内大数字电视课件第3章

第三章电视信号数字化原理与接口规范本章主要内容：电视信号数字化的原理方法标准清晰度数字电视演播室编码参数及信号接口数字高清晰度电视演播室编码参数及信号接口声音信号数字化及信号接口§3.1数字化基础PCM编码：模拟信号数字信号PCM解码：§3.2数字电视信号取样原理复合信号编码：分量信号编码：三路数字信号一、分量编码中的

亮度和色差信号700mv0700mv700mv00RGB700mv000620mv491mvYB-YR-Y电视系统的传输信号：标准彩条信号分量视频中对色差信号进行幅度压缩和平移：二、取样结构摄像机获得彩色平面图像的过程可以看作是对平面活动图像在时间域和空间域垂直方向的取样。取样方法：正交结构，取样频率fs。三、亮度信号的采样频率（）选择原则：奈奎斯特定理正交取样兼顾NTSC、PAL制考虑比特率尽可能小SDTV演播室编码参数标准：每行的采样点数：625/50制式：；525/59.94制式：858亮度信号的最高频率6MHz每个像素的数据量3*8=24bit四、色度信号的采样格式1、4：4：4格式采样信号：采样频率：采样频率之比4：4：4采样点的位置高质量的信号源使用。每帧图像的数据量：Y采样点每帧图像有效行576每行有效采样点720每个像素的平均数据量16bit2、4：2：2格式采样信号：采样频率：采样频率之比4：2：2采样点的位置应用在电视演播室的节目制作中。每帧图像的数据量：Y采样点每帧图像的数据量：3、4：2：0格式采样信号：采样频率：采样点的位置每个像素的平均数据量12bit不属于电视演播室的格式规范。Y采样点§3.3标准清晰度数字电视演播室编码参数执行标准：1982年CCIR通过的601号建议书（CCIR：国际无线电咨询委员会）ITU-RBT.601-5标准（建议书的修改）（ITU-R：国际电信联盟无线电通信部门）GB/T14857-93演播室数字电视编码参数规范一、演播室数字编码的主要参数（4：2：2）二、数字视频信号量化电平分配700mv10v0Y1,0为归一化电平0（00）保护电平255（FF）保护电平8bit量化00，FF用于传送同步信息CrCb235（EB）白电平16（10）黑电平220级0（00）保护电平255（FF）保护电平8bit量化254（FE）20级保护带1（01）16级保护带240（F0）16（10）220级1（01）16级保护带254（FE）15级保护带码电平的数学表达式：§3.4标准清晰度数字电视信号接口目的、意义：为电视演播室中视频设备的相互连接提供一个规范，方便组成一个4：2：2数字演播环境。国际标准：

ITU-RBT656号建议书信号接口方式：

比特并行接口比特串行接口一、信号时分复用传输格式1、4：2：2数字分量信号的时分复用传输第1个像素第2个像素数据的字速率：2、视频数据与模拟行同步间的定时关系数字分量视频信号是由模拟分量视频信号经A/D转换得到，所以它们有严格的定时关系：时钟：

数字有效行：

720亮度采样点

1440T数字行消隐：

144采样点

288T3、视频定时基准信号SAV和EAV

SAVEAV辅助数据视频数据块EAV视频定时基准信号的比特分配（4字节，8bit/字节)数据比特特位FF0000XYD71001D6100FD5100VD4100HD3100P3D2100P2D1100P1D0100P0EndofActiveVideoStartofActiveVideoXY：定义了场的奇偶标识，行场消隐期和行场正程状态的信息以及校验位。4、场正程期和场逆程期扫描行的序号格式F=0

第一场F=1

第二场V=0

场正程V=1

场消隐期有效行625/50第1行--第312行第313行--第625行第23行--第310行

第336行--第623行第624行--第22行

第311行--第335行576二、比特并行接口1、机械特性：25芯超小型D型接插件10bit数据及时钟并行平衡传输（双绞线）时钟27MHz码型为NRZ收发设备公共地电缆屏蔽线2、电气特性容许的电缆长度无电缆均衡器时50米，有200米。时钟和数据的定时关系时钟27MHz，周期37ns。收发间的驱动特性要考虑阻抗匹配和信号幅度的大小。三、串行接口（SDI）串并转换传输码率27MW/s变为270Mbit/s75欧姆的同轴电缆传输，BNC型标准插头§3.5数字高清晰度电视演播室编码参数一、数字高清晰度电视视频参数1、场频：2、扫描方式：逐行扫描、2：1隔行扫描。3、图像的宽高比4、像素宽高比SDTV：HDTV：非方型像素方型像素5、数字高清晰度电视信源参数（国际常用）二、我国数字高清晰度电视演播室编码参数标准标准：GY/T155-2000《高清晰度电视节目制作及交换用视频参数》（广电总局行业标准）1、编码方程标准白光：D65

Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B幅度归一化到+/-0.5之间2、主要参数3、24P格式：（符合电影规范的逐行扫描方式）§3.6声音信号数字化标准：GY/T156-2000《演播室数字音频参数》一、数字声音信源参数：44.1KHz是考虑和电视信号相适应：2、演播室数字音频声道5.1声道§3.7数字声音信号接口音频信号接口标准：AES/EBU标准：双绞线的平衡方式传输；（美国音频工程协会/欧洲广播联盟）SMPTE276M标准：同轴电缆的非平衡方式传输；我国标准：GY/T158-2000《演播室数字音频信号接口》（参照AES/EBU制定）要求：音频数据以2的补码进行编码；串行数据低位在前；每个样值有开始标志。一、AES/EBU数字音频接口AES/EBU编码框图二、接口信号格式1、数字声音数据的帧结构（24bit量化）每个子帧中：前4bit：标识子帧的开始后4bit：辅助数据，传送误码检测或同步信息（功能见表3-19）。2、数字声音信号的块结构192个音频帧构成一个音频块；X、Y、Z为前置码；48KHz的采样系统，帧时间为，块时间为。3、通道编码目的：减小信号中的直流分量，便于传输及时钟提取。规则：在码元“0”、“1”的边沿有电平跳变；在“1”的中央也有一次跳变。4、前置码作用：音频数据子帧、帧及块的同步和识别。编码规则：第一个状态总是不同于前一个比特的第二个状态。4bit数据8个状态。例：前置码XP=“1”，第二状态为“0”。5、平衡传输接口电特性带屏蔽层的双绞线平衡传输，特性阻抗110欧姆；输入、输出变压器耦合，不接地；传输距离100m。6、数字音频嵌入数字视频流标准：GY/T161-2000《数字电视附属数据内数字音频和辅助数据的传输规范》ITU-RBT.1305方法：SAVEAV辅助数据视频数据块EAV数字视频流行逆程行正程音频数据数据量计算：一行HBI可容纳的数据量：

144-8-6=130B或1040bit（按8bit计算）数字视频HBI期间可以传送的辅助数据码率为：

1040×625×25＝16.25Mbit/s（625/50制式）一路立体声的码率为：4800