1数字视频信号2解析
视频信号数字化传输关键技术解析
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字视频输出# 含嵌入音频$ &`)&传输的是采样量化后 没有压缩的数字视音频信号&其传输码率为 !6" ^QAJ_ O&不仅占用带宽很大&而且传输距离只有 #"" @左右& 在内部节目交换尚可&要传输到全省各地市 _县有线台 不借助其他技术手段是不可能完成的) 实现数字化播 出需要具备以下一些技术条件)
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视频编码技术-PPT
1.视频信号的数字化 2.视频文件格式 3.视频压缩编码原理 4.视频压缩标准
学习目标
掌握视频数字化方法 了解视频文件格式 掌握视频压缩编码原理（预测编码、变换编
码、统计编码原理）
理解视频压缩标准（ MPEG标准 ）
3.1 视频信号的数字化
1.视频相关的基本概念
所谓视频（video frequency ），连续的图像变化每秒 超过24帧（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人 眼无法辨别单幅的静态画面，看上去是平滑连续的视觉效 果，这样连续的画面叫做视频。即视频是由一系列单独的 静止图像组成，其单位用帧或格来表示；
（1）本地影像视频格式
－MOV格式，美国Apple公司开发的一种视频格式，默认 的播放器是苹果的QuickTime Player。具有较高的压缩比率 和较完美的视频清晰度等特点，但其最大的特点还是跨平 台性，即不仅能支持Mac OS，同样也能支持Windows系列。
Avid Media composer非线性编辑软件支持该格式。
同步信号
)
地(色度)
S-Video四芯插头（座）
地(亮度)
2.视频的采集及数字化
视频采集卡的接口
莲花接头
2.视频的采集及数字化
视频采集卡的接口 IEEE1394接口
IEEE1394是一种外部串行总线标准，800Mbps的 高速。1394接口具有把一个输入信息源传来的数据向 多个输出机器广播的功能，特别适用于家庭视听的连接。 由于该接口具有等时间的传送功能，确保视听AV设备 重播声音和图像数据质量，具有好的重播效果。
人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂 的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，而能继续保 留其影像0.1-0.4秒左右，这种现象被称为视觉暂留现象。
概述2_数字信号处理的发展课件
概述2_数字信号处理的发展课件一、概览数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）作为现代电子信息技术领域的重要组成部分，其发展日新月异，不断推动着相关行业的创新与进步。
随着数字技术的不断进步和计算能力的飞速提升，数字信号处理的应用领域日益广泛，涵盖了通信、音频处理、图像处理、生物医学工程等多个领域。
本篇课件旨在提供一个关于数字信号处理发展历程的全面概述。
从概念起源来看，数字信号处理始于20世纪后半叶，伴随着数字计算机的出现和普及而逐渐发展成熟。
数字信号处理主要用于军事和通信领域，解决信号传输过程中的干扰和失真问题。
随着技术的不断进步，数字信号处理的应用范围逐渐扩大，开始涉及到音频和图像的处理。
数字信号处理已经渗透到了各个领域，发挥着不可替代的作用。
在技术层面，数字信号处理的核心技术涵盖了离散数学理论、信号处理算法、计算机体系结构等多个方面。
随着数字信号处理技术的不断发展，新的算法和理论不断涌现，如小波分析、神经网络等先进技术的应用，使得数字信号处理在性能上得到了极大的提升。
随着嵌入式系统、云计算等技术的发展，数字信号处理的硬件平台也在不断进步，为数字信号处理提供了更加强大的计算能力和更加灵活的处理方式。
数字信号处理仍将继续发挥其在各个领域的重要作用。
随着物联网、人工智能等技术的飞速发展，数字信号处理将在智能感知、大数据分析等领域发挥更加重要的作用。
新的技术挑战和发展机遇也将不断涌现，如信号处理的实时性要求更高、算法复杂度更高等问题需要行业专家进行深入研究和解决。
数字信号处理作为一门重要的技术学科，其发展前景广阔，将继续为各个行业的发展提供强有力的支撑。
1. 数字信号处理（DSP）简介好的，我将按照您的要求撰写“数字信号处理的发展课件”中有关“数字信号处理（DSP）简介”段落的内容：数字信号处理是数字信息处理技术的一种，它通过数学模型来操控信号的某些参数并尽可能在转换过程中保持信号的真实性和完整性。
视频信号数字化传输关键技术解析
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数字媒体理论解析
数字媒体理论解析一、数字媒体基础概念数字媒体是指以数字技术为基础，利用计算机技术和网络技术来处理、传输和展现丰富的信息内容的新型媒体形态。
数字媒体的发展和普及，既带给了用户便利与身临其境的感受，也为传媒与广告行业带来了全新的挑战。
数字媒体不仅带来了传媒行业的变革，也影响到了众多行业的发展。
数字媒体技术包含三个主要领域：数字声音、数字图像和数字视频。
二、数字媒体的核心原理1. 数字媒体压缩方法数字媒体的压缩是通过数字化来实现的。
数字信号可以被压缩成更小的尺寸以便更好地存储和传输。
压缩技术包括有损压缩和无损压缩。
有损压缩法设计为可以忍受某些信息的损失，例如JPEG和MP3等格式，而无损压缩则不会有任何信息损失，例如ZIP和FLAC等格式。
无损压缩法的压缩比较小，但保留了原始信号的全部信息。
有损压缩法的压缩比较大，但丢失了一部分信息。
2. 数字媒体传输原理数字媒体的传输涉及多种技术，如无线传输、互联网传输、卫星传输等。
数字媒体可以通过传输媒介进行传输，这种传输是基于数字信号进行传输。
数字信号可以使用不同的传输技术传输，例如光纤传输、无线传输和卫星传输，这些传输技术将数据打包在一个数字信号中，并在传输过程中对其进行解包。
3. 数字媒体的处理原理数字媒体的处理涉及到多种技术和算法，如数字信号处理、计算机视觉和机器学习等。
数字媒体的处理可以对数字信号进行处理，例如，数字信号处理可以用于音频信号的编码和解码，以及用于图像和视频的处理和压缩。
三、数字媒体应用1. 数字媒体在传媒行业的应用数字媒体可以通过互联网等新媒体平台传播信息，让用户随时随地进行媒体消费。
数字媒体技术已经彻底改变了传媒行业的格局。
数字媒体为传媒行业带来了许多新形式和新业态，例如手机报、网路新闻、网络电视和视频直播等。
2. 数字媒体在广告行业的应用数字媒体广告已成为广告行业的主流和未来趋势。
传统广告的投放是基于媒介的，而数字媒体广告依靠互联网等数字媒体平台进行投放。
视频信号数字化方法之解析
视频信号数字化方法之解析作者：陈静来源：《硅谷》2011年第13期摘要：分析视频信号的数字化的必要性，提出来具体的处理方法，并对其电路进行较为详细的说明。
关键词：视频信号；数字化处理；电路组成中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0710046－010 引言模拟和数字信号的差异决定了：1）模拟信号传输时，是用高低电平不同的脉冲来表示数据的，而且传输介质一般是采用金属导体，这样随着传输距离的增长，途中信号的衰减也越来越严重，即使加了信号增强设备后，也无法达到起初的效果；数字信号则刚好解决了这些难题，抗干扰的能力也更强了，因为模拟信号在传输时会产生电磁场，进而受到外界磁场的干扰，而数字信号一般由同轴或光纤传输，几乎不受任何干扰，传输距离也更长，理论上光纤为无限！且光的速度是30万公里/秒，是电信号无法相比的。
2）计算机中的数据是以0和1的数字形式存在的，所以当模拟数据要输入输出计算机时，都要进行数模转换，造成不必要的麻烦，还会引起信号衰减，而数字信号则可以直接或非常快截地与计算机进行输入输出操作。
综上，当今的趋势就是数字化，不但是视频信号，包括音频和其他的数据都可以数字化。
1 视频信号数字化复合视频信号为了电视信号远距传输，必须把三个分量信号以及同步信号复合成一个信号进行传输。
复合视频信号是包括亮度和色度的单路模拟信号，也即从全电视信号中分离出伴音后的视频信号，其信号带宽较窄，一般只有240线左右的水平分解率。
中国和欧洲采用的电视制式是PAL制（逐行倒相制），美国和日本采用的NTSC制，一个PAL信号有25fb／s的帧率，一个NTSC制信号有30fb／s的帧率。
NTSC和PAL视频信号是模拟信号。
但计算机是以数字方式显示信息的，因此NTSC和PAL信号在被计算机使用之前，必须被数字化（或采样）。
1.1 视频信号数字化的基本原理视频信号数字化的过程，主要分为两个方面：1）空间位置的离散与数字化；2）亮度电平值的离散与数字化。
数字视频分量编码4：2：2、4：1：1和4：2：0取样格式简介
数字视频分量编码4：2：2、4：1：1和4：2：0取样格式简介播室数字化分量编码标准.在这里我们可以看到,亮度信号的抽样频率是13.5MHz,两个色差信号的抽样频率是6.75MHz,其抽样频率之比为4:2:2,为此我们也把它称之4:2:2格式.同理,如果3个信号的抽样频率均取l3.5MHz的话,则称为4:4:4格式.4:4:4格式一般用于对信号处理质量要求较高的设备,以适合更高图像质量要求.另外,根据不同场合的需求,经常用到的还有4:1:l和4:2:0格式等等.综上所述,CCIR601建议使得模拟电视的3种制式在数字分量编码标准的基础上得到了统一.今后全世界在数字电视的领域里将统一使用一种制式,不再像模拟时代那样为各种制式间的转换而烦恼.34:1:1与4:2:0格式的区别4:2:2格式是CCIR建议的数字电视演播室数字化分量编码标准.但是在实际工程应用中,我们还经常可以看到其它的格式在使用,例如:为了节约带宽,降低成本,在不影响视觉效果的情况下,还有将色差信号抽样频率取为较低标准的4:l:1和4:2:0格式.那么4:1:1和4:2:0格式之间有什么相同之处,又有什么差别呢?首先相同之处在于4:1:l和4:2:0格式对亮度Y信号的处理是相同的,都以13.5MHz的抽样频率取样,区别在色差信号的处理方面.对于4:l:l来说,比较好理解,即色差信号Cr和Cb分别以3.375MHz的频率取样,Y,Cr和Cb的比值为4:l:l.在数据传送时,每一行传送亮度样值Y为720个,色差样值Cr和Cb各180个, Cr和Cb样值的总和为360个.对于4:2:0来说,则采用了另一种处理方式,即对色差信号Cr和Cb都以6.75MHz的频率取样,但在数据传送时,除亮度样值Y为720个外,每一行只传送两种色差样值Cr和Cb其中的一种,其样值也为360个,两种色差样值每行交替传送,这就是通常所说的4:2:0取样格式.在两种系统中,cr和Cb取样的起点和Y是相同的.在这里我们要注意4:2:0中的0,它表示的是两种色差样值在传送时是每行交替进行的,而绝不是有一个色差信号不取样.这点比较容易被人误解.概括起来说,4:1:l格式在每一个有效行内,都有亮度样值720个,色差样值cr和Cb各180个;而4:2:0格式在每一个有效行内,除有亮度样值720个外,只有色差样值Cr或Cb其中的一种360个出现, 在相邻的有效行之间Cr,Cb交替出现.这就是4:l:l和4:2:0的不同之处.●——Y信号样值0——cr信号样值0——cb信号样值图13种取样格式的比较图1所示为3种取样格式的比较.从图中可以看出,4:2:0并非Cb取样为0,而是和4:1:1相比,在水平方向上提高1倍色差采样频率,但在垂直方向上以Cr,Cb间隔的方式减小一半色差采样.44:1:1与4:2:0的优缺点4:l:1与4:2:0这两种取样格式孰优孰劣不能一概而论,它们对图像质量的影响各有利弊.4:2:0是在垂直方向上牺牲了彩色清晰度,而4:1:1则是在水平方向上牺牲了彩色清晰度.就直观上讲,前者在显示方面有一定优势,因为人眼对水平方向上的细节更敏感一些,而后者在多代复制性能上表现得更加突出一些.一般在Dv实际应用中,NTSC制式采用4:1:1格式,PAL采用4:2:0格式.4:2:2是CCIR601建议的格式,它比较完整地保留了模拟视频信号的原始信息.而4:l:l和4:2:0这两种格式相对于4:2:2格式来说,随着色差信号取样频率减半,带宽也随之减半.这样便可以大量地节省带宽,但是它们的缺点也是显而易见的.彩色信号带宽信息减半,场取样比减半,导致了后期制作中的一些重要信号信息的丢失,如色键等.因此由这两种非标准取样格式而产生的彩色数字电视信号就不再适合作高质量的多代编辑,但是用于普通的新闻采访和窄带传输却是绰绰有余.用平常的话说就是牺牲带宽而换得节省设备费用. 4:2:2格式同4:1:1及4:2:0格式系统相比,其高质量视频图像的效果是显而易见的.(收稿日期2007—0卜04)师.作者简介:杨林,男,本科学历,高级工程2007年第02期l03厘亚亚亚匝¨一●=●二●=●一圆圈圈圆圆圃抛图匮匝匝一一一一一。
第一章 影视剪辑概述分析[文字可编辑]
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1.1 认识视频
1.1.5 视频色彩系统的应用
在视频编辑的过程中，应根据节目内容保持视频画面色彩 的和谐与统一。这是对视频画面色彩处理的基本要求。此外， 定，还应当考虑行业形象色的决定，如海军的形象是蓝色，那 么在表现与此相关的内容时，将蓝色确定为色彩的基调便会取 得较好的效果。
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1.1 认识视频
1.1.2 数字视频的概念 2.数字信号
与模拟信号不同，数字信号的波形幅值被限制在有限个数 值之内，其抗干扰能力强，如下图所示。此外，数字信号还具 有便于存储、处理和交换，安全性高、易实现集成化、微型化 等优点。
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1.1 认识视频
1.1.2 数字视频的概念 3.数字视频的本质
简单地说，使用数字信号来记录、传输、编辑和修改的视 频数据，即称为数字视频。
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1.2 数字视频基础
1.2.2 高清概念全解析
1.高清的概念 高清是人们针对视频画质提出的一个名词，英文为High Definition，意为“高分辨率”，可提供相对于传统模拟电视技术更 高清晰度图象质量。 将视频从画面清晰度来界定的话，大致可分为“普通清晰度”、 “标准清晰度”和“高清晰度”这三个层次。 见教材表1-1 视频画面清晰度分级参数详解。（教材P9） 2.高清电视 高清电视又叫HDTV（High Definition Television），是由美国 电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。目前，常见的电 视播放格式主要有以下几种。（见教材P9） D1、D2、D3、D4、D5及其他（576i，PAL电视显示模式、625垂直 扫描线，576可见垂直扫描线，帧宽高比4：3或16：9，隔行/50Hz） 能达到D3/4/5播放标准的电视机都可纳入“高清电视”范畴。只 支持D3或D4标准的产品只能算作“标清”设备，只有达到D5播出标准 的产品才能成为“全高清”设备。
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数字视频信号可以分为以下三大类：1、基带SRGB 数字视频信号，是一种与TTL逻辑电平兼容的数字 视频信号，基本形式是RGB格式信号，变换形式有 YUV、YIQ或YCbCr，包括亮度信号和色度信号两种 信息。2、差分TMDS（Digital Visual Interface ）数字视频信号，就是事实上的传输接口标准DVI ，物理层为最小化传输差分信号（TMDS），一般 用在信息处理机与显示控制处理器之间传送数字 视频信号。3、差分LVDS（Low Voltage Differential Single）数字视频信号，这是在 DVI-D型24 Pin连接器之后出现的显示器件接口规 范，一般用在显示控制处理器与LCD、PDP等显示 屏之间传送数字视频信号。
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Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 C1 C4
引脚功能 T.M.D.S.Data2T.M.D.S.Data2+ T.M.D.S.Data2/4 T.M.D.S.Data4- 地 T.M.D.S.Data4+ DDC Cock DDC Data 场同步VD（模拟） R（模拟） 行同步HD（模拟）
4
• HDVD 是一种由标准分辨率的MPEG1视频组合起来 的DVD。是由标准的DVD转换而来的，看起来似乎比 VCD质量要好一些。根据DVD规范，MPEG1和MPEG2均 是合法的视频编码。
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6
• LCD: Liquid Crystal Display(液晶显示)，1968年由 RCA实验室开发，LCD的运转象光阀，允许光从一处 通过或被阻塞。 • PDP: Plasma Display Panel，等离子显示屏。
Pin 9 10 11 12 13 14 15 16 C2 C5
引脚功能 T.M.D.S.Data1T.M.D.S.Data1+ T.M.D.S.Data1/3 T.M.D.S.Data3- 地 T.M.D.S.Data3+ +5V电源 地（行、场同步） 热插拔检测 G（模拟） 地（模拟RGB）
Pin 17 18 19 20 21 22 23 24 C3
引脚功能 T.M.D.S.Data0T.M.D.S.Data0+ T.M.D.S.Data0/5 T.M.D.S.Data5- 地 T.M.D.S.Data5+ T.M.D.S.Clock 地 T.M.D.S.Clock + T.M.D.S.Clock B（模拟）
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LVDS最初是作为高功率ECL线驱动的替代技术而发 展起来的，通过降低功率可以提高ECL的有限特性 ，如普通电源供电、高集成度与低成本IC封装的 兼容性等。LVDS是在ANSI/TIA/EIA-644-A中定义 的开放标准，可以抑制高达±1V的共模噪声，这 种噪声可能是耦合噪声，也可能是总线节点之间 接地零电平的差值引起。LVDS的差分特性使其具 有很强的噪声容限，不需要对驱动器和接收器的 电源电压作任何限制，所以经常看到驱动端采用 5V供电而接收端采用3.3V的设计。
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(1) 基本概念
• S-VHS: Super-Video Home System. • Composite Video: 复合视频信号. • Y/C Video: S-Video信号. • Component video: 分量视频信号. • Interlaced Video: 交错视频, 偶数行和奇数行 分场显示.能引起屏幕的闪烁. • Non-interlaced Video: 非交错式视频, 偶数行 和奇数行同场显示, 不会产生屏幕闪烁.
数字视频信号2
2
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
数字视频
数字视频发展 数字视频信号 数字视频标准 数字视频处理 数字视频设备 数字视频应用
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1 数字视频发展
(1) 基本概念 (2) 数字视频发展概况 (3) 我国数字电视技术发展回顾 (4) 中国发展数字电视的时间表
(5) 数字视频的优点
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基带SRGB数字视频信号传输时，表达三个视频分 量的数据位数不同，传输线的数目也不同。按照 数字视频接口标准ITU-656和ITU-R601的规定，在 YUV格式下，有YUV=411或YUV=422，此时一 般是Y信号用8位，U和V信号各用2位或4位。在R、 G、B分量格式时，三个分量各用4、6或8位。除了 分量视频信号而外，同时还要传送数据使能、时 钟及同步信号等。由于远比模拟视频信号的传输 线数多，在显示控制模块（DCM）内部因传输距离 很短，采用D型插头座和扁平电缆传输，有24Pin 、34Pin、40Pin等工业标准供选用。
• DLP: Digital Light Processing ，数字光处理器 ，以表面的数字微镜装置作为反射光投射图像到屏 幕的一种投影技术。
• EL: Electro Luminescence，电致发光，EL层由高分子 薄片构成。
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• TFT: Thin Film Transistor，薄膜晶体管。
• OSD: On Screen Display，在屏上显示。 • TMDS: Transition Minimized Differential Signaling。 • LVDS: Low Voltage Differential Signaling ，低 压差分信号。 • VOD: Video On Demand，视频点播。
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采用差分TMDS数字视频信号传输的接口形式就是 DVI，DVI是Digital Visual Interface （数字显 示接口）的简称，物理层为最小化传输差分信号 （TMDS）。DVI提供单或双通道TMDS连接，如图 1.19所示，使用单通道连接时，仅连接Data Channel0、Data Channel1、Data Channel2， Data Channel3、Data Channel4、Data Channel5 未连接，它的最大带宽为165MHz，足以显示解像 度为1600×1200（UXGA）、60Hz 的视频信号。连 接带宽大于165MHz的信号要使用双通道TMDS连接 。DVI接口同样也支持热插拔和显示器电源管理等 技术，还有对传统的模拟VGA 的兼容等问题。