信号处理技术课件

1、信号处理技术课件,信号处理技术,信号处理技术课件,认识演示系统,音频与视频的基本知识,信号处理技术课件,目 的,提供视频系统的结构需要 叙述信号功能与它不同的原理 叙述不同的部件与它的功能 解释线缆对信号传输的引响 提议数种补偿或克服类似的问题,信号处理技术课件,视频信号与格式,视频信号的分层 频率与分辨率 模拟与数码 SDI信号 DVI信号 HDTV信号 连接器与连接种类,信号处理技术课件,视频系统部件,接口与其操作功能 分配放大器与其操作功能 切换器与其操作功能 矩阵切换器与其操作功能 信号处理器,信号处理技术课件,信号的传输,信号衰退 电频/峰值 带宽 双绞线产品 光导纤维术,信号处理技

2、术课件,视频信号与格式,信号处理技术课件,视频信号与格式,视频信号的分层 频率与分辨率 模拟与数码 SDI信号 DVI信号 HDTV信号 连接器与连接种类,信号处理技术课件,视频信号的分层,信号处理技术课件,视频信号的标准,National Television Standards Committee (NTSC) 日本与北美洲(4.43 & 3.58) Phase Alternating Line (PAL) 亚洲，英国，欧洲 SEquential Couleur Avec Memoire (SECAM) 法国与苏联 ATSC (Advanced Television Standards C

3、ommittee) 未来电视广播-HDTV 17种不同标准,信号处理技术课件,PAL制式信号,开始于1967 扫描625 线，50 赫兹，隔行扫描 色调较均匀和稳定 彩色副调频: 4.43 兆赫兹 24种不同PAL标准,信号处理技术课件,回顾视频格式,RGBHV = 五芯线 RGBs = 四芯线 RGsB / RsGsBs = 三芯线 分量视频 = 三芯线 S-视频 (Y/C) = 双芯线 复合视频 = 单芯线 射频(RF),译码,编码,信号处理技术课件,为什么会有不同视频格式的存在？,不同视频系统的需求 在小空间传输相似信号 图像必须 有锐度 更好的彩色 更多分辨率（解析度） “带宽”限制,

4、信号处理技术课件,处理法 高至低,RGB 和同步信号复合成一个信号 编码（ENCODE）,信号处理技术课件,处理法 低至高,一个信号分离成RGB 与同步信号 译码（DECODE）,信号处理技术课件,RGBHV 是.,全部视频信号的基本元素 RGB 代表彩色信息 HV 代表同步信号 水平 垂直,RED GREEN BLUE,信号处理技术课件,什么是同步？,是定时脉冲，确保每一个讯息准确地放映在正确的位置 水平频率代表每一秒形成的线条种数 千赫兹 /秒， 48.1千赫兹 垂直频率代表每一秒形成的画面次数 赫兹/秒， 60赫兹,信号处理技术课件,视频信号的五个元素,象素讯息 红 绿 蓝 位置 水平同

5、步 垂直同步,信号处理技术课件,使用F型插座式连接器,最低质量视频格式 射频信号,电视频道 有线电视， 无线电视 频道带宽会限制图像质量 包括 视频信号 音频信号 环绕立体音响 字幕 大约有70播道在一个模拟广播视频系统,信号处理技术课件,稍微好些 复合视频信号,比射频信号稍微好些 独一视频图像 所有视频讯息将 通过单芯线传输 RGBHV 信号全部复合在一起 最普遍的视频格式 问题 彩色失误 细节低,信号处理技术课件,S-视频信号(或称 Y/C),质量胜过于复合视频信号 用于S-视频信号的4-针微型DIN插座或 BNC 端口(共二端) 一芯带亮度 (Y) 一芯带色度 (C) 彩色较纯净， 无色

6、度蠕动现象 色度与亮度分离,信号处理技术课件,分量视频信号,三芯线: Y, R-Y, B-Y 元件 YUV Y Pr Pb YRB Y Cr Cb 减色系统 无色彩调节 遍用在HDTV设备,信号处理技术课件,RGBHV 信号是.,全基本视频元素 已被分隔 不需编码或译码,5-芯线最好!,信号处理技术课件,RGB 同步种类,有多种方式传输同步信号 RGBHV-分离水平与垂直同步 VGA 计算计标准输出 RGBS-复合同步 旧产品 RGsB-绿带同步 SUN, SGI, 工作站系统 RsGsBs-红绿蓝带同步 SGI 工作站,信号处理技术课件,回顾信号的处理,译码矩阵,Y/C 复合器,信号处理技术

7、课件,用那一类信号？,DVD Player,Composite,YC,YUV,LCD Projector,Composite,YC,RGB,信号处理技术课件,回顾信号的处理,RGBHV 信号=五芯线 RGBS信号=四芯线 RGsB和RsGsBs信号= 三芯线 分量视频 =三芯线 S-视频信号=双芯线 复合视频信号=单芯线 射频 (RF),译码,编码,任何一方,信号处理技术课件,频率与分辨率,数字为代表,信号处理技术课件,数字代表了什么？（实例）,分辨率（解析度） 1024 x 768 映幕中的象素数量 垂直频率60 赫兹 每一秒形成的画面次数 水平频率48.1 千赫兹 每一秒形成的线条种数 视

8、频信号频率70.8 兆赫兹 每一秒形成的象素数量,信号处理技术课件,分辨率（解析度） 1024 x 768,象素,1024 x 768,计算机分辨率（解析度）,在摄影界，线条就是代表垂直线内的象素数,在电脑界，线条总是代表水平线,注意,直 线,信号处理技术课件,垂直频率 60 赫兹,代表每秒形成 的画面次数 或称 更新速率 更高速度等于 更少摇曳 动画面显得更平滑 减少眼睛废神,信号处理技术课件,水平频率 48.1 千赫兹,代表每秒形成的线条种数 每画条横线需要多长时间呢? 更高速率表示图象更清晰 计算法 (实际线条解析度)乘(更新速率) (801线条) 乘 (60赫兹) 等于 48.1千赫兹

9、,信号处理技术课件,视频频率 70.8 兆赫兹,每一秒形成的象素数量 或称； 信号频率 视频带宽 频率越高，更多细节 正确测量图像品质的“可能性” 象素x画线x更新速率 难度是把原来的图像准确地复制出来 设备必须能够准确地复制每一个象素 数一到十，加速，再加速 有什么问题发生？,信号处理技术课件,视频系统的概要,复制图像 尽量地复制原有的准确图像 越准确，分辨率（解析度）就越多 尽量传输越多细节 多细节表示频率更高，准确地复制图像难度更高 必须在其中找出解决方案,信号处理技术课件,逐行扫描,所有的线是顺序而发,1-2-3-4-5-6-,信号处理技术课件,隔行扫描,传输多象素: 先传输图像的第一

10、半，再传输另一半 把图像分隔一半 单数线，双数线 叫着隔行分离 如扫描得快，肉眼分辨不出不同 当图像越大，那肉眼就能够分辨出不同 闪动与线之间的空间就显出来 隔行分离出现图像失真 斜线或曲图出现梯形,信号处理技术课件,隔行扫描,把电视图像（帧）分别两个场 单场 双场 有更多线的感觉,信号处理技术课件,分辨率(解析度)对更新帧率,信号处理技术课件,分配视频信号,模拟或数码,信号处理技术课件,什么是模拟?,可变波形 强度与频率会有波形变化,信号处理技术课件,模拟的问题,信号的变化 若电平有变动,信号就没有参考价值 不受噪音干扰 系统不能够分辩出信号与杂音 复制 复制不能够相等,信号处理技术课件,什

11、么是数码?,每一脉搏是个别的,完全有用的 信号不同在: 频率 比特长度 文字长度,信号处理技术课件,数码的问题,有悬壁效果 信号能够操作或不能操作 有信号 有信号 有信号 信号停止操作! 不能够预知离悬壁多近,除非有复杂的测试仪器 重新编理信号会是: 昂贵 复杂 加重处理仪与记忆库负担,信号处理技术课件,数码的优点,信号复制 所有的复制都会一致 没有”世代化”的遗失 轻易地隔绝噪音 内设错误修改系统 已知”比特”将能够重新编理与更正所有信号,信号处理技术课件,为什么不能完全数码?,我们还在模拟世界 但现在正转变中 问题发生在模拟与数码之间的处理 模拟至数码与数码的转换 数码系统只能代表单位 1

12、, 2, 3, 4 怎样显示2 ? 举例,以英语菜单. 翻译成日语然后再译回英语 是否与先前的一样?,信号处理技术课件,数码信号的种类,信号处理技术课件,USB (Universal Serial Bus),替代串型连接 连接方式的新设计: 鼠标, 键盘, 扫描机, 打印机, 数码照像机, MP3 机, 等 通常是低速写 高达12 MB/s 新型USB 2.0 高达460 MB/s 计算机 (主) 至部件通讯 必须与计算机并用 中距离 最长达十米(30尺),信号处理技术课件,Firewire,IEEE 1394 Firewire是Apple corporation注册的名称. Sony称 “I

13、-link” 是 “消费者” 标准的“高速写”数码调动 最快速写如今大概在400 MB/s 最快速写标准在800 MB/s 1394B型号会最终在较高速写 部件与部件通讯 不需要计算机 中距离 最长达十米（30尺） 低分辨率, DV 信号被压缩成5 至 1 给于Firewire用,信号处理技术课件,SDI (Serial Digital Interface),传输方式之一“广播品质” 视频 分量, 复合 长距离传输 与EXTRON SHR线配合,传输距离长达1000尺 高档应用装配 广播,制作,后制作,信号处理技术课件,HD-SDI,传输方式之一“广播品质” HDTV 数码化 分量, 720P

14、, 1080i, 1080P 稍后分解 长距离传输 与EXTRON SHR线配合, 传输长达300尺 广播与电子映院而已,信号处理技术课件,DVI (Digital Visual Interface),传输方式之一,最完美的计算机视频画面 XGA, SXGA, 等 超短传输距离 在无复合式产品/电线下,传输达五米（15尺）内距离 台面应用设计 设计并非围绕于安装超市 手提式示范市场的理想格式 微型手提式投影仪与笔记本相连接,信号处理技术课件,为什么?,信号处理技术课件,怎样操作?,好!我就输出您要的分辨率!,喂!请告诉我您的分辨率?,监视器没有附带处理器,无调整图像功能,1024 x 768,

15、信号处理技术课件,TMDS,Transition-Minimized Differential-Signaling 视频信号传输方式之一 Silicon Image Inc发行 注册称为Panel Link 只能够传输5米或15尺,信号处理技术课件,DVI 连接器,更多好处! 附带模拟信号传输 旧式CRT监视器还能够连接使用 连接器种类 29 针数码与模拟 24 针唯有数码,DVI-I,DVI-D,信号处理技术课件,M-1 插座式连接器,有些投影仪厂家使用另一种连接器 名称为 M-1. 同样的根据 Molex MicroCross 所用的DVI. 多出6 针连接 怎样使用? USB? Info

16、cus品牌,DVI M-1,信号处理技术课件,长距离传输的克服,线缆 25, 50 and 75 线缆 特别金属设计 发射器/接收器（一对） 允许五十米（150）至一百米（330）同轴线缆传输数码信号,9700系列线缆,DDTX/RX,信号处理技术课件,分配传输的克服,D2 DA4 一输入, 四输出分配 放大器 在所定的特殊情形下操作 只能够与一台显示器联系应用 分辨率与更新率必须一样! 不同的型号也许不能够一起应用 显示器 (不同型号与产家) 分辩率,信号处理技术课件,科技发展“接口”,DVI-RGB 100 转换数码DVI 至模拟 RGBHV 与图像卡互相联系,获取正确的分辨率 当信号是模

17、拟,没有回头路,信号处理技术课件,HDTV,概观,信号处理技术课件,什么是HDTV?,高分辨率 更多细节 阔映幕 16:9 模拟或数码 多数是数码分配,信号处理技术课件,纵横对比率,1.33:1 NTSC, PAL 1.78:1 HDTV,2.35:1 宽银幕电影 1.85:1 大部份现代电影,信号处理技术课件,1.33:1,纵横对比率,1.78:1,1.85:1,2.35:1,信号处理技术课件,在那里看得到?,环绕着空间 国内传播,无线电台传播与接收 欧,美,澳与日 多种播放部件 计算机硬盘录像机 广播录像机 “有趣” 计算机设备 “有趣” 录像机设备tape setups,信号处理技术课件

18、,有那几种标准?,三种为主标准 720 P ABC, FOX 1080i CBS, NBC 1080P 记录库与剪辑室 ATSC 规定的标准 17 种标准,信号处理技术课件,720P,1280 象素x 720线逐行扫描,60 赫兹更新率. 水平频率大概在45 千赫兹 总信号频率(带宽)大概在40 兆赫兹 最受偏爱的格式因为是逐行扫描 没有分行隔离线的图像偏差 较少处理信号,信号处理技术课件,720P,1280,720,信号处理技术课件,1080i,1920 象素x 1080线分行隔离扫描,30 Hz更新率. 水平频率大概在33.75 千赫兹 总信号频率(带宽)大概在40 兆赫兹 最受偏爱的格式

19、因为有较高分辨率 更多图像细节 比起胶片影像,获得更高准确率 较易处理转变成高分辨率,信号处理技术课件,1080i,1920,1080,信号处理技术课件,1080P,1920 象素 x 1080 象素逐行扫描, 30 Hz更新率 或24帧给胶片影像转换 称 1080P 24 水平频率大概在 90 千赫兹 总信号频率(带宽)大概在 80 兆赫兹 最受偏爱的格式因为有高分辨率 更多图像细节 多数用在剪辑室与录像储藏室,信号处理技术课件,480P 和 576P,不是HDTV! 只是NTSC/PAL的逐行扫描型 720 x 480 x 59.94 赫兹 720 x 576 x 50 赫兹 4:3 纵横

20、对比 只在高档的DVD 机才有 逐行DVD 机,信号处理技术课件,连接器与连接法,信号处理技术课件,插座式连接器,视频 F-型 RCA BNC S-视频 计算机 15 针D-SUB Mac 15 针HD VGA 13W3 多BNCs DVI,信号处理技术课件,低分辨率视频连接,RCA 压轴连接 音频与视频连接应用 非平衡音频 家庭式视频 Mini-Din S-视频(四 针) 亮度 色度,信号处理技术课件,SCART 连接,二十一针连接器连接 VCRs, DVDs, 电视机, Satellite接收器 SCART连接器提供给 双方向连接音频与复合视频信号 多方向RGB 视频信号 调控功能，允许电

21、视机控制VCR机或VCR机控制电视机 一条SCART线缆把两件A/V 产品连接一起使用 信号可以 RGB (无同步)与复合视频解码给同步 S-视频 阅读说明书寻查正确的格式,信号处理技术课件,普遍计算机连接器,15 针HD VGA 器 与DB 9 连接器的壳并用 普遍用于计算机市场连接 包含RGBHV 讯息与其它应用 五个信号线 (RGBHV) 三个地线 (回路) 五个ID比特/ DDC线 (Display Data Channel),信号处理技术课件,普遍计算机连接器,十五 针D-SUB 15 针连接器用于连接 普遍在旧Apple 计算机阶层,信号处理技术课件,工作站,13W3 13 针连接

22、器内有3 sub-mini 同轴连接 Sun 工作站 SGI 工作站 绘图工作站,信号处理技术课件,为什么BNC 连接器?,BNC 连接器 Bayonet N type Compact British Naval Connector Bayonet-Neill-Concelman Big Nose Charlie? Cylindrical bayonet (漩转-锁定) 连接器 给予稳固锁紧连接器 不易无故松脱 优电导,信号处理技术课件,问题,信号处理技术课件,回顾,分辨率与频率有什么不同? 那一个视频连接器是最普遍应用? 那一种高分辩率视频格式不是HDTV? DVI最主要的好处是什么? 所有

23、的讯息结合在一起的视频信号称为什么?,信号处理技术课件,EXTRON视频系统部件,所有配件与功能,信号处理技术课件,视频系统部件,接口 分配放大器 切换器 矩阵切换器 信号处理器 双绞线收发机 电缆,信号处理技术课件,信号处理器,转换信号格式, 频率和其它.,信号处理技术课件,信号处理器,格式编码器 朝上转换器 朝下转换器 格式转换器 多视窗处理器,信号处理技术课件,格式编码器,对输入信号进行格式编码转换 复合视频至S-视频, 或至分量视频 S-视频至复合视频 制式转换器 模拟至数码, 或数码至模拟 DVI至RGBHV SDI至分量视频 HDSDI至RGBHV,信号处理技术课件,格式编码器,每

24、款型号均不同 不一样的编码器 采样高低 对于如何设计一个良好的系统是相当重要的,信号处理技术课件,朝上转换器或图象解析度转换器,把隔行扫描信号输入转换成逐行扫描RGBHV信号 不同的是在质量处理 外套处理对内置处理 许多产商 许多特点 类似； 视频至VGA 转换器，倍线器，三倍线器，四倍线器,信号处理技术课件,朝下转换器或扫描转换器,接受高解析度的计算机信号 输出低分辨率的视频信号 NTSC 制式 PAL 制式 视频系统中不可缺少的一台装备 应许计算机信号容入现有的“视频”系统里 视频会议 录影 传播 处理过的画面将逊色于原来的画面,信号处理技术课件,贯通转换器,从一个解析度转换成另一个解析度

25、 限制于产品技术规格内 输入VGA 输出XGA 输入XGA 输出VGA 采用扫描转换器与图象解析度转换器技术,信号处理技术课件,贯通格式转换器,逐渐被受到重视的视频工具 使信号兼容性问题减到最低 原本将被淘汰的投影仪再度使用,信号处理技术课件,多视窗处理器,一台拥有多种先进技术的盒子 多视窗功能 如画中画 画面控制 方位，大小，色度，采色度，亮度，对比度等等 适用于视频会议，可同时观览多屏画面 文档摄像机, 扫描转换过的计算机信号和演讲者的镜头 功能极强的长矩离通讯工具,信号处理技术课件,多视窗处理器,MVP 104GX,信号处理技术课件,双绞线产品,发射机和接收机,信号处理技术课件,双绞线产品,以双绞线取代传统的同轴线缆 发射机设置在双绞线的前端 接收机则设置在尾端 可重用原在建筑内的双绞线 在有限的电缆管道也能传输信号 适用于现有双绞线的敷设的环境 应许长距离信号传输减少信号衰退 无法与网络系统共用!,信