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最新广播电视技术中心考试题

第一章概述小结

一、广播:一种“定点发送、群点接收”的通信方式。

广播有两层含义:

1、泛指:通过无线电波或有线系统向广大听众或观众传送节目的过程。 2、特指:声音广播。

二、广播电视三个特点

1、形象化:以声音和图像的形式来传递信息。 2、及时性:以电波传播的速度来传送信息。 3、广泛性:覆盖范围最广泛的一种传播媒介。

三、广播电视的“四化”

1、数字化,2、网络化,3、产业化,4、信息化。

四、广播电视的发展沿革

1、三代广播:(第一代)AM-调幅声音广播,(第二代)FM-调频声音广播,(第三代)DAB-数字声

音广播。

2、三代电视:(第一代)黑白电视广播,(第二代)彩色电视广播,(第三代)数字电视和高清晰

度电视广播。

五、广播电视系统组成和作用

1、节目制作与播出:利用必要的广播电视设备及技术手段制作出符合标准的广播电视节目信号,并按一定的时间顺序(节目表)将其播出到发送传输端。

2、发送与传输:将广播电视节目信号进行一定的技术处理(如编码、调制等)后,经过某种传输方式(如地面射频传输、卫星广播、有线传输等)传送到接收端。

3、接收与重现:接收广播电视节目信号,并对其进行必要的处理和变换,最终还原成图像及声

音。

六、广播电视传输方式

1、地面无线电开路传输:主要业务有调幅中、短波广播、调频广播、VHF/UHF频段电视广播等。 2、有线网络传输:利用同轴电缆、光缆等媒介进行传输,通过一定的分配网络,为用户提供多

套广播电视节目的网络系统。

3、卫星传输:利用地球同步卫星上的转发器进行信号的传输。

七、广播电视制播设备和技术

1、声音信号:录音室(或播音室)、传声器、拾音技术、调音台、录音设备、声音节目的编辑加

工设备、高质量的监听系统等。

2、图像信号:演播室、摄像机、录像机、编辑制作设备、视频切换台等。

第二章声音广播基础知识小结

1

一、声音:物体振动产生的声波通过介质对人耳产生的感觉。

1、声音的产生:粒子波动运动的结果,由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质

发生波动产生。

2、声音的传播:必须通过空气或其它的媒质形成声波进行传播。

二、描述声波的基本参量

1、频率:空气密度和压力每秒钟变化的次数,常用符号f 表示,单位是赫兹(Hz)。

2、周期:一个声波完成一次振动所需要的时间,用符号T表示,单位为秒(s)。 3、波长:声波在一个周期的时间内传播的距离,用符号λ表示,单位通常为米(m)。 4、传播速度:声波每秒内传播的距离,用符号υ 表示,单位为米/秒(m/s)。

三、表征声音强弱的参量

1、声压:声波引起的交变压强,单位是帕(Pa =1N/m )基准声压=2×10 Pa 。 2、声功率:声源在单位时间内向外辐射的总声能,声源辐射功率。单位是瓦(W)。 3、声强:声波能流密度,穿过垂直于声波传播方向上单位面积内的声功率,用符

号I表示,单位是W/ m2。基准声强(参考声强)=10-12 W/ m2。

声强与声压的平方成正比关系。

四、声音的三要素

1、响度(声音的大小):人耳对声音强弱的主观感觉。可用声压级表示。与声波

的幅度密切相关。

2、音调(声音频率的高低) :人耳对声音高低的感觉。与声波的基波频率密切

相关。人能听到声音的范围是20Hz~20kHz。

3、音色(声音的特色) :人耳对各种频率、各种强度的声波的综合反应。与声

波的频谱(波形)密切相关。

五、电平

1、定义:某点功率P1与选定基准功率P0之比的对数关系,用分贝表示。

P1(dB) = 10lg(P1/P0) [dB]

2、性质:描述功率的物理量。 3、常用分贝制之间的转换:

0 [dBW]=30 [dBmW],0 [dBmW] =48.75 [dBmV] ,0 [dBmV] =60 [dBμV]

4、电信号分贝值的几种表示方法: (1)功率放大倍数= 10lgPo/Pi (dB) (2)功率信噪比=10lgS/N (dB)

(3)电压放大倍数=20lgUo/Ui (dB) (4)功率电平级=10lgP/Pr (dB) (5)电压电平级=20lgU/Ur (dB)

六、传声器

1、作用:将声音振动转变为相应的电流变化的换能器件。声能?机械能?电能 2、常用:动圈传声器和电容传声器。 3、原理:(1)声波接收器:感应外界的声波并将其转换成相应的机械振动(声能

—机械能)

2

-5

1

(2)力/电换能器:将机械振动转换成相应的电信号(机械能—电能转换)。

七、扬声器

1、作用:将按声音变化的电信号转换为声音信号的换能器件。电能?机械能?声能

2、种类:电动式、压电式、舌簧式等。 3、原理:(1)通过交变电流的音圈在电磁力作用下产生振动,电能—机械能转换,

(2)振膜随着音圈振动,产生声音,机械能—声能转换。

八、双耳听觉特性

人耳辨别声源方向的两个物理因素: 1、声音到达左右耳的时间差(或相位差);

2、声音到达左右耳的声级差(或强度差)。

立体声广播中实际立体声效果实现方式:使用声级差方式实现,便于和单声道系

统兼容。

九、立体声的五种拾音方式

1、A-B方式,2、X-Y方式,3、M-S方式,4、仿真头方式,5、多声道拾音方式。 十、模拟信号和数字信号

1、模拟信号:时间和幅度上都连续变化的信号。

2、数字信号:时间和幅度上都离散的信号。

十一、模拟信号化过程

1、取样:将时间轴上连续的信号成为时间上离散的脉冲序列,即将信号在时间域离散化。

2、量化:在幅度轴上将连续变化的幅度值用有限位的数字表示,即将信号幅度离散化。

3、编码:将已量化的信号幅值用二进制数码表示。

十二、奈奎斯特取样定理:要想取样后能够不失真地恢复出原信号,则取样频率必须大于信号最高频率的二倍。 fs?2 fm

1、取样后的频谱中,各个周期之间相互不重叠。

2、采用一个截至频率为fs/2的低通滤波器可将原始信号的频谱恢复。 数字音频取样频率:

1、数字卫星广播:32kHz 2、CD: 44.1kHz 3、演播室: 48kHz

十三、量化

1、量化比特数(n)与十进制的量化等级数(M)之间的关系: 量化比特数= log2量化等级数,n = log2M 2、数码率=取样频率(fs)×量化比特数(n)(bps,比特/ 秒) 存储量=(采样频率×量化比特数×声道数 )/8(Byte,字节) 3、量化信噪比:

(1)单极性的信号(如亮度信号):SNR[dB]=10.76+6n [dB]

1

(2)双极性的信号(如声音信号):SNR[dB]=1.76+6n [dB]

十四、数字信号处理系统

1、前置低通滤波器:将输入信号中高于某一频率(即取样频率的一半)的频谱分

量滤除,以保证取样后不发生频谱重叠。

2、模/数(A/D)转换器:对滤波之后的模拟信号进行取样、量化和编码,将模拟

信号转换为数字信号。

3、数字信号处理器:对数字信号按预定要求进行各种处理,包括滤波、变换、检

测、谱分析、估计、压缩、识别等,以便获得人们所希望的信号,

4、数/模(D/A)转换器:将处理之后的数字信号转换成模拟信号。

5、模拟低通滤波器:滤除信号中不需要的高频分量,平滑成所需的模拟输出信号。

十五、编码

1、信源编码(Source Encoding):解决模拟信号的数字化、降低冗余度和提高数字信号的有效性所进行的编码。主要任务是A/D变换和压缩编码。 2、信道编码(Channel Encoding):提高数字传输可靠性、降低误码率、按一定规则加入冗余码元所进行的编码。主要任务是码型变换和差错控制。

十六、MPEG音频压缩标准

1、两种编码方法:

① MUSICAM(Masking Pattern Adapted Universal Subband Integrated Coding And

Multiplexing)-掩蔽型通用子频带集成编码与频分复用。

② ASPEC(Adaptive Spectral Perceptual Entroy Coding)-自适应频谱感知熵编

码。

2、三个层次(编码算法序列):

①层次1:简化的MUSICAM, ②层次2:标准MUSICAM ,

③层次3:ASPEC算法与算法MUSICAM结合。 3、MPEG-2音频编码标准发展和扩展

①多声道环绕声编码(5.1声道)和多语言(7种)节目编码; ②低(半)取样频率(LSF)低比特率编码。(16、22.05、24kHz) 4、MPEG-4音频编码标准

①包含对人工合成和自然两种不同声音素材进行压缩编码的多种算法。MPEG-4支持

的数据率为2~64kb/s。

②支持不同质量要求的信号等级:高保真、中等质量音乐、宽带语言、电话质量语言、

很低比特率语言、合成音乐、合成语言。

③增加了通信用途:用于各种传输线路和连接方式,可以各种数据率传送信息。

第三章广播中心技术小结

一、广播中心组成

1、节目制作中心:制作各种符合要求的广播节目。

1

2、播控中心:按一定的时间顺序将所需的声音节目播出,传送到节目传输部门。

二、混响和混响时间

1、混响:声源停止发声后,在声场中由迟到的反射声形成的声音的―残留‖现象 2、混响时间:当一个连续发声的声源,在达到稳态声场后声源突然停止发声,则从

声源停止发声到室内声能密度衰减到原来的百万分之一(60dB)时所经历的时间。

3、混响时间的影响:混响时间长,丰满度增加,清晰度下降。

三、播音室和控制室要求

1、播音室:(1)应有适当的混响时间,而且房间中声音扩散均匀。(2)应能隔绝外

面的噪声

2、控制室:有一定的空间和一定的混响时间,以便工作人员逼真地监听节目的音质。

四、磁带录音技术

1、录音:电能转换磁能,将声音电信号通过磁头装臵转换成变化的磁场,并以剩磁

的形式保存在磁带上;

2、放音:磁能转换电能,通过磁头装臵将磁带上的剩磁信号转换成声音电信号。 3、录音时采用的三种存储媒介:(1)磁记录:磁性材料(磁带、磁盘等),(2)光

记录:感光材料(光盘等)。(3)固体记录:半导体材料(半导体存储器件)。

4、两种消音方法:(1)恒磁场消音法,(2)交变磁场消音法(超声波消音法)。 5、工作原理

(1)消磁:超音频信号?消音磁头?产生磁场?抹去磁带原有信息。? ? (2)录音:输入的信号?录音放大器放大+超音频信号?录音磁头?磁信号?磁带记

录。

(3)放音:磁带信号?放音磁头?电信号?放大器?扬声器。 6、数字磁带录音

(1)所记录的电信号是数字信号,是比特,而不是信号波形;

(2)不必考虑线性失真问题;

(3)必须提高记录信息的密度,带宽是模拟式磁带录音机的30倍以上。

五、乐器数字接口MIDI

1、含义:电子乐器和相应带有MIDI接口的声处理设备间进行各种控制信息串行通讯的标准。

2、最基本的用途

(1)传递音乐系统中的表演和控制信息, (2)传递与乐器音色参量、数字声频采样参量及一些与设定信息相关的各种数据。 3、特点

(1)记录内容:MIDI记录设备所记录的只是与声音相关的信息,而不是记录声音

的波形。

(2)音序软件:微机运行MIDI音序软件,记录来自 MIDI设备的一些表演和控

制信息。

(3)同步录音:利用MIDI时间码同步器,可以操作与之相连的其它录音设备进

行同步录音。

4、四个组成部分:

1

(1)主控键盘:传送控制器信息,一个全音域的键盘。

(2)音源模块:不带键盘的合成器。 (3)鼓机(节奏器):乐曲节奏部分的演奏和编排。 (4)装有音序软件的计算机(音序器或时序器):记录或者重放MIDI信息数据。

六、调音控制台

1、作用:将多种输入信号按一定的要求进行加工处理、组合后输出。 2、组成:

(1)输入部分:对输入信号进行放大和处理。

(2)输出部分:对各个输出通道的信号进行放大、主音量控制等。 (3)监听部分:监听调音或录音的质量。da 3、主要技术指标

(1)增益:在80dB~90dB的范围之内。 (2)频率特性:一般不均匀度应小于1.5dB。 (3)非线性失真:一般应保持小于1%。

(4)噪声:输入通道放大器为低噪声放大器。 (5)串音率:一般应高于70dB。

七、广播电视节目的制作两个工序

1、前期制作:通过素材采集、录音、摄录形成节目素材的工艺过程。

2、后期制作:对节目素材编辑、剪接、复制、配音、合成等制作成可供播出的完整

节目成品的一系列工艺过程。

八、广播节目的播出两大任务:

1、节目播出:根据广播节目表的安排,按顺序进行编排,并按时播出各种节目。 2、节目传送:将节目信号通过电缆、光缆、微波、卫星传送到广播发射台等。相应

的传音链路称为演播室至发射机链路STL(Studio Transmitter Link )。

九、节目的三种播出方式

1、直播:节目不经过录音制作工序播出方式。“播录”:播音员在进行直播的同时,也可同时进行录音,以便日后多次重播。

2、录播:事先录制好节目,需要时用放音机将节目播出方式。

3、转播:(1)实况转播:节目源来自节目演出的现场,播音员在现场进行播音解说

的播出方式。(2)台际转播:节目源来自其它电台的播出方式

十、数字音频工作站DAW

1、定义:以微型计算机为控制设备, 以硬磁盘为记录媒介的非线性数字音频系统。 2、组成:

(1)主机:核心中央处理器(CPU)和中央存储器(CM)。 (2)硬磁盘:外部存储器。

(3)数字信号处理器(DSP):负责音频信号的数字化处理,并直接将数字信号送

硬盘储存。在数字状态下对音频进行各种特技处理。

(4)各种接口:A/D转换器接口、D/A转换器接口和控制接口,以实现对各种

功能的选择或操作。

1

(5)相关软件模块:利用处理软件对声音数据进行操作。 3、特点:

(1) 处理软件对声音数据进行操作,产生不同的声音效果。

(2)实际上并没有音频信号进入调音台,是用户自定义的调音台。 (3)最有效的处理是去除噪声。

十一、广播中心网络化 1、主要系统:

(1)节目制作播出系统 (2)新闻业务系统 (3)办公自动化系统

2、网络化制播系统的主要特点 (1)高质量、高效率。

(2)利用计算机技术进行节目制播。

(3)保证不间断安全优质播出,制播成本较低。 (4)完善的数据库功能。

第四章 无线电广播发送与接收技术小结

一、调制和解调

1、调制:在发送端,将要传送的信息(调制信号)运载到高频率的交变电流(载波)上的过程。

(1)载波:受调制的高频交变电流信号 (2)调制信号:调制载波的信号 (3)已调波:调制后的载波信号

2、解调:在接收端,从已调波上将它运载的信息检取出来的过程。 3、模拟调制方式:调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。

4、数字调制方式:幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。

二、调幅

1、定义:用调制信号(音频信号或视频信号)去控制改变高频载波信号的振幅,从而使高频载波的振幅随调制信号的变化而变化。

2、分类:

①普通调幅AM:主要应用于中波调幅广播(MW)。

②平衡调幅DSB-AM:主要应用于调频立体声广播副信道差信号(S = L- R)对38kHz副载波的调制。彩色电视中的色度信号对彩色副载波的调制。

③单边带调幅SSB-AM:主要用于短波广播中。

1

④残留边带调幅VSB-AM:主要用于电视广播中对图像信号对图像载波的调制。 3、两个重要参数:

①调幅度 m a:反映调幅波振幅变化的相对程度。 ②通频带 B=2 Fm:反映已调波的有效带宽。

三、调频

1、定义:高频载波的瞬时频率按调制信号的变化而变化,而且幅度保持不变。 2、调频指数:

m f= Δωf /Ω=Δfm/F=最大频偏/调制频率

m f实质是最大的相位偏离值,表示在调频过程中,瞬时相位Φ(t)变化幅度,反应

了调制深度,单位是[弧度]。

3、有效带宽:

B = 2( m f + 1) F = 2( △f + F ) 调频广播标准规定 B = 200 kHz; 电视广播中伴音标准规定 B = 250 kHz。

4、调幅和调频的主要区别

(1)高频载波振幅:调幅的振幅是变化的。调频是等幅波。 (2)高频载波频率:调幅高频载波频率不变;调频频率变化。 (3)已调波频带宽度:调频比调幅波宽得多。 (4)声音质量:调频比调幅好。

(5)传输距离:调幅的传输距离和覆盖范围比调频大。

四、电波的三种传播途径

1、天波传播—经过电离层反射后到达接收点; 2、空间波传播—经过对流层在自由空间传播; 3、地波传播—地球表面传播。

五、广播电视波段(频段)划分

1、中波(中频MF); 2、短波(高频HF);

1

3、超短波:包括米波(甚高频VHF)和分米波(特高频UHF);

4、微波(MW):分为特高频(分米波UHF)、超高频(厘米波SHF)、极高频(毫

米波EHF)。

六、发射台的三个基本任务

1、产生高频振荡激励电能, 由高频振荡器将电源的能量转换为高频振荡的能量,产

生高频电流或电压;

2、控制高频振荡电能, 用传送的节目信号(基带信号)去调制高频振荡,使高频电

能按所传送信号的变化而变化;

3、将受控高频振荡电能转换为空间电磁波,由天线向空间发射。

七、板极调幅发射机的组成

1、激励器:产生发射机的发射频率(载频)。 2、高频放大器:对高频信号进行放大。

3、被调级(高末级):用音频信号对高频载波进行幅度调制,并进行功率放大。

4、音频处理器:按发射机的要求,对音频信号进行加工处理。

音频处理器三个作用:(1)压缩节目动态范围,提高平均调幅度。(2)防止过调制。

(3)改善传输系统的信噪比。

5、音频放大器(调幅器):把微弱的、经过加工处理的音频信号放大到所需的电平。

八、脉宽调制PDM

1、数字编码器:把音频信号变成一系列用脉冲宽度反映音频信息的脉冲波, 2 、开关放大器:经若干级开关放大器放大到所需功率电平, 3、低通滤波器:把音末调制级脉冲波还原为音频电压, 4、射频末级:再用还原后的音频电压对射频末级进行调幅。

九、导频制调频立体声广播系统

1、编码器:将立体声的左、右两路声音信号编码成一个复合信号。 2、调频器:将复合信号调频成高频已调波。 3、鉴频器:将高频已调波解调成复合信号。

1

4、解码器:将立体声复合信号解码成左、右两声道音频信号。

十、导频制调频立体声编码器

1、由L和R信号形成主信道信号和副信道信号

–主信道信号:M=L+R,频谱范围:0Hz~15kHz –副信道信号:S=L-R,频谱范围:0Hz~15kHz

2、用差信号对38kHz的副载波信号进行平衡调幅,调制后的信号的频谱范围:23kHz~53kHz。

3、采用平衡调幅方式抑制副载波,降低发射功率(副载波中不携带要传送的信息)。 4、将主信道信号和调制后的副信道信号相加,另外再加上导频信号P(19kHz),就得到了基带复合信号:U=(L+R)+ (L-R)M +P

十一、调频多工广播:指在正常调频节目播出的同时,利用频谱所附加的副载波来增加声音和其它信息的一种扩大业务范围的广播方式。

1、辅助通信许可业务 SCA:增加一路不同内容的单声道广播通道,基带信号中心

频率:67kHz,基带信号频谱范围:61~73kHz。

2、广播数据系统RDS:为少数特定用户服务。用户购买专用附加接收设备可收听

到附加节目广播。基带信号中心频率:57kHz,基带信号频谱范围:57kHz±2400Hz。

十二、调频同步广播:采用多部发射机、具有相衔接的覆盖区域、使用相同的载波频率和广播节目以实现特定区域覆盖的技术手段。

主要技术要求:(三同一保) 1、保证多部发射机之间的同频; 2、保证在发射天线馈源端系统同相; 3、保证发射机有相同的调制度; 4、保证交叠区最低可用场强。

十三、调幅广播接收机

1、天线:感应电磁波信号并将其转换成电信号;

1

2、高频调谐放大器:通过改变回路的谐振频率来进行频道选择,同时对所选频道的

高频信号进行放大;

3、本地振荡器:自行产生高频信号,其频率与调谐回路的谐振频率同步改变,且总

是比后者高465kHz;

4、混频器:将放大后的高频信号与本地振荡器产生的高频信号进行频率混合,并输

出二者的差频信号;

5、中频放大器:对混频器输出的中频信号(载波为465kHz)进行放大; 6、检波器:对调幅信号进行解调,恢复原来的音频信号; 7、低频放大器:对音频信号进行放大;

8、扬声器:完成电-声转换,并以足够的强度辐射声波。

十四、导频制调频解码器

(1)利用低通滤波器得到复合信号中的主信道信号L+R (2)利用带通滤波器得到已调的副信道信号(L-R)M (3)利用选频电路得到导频信号P

(4)对(L-R)M进行平衡解调,得到副信道信号L-R

(5)将主信道信号和副信道信号相加、相减,得到立体声的左声道信号L和右声道信号R

调频立体声解码器框图

M 15kHz 低通 23?53 kHz 带通 电平 补偿 S AM 解调 矩 阵 立体声 复合信号

电 路 R L

Ssin?st sin?st 副载波 19kHz 第五章数字声音广播系统小结 选通 恢复器 一、声音广播的数字化

Psin(?s/2)t

技术特征:(1)从模拟向数字转变,(2)从单机制作到数字音频制播网络转变,(3)从较单调的声音广播向包含数据广播、多媒体广播、交互式服务等的综合形态过渡。

二、数字音频广播系统

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1、DAB技术要点:以数字技术为基础,采用先进的音频数字编码、数据压缩、纠错编码及数字调制技术,在接收端可获得与原始发送信息相同质量的节目内容。

2、国际上三种DAB系统:(1)欧洲的尤里卡147-DAB制式;(2)美国的带内同频道(IBOC)DAB制式;(3)日本的单路节目的DAB广播方案。

3、DAB系统工作频段:30MHz~3GHz。

4、DAB 覆盖手段:地面单频同步网、本地电台、卫星和有线网络。 5、DAB系统的发送端

(1)音频编码器:利用MUSICAM算法进行音频信源编码,目的是压缩音频数据,

降低数码率;

(2)复用器:压缩后的信号送入多路复用器与数据业务一起复用;

(3)信道编码:信道编码的作用是对传输信息码流进行纠错编码,使传输码流本身

有一定的纠错检错能力,由此来提高传输的可靠性;

(4)正交频分复用OFDM调制:OFDM是一种对多径传播不敏感的传输方法。另

外,在OFDM调制过程中,还将通过复合器加入快速信息信道FIC(Fast Information Channel)符号、同步信号等。

(5)发射机:经OFDM调制后的信号送到发射机进行载波调制和功率放大,然后

通过天线发射出去。

6、DAB系统的接收端

(1)高频部分(又称调谐器):通过天线选择出所需要的传送声音节目和数据业务的

频率块,然后进行频率变换,将高频信号变成中频信号和基带信号;

(2)OFDM解调:完成对OFDM信号各个载波的解调,恢复出分配在各个载波上

的数据流。在这一过程中,还将通过解复合器把每个传输帧的比特流细分为同步信道(SC)、快速信息信道(FIC)和主业务信道(MSC)。

(3)信道解码:对接收到的码流进行纠错解码,实现误码的纠错和检错; (4)解复用部分:将复用在一起的音频和数据分开;

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(5)MUSICAM信源解码:对音频数据进行去压缩,获得原始的音频数据。

三、DAB五项关键技术

1、信源编码:采用掩蔽型自适应通用子频带综合编码与复用MUSICAM,声音信号频谱分割为32个子频带,充分利用了人类听觉的心理声学现象和声音信号统计的内在联系。(1)减少冗余:尽量降低声音信号中冗余。(2)丢弃不相关:尽量降低声音信号中不相关(人耳不能感觉到的部分),只对人耳能感觉到的信号进行编码和传输。

2、信道编码:(1)卷积编码:码率兼容删除型卷积码RCPC,(2)循环冗余校验码CRC:对声音辅助信息和比例因子(SCF)加入检测比特错误的校验。,(3)交织技术:时间交织(相邻码元在时间上分开传送)和频率交织(相邻码元在频率上分开传送)。

3、传输方法:编码正交频分复用COFDM,一种对多径传播不敏感的多载波宽带传输方法。(1)编码(C):信道编码采用编码率可变的可删除卷积编码;(2)正交频分(OFD):数据流分配到有相等间隔的、频谱关系彼此正交的大量副载波上传送,调制采用四相差分相移键控DQPSK=4DPSK。(3)复用(M):多套节目数据相互交织地分布在大量副载波上,形成DAB块复合在一起传送。

COFDM基带信号或 “DAB块”:在DAB信号传送时,经信道编码的信息要被分配到频谱成正交关系的许多副载波上传送,所有这些已调副载波叠加在一起形成包含数字信息的信号,―DAB块‖的中心频率通常为2.048MHz,带宽为1. 536MHz。

4、插入保护间隔:使彼此相继的符号即使在有反射时也相互独立。(1)阻止前一相邻符号对当前符号的交叉符号。(2)持续期防止反射波干扰。

5、同步网技术:通过同步网实现覆盖。

单频同步网SFN: (1)―单频‖:发射频率相同,网内多台发射机使用中心频率相同、带宽为1.536MHz的DAB频率块;(2)―同步‖:播出节目相同,调制信号在时间上精确同步。单频网SFN特点。(1)网中所有发射机都必须同步。(2)可实现多套节目的大面积覆盖。(3)传输可靠性提高。(4)发射功率不需要很大。

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四、数字调幅广播(AM)系统

1、工作频段: 30MHz以下。 2、5 种建议:

法国Thomcast天波2000系统:多载波;

法国CCETT/TDF(France Telecom/法国电信)系统:多载波;

美国中波IBOC DSB (数字声音广播Digital Sound Broadcasting)系统:多载波,带

内同频;

德国电信公司数字音乐之波DMW (或T2M、DTAG) 系统:单载波;

美国之音/喷气推进实验室 (VOA/JPL:Voice Of America/ Jet Propulsion

Laboratory)数字短波系统:单载波

3、两种传输系统:

多载波并行传输系统:利用多载波宽带系统同时传送数据。要点:(1)采用编码正交频分复用( COFDM )调制技术,利用多载波宽带系统同时传送数据。(2)每个载波采用低速率的QPSK、16QAM或64QAM。(3)音频编码采用MPEG-4 AAC(先进音频编码)方法。优点:抗干扰能力强,接收机简单;缺点:发射机的峰值系数较高,对发射机的非线性校正要求较高。

单载波串行传输系统:使用单个载波,进行多状态的调制。要点:(1)使用单个载波,进行多状态数字调相( MPSK )或多个状态调幅调相(32/64-APSK)的调制方法,(2)9或10kHz带宽,在与模拟调幅广播同播时(各自占用相邻的独立频道),有用(净)数据率可达10~24kb/s。(3)音频编码采用MPEG-4 AAC(先进音频编码)方法。优点:数字AM发射时,仍然可以保持模拟发射时的高效率;缺点:主要是接收机较复杂。

4、数字AM系统

(1)发射:①音频信号?编码+数据流②复用?③信道编码④交织?⑤成帧?⑥数字

调制?⑦调幅发射

(2)接收:①射频接收?②数字解调?③帧解调?④解交织?⑤信道解码?⑥解复

用?⑦数据流+编码音频信号?音频信号

四、其它的数字声音广播系统

1、卫星数字音频广播—具有音质纯净、覆盖面积大、费用低、最经济选择带宽和移

动接收的优势;

1

2、数字多媒体广播DMB—同时传送多套声音节目、活动图像和数据业务。

信源编码:MPEG 信道编码:COFDM 覆盖:单频网SFN

3、网络广播—利用因特网来传输数字化的音频信息,提供音频广播服务。 ①不受播出时间和播出顺序的限制,使受众具有广泛的信息选择权。实现技术相对

容易,节目制作不需要增加太多的投入。

②交互功能,使受众接受信息的方式发生了根本的转变。 ③广播电台的发展拓展了新渠道。

第六章 电视基础知识小结

一、电视:通过通信线路将现场或记录的活动景物(带伴音)在异地及时的以图像形式重现的技术,也就是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活动景物(或图像)的技术。

1、电视系统:从对景物信息的摄取直到在显示设备上重现出景像构成完整的工作系统。

2、电视基础:①可见光的特性,②人的视觉特性,③色度学基础知识

二、可见光谱:能够引起人眼的视觉反应的电磁波的光谱范围。

1、波长范围:380nm~780nm。

2、颜色表现:随着波长的减小,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫连续分布。 3、亮度感觉:辐射功率相同但波长不同的光给人眼的亮度不相同。 4、三种人眼能够感知的光:①直射光,②透射光,③反射光。 5、单色光和复合光: ①单色光(谱色光):单一波长和波谱宽度小于5nm的光。

②复合光(非谱色光):含有两种或两种以上波长成分的光。

6、光和色的区别:

光是一种客观存在的物质(电磁波);色是人眼对可见光这种物质的视觉反应。

三、光源:能发光的物理辐射体。

1、光源的光谱功率(辐射功率谱):光源的辐射功率在各个波长的分布情况。 ρ(λ)=dΦ(λ)/d(λ)[W/m]

2、光源的相对辐射功率:各个光源的光谱功率分布相对于黄绿光的光谱功率分布的比值。Φ(λ)= ρ(λ)/ ρ(555)

3、绝对黑体:既不反射也不投射光线,而能完全吸收入射光的物体。

4、色温:当光源发射光的相对辐射功率谱及相应颜色与黑体在某一温度下辐射光色完全相同时黑体的绝对温度(K)。

5、标准光源:色温较低,偏红;色温较高,偏蓝。

①A光源(A白);2854K。 ②B光源(B白);4800 K。 ③C光源(C白);6800 K。

1

④D65光源(D65白);6500 K。 ⑤E光源(E白);5500 K。

四、光度量单位

1、光通量F:人眼感觉度量的光辐射功率。光通量是在可见光范围内的定积分。单位:流明[lm]

2、发光强度I:单位立体角内发出的光通量。I=F/Ω [ cd]。单位:坎德拉[ cd]

3、亮度B:指定方向发光强度与垂直于指定方向的发光面面积之比。B=I/S?。单位:

2

坎德拉/平方米[cd/m]

4、照度E:是光通亮与被照物体表面积的比值。E=F/S。单位:勒克斯[lx]

五、视敏特性:人眼对不同波长的光具有不同灵敏度的特性。

1、视敏函数:K(λ)=1/Pr(λ),光辐射功率的倒数。

2、相对视敏函数:V(λ)=K(λ)/Kmax=K(λ)/K(555)=Pr(555)/ Pr(λ)

六、亮度感觉

1、含义:人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度的差别及在不同环境亮度下对同一亮度所产生的主观明亮程度的感觉。

2、相对视觉阈(韦伯-费赫涅尔系数)δ=ΔBmin/B=0.005~0.05

3、对比度C (反差):原景物或重现图像的最大亮度与最小亮度之比。C=Bmax/Bmin 4、亮度层次n (灰度级数):在画面最大亮度与最小亮度之间可分辨的亮度感觉差级数。n=lnC/δ+1=(2.3 /δ) lnC,对比度越大,亮度层次越丰富。

七、视觉惰性和闪烁感觉

1、视觉惰性:描述主观亮度与光作用时间的关系。视觉的建立和消失都有一定的惰性。 2、临界闪烁频率(fc):不引起视觉闪烁感的光源最低重复频率。fc=45.8Hz

八、人眼的分辨力

1、人眼分辨力(视觉锐度):人眼分辨景物细节的能力。θ=3435(d/l)[分] 2、特点:

①人眼对彩色细节的分辨力要远低于对黑白细节的分辨力。 ②人眼对运动景物的分辨力要低于对静止景物的分辨力。

九、物体的颜色和彩色三要素

1、物体的颜色:取决于该物体对人眼入射光的光谱功率分布情况。

2、决定物体颜色的因素:①物体本身的反射特性或透射特性。②照明光源的光谱功率分布。

3、彩色三要素:

① 亮度:彩色光作用于人眼而引起的视觉上的明亮程度。表征彩色光对人眼刺激程度的强弱,单位是坎德拉/平方米。

② 色调:彩色的颜色类别,色调用波长表示。

③ 饱和度(色纯度):彩色的深浅、浓淡程度。彩色光被白光冲淡的程度,用百分数表示。

色调和饱和度合称为色度(Chromaticity)。

1

十、彩色视觉特性

1、波长定色:一定的光谱分布表现为一定的颜色,

2、同色异谱:同一种颜色则可以是不同的光谱分布。人眼无法辨别光的光谱成分及功率分布情况。

十一、三基色原理

1、三基色原理:根据人眼彩色视觉特性总结出的重现彩色感觉和混合的规律。用三种不同颜色的单色光(三基色光)按一定比例混合,可得到自然界中绝大多数的彩色。

2、主要内容:

(1)彩色可分解和合成; (2)三基色相互独立; (3)色度取决于混合比例; (4)总亮度为分亮度之和。

3、混色法

① 时间混色法:应用于彩色电视机 ② 空间混色法:应用于彩色显象管 ③生理混色法:应用于立体电视

4、混色规律:红+绿=黄,红+蓝=品红,绿+蓝=青,红+绿+蓝=白。 5、互补规律:红+青=白,绿+品红=白,蓝+黄=白。

十二、计色系统

1、配色方程:彩色光F = R[ R ]+G[ G ]+B[ B ]= 三色分量之和 方程含义: F色光可由R个红基色单位,G个绿基色单位和B个蓝基色单位混配而得。 2、RGB计色系统(物理计色系统):利用物理三基色和规定的基色量[ R ]、[ G ]、[ B ]为单位量,用配色方程进行彩色量度和计算的系统。

①色模:m=R+G+B,代表彩色光所含三基色单位的总量,即三色系数的总和; ②相对色系数:r= R/m,g= G/m,b= B/m,也称色坐标,分别表示当三基色单位总

量为1时,混配某一色光所需的[ R ]、[ G ]、[ B ]的系数。

③相对色系数之和为1:r+g+b=1。

3、XYZ计色系统(标准计色系统):选择一组假想的三基色单位(X)、(Y)、(Z),进行彩色量度和计算的系统。

①F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)

②三色系数:X、Y、Z。

③特点:基色XYZ只是假想的三基色,三个色系数均应为正值;合成彩色光F的

亮度应仅由Y[Y]项的系数Y决定,合成光F的色度仍由X、Y、Z的比例关系决定。X=Y=Z时,仍代表等能白光。

十三、亮度方程:

1、方程:Y=0.291R+0.587B+0.114G

1

2、物理含义:说明红、绿、蓝各为一个单位时的亮度。说明在配色实验中,红、绿、蓝三路基色光信号如按亮度公式加权求和,就可以得到用Y表示的混配色的亮度信息。

第七章模拟电视基础小结

一、像素:组成图像的基本单元。每个像素具有单值的光特性(亮度和色度)和几何位臵。像素亮度既是空间(二维)函数,同时又是时间函数。

二、顺序制传送:按一定顺序将一个个像素的光学信息轮流转换成电信号,用一条传输通道依次传送出去,在接收端的屏幕上再按同样的顺序将电信号在相应的位臵上转换成光学信息。特点:(1)发送端和接收端各有一个转换开关。(2)转换开关用电子方法实现的,有很高的接通速度。(3)收、发两端开关的接通要同步,保证图像的正确重现。

三、扫描:电视系统中顺序分解像素和综合像素的实现过程。将组成一帧图像的像素,按顺序转换成电信号的过程(或逆过程)。

1、隔行扫描:指将一帧电视图像分成奇数场和偶数场两场来扫描,奇数场扫描画面的奇数行,偶数场扫描画面的偶数行,奇数场和偶数场图像嵌套在一起形成一幅完整的图像。

2、隔行扫描优点:(1)克服逐行扫描方式电视信号的带宽过宽。(2)能在不改变帧频的条件下克服闪烁现象。

3、扫描同步:(1)同频:收发两端的扫描速度相同;(2)同相:收发两端的时空对应关系一致。

4、我国电视标准规定:(1)一帧扫描总行数为625行,其中,帧正程575行,帧逆程50行;(2)采用隔行扫描方式,每场扫描312.5行,场正程287.5行,场逆程25行;(3)场频为50Hz,场周期为20ms;(4)行频为15625Hz,行周期为64μs,行正程时间为52μs ,行逆程时间为12μs ;(5)扫描光栅的宽高比为4:3。

四、摄像器件

产生图像信号原理:都是基于电荷储能原理(Charge Storage Principle)。

1

1、摄像管:利用了光电靶的作用和电子束的扫描来实现光电转换的摄像器件。 2、电荷耦合器件CCD:以电荷的多少代表图像信号的亮暗、以时钟信号控制代替电子束扫描实现图像信号的摄取、光电变换和输出的摄像器件。

CCD工作过程:光输入?电荷包存储?电荷包转移?信号电荷输出

五、显像器件

1、阴极射线管CRT:利用电子束的强弱随图像信号的大小变化,将一帧时域的图像信号在屏幕上变成一幅平面光学图像的显示器件。

2、液晶显示器LCD:利用液晶材料的特性实现电光转换和图像显示的平板显示器件。 3、等离子显示器PDP:利用惰性气体放电时产生的紫外线辐射诱发荧光粉发光的平板显示器件。

六、非线性校正

摄像器件非线性γ1=1,显象管非线性γ3=2.8,传输特性的非线性γ2=0.36,人为使整个电视系统的γ= γ1 ×γ2 ×γ3=1。

七、黑白全电视信号

1、组成:黑白全电视信号=正程传送的图像信号(S)+逆程传送的复合消隐信号(X)+逆程传送的复合同步信号(T)。

2、负极性图像信号:黑电平高、白电平低的图像信号。指图像信号的大小与景物的亮暗成反比,即景物越亮,信号电平越低。负极性调制优点:(1)工作效率高。(2)传输过程中干扰脉冲不被人眼察觉。(3)便于实现自动增益控制。

正极性图像信号:白电平高、黑电平低的图像信号。指图像信号的大小与景物的亮暗成正比,即景物越亮,信号电平越高。

3、图像信号波形三个主要特点:(1)单向性,(2)脉冲性,(3)周期性。

4、关于消隐信号的规定:(1)行消隐脉冲:脉宽:12μs,重复周期64 μs 。(2)场消隐脉冲:脉宽:25H+12= 25×64+12 =1612μs。每场一个,重复周期20ms。(3)复合消隐脉冲:重复周期:40ms。

5、复合同步信号:分别叠加在行、场消隐脉冲之上,与消隐脉冲信号一起在逆程期间传送的行同步信号和场同步信号。

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关于同步信号的规定:行同步脉冲:宽度为4.7μs,叠加在行消隐脉冲之上,重复周期64 μs 。(2)场同步脉冲:宽度为160微秒(2.5TH)叠加在行消隐脉冲之上,重复周期20ms。

6、均衡脉冲:(1)作用:保证奇偶场光栅的精确镶嵌。使两场场同步脉冲的积分波形几乎一致。(2)数量:在场同步前后各加入5个均衡脉冲。

7、槽脉冲:(1)作用:保证在场同步期间不丢失行同步信息。(2)数量:在场同步期间内加入5个宽度为4.7微秒的槽脉冲。

8、电视信号频谱结构特点:(1)离散性和成群性。频谱成分 fmn=nfH+mfF;(2)信号能量并没有占满整个视频带宽,至少有三分之一的空隙可以利用。

9、电视图像信号的带宽:图像信号最低频率到最高频率之间的频率范围。我国电视系统规定图像信号的带宽为6MHz。

10、电视系统的分解力:(1)垂直分解力:电视系统沿垂直方向所能分解的黑白相间的横线条数或像素数目,它受扫描行数Z的限制。(2)水平分解力:沿着图像水平方向电视系统所能分解的像素数目(或黑白相间的条纹数目)。

八、彩色图像传送

1、传送过程:彩色光学图像?分解?三基色信号?编码?彩色全电视信号?传输?彩色全电视信号?解码?三基色信号?混色?原始光学彩色图像。

2、彩色图像的摄取的两个过程:①分解:彩色图像?三基色光图像;②转换:三基色光图像?三基色电信号。

3、显示彩色图像的共同特点:(1)都采用空间混色法,(2)每个显示单元同红、绿、蓝三色光点组成,(3)三色光点的发光强度由三基色电信号控制。

九、兼容基本条件:

(1)彩色电视信号中必须包含亮度信号和色度信号。 (2)占用相同的频带宽度(6MHz)。

(3)具有相同的扫描参数,如行频、场频、隔行扫描比、宽高比等。 (4)应尽量减小亮度信号与色度信号的相互干扰。

十、色差信号处理:

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1、大面积着色原理:人眼对颜色细节的分辨力远低于对亮度细节的分辨力。对过于精细的彩色细节,人眼无法分辨,也即―彩色细节失明‖。因此,在彩色电视中,亮度信号用较宽频带(6MHz)传送,以保证清晰度,而色差信号经过频带压缩后可用较窄的频带传送。

大面积着色原理在电视中具体应用:(1)亮度信号(景物的明细部分)用宽带(6MHz)高清晰度方式传送,以保证清晰度。(2)色度信号(景物的颜色差别)用窄频带(1.3MHz)低清晰度方式传输。色差信号经过频带压缩后用较窄的频带传送。

2、色差信号的三个处理:

(1)频带压缩:依据“大面积着色原理”,亮度采用全带宽传输,色差信号采用1.3MHz窄带传输,以压缩色差信号的传输频带。既保持足够的色度信息,又节省频带。

(2)频谱搬移:通过调幅方式实现亮度信号主要占据视频频带的低端,已调色差信号主要占据视频频带的高端。

(3)频谱间臵:依据亮度信号和已调色差信号的谱线簇在视频频带的高端正好错开半个行频的距离。在视频频带的高端通过频谱交织,以实现亮、色信号之间的频分复用。

3、两个色差信号采用正交平衡调幅原因:(1)采用同步检波实现色差信号解调,两个已调的色差信号占据相同的频带,在接收端可利用同步检波技术将这两个色差信号解调出来。(2)大大减小色度信号对亮度信号的干扰,已调的色差信号中没有副载波分量。

十一、色同步信号

1、色同步信号:在彩色全电视信号中发送的一个能反映发送端基准副载波频率和基准相位的信号。

2、色同步信号作用:(1)接收机恢复副载波提供一个相位基准,提供色副载波频率和相位信息,保证接收端恢复的副载波与发送端的副载波同频同相。(2)提供收、发两端PAL开关步调一致的相位信息,提供V信号切换极性信息。(3)接收机中的自动消色,自动饱和度控制。

十二、标准彩条信号

1、标准彩条信号:用电子方法产生的标准测试信号。

2、在屏幕上显示方式:按亮度递减顺序依次为白、黄、青、绿、品、红、蓝、黑,其中,包括了三基色、三补色及黑白两个中性色。

1

十三、三种兼容制彩色电视制式

1、三种制式:(1)NTSC制(正交平衡调幅制)(2)PAL制(逐行倒相正交平衡调幅制)(3)SECAM制(逐行轮换、储存、调频传色制)。

2、共同点:(1)都传送了亮度信号和红色差信号及蓝色差信号,(2)都采用以色差信号调制在彩色副载波上的方式实现频谱间臵,以达到兼容的目的。

3、主要区别:色差信号调制载波的方式不同。 PAL制色度信号正交平衡调幅原理框图。

第八章 数字电视基础小结

一、数字电视及编码:

1、数字电视含义:将模拟电视信号经取样、量化和编码后转换成用二进制数表示的数字信号,然后进行各种处理,如编码、调制、传输、存储等。

2、数字电视两种编码方式:(1)复合编码方式:将彩色电视信号作为一个整体进行取样、量化和编码,得到一个数字复合电视信号;(2)分量编码方式:对亮度信号和两个色差信号分别进行取样、量化和编码,得到三个数字分量电视信号。

3、固定正交取样结构:每一行的样点正好处于前一场和前一行样点的正下方,而且与前一帧的样点重合。

4、分量编码取样频率应考虑因素:

(1)满足取样定理:取样频率≥2.2fm=13.2MHz。

(2)实现固定正交取样结构: f s=n× fH (行频的整数倍)。 (3)兼容两种扫描系统:f s=m×2.25MHz( 2.25MHz的整数倍)。 (4)节省码率:f s尽量靠近2fm。

对4:2:2方式取样频率选取结果:亮度信号的取样频率=13.5MHz。色差信号的取样

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频率=6.75MHz。

5、过载保护带:电视信号8比特量化时,亮度信号的动态范围限制在16~235量化级之间;色差信号的动态范围限制在162~40量化级之间。 6、伴音编码的位数:通常为16位。 二、高清晰度电视:

1、定义:使观看者在图像高度的大约3倍距离处观看图像细节时,能达到或接近具有正常视觉锐度的观看者观看原始景物的感觉。

2、特点:(1)扫描行数大于1000行。(2)每行取样点数应不少于1800。(3)画面宽高比16:9。(4)采用方形像素。(5)高质量的立体声伴音。(6)兼容SDTV信号格式。 3、取样频率:(1)R、G、B、Y:74.25[MHz];(2)R-Y、B-Y:37.125[MHz]。

三、信源编码:

1、必要性:(1)数码率很高,(2)数据量很大。

2、可能性:(1)空间和时间冗余,(2)视觉冗余,(3)熵冗余。

3、帧内压缩编码(空间冗余压缩编码) :在一帧(或一场)内进行的,利用了电视图像信号的空间相关性来消除一帧(或一场)内图像的冗余信息。

4、帧间压缩编码(时间冗余压缩编码) :在相邻帧之间进行,利用了电视图像信号的时间相关性来消除相邻帧之间的冗余信息。

5、运动处理的两个过程:

(1)运动估值(Motion Estimation)是指根据子像块内亮度相同或差值最小找出相匹配的子像块,从而求出运动矢量。

(2)运动补偿( Motion Compensation)是指按运动矢量将上一帧位移,求出当前帧的估值。

6、压缩编码的三个步骤:

(1)映射(预测编码,变换编码) :对表示信号的形式进行映射变换,解除或削弱图像信号内部的相关性,降低结构上的冗余度。

(2)量化(消除视觉冗余) :进行符合主观视觉特性的量化,减少表示信号的精度。 (3)统计编码(熵编码) :利用统计编码消除用于编码信号所包含的统计冗余。 由于映射和统计编码是可逆的,而量化是不可逆的,所以,解码过程中造成的失真完全

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由量化引起。

7、变换编码:利用图像在空间分布上的规律性来消除图像冗余的一种编码方式。 8、DCT编码过程:(1)分块。(2)DCT变换。(3)量化。(4)之字型扫描读出(之字型扫描和并/串变换)。(5)变字长熵编码(游程编码)。 9、视频压缩标准:

(1)JPEG:静止图像压缩标准。

(2)H.261 :多媒体通信视听业务的编码标准。

(3)MPEG-1:用于数据速率高达大约1.5Mbps的数字存储媒体的电视图像和伴音编码标准。

(4)MPEG-2:活动图像及有关声音信息的通用编码标准。 (5)MPEG-4:甚低速率视听编码标准。 (6)MPEG-7:多媒体内容接口标准。

10、MPEG的层次结构:(1)“块”(Block):DCT处理单元,(2)“宏块”(Microblock):运动处理单元,(3)“宏块条”(Slice):同步恢复单元,(4)“图像”( Pictrue):基本编码单元,(5)“图像组”(Group of Pictrue):视频随机存取单元,(6)“图像序列”(Vidio Sequence):节目段落随机存取单元。

11、MPEG三种压缩编码模式:

(1)I-帧(Intra pictures) :帧内编码帧,必须传递,且周期性出现在图像序列中。 (2)P-帧(Predicated pictures) :前向预测帧。 (3)B-帧(Bidrectional ictures):双向预测帧。

四、信道编码:

1、误码控制分类:(1)按照基本功能可分为检错码、纠错码和纠删码。(2)按照误码产生的原因可分为用于随机误码的纠错编码和用于突发误码的纠错编码。(3)按照信息码组与附加数据之间的运算关系可分为线性码和非线性码。(4)按照信息数据与附加数据之间约束关系,可分为分组码和卷积码。

2、基本概念

(1)编码码组:通常用(n,k)表示。k表示信息码元的个数, r=n-k表示监督码元的个数, n表示编码码组中总的码元数。

(2)码重W(码的重量):码组中“1”的个数。

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(3)码距d(汉明距离,码的距离) :两个码组中对应位臵上取值不同(“1”或“0”)的位数。两个码字对应位模2加后“1”的个数。

(4)最小码距d0 :各码组之间码距的最小值。它决定了码组的纠错能力。 3、最小码距与纠错能力的关系:在一个码组中 (1)为了检测e个误码,要求d0≥e+1; (1)为了纠正t个误码,要求d0≥2t+1;

(1)为了纠正t个误码并检测e个误码,要求d0≥e+t+l。

五、常用的纠错编码:

1、线性分组码:线性分组码:将k个信息码元与附在后面的r个(r=n-k)监督码元用一组线性方程式联系起来,组成长度为n个码元的纠错编码形式。

2、循环码:具有封闭性和循环性的线性分组码。

3、RS码:将输入码元分为k×m比特的组(每组包含k个码元,每个码元包含m个比特),后附r的个监督符号,构成总长为n个符号,且满足n=2m-1,以为单位进行编译码和检纠错的循环码形式。

4、卷积码:码字内的r个校验码元不仅与本码字内的k个信息码元有关,还与前面的(N-1)个码字内的信息码元有关,用于纠正突发错误的纠错编码形式。

5、交织:为达到纠正突发错误,使差错分布均匀,将相邻信息单元在时域和频域上尽可能分开传送所采取的措施。

六、DVB纠错编码

1、纠错编码类型:数学方法上是代数码、检验关系上是线性码、形式变化上是系统码、循环结构上是循环码。

2、纠错编码方式:

(1)外层纠错编码:采用截短的里德-索罗门码RS(204,188,t=8),同时可纠正8个误码。RS码对突发噪声有较强的纠错能力。

(2)内层纠错编码:采用交织深度l=12的卷积交织技术,可以将连续发生的误码分散到多组RS码中,提高对群差错的纠错能力。

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第九章 电视中心技术小结

一、两大任务:

1、电视节目制作:指根据节目内容及要求,采用有效的技术手段及制作方法,制作出具有声音、图像和艺术效果的电视节目。一般可分为: (1)前期制作:为电视节目收集所需的素材;

(2)后期制作:将所得到的各种素材进行加工处理,制作成可以播出的符合要求的成品节目。

2、电视节目播出:将各类节目按预先排定的节目时间程序,经播出机房分别播出到节目发送与传输部门。

二、摄像机:

1、功能:将外界的光学景物变成符合标准的电视信号。 2、构成:

(1)镜头:将外界景物的光学影像经过选择后投射到摄像器件的感光面上成像。

(2)寻像器:聚焦和选景构图,检查工作状态和图像质量。

(3)机身:包括有内光学系统、光电转换器件、视频处理放大器、同步信号发生器、编码器以及各种自动调整和控制电路等。

3、原理:(1)分光成像;(2)光电转换;(3)编码输出。

4、摄像机编码器的作用:将红、绿、蓝三基色信号编码成一个亮度信号和两个色差信号,并把它们按某一电视标准组合成一个彩色全电视信号输出。

PAL制电视的编码过程:

(1)经过视频处理和放大的三基色电信号R、G、B首先进入编码矩阵,编码成亮度信号Y和色差信号R-Y、B-Y。

(2)R-Y和B-Y信号通过低通滤波器进行频带压缩,进行正交平衡调幅。 (3)调幅之后的两个色差信号加在一起,并与延时后的亮度信号及复合同步信号相加,形成彩色全电视信号。

5、视频处理放大器:对三基色电信号进行放大、校正和补偿的电路。包括:

(1)预放器:对光电转换器件输出的微弱电信号进行放大。 (2)增益提升电路:同时决定红、绿、蓝三路放大器的增益。

1

(3)增益控制电路:控制红和蓝两路放大器的增益,实现白平衡。 (4)黑斑校正电路:消除图像中的黑斑现象。 (5)白斑校正电路:对图像中的白斑进行校正。

(6)彩色校正电路:弥补分色棱镜分光特性的不足,使摄像机的总分光特性尽可能接近理想。

(7)轮廓校正:克服孔阑失真的影响,使图像轮廓鲜明,细节清晰。

(8)校正:对光-电、电-光转换过程中的非线性进行校正,使重现图像的亮度层次和颜色不失真。

三、录像机:

1、磁带录像机:以磁带为存储媒体对视频信号进行纪录、存储和重放的设备。

2、分类:

(1)分量录像机:亮度信号和色度信号分别在各自的通道中进行处理,并分别用各自的磁头进行录放;

(2)复合录像机:亮度信号与色度信号最终要复合在一起,用一个磁头进行录放。 3、组成 :

(1)视频录放系统:记录与重放视频信号。 (2)声音录放系统:记录与重放声音信号。

(3)机械与控制系统:机械系统负责控制磁带运行过程。控制系统对机械系统的执行元件和录放电路进行控制,完成机械动作和电路状态的转换。

(4)伺服系统:控磁鼓的旋转速度和相位;控制走带速度以及重放时磁带的纵向位臵;控制录放状态下磁带所受的张力。

(5)电源:为各系统的电路、电机、显示屏提供所需的直流电源。 4、视频信号与音频信号之间有三个明显区别: (1)视频信号的上限频率远高于音频信号的上限频率, (2)视频信号的带宽比音频信号要宽的多, (3)视频信号对相位失真要比音频信号敏感得多。 5、数字录像机构成及功能:

(1)A/D转换和D/A转换:实现数字和模拟两种信号的输入和输出。 (2)压缩编码和压缩解码:采用码率压缩技术,降低比特率。

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(3)纠错编码和纠错解码:将误码率降低到一定限度。

(4)通道编码及通道解码:将数字信号变成适合于磁性记录的信号码型,满足录像机磁性记录的要求。

四、编辑制作技术:

1、线性电子编辑:基于磁带存储、存储模式与时间顺序有关、受时间顺序“线性”约束、不可随机存取的电子编辑。分为:(1)插入编辑,(2)组合编辑。

2、非线性电子编辑:基于硬盘存储、存储模式与时间顺序无关、不受时间顺序“线性”约束、可随机存取的电子编辑。

3、“非线性” 含义:所用素材的长短和前后顺序可以不按制作的长短和先后顺序进行任意编排和剪辑。

4、视频切换和特技:

视频切换:在多路输入视频信号中任选一路或数路信号输出; 特技:在两段素材的衔接处(即切换点)设臵一些特殊的视觉效果。 (1)快切:一幅画面迅速变换为另一画面的简单切换方式。

(2)慢转换:一幅画面缓慢替换为另一画面的切换方式。有叠画和淡入淡出两种方式。 (3)划像(扫换):把两个信号源提供的图像按一定几何图形和比例关系组合成一幅画面的分画面特技。

(4)键控:沿一定轮廓线抠去一个图像一部分,并镶入另一图像的分画面特技。 5、数字视频特技:对视频信号本身进行尺寸,位臵变化和亮、色信号变化的数字化处理,产生各种特别效果的技术。

6、字幕机基本工作原理:

(1)由计算机产生所需的字符和汉字信息, (2)把信息转换成符合标准的电视信号, (3)利用键控方式叠加到背景画面上。

7、动画:通过连续播放一系列画面,创造出一种能给视觉连续变化和运动幻觉的技术。

五、电视制作:

1、电子新闻采集系统ENG:使用便携式的摄像、录像设备,进行电视新闻采集的系统。 2、电子现场节目制作系统EFP:在事件发生的现场或演出、竞赛现场制作电视节目,

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进行现场直播或录播的即时制作系统。

3、演播室节目制作系统ESP:在电视台的演播室中利用高档设备制作出质量较高的电视节目的系统。

4、虚拟演播室系统VSS:传统演播室的色键技术与计算机图形图像处理技术结合的电视节目制作系统。

六、电视播出:

1、半自动播出系统:计算机根据事先输入的节目时间表来控制切换台,自动切换节目通道,但录像机的上带及退带都是由人工完成的播出系统。

2、全自动播出系统:全部由计算机进行管理和控制的播出系统。

3、硬盘播出系统:将要播出的电视节目存入硬盘存储器,播出时直接从硬盘调出所需的节目内容的电视节目播出系统。

七、电视中心网络化:以服务器为核心,利用网络来传送音视频数据和文件,同时实现自动化的管理方式和并行的工作模式。

第十章 电视广播系统小结

一、电视广播系统:

1、组成:

(1)信号源端:制作并播出符合一定标准的电视节目。

(2)传输部分:将播出的电视节目以可靠的方式经适当的传输通道传送到接收端,传输方式可分为有线方式(电缆、光缆)和无线方式(卫星转发、微波中继、地面超短波覆盖等)。

(3)接收端:利用适当的接收设备接收传输通道送来的电视信号,并正确重现出原始的图像及伴音。

2、传输方式:

(1)定向性传输:从一个地点到另一个地点的传输。

(2)覆盖性传输:指由点到面的传输(广播)。

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二、电视调制技术:

1、残留边带调幅(VSB-AM):一种将一个双边带调幅信号通过滤波器滤掉一部分下边带,形成残留边带信号进行传输的模拟调幅技术。

形成过程:调制信号首先经过普通调幅,得到双边带调幅信号,然后再通过一个残留边带滤波器进行滤波,得到残留边带调幅信号。

优势:1、可大大节省频带。只传输了上边带和一部分下边带。2、接收端易于实现。接收端可从接收到的残留边带调幅信号中恢复出完整的调制信号。

2、相移键控PSK:一种载波的相位随调制信号状态不同而改变的数字调制方式。 3、正交调幅QAM:用两个调制信号分别对频率相同、相位正交的两个载波进行调幅,然后将已调信号加在一起进行传输或发射的数字调制技术。MQAM=x2QAM=2nQAM。 4、正交频分复用OFDM:将调制信号分成多路,对多个在频率上等间隔分布且相互正交的子载波进行调制,然后经频分复用组合在一起的多载波调制方式。

三、地面电视广播:

1、特点:

(1)一个频道带宽为8MHz。

(2)使用超短波(VHF和UHF)频段。

(3)模拟地面电视广播中的图像采用残留边带调幅(VSB-AM),伴音采用调频(FM)。 (4)数字地面电视广播采用OFDM或8-VSB调制方式。

2、发送端对图像信号的处理过程:视频处理?中频双边带调幅?残留边带滤波?中频处理?混频和功率放大?与已调伴音信号相加?送往天线发射。

射频全电视信号的频谱图

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3、发送端对伴音信号的处理过程:音频处理?调频?混频?功率放大?与已调与图像信号相加?送往天线发射。

4、视频信号与音频信号之间有三个明显区别: (1)视频信号的上限频率远高于音频信号的上限频率, (2)视频信号的带宽比音频信号要宽的多, (3)视频信号对相位失真要比音频信号敏感得多。

5、DVB-T发送端原理:信源编码与复用?能量扩散?RS编码和外交织?卷积编码和内交织?QAM映射?OFDM成帧?OFDM调制?上变频?天线发射。

四、卫星电视广播:

1、构成:广播卫星、上行地球站、地球接收站、测控站。 2、使用频段:

(1)C频段(下行:3.4~4.2 MHz,上行:5.85~7.075MHz)。

(2)Ku频段(下行:11.7~12.2 MHz,上行:14.0~14.8MHz或17.3~17.8MHz)。 3、DVB-S信号处理环节:信源编码和复用? 复用适配和能量扩散?RS编码?卷积交织?基带成形?QPSK调制?上变频?高频功放?天线发射。

五、有线电视广播:

1、有线电视 CATV:用射频电缆、光缆、多路微波或及其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。

2、组成:

(1)信号源:产生或接入系统所需的信号。

(2)前端:对信号进行变换、交换、复用、调制、混合处理,并将各路处理过的信号转换成一路宽带复合信号送入传输系统。

(3)传输系统:延续距离、扩大系统覆盖范围。 (4)用户分配网:使用同轴电缆连接各个终端。 (5)终端:系统输出口。

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3、模拟前端:包括信号放大、频率变换、调制、解调、邻频处理、电平调整与控制、混合。

4、数字前端:包括A/D变换、信源编码和复用、信道编码和调制、上变频、混合。 数字前端基本构成

有线电视数字前端信号处理过程。

1、A/D变换:将模拟电视信号转换成数字电视信号;

2、信源编码和复用:对数字电视信号及相关数据进行信源压缩编码,并对压缩后的码流进行复用;

3、信道编码和调制:对复用后的数据流进行信道编码和调制; 4、上变频:将调制后的信号上变频到设定的频道; 5、混合:将上变频后的其它各路信号复合成一路。

5、数据前端:对数据信号进行处理。

6、传输与分配:光缆、电缆、微波。目前主要采用光纤同轴电缆混合网HFC。

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