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取样量化与编码第1页,共10页,2023年,2月20日,星期三主要内容电视信号数字化1全信号和分量信号编码2音频信号数字化3第2页,共10页,2023年,2月20日,星期三电视信号数字化——取样信号的数字化一般需要完成取样、量化和编码三个步骤。取样:在时间上将模拟信号离散,也就是在模拟信号出现的时域内,用间隔为T的,2T,3T,……等时刻所对应的信号幅值,近似地代替原模拟信号在此时域内的无数个幅值。代表原信号的有限个幅值称为取样值,简称样值。第3页,共10页,2023年,2月20日,星期三电视信号数字化——取样抽样频率记为fs信号的最高频率为fm奈奎斯特抽样定理:从取样信号中完全回复原信号,则需满足fs≥2fm第4页,共10页,2023年,2月20日,星期三电视信号数字化——量化量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的离散化。量化步长:相邻两个量化等级电平的差值ΔA。量化步长:量化等级电平值的个数M。第5页,共10页,2023年,2月20日,星期三电视信号数字化——量化第6页,共10页,2023年,2月20日,星期三电视信号数字化——编码编码是按照一定的规律,把量化后的值用数字表示,然后用n个比特(bit)的二进制代码来表示已经量化了的取样值。n称为量化位数或者量化比特数。量化级数M=2n通过取样、量化、编码三个步骤,将模拟形式的信息信号(声音、图像信号等)用若干代码表示,再用脉冲信号表示这些代码进行传输/存储的方式称为脉冲编码调制(PCM)数字信号的数码率=取样频率*量化比特数第7页,共10页,2023年,2月20日,星期三全信号和分量信号编码彩色图像信号彩色全电视信号:亮度信号Y,三个色差信号R,G,B分量信号:亮度信号Y,两个色差信号R-Y,B-YPCM(脉冲编码调制)PCM(脉冲编码调制)全电视信号编码分量信号编码第8页,共10页,2023年,2月20日,星期三音频信号数字化量化比特数经常采用的量化比特数有8bit、12bit和16bit。量化比特数越多,音质越好,数据量也越大。人耳的听觉能感觉极微小的声音失真而且又能接受极大的动态范围。由于这个特点,所以对音频信号进行数字化所用的量化比特数比起视频信号来要多。频率在20Hz~20kHz之间的声波是人耳可以听到的声音,称之为音频(audio)信号采样频率经常使用的采样频率有11.025kHz、22.05kHz、32kHz、44.lkHz和48kHz等。采样频率越高,声音失真越小、音频数据量越大。人耳听觉的频率上限在20kHz左右,为了保证声音不失真,采样频率应大于
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