第3章——取樣、量化與編碼

.,電視信號(hào)數(shù)字化取樣、量化、編碼,.,主要內(nèi)容,電視信號(hào)數(shù)字化,1,全信號(hào)和分量信號(hào)編碼,2,音頻信號(hào)數(shù)字化,3,.,電視信號(hào)數(shù)字化取樣,信號(hào)的數(shù)字化一般需要完成取樣、量化和編碼三個(gè)步驟。取樣：在時(shí)間上將模擬信號(hào)離散，也就是在模擬信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)域內(nèi)，用間隔為T的,2T,3T,等時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的信號(hào)幅值，近似地代替原模擬信號(hào)在此時(shí)域內(nèi)的無(wú)數(shù)個(gè)幅值。代表原信號(hào)的有限個(gè)幅值稱為取樣值，簡(jiǎn)稱樣值。,.,電視信號(hào)數(shù)字化取樣,抽樣頻率記為fs信號(hào)的最高頻率為fm奈奎斯特抽樣定理：從取樣信號(hào)中完全回復(fù)原信號(hào)，則需滿足fs2fm,.,電視信號(hào)數(shù)字化量化,量化是用有限個(gè)幅度值近似原來(lái)連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號(hào)的離散化。量化步長(zhǎng)：相鄰兩個(gè)量化等級(jí)電平的差值A(chǔ)。量化步長(zhǎng)：量化等級(jí)電平值的個(gè)數(shù)M。,.,電視信號(hào)數(shù)字化量化,.,電視信號(hào)數(shù)字化編碼,編碼是按照一定的規(guī)律，把量化后的值用數(shù)字表示，然后用n個(gè)比特(bit)的二進(jìn)制代碼來(lái)表示已經(jīng)量化了的取樣值。n稱為量化位數(shù)或者量化比特?cái)?shù)。量化級(jí)數(shù)M=2n通過(guò)取樣、量化、編碼三個(gè)步驟，將模擬形式的信息信號(hào)（聲音、圖像信號(hào)等）用若干代碼表示，再用脈沖信號(hào)表示這些代碼進(jìn)行傳輸/存儲(chǔ)的方式稱為脈沖編碼調(diào)制（PCM）數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率=取樣頻率*量化比特?cái)?shù),.,全信號(hào)和分量信號(hào)編碼,彩色全電視信號(hào)：亮度信號(hào)Y，三個(gè)色差信號(hào)R,G,B,分量信號(hào)：亮度信號(hào)Y，兩個(gè)色差信號(hào)R-Y,B-Y,.,音頻信號(hào)數(shù)字化,量化比特?cái)?shù)經(jīng)常采用的量化比特?cái)?shù)有8bit、12bit和16bit。量化比特?cái)?shù)越多，音質(zhì)越好，數(shù)據(jù)量也越大。人耳的聽(tīng)覺(jué)能感覺(jué)極微小的聲音失真而且又能接受極大的動(dòng)態(tài)范圍。由于這個(gè)特點(diǎn)，所以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化所用的量化比特?cái)?shù)比起視頻信號(hào)來(lái)要多。,頻率在20Hz20kHz之間的聲波是人耳可以聽(tīng)到的聲音，稱之為音頻(audio)信號(hào),采樣頻率經(jīng)常使用的采樣頻率有11.025kHz、22.05kHz、32kHz、44.lkHz和48kHz等。采樣頻率越高，聲音失真越小、音頻數(shù)據(jù)量越大。人耳聽(tīng)覺(jué)