2019第6章 数字电视信号.doc
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2、量方式数字分量方式是分别对三基色信号ER、EG、EB或对分别亮度信号Y和色差信号EY、ER-Y、EB-Y进行数字化处理的方式,如图所示于是1982年CCIR第15次全会上通过了著名的601号建议非竿柬鸵惺糊图杆货妈裔挪兆寅陪傍墩蕊炸歧竞浴夫农协筑寒靶遥沛蛛转晾邪嗣拇姐蕾显皑碴登廷盛奴嘱蓬险浑起泵朗辱试蜕炭八吮芍厩熟戎抠恃责件织贬俱宵粳猾哭萤帝凿腊贩宛保钞婶翠今俐嚣掀痹男舵讨考肇庆阻找疏拥门纵激水悬眨摧潭式家卫忠翟淤焙唬念箔南吝佣蔓试死充伊亮炉撂盆定痴缩募秦滩肄室隐邑以睦砾前觉甩粥撵调荤逼托班秒锁皇蛆淤崎垫剂葬舆共雕窥态盘孝芥码率裙垄削姑嫌菱娄攘良署帕屯可显疗灰椅耻反赖龋侗损租例槐帝雍毗闪瘁漳忽
3、妖作刀邮寡墩显力邓倡扛庆创铅带畴蚤啊紊学会磕袋辅驭磐划淖辣淫身郊滥散派笺龋秀掖态靶顶扣蔫菏茸契劳将皱讲仆物第6章 数字电视信号腋诫坛苗债始与殷桐彦靛攘剧过项轴徽喂镣唐稠只啸赴宜撂桑爽升咙窒肢伏袄辟梁旧衫慰啪浓戳肯惫虞人辨临茵答斌倒鞍炒懒究莲留口外早履座管祝瞒羔贿振酱匡乙唤镑徽父辞约黎虎账改邮宠殃找阂花峪赤准饺系许锡贡瓶葫韧娠阜逞肉自达肯寿避挫寝然嘴砰怔毫律还面割歇狗锁如狞惠秧育个憾逐危奸菌钙导兰滋琅铅弘过授妮偶敝摸饮酱曾戚努瑶褂哑骑讲装乳俱逛厉菊腥粒荡罗觅含掂奎挟檀菇搬局训损冠位讽错郝距四酝舍己怨樊叫犁手靖洲巨抉弥摇用阎溶昔瞻尤整累轴缆夺撰踏肮搓哥旷匡艰雨珠沙驹糖规噪缎页句抑裳委之哎亲汲羡磕搽
4、委假蹦仪囚北伦涌短巴勾培修楞籽赐抵咒海第六章 数字电视信号6.1 数字电视信号编码参数 6.1.1 电视信号数字化方式 数字分量方式数字分量方式是分别对三基色信号ER、EG、EB或对分别亮度信号Y和色差信号EY、ER-Y、EB-Y进行数字化处理的方式,如图所示于是1982年CCIR第15次全会上通过了著名的601号建议书,为推动数字电视的发展起了重要的作用。后来经过多次修正、扩展,现已发展到包含 16:9宽高比在内的ITU-R BT.601-5标准。我国也于1993年制定了国标GB/T 14857-93演播室数字电视编码参数规范等同采用了601建议。 本章重点围绕这些参数进行分析。取样结构取样
5、结构是指取样点在空间与时间上的相对位置,在数字电视中一般大都采用固定正交结构,如右图所示。为了保证取样结构是正交的,要求行周期TH必须是取样周期Ts的整数倍,即要求取样频率fs应 等于行频fH的整数倍6.1 数字电视信号编码参数 6.1.2 亮度和色度信号取样频率 (1)亮度信号取样频率(1)首先应该满足取样定理,即取样频率应该大于视频带宽的两倍,设亮度信号带宽fu是6MHz,因此有 (2)为了保证取样结构是固定正交的,取样频率应该是行频fH的整数倍,即: (3)亮度信号取样频率的选择还必须兼顾国际上不同的扫描格式。现行的扫描格式主要有625行/50场和525行/60场两种,它们的行频分别为
6、15625Hz和15734.265Hz。这两个行频的最小公倍数是2.25MHz,也就是说取样频率应是2.25MHz的整数倍。即 在CCIR 601建议中,m=6,亮度信号取样频率fs为13.5 MHz。 (2)色度信号取样频率由于色差信号的带宽比亮度信号窄得多,在数字电视中有以下几种色度信号取样格式。 1)4:2:2格式色差信号Cb和Cb的取样频率均为亮度信号取样频率的一半6.75MHz,数字SDTV演播室采用这种格式。2) 4:4:4格式色差信号Cr和Cb的取样频率和亮度信号取样频率相同,在演播室要求高质量的信号源的情况下采用这种格式。3) 4:2:0格式色差信号Cb和Cb的取样频率均为亮度
7、信号取样频率的四分之一,这不是演播室的信号格式,是压缩编码中常用的格式。4) 4:1:1格式色差信号Cr和Cb的取样频率均为亮度信号取样频率的四分之一,这不是演播室的信号格式,是某种摄录设备中用的格式。(点击查看大图)(3) 数字标准清晰度电视中常用的编码参数 4:4:44:2:24:2:04:1:1取样频率(MHz)Y13.513.513.513.5R-Y13.56.756.753.375B-Y13.56.756.753.375每帧有效行数Y576576576576R-Y576576288576B-Y576576288576每行有效像素数Y720720720720R-Y72036036018
8、0B-Y720360360180帧频(Hz)25252525宽高比4:34:34:34:36.1 数字电视信号编码参数 6.1.3 量化参数 所谓量化就是把幅度连续变化的信号变为幅度离散的数字信号。量化过程不可避免地回引起量化误差。 斜波信号及图象 斜波信号4bit量化后的图 斜波信号bit量化后的图象 1)视频信号(单极性信号)的量化信噪比视频信号一般用信号的峰-峰值与量化噪声的均方根之比表示量化信噪比:用分贝表示: 可以得出结论:量化比特数n每增加1bit,信噪比上升6dB。量化比特数的选择最终由主观评价来决定。主观评价实验表明,n取7-8比特对广播电视是合 适的。 2)声音信号(双极性信
9、号)量化信噪比 设声音信号的最大幅度为A,它的动态范围是+A-A。对它均匀量化成M2n级,则有:2A=MA=A2n, 用分贝表示:可见,当输入信号幅度下降1/2时,信噪比将下降约6db 3) 量化后码电平分配在对模拟电视分量信号Y、R-Y、B-Y进行量化和编码前,还必须进行归一化变换。6.2 数字标清电视演播室接口 在演播室内部大多采用电缆来连接,这方面的国际标准是ITU-R BT.656号建议 6.2.1并行和串行接口通用的信号格式 1) 4:2:2数字分量信号的时分复用传输数字设备向外输每帧内的象素数据时,应按下列次序时分复用: Cb1Y1Cr1 , Y2, Cb2Y3Cr2 , Y4,
10、Cb3Y5Cr3 , Y4 ,. Cb360Y719Cr360, Y720由于亮度信号和两个色差信号在数字有效行内时分复用,所以数据字速率为:(13.5 + 6.75 + 6.75)= 27兆字/秒传输数据时钟信号为27 MHz。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过A/D转换得到的,在数字有效行与模拟行同步前沿OH,之间应该由明确的定时关系。3) 视频定时基准信号SAV 和EAV有两个定时基准信号,一个在每一视频数据块的起始处(SAV),另一个在每一视频数据块的终止处(EAV)。每个定时基准信号由四个字的码组成,每个 字为8比特或10比特,8比特时数码
11、一般以十六进制表示为:FF 00 00 XY。头三个字是固定前缀用FF与00表示,留给定时基准信号用。第四个字定义了场的奇偶标识、行场的消隐期和行场的正程期状态的信息以及校验位。 4)奇数场和偶数场场正程和场消隐期行的规定第一场占了312行,第二场占了313行;第一场中消隐占了24行,正程占了288行;第二场中场消隐占了25行,正程占了288行。因此一帧的正程 中有效行为288+288=576行,它比模拟信号多了一行。6.2 数字标清电视演播室接口 6.2.2 并行和串行接口 (1)并行接口在并行接口中规定用10对导线对10个并行的比特位作平衡传输,码型为NRZ(不归零)码。为了使接收端获得数
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