数字视频基础知识

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数字视频基础知识

数字视频基础知识

5 、视频压缩(1 )数据压缩:是将一个文件的数据容量减小,而又基本保持原来文件的内容。(2 )数据压缩的依据空间冗余:如图像中有许多颜色相同或相近的连续像素组成的区域,像素间具有强相关性. 时间冗余:序列图像中,相邻帧间有强相关性。视觉冗余:图像的某些信息超出人眼的接受力。结构冗余:图像存在明显分布状态知识冗余:有些图像的结构可由先验知识或背景知识得到。(3 )数据压缩的类型无损压缩:解压后的数据可以完全复原。一般利用数据之间的相关性,将相同或相似的数据特征归类,以减少数据量。如基于空间冗余或时间冗余。有损压缩:解压后的数据不能完全复原。一般利用人的视觉和听觉的特性,针对性地简化不重要的信息,以减少数据。如基于视觉冗余。(5 )视频压缩视频压缩:指以尽可能少的比特数代表视频中所包含信息的技术。数字视频的来源利用计算机生成,如3Dmax 、PR 利用数码摄像机进行拍摄并获取通过视频采集卡把模拟视频转换为数字视频模拟视频的数字化:采样:每秒采多少幅画面,每幅画面采多少个点量化:编码压缩:采用一定格式记录数据、压缩回放时:解压缩-还原多媒体数据的压缩、解压缩过程:多媒体-压缩-存储-传输-解压缩-还原思考:模拟音频数字化的过程?采样:每秒采多少个点采样频率量化:编码压缩:采用一定格式记录数据、压缩回放时:解压缩-还原(

6 )常见的视频压缩方式mpg 文件压缩方式: (MPEG :moving picture experts group )MPEG-1 标准(1991) MPEG-2 标准(1993) MPEG-4 多媒体交互新标准:MP4 (1999) MPEG-1 与MPEG-2 标准推出后,工作组试图推出MPEG-3 标准以支持数字电视的应用。但发现MPEG-2 已能很好地胜任这一工作,于是取消了MPEG-3 。MP3 就是一种音频压缩技术,由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3 ,所以人们把它简称为MP3 。Avi (Audio Video Interleave )文件压缩方式None Microsoft Video 1 Microsoft RLE Cinepak Codec by Radius Intel Indeo Video R3.2 Intel Indeo Video Raw Broadway I-frames DV 不同的压缩方式可以生成相同后缀名的文件。播放时要安装相应解码器。WMV 文件压缩方式RMVB 文件压缩方式……6 、蒙太奇蒙太奇是影视构成形式和构成方法的总称,是影视艺术的重要表现手段。心理学依据:蒙太奇重现了人们在环境中随注意力的转移而依次接触影像的内心过程,以及当两个或两个以上的现象在我们面前联系起来时,必然会产生的按照一般的逻

数字视频基础

数字视频基础 数字视频的采样格式及数字化标准 模拟视频的数字化包括不少技术问题,如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式,而计算机工作在RGB空间;电视机是隔行扫描,计算机显示器大多逐行扫描;电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。因此,模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一。 模拟视频一般采用分量数字化方式,先把复合视频信号中的亮度和色度分离,得到YUV或YIQ分量,然后用三个模/数转换器对三个分量分别进行数字化,最后再转换成RGB 空间。 一、数字视频的采样格式 根据电视信号的特征,亮度信号的带宽是色度信号带宽的两倍。因此其数字化时可采用幅色采样法,即对信号的色差分量的采样率低于对亮度分量的采样率。用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例,则数字视频的采样格式分别有4:1:1、4:2:2和4:4:4三种。电视图像既是空间的函数,也是时间的函数,而且又是隔行扫描式,所以其采样方式比扫描仪扫描图像的方式要复杂得多。分量采样时采到的是隔行样本点,要把隔行样本组合成逐行样本,然后进行样本点的量化,YUV到RGB色彩空间的转换等等,最后才能得到数字视频数据。 二、数字视频标准 为了在PAL、NTSC和 SECAM电视制式之间确定共同的数字化参数,国家无线电咨询委员会(CCIR)制定了广播级质量的数字电视编码标准,称为CCIR 601标准。在该标准中,对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定,主要有: =13.5MHz 1、采样频率为f s 2、分辨率与帧率 的采样率,在不同的采样格式下计算出数字视频的数据量: 3、根据f s 这种未压缩的数字视频数据量对于目前的计算机和网络来说无论是存储或传输都是不现实的,因此在多媒体中应用数字视频的关键问题是数字视频的压缩技术。 三、视频序列的SMPTE表示单位 通常用时间码来识别和记录视频数据流中的每一帧,从一段视频的起始帧到终止帧,其间的每一帧都有一个唯一的时间码地址。根据动画和电视工程师协会SMPTE(Society of

数据通信基本知识

数据通信基本知识 -------------------------------------------------------------------------- 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用,为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质,而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为:铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质,它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference),我们使用两种基本的铜线类型:双绞线和同轴电缆。 (1)双绞线 双绞线(Twisted Pair)是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路,它既可减小流过电流所辐射的能量,也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种,其形状结构如图1.1所示。双绞线的线路损耗较大,传输速率低,但价格便宜,容易安装,常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2)同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable)由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽,损耗小,具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同,同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2.玻璃纤维 目前,在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质,它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体,因此我们又将之称为光导纤维,简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯),外加包层(硅橡胶)和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲,在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路,在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路,它由传输介质与有关通信设备组成;逻辑信道指在物理信道的基础上,发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot;联系",由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的,也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和

数字图像处理(matlab版) 第七章 数字视频处理

模拟电视电路中处理的信号越复杂失真越大,稳定性也越差,而数字电视在信号处理过程中几乎不受外界干扰,可毫无失真的使信号还原。因此数字电视图像清晰,色彩更加鲜艳逼真。按照规划,我国将在2005年开展数字卫星直播业务,2008年全面推广地面数字电视,2015年停止模拟电视播出。实现模拟电视和数字电视的兼容要处理的主要问题之一是将隔行信号转化为逐行信号,即去隔行。 第七章数字视频处理

目前主要的去隔行方法有: 9一维处理法:利用本场信息插补出未知像素点.9二维处理法:比较前后场中的信息,将两场中静止 区域的数据相编织,运动区域只 使用其中一场的数据去插补。 9 三维运动补偿法:沿着运动估计得到的物体运动 轨迹对运动图像插补。 目前的电视中只有少数高端产品具有简单的 运动补偿功能。国内外研究现状

主要内容 一、运动估计 二、运动补偿 三、去隔行算法 四、去隔行算法FPGA实现 五、小波SPIHT编码方法C语言及 DSP实现

7.1 运动估计 运动估计是根据帧间的运动信息得到帧内像素点的运动位移(又称为运动矢量,Motion Vector)。视频处理系统中,运动估计是非常重要的一个环节,它可以广泛应用于视频压缩、格式转换、滤波等。去隔行中,运动估计的好坏直接影响到变换后的效果。主要有以下三种运动估计方法: ?基于像素的运动估计 ?基于块的运动估计 ?多分辨率运动估计

一基于像素的运动估计 基于像素的运动估计思想是要估计每一个像 素的运动矢量,运算量非常大,进而提出了像素 递归算法。在像素递归算法中,运动矢量是递归 得出的。当前像素的运动矢量是根据在此之前已 经得到的邻近像素的运动矢量或它们的线性组合 得到。 返回

数字视频基础知识

第三章 数字视频基础知识 3.1 视频的基础知识 在人类接受的信息中,有70%来自视觉,其中视频是最直观、最具体、信息量最丰富的。我们在日常生活中看到的电视、电影、VCD、DVD以及用摄像机、手机等拍摄的活动图像等都属于视频的范畴。 摄影机是指用胶片拍摄电影的机器,摄像机是用磁带、光盘、硬盘等作为界质记录活动影像的机器,广泛用于电视节目制作、家庭及其他各个方面。 摄影机使用胶片和机械装置记录活动影像,所采用的是光学和化学记录方式,摄象机是采用电子记录方式。 1 视频的定义 ?视频(Video)就其本质而言,是内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒),所以视频又叫作运动图像或活动图像。 ?一帧就是一幅静态画面,快速连续地显示帧,便能形运动的图像,每秒钟显示帧数越多,即帧频越高,所显示的动作就会越流畅。 『视觉暂留现象』 ?人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,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,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留现象”。 ?具体应用是电影的拍摄和放映。 ?根据实验人们发现要想看到连续不闪烁的画面,帧与帧之间的时间间隔最少要达到是二十四分之一秒。 ?视频信号具有以下特点: ?内容随时间而变化 ?有与画面动作同步的声音(伴音) ?图像与视频是两个既有联系又有区别的概念:静止的图片称为图像(Image),运动的图像称为视频(Video)。 ?图像与视频两者的信源方式不同,图像的输入靠扫描仪、数字照相机等设备;视频的输入是电视接收机、

摄象机、录象机、影碟机以及可以输出连续图像信号的设备。 2.视频的分类 ?按照处理方式的不同,视频分为模拟视频和数字视频。 ?模拟视频(Analog Video) ?模拟视频是用于传输图像和声音的随时间连续变化的电信号。早期视频的记录、存储和传输都采用模拟方式,如在电视上所见到的视频图像是以一种模拟电信号的形式来记录的,并依靠模拟调幅的手段在空间传播,再用盒式磁带录像机将其作为模拟信号存放在磁带上。 ?模拟视频的特点: ?以模拟电信号的形式来记录 ?依靠模拟调幅的手段在空间传播 ?使用磁带录象机将视频作为模拟信号存放在磁带上 ?传统视频信号以模拟方式进行存储和传送然而模拟视频不适合网络传输,在传输效率方面先天不足,而且图像随时间和频道的衰减较大,不便于分类、检索和编辑。 ?要使计算机能对视频进行处理,必须把视频源即来自于电视机、模拟摄像机、录像机、影碟机等设备的模拟视频信号转换成计算机要求的数字视频形式,这个过程称为视频的数字化过程。 ?数字视频可大大降低视频的传输和存储费用、增加交互性、带来精确稳定的图像。 ?如今,数字视频的应用已非常广泛。包括直接广播卫星(DBS)、有线电视(如图5.2)、数字电视在内的各种通信应用均需要采用数字视频。 ?一些消费产品,如VCD和DVD,数字式便携摄像机,都是以MPEG视频压缩为基础的。 数字化视频的优点 ?适合于网络应用 ?在网络环境中,视频信息可方便地实现资源共享。视频数字信号便于长距离传输。 ?再现性好 ?模拟信号由于是连续变化的,所以不管复制时精确度多高,失真不可避免,经多次复制后,误差就很大。

通信原理基础知识整理

通信常识:波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】 带宽,又叫频宽,是数据的传输能力,指单位时间能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用bps(b/s)表示,即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用Hz表示,即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位,如10M实质是10M b/s。带宽计算公式为:带宽=时钟频率*总线位数/8。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率围。 【数据传输速率Rb】 数据传输速率,又称比特率,指每秒钟实际传输的比特数,是信息传输速率(传信率)的度量。单位为“比特每秒(bps)”。其计算公式为S=1/T。T为传输1比特数据所花的时间。 【波特率RB】 波特率,又称调制速率、传符号率(符号又称单位码元),指单位时间载波参数变化的次数,可以以波形每秒的振荡数来衡量,是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒(Bps)”,不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息,所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为:Rb=RB*log2 N。其中,N为进制数。对于二进制的信号,码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】 奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924年,奈奎斯特(Nyquist)推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式:理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中,W为理想低通信道的带宽,单位是赫兹(Hz),即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是:理想带通信道的最高RB= W Baud,即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为: RB=W(1+α)。 其中,1/1+α为频道利用率,α为低通滤波器的滚降系数,α取值为0时,频带利用率最高,但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15,以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率(或码元速率)与信道带宽之间的关系。 【香农定理】 香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著名的公式,它描述有限带宽、有随机热噪声信道的最大数据传输速率(或码元速率)与信道带宽、信噪比(信号噪声功率比)之间的关系,以比特每秒(bps)的形式给出一个链路速度的上限。

数字视频技术基础复习题

数字视频技术考复习题 一、填空题 1、MPEG-1视频流采取分层式数据结构,包括视频序列、、图像、 像条、、块共六层。 2、已知HDB3码为-1000-1+1000+l-l+l-100-1+l,原信息代码 为。 3、以在上一帧图像中找到相似的块,这两个宏块之间的位移,称为。 4、数字复接过程中,按各支路信号的交织情况来分,可以分为复 接、复接和复接。 5、视频基本码流(ES)层次结构由视频序列层、、、像条层、 宏块层和。 6、当前宏块与它匹配的宏块之间的差值称为。 7、模拟彩色电视信号,世界存在三种制式,它们分别是制、制 和制。 8、PAL制式彩色电视信号中,为了节省频带宽度,一般将色度信号调制在 -----MHZ的频率上,再安插在信号中。 9、在NTSC制式电视信号中,色度矢量的幅度代表,初 相位代表。 10、标准清晰度电视演播室标准规定,亮度信号每行的取样点 数,取样频率为MH Z。 11、基带传输时,接收波形满足取样值无串扰的充要条件是:仅在本码元的取 样时刻上有,而在其他码元的取样时刻,本码元的值为。 12、准同步复接中一般采用正码速调节,其方式为当缓存器即将读空时,禁止 读时钟输出,使缓存器读出一位,在输出码流中插入一个,可以把码速调高。 13、某一信道传输二进制时,速率为a,如果利用这一信道传输8进制时, 传输速率将是。 14、MPEG-2结构可分为和层,针对不同的环 境,MPEG-2规定了两种系统编码句法,分时是流和流。 15、H.264标准算法在概念上分为2个层次,分别是层和层。 16、H.264除了有I、P、B帧之外,还有2个切换帧,分别是帧 和帧。 17、SDH帧结构由和两大部分组成,他们的字长分别 ()和。 18、在一个STM-1中,可包容的基群个数为。

数据通信基本知识03794

数据通信基本知识 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用,为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质,而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media) 为:铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质,它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference) ,我们使用两种基本的铜线类型:双绞线和同轴电缆。 (1) 双绞线 双绞线(Twisted Pair) 是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路,它既可减小流过电流所辐射的能量,也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种,其形状结构如图 1.1 所示。双绞线的线路损耗较大,传输速率低,但价格便宜,容易安装,常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2) 同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable) 由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽,损耗小,具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同,同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2. 玻璃纤维目前,在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质,它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体,因此我们又将之称为光导纤维, 简称光纤(Optical Fiber) 或光缆(Optical Cable) 。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯),外加包层(硅橡胶)和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode) 或激光(Laser)来发射光脉冲,在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel) 是数据传输的通路,在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路,它由传输介质与有关通信设备组成;逻辑信道指在物理信道的基础上,发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot; 联系",由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的,也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和 无线信道,也可按传输数据类型的不同分为数字信道和模拟信道。信道容量(Channel

2数字视频处理重点总结

1.三基色原理:任何一种颜色可以通过三基色按不同比例混合得到。 照明光源的基色系包括红色、绿色和蓝色,称为RGB基色。R+G+B=White 反射光源的基色系包括青色、品色和黄色,称为CMY基色。C+M+Y=Black RGB和CMY基色系是互补的,也就是说混合一个色系中的两种彩色会产生另外一个色系中的一种彩色。 2.HVS(人类视觉系统) -人类获取外界图像、视频信息的工具。 视网膜有两种类型感光细胞: 锥状细胞:在亮光下起作用,感知颜色的色调。含有三种类型的锥状细胞。 杆状细胞:在暗一些的光强下工作,只能感知亮度信息。 3.相加混色法: 1)空间混色法:将三种基色光同时分别投射到同一平面的相邻3点,若3点相距足够近,由于人眼的分辨力有限和相加混色功能,因此,人眼看到的不是基色,而是这三种基色的混合色。 彩色显像管的现象就是利用了空间混色法。 2)时间混色法:按一定顺序轮流将三种基色光投射到同一平面上,由于人眼的视觉惰性和相加混色功能,因此,人眼看到的不是基色,而是这三种基色的混合色。 场顺序制彩色电视就是采用时间混色法以场顺序来传送三种基色信号的。 3)生理混色法:(立体彩色电视的显像原理) 4)全反射混色法:(投影电视的基本原理) 4.彩色电视三种制式: NTSC制:正交平衡调幅制(采用YIQ彩色空间) PAL制:正交平衡调幅逐行倒相制(采用YUV彩色空间) SECAM制:行轮换调频制(采用YDbDr彩色空间) 矢量量化 编码--用二进制数来表示量化后样值的过程 9.量化:(将无限极的信号幅度变换成有限级的数码表示) 量化的用途 1)将模拟信号转换为数字信号,以便进行数字处理和传输 2)用于数据压缩 10.二维采样定理: 若二维连续信号f(x,y)的空间频率u和v分别限制在|u|<=Um、|v|<=Vm (Um、Vm为最高空间频率),则只要采样周期Δx、Δy满足Δx<=1/2Um、Δy<=1/2Vm,就可以由采样信号无失真的恢复原信号。 3.基于多分辨率的运动估计: 1)运动场接近最优解的概率更大;在较小分辨率层上,误差函数可以接近全局最小值,通过插值,获得高分辨率上的初始解,最后到达最大分辨率时,运动场很可能接近最优解。 2)计算量比直接在最大分辨率上进行运动估计时要小;在较小分辨率层上,搜索范围限制在较小的范围。 1.压缩时,视频冗余:

数字视频处理

数字视频处理 数字视频处理概述 数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再记录到储存介质(如录像带)。播放时,视频信号被转变为帧信息,并以每秒约30帧的速度投影到显示器上,使人类的眼睛认为它是连续不间断地运动着的。电影播放的帧率大约是每秒24帧。如果用示波器(一种测试工具)来观看,未投影的模拟电信号看起来就像脑电波的扫描图像,由一些连续锯齿状的山峰和山谷组成 为了存储视觉信息,模拟视频信号的山峰和山谷必须通过数字/模拟(D/A)转换器来转变为数字的“0”或“1”。这个转变过程就是我们所说的视频捕捉(或采集过程)。如果要在电视机上观看数字视频,则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号,才能进行播放。 模拟视频的数字化包括不少技术问题,如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式,而计算机工作在RGB空间;电视机是隔行扫描,计算机显示器大多逐行扫描;电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。因此,模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一。 模拟视频一般采用分量数字化方式,先把复合视频信号中的亮度和色度分离,得到YUV或YIQ分量,然后用三个模/数转换器对三个分量分别进行数字化,最后再转换成RGB空间。 DSP是数字信号处理器的简称,在全球的数字化浪潮中,DSP以其高性能和软件可编程等特点,长期对数字媒体处理起到了积极的推动作用。最初DSP的应用在于专业数据通信和语音处理,各种专用调制解调器、声码器、数据加密机初步获得市场。其后DSP应用扩展到广泛的民用产品,诸如硬盘驱动器、通用调制解调器、数字答录机、无线通信终端。九十年代中DSP在数字GSM手机应用和无线基站应用中都获得了巨大的成功。与此同时,DSP开始全面拓展到新兴应用,并在宽带通信、数字控制、数字音频、数字视频等众多市场全球。现在,我们就DSP在数字视频行业中的应用进行分析。 视频行业的数字化,是模拟世界中数字化较晚的行业之一。原因主要是因为模拟视频的数字化产生巨大的数据量,造成应用的实现比较困难。随着互联网的速度提高,数字视频已经开始商业化,并逐步取代原来模式视频的地位。 现阶段在数字视频领域内,主要有以下一些DSP厂商:Philips、Equator、Ti、ADI、Cradle等等。各家厂商都有其特点,以下分别进行详细的介绍: 一、Philips视频处理DSP介绍: Philips是最早开发视频DSP的厂商之一,最早在1996年就推出了Trimedia 系列的第一款芯片TM-1000,当时主要的定位是数字电视方面的产品,随后推出了TM-1100、TM-1300、PNX-1300(TM-1300改进版)系列。虽然在数字电视方面没有取得很大的成功,但是PNX-1300系列芯片视频监控产品中得到了大规模的应用,也算是无心插柳柳成荫。随后飞利浦推出PNX-1500系列,也同样在视频监控应用上面成为主流。下一步飞利浦还将推出PNX1700系列。现在主流的PNX1500主流的300M内频,内部配有专门的媒体协处理器,在PNX1300系列的基础上,解决了以前PNX1300系列中功耗过大的问题,增加了网络口,IDE接口,提供了开发信息化家电和数字视频设备的主要接口;提供LED高分辨输出、高清视频输出(1920x1080)视频输出;具有视频滤波和De-interlace处理视频处理

数字视频信号基础

数字视频信号基础 (白皮书) 目录 引言...................................................................................... - 2 -DVI –Digital Visual Interface ................................... - 4 -HDMI –High Definition Multimedia Interface ... - 6 -DisplayPort ....................................................................... - 8 -SDI –Serial Digital Interface .................................. - 10 -数字视频信号解析.......................................................... - 11 -保持数字信号的完整性 ................................................. - 13 -延长数字视频信号传输距离的解决方案.................... - 15 -数字内容保护(Digital Content Protection) ........... - 16 -内容提要 数字视频信号在AV行业内日趋普及。它和传统的模拟视频信号相比有很多不同,比如性能指标以及对整个信号链路的时基要求等。本文对数字视频信号的基础知识以及常见的数字视频信号进行了简要的介绍。同时,还介绍了如何利用眼图来对数字视频信号的完整性进行直观的量化,以及设计数字AV系统时数字视频信号修整功能的重要性。

南邮801通信原理基础知识99题及对应答案--平界

南邮801通信原理基础知识99题 1、数字通信系统的有效性主要性能指标是______或______;可靠性主要性能指标是______或______。 2、信源编码可提高通信系统的______;信道编码可提高通信系统的______。 3、一离散信源输出二进制符号,在______条件下,每个二进制符号携带的1比特信息量;在______条件下,每个二进制符号携带的信息量大于1比特。 4、消息所含的信息量与该信息的________有关,当错误概率任意小时,信道的_______称为信道容量。 5、香农公式标明______和______指标是一对矛盾。 6、在t 秒内传输M 个N 进制的码元,其信息传输速率为______;码元传输速率为______。 7、某随机信号)(t m 的平均功率为0P ,则信号)(2 t m A 的平均功率 ______。 8、使用香农公式时,要求信号的概率分布为______,信道噪声为______。 9、窄带平稳高斯随机过程的同相分量与正交分量统计特性______,且都属于 ______信号,它的同相分量和正交分量的分布是_______,均值为______,包络一维分布服从______分布,相位服从______分布,如果再加上正弦波后包络一维分布服从______莱斯分布______。 10、设某随机信号的自相关函数为)( R ,______为平均功率,______为直流功率,______为交流功率。 11、某信道带宽为3kHz ,输出信噪比为63,则相互独立且等概率的十六进制数据无误码传输的最高传码率为______。 12、随参信道的三个特点是:______、______和______。 13、由电缆、光纤、卫星中继等传输煤质构成的信道是______信道,由电离层反射、对流层散射等传输煤质构成的信道是______信道。 14、经过随参信道传输,单频正弦信号波形幅度发生______变化,单频正弦信号频谱发生______变化。 15、窄带信号通过随参信道多径传输后,其信号包络服从______分布,称之为______型衰落。

数字通信知识点

第一章 绪论 1. 数字通信系统模型 通信系统结构:信源-发送设备-传输媒质-接收设备-收信 数字通信系统模型:信源-信源编码-信道编码-调制-信道-解调-信道解码-信源解码-收信 其中干扰主要来至传输媒质或信道部分 信源编码的作用: 信道编码的作用: 2. 香农信道容量公式 对上式进行变形后讨论其含义:令 0b E S C N N W =,代入上式有 ()()021C W b E N C W =-,讨论当信 道容量C 固定时,0b E N 和W 的关系。注意,W 的单位是Hz ,S N 是瓦特比值! (1) 00b E N C W W ↑?↑?↓→,功率可以无限换取带宽 (2) 0 1.6b W C W E N dB ↑?↓?↓→-,带宽不能无限换取功率 (3) max 22log 1log 1P P R C I W I TW N N ????=?=+?=+ ? ???? ?,信噪比P N 一定时,传输 时间和带宽也可以互换 第三章 模拟线性调制 1. 调制分类 A. AM (双边带幅度调制) 载波 () ()0cos c c C t A t ωθ=+ 已调信号 产生方式:将调制信号() f t 加上一个直流分量0A 然后再乘以载波() cos c c t ωθ+

AM 调制信号信息包含在振幅中 其频谱为 实现频谱的搬移,注意直流分量的存在。 B. DSB-SC (抑制载波双边带调制) 产生方式:相对于AM 调制,仅是00A =,即不包含直流分量 DSB-SC 调制信号信息包含在振幅和相位中 已调信号 其频谱为 C. SSB (单边带调制) 产生方式:DSB 信号通过单边带滤波器......,滤除不要的边带 已调信号 实际物理信号频谱都是ω的偶函数,可去掉其中一个边带,节省带宽和功率 任何信号....() f t 可以表示为正弦函数的级数形式,仅讨论单频正弦信号的单边带调制不失一般性................................... ()()()cos cos DSB m m c c s t t t ωθωθ=++ 令0c θ=,0m θ=,式中“-”取上边带,“+”取下边带 ()()()()()cos cos sin sin SSB m c m c s t t t t t ωωωω= 通过移相相加或相减可以得到相应边带的调制信号。 D. VSB (残留边带调制) 产生方式:DSB 信号通过残留边带滤波器.......可得VSB 信号 已调信号 锐截止滤波器物理难实现,低频丰富的信号很难分力,故保留另一边带的一部分 滤波器在c ω处具有滚将特性,系统函数满足 ()()VSB c VSB c H H const ωωωω-++= 2. 模拟线性调制 信号生成模型

数字对讲机入门知识

=== 数字对讲机入门知识 ===

目录 第一章概述 (3) 第二章对讲机分类 (4) 1. 手持对讲机 (5) 2. 车(船、机)载式无线对讲机 (5) 3. 中转台(或者基地台) (6) 第三章数字对讲机介绍以及与模拟对讲机的对比 (8) 1. 模拟对讲机的通信原理 (8) 2. 数字对讲机原理 (9) 3. 数字对讲机和模拟对讲机的区别和优势 (11)

第一章概述 从整个移动通信的应用来划分,通信网络可分为公众移动通信和专业移动通信两大类,其中公众移动通信就是社会上广大消费者正在使用的2G、3G、4G移动手机,它是为广大公众提供移动通信服务的,任何人都有权购买并享受其服务,它已经从第一代的模拟通信发展到现在的第4代数字移动通信;而专业移动通信主要是为各行业、企业、团体提供内部专业通信服务的,其不承担公众普遍服务职能。在专业移动通信中,按其网络容量从小到大,按网络功能从少到多,可分为公众对讲机、专业对讲机、无中心自集群系统、集群系统等四类,这四类专业移动通信中,前三类都属于对讲机的范畴,可见对讲机通信在专业移动通信中扮演着重要的角色,目前正在使用的对讲机数量占专业移动通信终端总数80%以上。 从采用的技术来划分,对讲机可分为模拟对讲机和数字对讲机两大类,数字对讲机是模拟对讲机的换代产品。由于模拟对讲机技术落后,且较为浪费宝贵的无线电频率资源,因此,从技术而言,模拟对讲机被数字对讲机淘汰只是时间问题。现在我国在使用的对讲机总数中有95%的是模拟对讲机,目前能批量成熟的提供数字对讲机的国内厂家只有海能达(好易通)、广州维德、科立讯、杭州优能、北峰、深圳翌科等厂家,大部分是依靠进口摩托罗拉、建伍等公司。

通信基础知识(华为、中兴内部资料)免费版

通信技术基础知识 电信网(telecommunication network)是构成多个用户相互通信的多个电信系统互连的通信体系,是人类实现远距离通信的重要基础设施,利用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统,传送、发射和接收标识、文字、图像、声音或其它信号。电信网由终端设备、传输链路和交换设备三要素构成,运行时还应辅之以信令系统、通信协议以及相应的运行支撑系统。现在世界各国的通信体系正向数字化的电信网发展,将逐渐代替模拟通信的传输和交换,并且向智能化、综合化的方向发展,但是由于电信网具有全程全网互通的性质,已有的电信网不能同时更新,因此,电信网的发展是一个逐步的过程。 电信网按不同的分类体系可以划分如下: 按电信业务的种类分为:电话网、电报网、用户电报网、数据通信网,传真通信网、图像通信网、有线电视网等。 按服务区域范围分为:本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网等。 按传输媒介种类分为:架空明线网、电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、用户光纤网、低轨道卫星移动通信网等。 按交换方式分为:电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网等。按结构形式分为:网状网、星形网、环形网、栅格网、总线网等。 按信息信号形式分为:模拟通信网、数字通信网、数字模拟混合网等。 按信息传递方式分为:同步转移模式(STM)的综合业务数字网(ISDN)和异地转移模式(ATM)的宽带综合业务数字网(B-ISDN)等。 什么是智能网? 智能网(Intelligentized Network)的思想起源于美国。20世纪80年代初,AT&T公司就采用集中数据库方式提供800号(被叫付费)业务和电话记帐卡业务,这是智能网的雏形。后来国际电联ITU-T (International Telecommunications Union)在1992年正式命名了智能网一词。智能网是在现有交换与传输的基础网络结构上,为快速、方便、经济地提供电信新业务(或称增值业务)而设置的一种附加网络结构。智能网提供新业务的突出优点是可以做到快速、经济和方便。由于智能网技术有标准模型约束,系统的实现可以独立于将要生成的新业务,且有标准通信协议支持产品的互联,从而为快速提供新业务创造了基础条件。 智能网是以计算机和数据库为核心的,从理论上说,智能网能提供的新业务是无限的。但是开办新业务要考虑实际需要和经济效益等因素。现在世界上已经提供的智能新业务有几十种。但各地提供的种类不同,例如我国目前分国际、全国、省内三大类,所提供的业务也不尽相同。在世界上已经提供的常用的智能新业务如下: 被叫集中付费业务:美国人把这种电话叫做“免费电话”,实际上只是打电话的人不付费,而由被叫用户付费。使用这种业务时,用户需先拨“800”,因此也叫“800业务”。 大众服务业务:用户拨通特定号码字头的电话号码,就能获得某种信息或可以进行咨询的服务。在美国,使用这种业务时用户先拨“900”,所以又叫“900号业务”。 可选记帐业务:简称“ABS业务”。它可以提供多种记费方式,如主叫付费、被叫付费、主叫被叫分摊付费、第三方付费或信用卡付费等多种形式的记帐方式。 专用虚拟网业务:用户可以按照自己的意愿,灵活地组建非永久性的专用网,称为“虚拟网”。 广域集中小交换机业务(WAC业务):用户可以享受市内专用小交换机的一切功能,而不用设置专用小交换机。 通用号码业务:给有多个分号的企业分配一个通用的电话号码来受理业务。 智能网的主要组成部分有:业务交换点(SSP),用来识别用户对智能网的呼叫;业务控制点(SCP),完成对业务的控制,通常由大、中型计算机和大型数据库组成;业务管理系统(SMS),是智能网中的操作、维护、管理及监视系统。 总之,整个电信网络正逐步向着智能化、宽带化、个人化的方向发展。随着智能网的发展,可以实现智能网的网间互通,智能网与互联网Internet的结合,智能网与宽带综合业务数字网B-ISDN的结合,明天的智能网将更加智能化。 第 1 页

数字视频处理技术

多媒体CAI课件制作中的数字视频处理技术 摘要:在多媒体CAI课件中,视频是一种重要的多媒体元素。利用数字视频技术对视频材料进行编辑制作和加工处理,是多媒体课件开发中的重要一环。本文探讨了数字视频技术在多媒体CAI课件制作中的应用,着重从数字视频处理硬件技术、数字视频采集与压缩、数字视频编辑三方面进行了阐述。 关键词:多媒体数字视频处理非线性编辑 引言 多媒体CAI课件是由计算机对视频、音频、图像、动画、文字等进行处理,使之有机结合在一起成为应用于教学的信息载体。它突破了文字的限制,以更加自然、逼真的方式展示视听世界,对改善人机交互能力和知识表达能力起到了重要作用。 随着多媒体计算机性能的大幅度提高和视频技术的长足发展,数字视频技术在多媒体CAI课件中得到了越来越广泛的应用。尤其在展示事实性知识及实时操作方面有着其他媒体无法比拟的优越性:(1)视频画面是真实世界的记录,使教学更富客观性和真实性。(2)其运动连续的特点有利于表现事物的相互关系,变抽象为形象,有利于学生对知识的理解和巩固。多媒体CAI课件中的数字视频处理包括视频捕获、视频编辑、视频压缩/解压缩以及视频重放等环节。 一、数字视频处理硬件技术 PC机用来处理视频的硬件设备的功能包括:视频捕获、视频压缩、视频重放等。制作多媒体CAI课件的计算机在处理数字视频时要求相应的硬件支持。 1.多媒体计算机主机 对数字视频进行处理的多媒体计算机需要较高的配置。CPU选用PⅡ/400以上,最好能达到PⅢ/500,内存不能低于128M,256kB以上二级CACHE,以提高整体速度和处理能力。硬盘最好选用SCSI硬盘,平均存取时间要低于15ms,数据传输率要达到8000kB/s,这能较好地保证系统的稳定性。笔者选用市场上常见的7200rad/min的IDE硬盘进行试验,无法保证稳定连续的采集和回放。 2.视频采集卡 视频采集卡又称视频捕捉卡,用它可获取数码化视频信息,并将其存储和播放出来。多媒体课件制作时需用到的视频素材多为模拟信号,将模拟信号转化变为计算机能识别的数字信号,多采用视频采集卡来完成。有些视频采集卡还提供硬压缩功能,采集速度快,可成功实现每秒30帧,全屏幕视频数字化捕捉。 视频采集卡按档次不同,有不同的采集精度。专业用视频采集卡信号损失微小,如德国PINNACLE公司的TARGA3000专业视频采集卡,但价格昂贵。在多媒体课件制作中,推荐

通信基本知识资料

通信系统1.通信系统简述 1.1通信系统简介 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统的一般模型 1.4 模拟通信模型和数字通信模型 1.5 通信发展趋势 2.常用网络通信设备介绍 2.1局域网接口和线缆 2.2 广域网接口和线缆 2.3 网络接口卡(网卡) 2.4 路由器 2.5 交换机 2.6 中继器 2.7 光端机 3.信息通讯运行维护和注意事项

1 通信系统简述 1.1通信系统简介 用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时,这样的电信系统特称为光通信系统,其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统,简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维,因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线,按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统;无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。另一方面,按照通信业务的不同,通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。由于人们对通信的容量要求越来越高,对通信的业务要求越来越多样化,所以通信系统正迅速向着宽带化方向发展,而光纤通信系统将在通信网中发挥越来越重要的作用。 1.2 通信系统的组成 从古到今,人类的社会活动总离不开消息的传递和交换,古代的消息树、烽火台和驿马传令,以及现代社会的文字、书信、电报、电话、广播、电视、遥控、遥测等,这些都是消息传递的方式或信息交流的手段。人们可以用语言、文字、数据或图像等不同的形式来表达信息。但是这些语言、文字、数据或图像本身不是信息而是消

视频制作基础知识

影视制作的基础知识 1 帧和帧速率 20世纪最后十年,无论是广播电视还是电影行业,都在数字化的大潮中驶过。的确,由于数字技术的发展和广泛应用,不仅使这一领域引入了全新的技术和概念,而且也给这一领域的节目制作、传输和播出都带来了革命性变化。数字技术的发展速度已经超乎于一般人的预料和想象。 像电影一样,视频是由一系列的单独图像(称之为帧)组成的,并放映到观众面前的屏幕上。每秒钟放映若干图像,会产生动态的画面效果,因为人脑可以暂时保留单独的图像,典型的帧速率围是24~30帧/秒,这样才会产生平滑和连续的效果。在正常情况下,一个或者多个音频轨迹与视频同步,并为影片提供声音。 帧速率也是描述视频信号的一个重要概念,对每秒钟扫描多少帧有一定的要求,这就是帧速率。对于PAL制式电视系统,帧速率为25帧,而对于NTSC制式电视系统,帧速率为30帧。虽然这些帧速率足以提供平滑的运动,但它们还没有高到足以使视频显示避免闪烁的程度。根据实验,人的眼睛可觉察到以低于1/50秒速度刷新图像中的闪烁。然而,要求帧速率提高到这种程度,要求显著增加系统的频带宽度,这是相当困难的。为了避免这样的情况,全部电视系统都采用了隔行扫描法。 2常用图像文件格式介绍 常用的图像文件格式总共有12种,现在分别对它们进行简单介绍。 1).GIF格式 GIF格式(图形交换格式)形成一种压缩的8位图像文件,这种格式的文件目前多用于网络传输,它可以指定透明的区域,以使图像与页背景很好地融为一体。GIF图像可以随着它下载的过程,从模糊到清晰逐渐演变显示在屏幕上。Animated GIF(动画GIF)图像可使网页生动活泼,上网的人肯定已经有所体会。利用GIF动画程序,把一系列不同的GIF图像集合在一个文件里,这种文件可以和普通GIF文件一样插入网页中,GIF格式的不足之处在于它只能处理256色,不能用于存储真彩色图像。 2).BMP格式 BMP格式是微软Windows应用程序所支持的,特别是图像处理软件,基本上都支持BMP 格式,BMP格式可简单分为黑白、16色、256色、真彩色几种格式,其中前3种有彩色映像。在存储时,可以使用RLE无损压缩案进行数据压缩,既能节省磁盘空间,又不牺牲任图像数据。随着Windows操作系统的广泛普及,BMP格式的影响也越来越大,不过其劣势也比较明显,因为其图像文件的大小比JPG等格式要大得多。 3).JPG格式 JPG是JPEG的缩写,JPEG几乎不同于当前使用的任一种数字压缩法,它无法重建原始图像。JPG利用RGB到YUV色彩的变换,以存储颜色变化的信息为主,特别是亮度的变化,因为

通信基础知识(通信原理)

第一部分 数字通信基本原理 一. 数字通信系统 1. 信号 信号可用来传输信息。信息可用语言、文字、图象等表达,但在很多情况下,这些表达信息的语言文字不便于直接传输。因此在近代科学技术中,常用电信号来传送各种信息,即利用一种变换设备把各种信息转换为随时间作相应变化的电流或电压进行传输。这种随信息作相应变化的电压或电流就是电信号。由消息转换成的电信号可分为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号是指时间和幅度都连续的信号。数字信号是指时间和幅度都离散的信号。如图1-1 1 0 0 时间 a.模拟信号 b.数字信号 1-1 模拟信号及数字信号的模型 2. 数字系统 以数字信号的方式来传输消息的通信系统,叫数字通信系统。典型的数字通信系统的组成如图1-2。 1-2 典型数字通信系统的组成 信源即是发信者。通常的信源指电话机、摄象机及各种数字终端设备。

信源编码的作用是对信号进行编码,去除或减少冗余度,把能量集中起来缩窄占据频带,从而提高数字传输的有效性。例如进行模拟信号变换为数字信号的过程(A/D转换),PCM编码。 信道编码。由于传输信道上噪声的干扰,数字信号在传输中可能会发生差错,导致信息传输质量下降。为了在接收端自动检出错码或纠正错码,使差错控制在允许范围内,可在信源编码后的数字信号中按一定规律加一定数量的数字码(监督码),形成新的数字信号,这种新的信号间的关系形成较强的规律性,使收端可检查或纠正差错。信道编码是将信息比特变换为适合于信道传输的数字信号,它是为了提高系统的抗干扰能力,提高数字传输的可靠性,即改善系统的误码性能。 信道和噪声:信道指传输信号的通道。按传输媒质可分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括明线、同轴电缆、光缆等。无线信道包括微波中继、卫星和各种散射等。信道在传输中会受到各种噪声的干扰,通常把所有的噪声干扰都折合到信道中,成为一个等效噪声源。 3. 数字通信的主要特点 A、抗干扰能力强,无噪声积累 因数字信号以0、1两个数码形式传输,被噪声干扰和经衰减后的数字信号,在没恶化到不可正确判断之前,可用再生的方法恢复成原来的信号。只要再生设备设定位置适当,可认为噪声干扰不会对传输信号产生不良影响,即不会出现噪声积累。因而数字传输适用较远距离传输,也能适应性能差的信道。 B、保密性强,易于实现检错纠错 数字信号是模拟信号经过信源编码后形成的。它本身已具有一定的保密性,同时数字信号便于码型转换,进行加密处理,还可通过信道编码实现检错,纠错功能。 C、便于建立综合通信网 数字传输和数字交换结合,有利于传输和交换多种业务的数字信息,实现多种业务信息的综合通信。为建立综合业务数字网ISDN提供必要条件。 D、设备可集成,微型化 由于设备多数属于数字电路,可采用集成元件,能做到集成度高,体积小,耗电低和成本低,且便于生产和维护。 E、占用频带宽 数字传输也有缺点,它与模拟信号传输相比,占用传输频带宽,如传输一路数字化语音信息占64khz的带宽,而传输一路模拟信息只需占4khz的带宽。然而随着微波和卫星信道及光线信道的迅速发展(它们有很宽的带宽),使占用传输频带宽的矛盾逐渐缩小。 因而数字传输的应用日益广泛。 二.语音信号的数字化 要将模拟信号在数字传输系统中进行传递,就必须用信源编码器对话音信号进行模数变换。语音信号模数变换的方法很多,如脉冲编码调制,增量调制和参数编码等,其中用得较为广泛的是脉冲编码调制。 话音信号(模拟信号)数字化的过程是:取样──量化──编码。

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