为间隔对称分布在行频的各次谐波两侧。 活动图像：以行频及其各次谐波为中心的一簇簇连续的梳状谱。 没有能量的区域远大于有能量的区域，采用频谱交错原理完成亮 度信号和色度信号的同频带传输。
• 游程编码
在某个特定方向将相同的样本值用一个游程长度和一个样本值 来表示。
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 音频压缩编码技术
• 音频信号压缩编码方法
– 波形编码
» 在信号采样和量化过程中，考虑到人的听觉特性，使编 码信号尽可能与原输入信号匹配，又能适应人的应用要 求。
» 全频带编码、子带编码、矢量量化。 » 高码率条件下获得高质量的音频信号，适于高保真要求。
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第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 视频技术基础
• PAL制电视的扫描特性
(1) 625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40 ms/帧) (2) 高宽比(aspect ratio)：4:3 (3) 隔行扫描，2场/帧，312.5行/场 (4) 颜色模型：YUV
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• 随时间变化的连续媒体，处理要求有较小的延时和时 延抖动。
• 处理涉及音频信号的获取、编解码、传输、语音的识 别与理解、语音与音乐的合成等。
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第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 视频信息
• 一系列周期呈现的画面所组成，帧是构成视频信息的 基本单元。
• 具有准确、直观、具体生动、高效、应用广泛、信息 容量大等。
Ø 多媒体通信终端
多媒体终端形式 多媒体通信终端接口 多媒体通信终端软件系统
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第02章通信终端相关技术
模拟与数字视音频技术
Ø 主要内容
l 视音频信息基本概念 l 视音频信息数字化 l 视音频压缩编码
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第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 音频信息
• 自然界各音源发出的可闻声和由计算机通过专门设备 合成的语音或音乐。包括语音、音乐声和效果声。
» MPEG第三层次：在上述基础上再引入辅助子带、非均 匀量化和熵编码技术。
» MPEG数据速率：32-448kbit/s，适合于CD-DA光盘。
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 视频压缩编码
• 视频信息的冗余
– 图像内部和图像之间有大量的冗余：空间冗余和时间 冗余。
– 信息熵冗余：编码冗余，对每像素采用相同比特数表 示，不能按其信息熵大小分配比特数必然存在冗余。
第02章通信终端相关技 术
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2020/11/24
第02章通信终端相关技术
主要内容
Ø 模拟与数字视音频技术
视音频信息基本概念
Ø IP电话的关键技术
视音频信息数字化 视音频压缩编码
Ø 多媒体通信技术规范与标准
Ø 音频、图形、图像通信终端
Ø 视频通信终端 Ø 数据通信终端
彩色电视摄像机 多媒体计算机用摄像头 视频显示终端
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 音频压缩编码技术
• 音频信号压缩编码方法
– 参数编码
» 以某种模型表示，再抽出合适的模型参数和参考激励信 号进行编码，即声码器。
» 压缩比很高，计算量大，不适合高保真要求。 » LPC、Channel Vocoder、Format Vocoder。
分进行量化，根据邻近差分信号的特性自适应改变量化 参数，应用与中等电话质量、调幅广播、交互式激光唱 盘。
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 音频压缩编码技术
• 不同质量要求时的音频编码技术选择
– 电话质量的音频压缩编码
» 低速率语音通信：采用参数编码或混合编码。如LPC、 VQ。
的矛盾。
PPT文档演模板
第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 视频技术基础
• 复合电视信号
– 由图像信号、同步信号、行场逆程消隐脉冲组成。
PPT文档演模板
•一个行周期的黑白全电视信号
第02章通信终端相关技术
视音频信息基本概念
l 视频技术基础
• 彩色电视系统
•按照三基色原理设计和工作； •彩色显示基本原理：加性混色法 •为兼容黑白电视，传1个亮度和2个色差分量（红色及蓝色差）； •我国PAL制：亮度6M，色差为1.3M。
PPT文档演模板
第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 音频压缩编码技术
• 不同质量要求时的音频编码技术选择
– 高保真环绕立体声音频压缩编码
» 频率范围50Hz-20kHz。44.1kHz采样，16bit量化。信 号速率每声道达705kbit/s。
» MPEG第一和第二层次编码： 48kHz，44.1kHz， 32kHz采样。经滤波器分为32个子带，根据音频信号的 性质计算各频率分量的人耳掩蔽门限，选择各子带的量 化参数。
• 亮色方程
Y=0.299R+0.587G+0.114B •在Y、R、G、B中，只有3个变量独立。只要传送Y与基色中的任两 个，既满足兼容需要，又可满足传送亮度与色度信息的需要。 •在色度信息时，通常选择传送不反映亮度信息色度信息，即色差信 息：（R-Y）红色差 、（G-Y）绿色差 、（B-Y）蓝色差
PPT文档演模板
第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 信源压缩编码的两个基本途径：
• 尽可能使编码平均码长接近于信源的熵，减少冗余信 息；
• 去除信源中各信源符号间的相关性。
PPT文档演模板
第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 限失真压缩编码
• 概念：允许解码后信号有一定失真，通过去除信源的 自相关来达到压缩数据的目的。
» CELP：闭环LPC，由输入语音信号确定最佳参数，根 据某种最小误差准则从码本中找出最佳激励码本矢量。 具有较强的抗干扰能力，在4-16kbit/s速率，即可获得 较高质量的话音。
» G.728：LD-CELP，16kbit/s，质量与32kbit/s的G.721 标准基本相当。
» GSM：RPE-LTP，13kbit/s。
l 目的：为提高信道பைடு நூலகம்用率及在有限信道容量下传输 更多信息。
l 数据压缩的理论依据
• Shannon的信息论给出了数据压缩的理论极限，指 明了数据压缩的技术途径。
• 熵是对离散无记忆信源进行无失真编码的极限。 • 信源概率分布越均匀，其熵越大；反之，其熵越小。 • 离散无记忆信源只要概率分布不均匀就存在信息冗余。
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第02章通信终端相关技术
视音频压缩编码
l 音频压缩编码技术
• 音频信号压缩编码方法
– 混合编码
» 吸取波形和参数编码的优点进行综合。 » 多脉冲线性预测MP-LPC » 矢量和激励线性预测VSELP » 码本激励线性预测CELP » 短延时码本激励线性预测LD-CELP » 长时延线性预测规则码激励RPE-LTP