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2013年4月 音视频系统基础 工程技术部 内容 音视频信号格式常见音视频接口常见设备常见术语应用举例对象 AV系统集成工程师目标 了解常见音视频相关概念 标准和原理 了解项目实施和维护常见音视频设备 2 培训定位 知识要点 了解电视机的各类接口了解各类信号的特点及应用1 射频信号2 复合视频信号3 S Video SeparateVideo 4 色差信号5 RGBHV信号接口 传输线缆 应用范围信号间比较 信号质量 带宽 传输距离音频类信号的多种传输形式 3 培训定位 各类常见物理接口常见线序设备应用标识 用途 特点 关联设备调音台转换放大 路由器音质调整 电视调节信号质量混音 聚渠成河输入 编组输出 交换机相关概念与定义各个常见系统的功能特点 4 培训定位 弱电其它部分 布线系统结构组成相关概念双绞线 光纤常见问题处理电的基础知识电的产生与传输电系统日常应用相数 L N E 电压 相关公式电缆 编号含义 截面与传输能力铝导线截面11 52 54610162535507095120载流量 A 9142332486090100123150210238300UPS 类型 工作原理 输入 输出 相关参数计算 5 培训定位 理论联系实际 实践验证理论1 在不同需求下的一个标准视频监控系统的配置特点 采集 分配器 切换器 矩阵 转换器 存储 显示 2 在不同需求下的一个标准会场扩音系统 家庭影院 的配置特点 麦克风 混音器 调音台 数字音频处理器 功放 音箱 把以上二个系统模型理解清楚其功能目标 掌握住要点 在什么需求下系统结构是怎样的 该配置什么样的设备 根据具体情况选择设备的相应型号 了解系统需求与应用原理 3 讲解信号的产生与信号类型转换及信号1 RGBHV信号2 色差信号3 S Video4 复合视频信号5 射频信号 含音频 6 SDI7 DVI8 HDMI带宽 传输距离 传输线缆数量 接口类型 典型设备 信号对比特点 6 培训思路 音视频系统功能 根据需求采集获取传输展示存储应用相关信号组成 输入 调度 输出 控制讲解流程与举例 视频系统了解电视机各类接口及相关联的设备根据图示初步讲解各视频设备的功能与用途视频系统各需求下设备组成图像的产生图像如何是采集到的 3CCD各类型信号特点及转换 5模拟 3数字 带宽 传输距离 传输线缆数量 接口类型 典型设备应用 信号对比特点 关联对比讲解 音频系统图示初步讲解各音频设备的功能与用途音频系统模型与各需求下设备组成音视频常见故障及排查思路本次培训要点 原理 概念 细节 7 音视频基础原理篇 扩音系统的最简单目标声音足够大 音质足够好KTV 家庭用卡拉OK 系统组成 提问图示 了解麦克风 功放 音箱的功能 特点及分类接入及混音设备调音台 功能 分类 操作 本次重点 混音器 功能音质保障设备均衡器 功能 分类 操作 原理 本次用WINAMP演示 反馈抑制器 功能 分类 操作 原理 用频谱仪演示 压限器 压缩 限制 功能 原理 操作分频器 功能 原理 操作绘制一个标准的报告厅音频扩音系统音频知识原理什么是声音 基音 泛音 纯音 复音的概念dB 阻抗 声压级计算 8 音频部分篇 视频信号格式 视频信号有两种基本格式模拟最初出现的视频信号当前项目主要用模拟信号进行音视频传输 数字上世纪90年代初出现的视频信号多种不同类型 10 视频信号格式 11 视频信号格式 模拟视频 模拟视频的特点连续可变的信号电平可精确的调整 是一电压值易于分配 切换和传输大多使用同轴电缆容易传输 可达几百英尺传输时会有一定的质量损失 数字视频的特点由信号的数字抽样产生方波信号数字信号是一种把图像和声音信息数字化处理 编码 压缩 加密的信号 具有带宽容量高 不易失真 保密性好等优点 12 视频信号格式 数字视频 视频图象的产生是以人眼的视觉特性 视觉残留 为依据 通过快速连续播放画面来实现活动视频 指当画面以超过每秒25帧的速度播放画面时 人眼感受到的是连续的活动画面 理论上讲 自然界的任何色彩都是可以 三种基本色来合成的 这样就使得技术上有可能通过采集 三种颜色来恢复自然界的颜色任何一幅图象都是由亮度信号和颜色信号组成的 亮度信号指得是不同灰度等级 颜色信号指的是 三种基本色不同的配比产生的技术实现方式是将光信号转换为电信号 经过处理后再经电光转变的过程 13 视频图象的产生 14 视频如何产生 光电转换过程 摄像机通过不同颜色的感光镜头捕捉自然界信号的红 绿 蓝的强度并转换为电信号 电信号经过放大处理并矩阵电路后转换为Y R Y B Y分量信号 分量信号再编码处理成含有色度信号和亮度信号的模拟复合信号 电视系统构成 信号的传输途径 15 音视频信号的传输示意图 1 复合视频信号 Composite Video 接口 BNC接头 莲花 RCA 接头线缆类型 75 屏蔽的同轴电缆2 RGBHV信号接口 5 BNC RCA VGA信号 接口 15针D型口线缆类型 3 5根带屏蔽的同轴电缆3 色差信号 YUV YCbCr Y R Y B Y 又称分量视频 ComponentSignal 4 S Video SeparateVideo 又称二分量视频接口Y C5 射频信号 含音频 16 模拟视频信号分类 最为常见的一种视频信号 广泛应用于日用电器 复合视频信号也称为基带视频信号 它使用NTSC或PAL电视信号传送图像数据 复合视频信号包含色度 色彩和饱和度 和亮度信息 并与声画同步信息 消隐信号脉冲一起组成单信号 插入NTSC或PAL编解码器使视频信号易于处理而且是沿单线传输 这就是复合视频 复合视频格式是折中解决长距离传输的方式 色度和亮度共享4 2MHz NTSC 或5 0 5 5MHz PAL 的频率带宽 互相之间有比较大的串扰 所以还是要考虑频率响应和定时问题 应当避免使用多级编解码器 复合视频的传输特性如下 传输介质 单根带屏蔽的同轴电缆 传输阻抗 75 常用接头 BNC接头 莲花 RCA 接头 接线标准 插针 同轴信号线 外壳公共地 屏蔽网线 17 模拟复合视频 Composite Video 18 模拟复合视频 复合意思是 不同部分的组合 所有视频信号中最基本的要素Luminance 亮度 也称做 Y Chrominance 色度 也称做 C 组合成一个信号 模拟复合视频信号简单理解就是亮度与色度复合在一条线缆内传输的视频信号优点 对比于分量视频传输距离更长 传输方式简单 支持此信号的设备多 缺点 信号质量比分量视频要差些 19 模拟复合视频 复合视频设备 20 复合视频信号对应设备代表 RGB视频 21 RGB视频 一 3CCD摄像机产生最基本的R G B三基色信号 这三种基本色理论上可合成任意的色彩 这就称呼为RGB信号二 配合色彩信号的同步信息称为 SYNC SYNC 是用来保证视频帧的正确水平位置和垂直位置三 实现水平同步的同步信息称为 HSYNC 实现垂直同步的的信息称为 VSYNC HSYNC 和 VSYNC 和在一起简称为 SYNC 四 RGB以及HV构成了一个视频帧的全部要素 称呼为RGBHV五 而对同步和RGB不同的处理方式便演变出其它信号 RGBHV RGBS RGsB RsGsBs 下面是几种常见的同步信号附加模式和表示方法 RGsB 同步信号附加在绿色通道 三根75 同轴电缆传输 RsGsBs 同步信号附加在红 绿 蓝三个通道 三根75 同轴电缆传输 RGBS 同步信号作为一个独立通道 四根75 同轴电缆传输 RGBHV 同步信号作为行 场二个独立通道 五根75 同轴电缆传输 RGB分量视频可以产生从摄像机到显示终端的高质量图像 但传输这样的信号至少需要三个独立通道分别处理 使信号具有相同的增益 直流偏置 时间延迟和频率响应 分量视频的传输特性如下 传输介质 3 5根带屏蔽的同轴电缆 传输阻抗 75 常用接头 3 5 BNC接头 接线标准 红色 红基色 R 信号线 绿色 绿基色 G 信号线 蓝色 蓝基色 B 信号线 黑色 行同步 H 信号线 黄色 场同步 V 信号线 公共地 屏蔽网线 22 RGB视频 特点 同比其它模拟视频 视频效果最佳视频传输过程短无串扰无电路合成分离损耗信号传输占用带宽大不宜长距离传输 23 RGB视频 VGA VideoGraphicsArray 本意是指IBM于1987年提出的一个使用类比讯号的电脑显示标准 VGA当前已成为一般的术语VGA广泛用于描述计算机类RGBHV信号的输出或输入 尽管不存在一个严格意义的VGA信号主要指用于15针D型口 15PinHDD SUB 的设备接口信号信号与常见的5BNC接口的RGBHV信号为同一信号 可通过跳线互换端口 24 RGB视频 25 分量 RGB 红 绿 蓝 红 绿和蓝3个单独的信号所有显示设备的基本所有视频摄象机RGB信号也称做4 4 4视频 26 RGB 红 绿 蓝 RGB视频设备 27 RGB视频信号对应设备代表 色差信号 YUV YCbCr Y R Y B Y 在一些专业级视频工作站 编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUVYCbCrY B Y B Y等标记的接口标识 虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口 也称分量视频接口 它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识 前者表示逐行扫描色差输出 后者表示隔行扫描色差输出 由上述关系可知 我们只需知道YCrCb的值就能够得到G的值 即第四个等式不是必要的 所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg而只保留YCrCb 这便是色差输出的基本定义 作为S Video的进阶产品色差输出将S Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb 这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程 也保持了色度通道的最大带宽 只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像 这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道 避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真 所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种 在YUV中 Y 代表明亮度 Luminance或Luma 也就是灰阶值 而 U 和 V 表示的则是色度 Chrominance或Chroma 作用是描述影像色彩及饱和度 用于指定像素的颜色 亮度 是通过RGB输入信号来创建的 方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起 色度 则定义了颜色的两个方面 色调与饱和度 分别用Cr和Cb来表示 其中 Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异 而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异 此即所谓的色差信号 28 色差视频 特点一 通过矩阵电路由R G B根据比例产生产生Y R Y B YY 0 299R 0 587G 0 114BCb 0 1687R 0 3313G 0 5B 128Cr 0 5R 0 4187G 0 0813B 128另 R Y 1 14VG Y 0 39U 0 58VB Y 2 03U二 为节省带宽的原因 只需要保留R Y B Y两个色差信号 因为G Y可以通过上面的等式求取出来三 分量信号需要通过三根电缆传输四 主要用于节目制作和后期 因为信号质量较好 29 色差视频 30 分量 YUV S Video SeparateVideo S视频输入 S Video具体英文全称叫SeparateVideo 也称二分量视频接口 SeparateVideo的意义就是将Video信号分开传送 也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离 再分别以不同的通道进行传输 它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯 不含音效 或者扩展的7芯 含音效 带S Video接口的显卡和视频设备当前已经比较普遍 同AV接口相比由于它不再进行Y C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作 而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真 极大地提高了图像的清晰度 但S Video仍要将两路色差信号 CrCb 混合为一路色度信号C 进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理 这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真 而且由于CrCb的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制 所以S Video虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远 S Video虽不是最好的 但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素 它还是应用最普遍的视频接口 31 S Video SeparateVideo 视频 特点 亮度和色度被分成两个单独的信号比复合信号有很大的改善无复合信号的缺陷无蠕动现象 32 S Video SeparateVideo 视频 33 S Video SeparateVideo 视频 Y和C 亮度 色度 色差信号 YUV YCbCr Y R Y B Y S Video SeparateVideo 34 视频信号类型及对应设备代表 定义 射频RadioFrequency 简称RF 射频就是射频电流 它是一种高频交流变化电磁波的简称 每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流 大于10000次的称为高频电流 而射频就是这样一种高频电流 有线电视系统就是采用射频传输方式的 用途 有线电视系统一缆多信号传输的应用 35 射频信号 特点 可无线传输 可有线传输传输频带信号复合视频经调制后可用射频方式传输 如对端设备没有射频显示接收设备功能 可再解调成复合视频信号显示传输速率大 传输距离远可同传音频图像质量稍差 36 射频信号 射频信号 37 射频信号对应设备代表 由信号的数字抽样产生方波信号 38 数字视频 SDI 数字串行接口单根同轴电缆承载YUV分量视频4个数字音频通道 嵌入解嵌 时间编码信息270MB s串行数据流4 3360MB s宽屏16 9 39 串行数字接口 SDI 数字机顶盒已应用多数使用色差格式输出高清概念 一般的认识是视频比例为16 9 垂直分辨率超过1080线隔行扫描 或720线逐行扫描的信号是高清信号 40 HD 高清晰 火线用于多种应用的一个数字数据流硬驱动连接摄象机连接打印机和网络连接视频连接无A D转换可直接通过IEEE1394传输到计算机进行处理产生于数字视频摄象机一个5 1压缩的数字格式 41 火线IEEE1394 DV DVI DigitalVisualInterface 接口 即数字视频接口 它是1999年由DDWG DigitalDisplayWorkingGroup 数字显示工作组 推出的接口标准 目前的DVI接口分为两种 一个是DVI D接口 只能接收数字信号 接口上只有3排8列共24个针脚 其中右上角的一个针脚为空 不兼容模拟信号 另外一种则是DVI I接口 可同时兼容模拟和数字信号 兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D Sub接口可以连接在DVI I接口上 而是必须通过一个转换接头才能使用 一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头 42 DVI 在模拟显示方式中 微机信号在显卡中经过D A转换成模拟信号 传输后进入显示器 经处理后驱动R G B电子枪 显示到荧光屏上 整个过程是模拟的 而数字显示方式不同 模拟的R G B信号到达显示设备后 LCD或DLP PDP等 经过A D处理 转换为数字信号 随后由数字信号控制液晶板透射或反射光线或DMD晶片反射光线或由等离子体反光 达到显示的效果 在这个过程中明显地存在一个由数字 模拟 数字的转换过程 信号损失较大 并且会存在诸如拖尾 模糊 重影等问题 DVI D传输的是数字信号 数字图像信息不需经过任何转换 就会直接被传送到显示设备上 因此减少了数字 模拟 数字繁琐的转换过程 大大节省了时间 因此它的速度更快 有效消除拖影现象 而且使用DVI进行数据传输 信号没有衰减 色彩更纯净 更逼真 计算机内部传输的是二进制的数字信号 使用VGA接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D A 数字 模拟 转换器转变为R G B三原色信号和行 场同步信号 这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A D 模拟 数字 转换器将模拟信号再一次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来 在上述的D A A D转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰 导致图像出现失真甚至显示错误 而DVI接口无需进行这些转换 避免了信号的损失 使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高 43 DVI 很多不同版本DVI扩展应用很灵活传输模拟和数字信号pinC1 RedvideooutpinC2 GreenvideooutpinC3 PixelclockoutpinC4 BluevideooutpinC5 Video pixelclockreturn 44 DVI HDMI的英文全称是 HighDefinitionMultimedia 中文的意思是高清晰度多媒体接口 HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽 最远可传输15米 可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号 同时无需在信号传送前进行数 模或者模 数转换 可以保证最高质量的影音信号传送 只需要一条HDMI线 便可以同时传送影音信号 而不像现在需要多条线材来连接 同时 由于无需进行数 模或者模 数转换 能取得更高的音频和视频传输质量 45 HDMI 46 视频信号 带宽占用 高 高 低 Composite 带宽 S Video RGsB RGBS Component Y R y B Y 信号格式决定需要的信号带宽格式最小带宽最佳带宽Audio20kHz30kHzCompositeVideo10MHz20MHzs Video Y C 15MHz25MHzComponentVideo30MHz45MHzVGA32MHz50MHzXGA50MHz100MHzUXGA80MHz200MHzSDI170MHz350MHz 47 视频信号 带宽占用 48 视频信号 视频质量 49 视频制式参数 行同步脉冲彩色基准脉冲基准黑电平图象亮度信息彩色饱和度信息场同步脉冲 50 PAL复合视频信号的6个组成要素 实际应用中视频信号的选择思路 为什么有那么多信号存在 如何选择 0 不同的信号各自有其特性 满足不同的需求 达到相应的目标 1 根据用途不同选择相应信号类型的设备 如显示微机的信号一般就得用RGBHV 显示摄像机的信号一般用CV等 2 根据建设投入不同选择相应的信号类型的设备3 根据现场环境要求选择相应的信号类型的设备4 根据周边设备的不同选择相应的信号类型的设备5 根据个人喜好选择相应的信号类型的设备 51 在实际工程应用中视频信号的选择思路 音频信号 编码方式模拟 数字模拟音频传输方式平衡式 非平衡式平衡式专业音频行业广泛使用使用3根线 5根用于立体声 2根用于信号 一根接地 信号线有相同的信号幅度 相反的极性 普通噪音可消除受射频干扰和电磁干扰的影响很少 53 音频信号类型 非平衡式普通消费者中广泛应用使用2根线 信号 接地 容易噪音干扰短距离使用我们听音乐常用的耳机音频信号就是非平衡式的传输方式 它在传输时只用到了三条线 左右声道的信号线各1条 两个耳机共用地线1条 54 音频信号类型 一个电压信号 55 模拟音频 信号电平信号源电压电平MICLevelMicrophonesMillivoltsLineLevelAudioDevices0 x 4VoltsSpeakerLevelSoundSystems4 70VoltsAmplifiers 70Volts S PDIF Sony PhilipsDigitalInterfaceFormat S PDIF使用非平衡的高阻抗的同轴电缆或光纤 高质量的电缆可传输更长的距离好的75欧姆电缆和好的75欧姆连接头可传输距离达25feetToslink缆使用光束传输来自音频组件的数字信息 普遍用于CD机 DVD机 56 数字音频 声音就是振动 当声音改变了鼓膜上空气的压力时 我们就感觉到了声音 声波传进人的耳朵 使人耳中的鼓膜振动 触动听觉神经 人才感觉到了声音 麦克风可以感应这些振动 并且将它们转换为电流 同样 电流再经过放大器和扩音器 就又变成了声音 传统上 声音以模拟方式储存 例如录音磁带和唱片 这些振动储存在磁气脉冲或者轮廓凹槽中 当声音转换为电流时 就可以用随时间振动的波形来表示 振动最自然的形式可以用正弦波表示 正弦波有两个参数 振幅 也就是一个周期中的最大振幅 和频率 振幅就是音量 频率就是音调 正弦波谐波的相对强度给每个周期的波形唯一的声音就是 音质 人的耳朵能够听到的范围 是20Hz到20000Hz 这个范围内的声音是人类能够听到的声音 低于这个频率范围的声音叫次声波 这种声音能使人头晕眼花 甚至可以用来制作杀人武器 而高于这个频率范围的声音叫做超声波 57 音频基础 我们身边的声音可并不都是正弦波 而是包括了各种各样的高频成分 这些成分就叫做谐波 也就是谐波分量 我们还是说那个标准音A 它的频率是440Hz 但这个频率是指基频的频率 而并不是这个音里包含的所有频率 下面的图是钢琴的A音放大之后的波形 我们可以看到这个波比正弦波要复杂得多 谐波其实仍然是由正弦波构成的 它可以分解为多个频率和振幅各不相同的正弦波 这就是著名的 傅立叶定律 也就是说 在有限频谱内无论多么复杂的波形 都是由非常多的不同频率振幅的正弦波叠加而成 不同的叠加方式就可以组合成各种复杂的波形 合成器正是根据这个原理发明的 钢琴标准A音的立体声波形 58 钢琴标准A音的立体声波形 59 频谱 人耳对不同强度 不同频率声音的听觉范围称为声域 在人耳的声域范围内 声音听觉心理的主观感受主要有响度 音高 音色等特征和掩蔽效应 高频定位等特性 其中响度 音高 音色可以在主观上用来描述具有振幅 频率和相位三个物理量的任何复杂的声音 故又称为声音 三要素 60 声音三要素 响度 又称声强或音量 它表示的是声音能量的强弱程度 主要取决于声波振幅的大小 声音的响度一般用声压 达因 平方厘米 或声强 瓦特 平方厘米 来计量 声压的单位为帕 Pa 它与基准声压比值的对数值称为声压级 单位是分贝 dB 音高也称音调 表示人耳对声音调子高低的主观感受 客观上音高大小主要取决于声波基频的高低 频率高则音调高 反之则低 单位用赫兹 Hz 表示 音色又称音品 由声音波形的谐波频谱和包络决定 声音波形的基频所产生的听得最清楚的音称为基音 各次谐波的微小振动所产生的声音称泛音 单一频率的音称为纯音 具有谐波的音称为复音 每个基音都有固有的频率和不同响度的泛音 借此可以区别其它具有相同响度和音调的声音 音值 又称音长 是由振动持续时间的长短决定的 持续的时间长 音则长 反之则短 61 声音三要素 频程 人耳可听声的范围为20 20000Hz 将此范围分为几个波段 就是频带或频程 在噪音测量中 通常用倍频程和1 3倍频程 目前常用的10倍频程的中心频率为 31 5631252505001000200040008000和16000Hz1 3倍频程就是把上述每个频程再一分为三 此时所用的中心频率为 405063801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000500063008000100001250016000 62 声音 频程 超低音 20Hz 40Hz 适当时声音强而有力 低音 40Hz 150Hz 是声音的基础部份 其能量占整个音频能量的70 是表现音乐风格的重要成份 适当时 低音张弛得宜 声音丰满柔和 不足时声音单薄 150Hz 过度提升时会使声音发闷 明亮度下降 鼻音增强 中低音 150Hz 500Hz 是声音的结构部分 人声位于这个位置 不足时 演唱声会被音乐淹没 声音软而无力 适当提升时会感到浑厚有力 提高声音的力度和响度 提升过度时会使低音变得生硬 中音 500Hz 2KHz 包含大多数乐器的低次谐波和泛音 适当时声音透彻明亮 不足时声音朦胧 过度提升时会产生类似电话的声音 中高音 2KHz 5KHz 是弦乐的特征音 不足时声音的穿透力下降 过强时会掩蔽语言音节的识别 高音 7KHz 8KHz 是影响声音层次感的频率 过度提升会使语言的齿音加重和音色发毛 极高音 8KHz 10KHz人说话时基频范围大约为100Hz 300Hz 在合唱中 一般分四个声部 这四个声部的音域 频率范围 分别是 女高音246 9Hz 987 8Hz 女低音164 8Hz 659 2Hz 男高音110Hz 440Hz 男低音73 4Hz 293 7Hz 63 声音 高低音的简单划分与介绍 常见音视频接口 视频世界最基本的接头BNCBloodyNiceConnectorBNC接口 是一种用于同轴电缆的连接器 全称是BayonetNutConnector 刺刀螺母连接器 65 BNC BNC用于大量应用主要的75ohm视频连接头数字音频连接同步信号连接数据通用的和用途广泛的连接头又称Q9头注意 有些信号类型需要专有的接口来支持 但大多数的物理接口并不是被某一信号专用的 不是完全的对应关系 66 BNC 一种很普遍的视频连接头视频 多数非真正的75ohm 也用于音频 模拟和数子控制电源很广泛的使用 67 RCA 68 S Video Y C S Video视频接头比较小巧而流行注塑成型的电缆易使用长距传输需中继七针接口线缆可用于音视频同步传输 这些连接头来自NintendoGameBoy tm 由各种年龄的孩子现场测试 这种小而灵活的连接头很耐用 这些连接头使用方便 易于拔插 随着1394 Firewire 的改进新设计的电缆不需中继可传更远的距离和更大的带宽 69 火线IEEE1394 DV 一种双向串行接口可连接到其他数字设备上传输数字视频 DV 可达400Mbps线缆长度4 5m 70 火线IEEE1394 DV 常用于传音频可调螺钉端子结实 可靠 快速连接 71 Phoenix 凤凰头 6 5mm 1 4 Plug Jack单声道 立体声非平衡也用做平衡式单声道价低 广泛使用常称之为 插笔头 72 TRS TipRingSleeve 3 5mm Plug Jack单声道 立体声非平衡很少用于单声道平衡式普遍用于Notebooks和PC声卡 73 TRS TipRingSleeve 74 XLR也叫Cannon 单声道 立体声非平衡也用做平衡式单声道价低 广泛使用麦克风常用接口卡侬头 15针D型口 常用于SVGA XGA SXGADVI 75 15针D型口和DVI RGBHV信号 76 常见音视频设备与接口线序图 管脚定义1红基色red2绿基色green3蓝基色blue4地址码IDBit5自测试 各家定义不同 6红地7绿地8蓝地9保留 各家定义不同 10数字地11地址码12地址码13行同步14场同步15地址码 各家定义不同 RGBHV信号 77 常见音视频设备与接口线序图 78 常见音视频设备与接口线序图 平衡 非平衡音频信号 TRS XLR BNC RCA Phoenix 同轴线缆同轴电缆 Coaxialcable 以铜线为芯 外包一层绝缘材料 这层绝缘材料用密织的网状导体环绕 外导体 网外又覆盖一层保护性材料类别 特性阻抗 50欧姆电缆 用于数字传输 多使用于基带传输 也叫基带同轴电缆 如RG 8 RG 58等 75欧姆电缆 用于模拟传输 也叫宽带同轴电缆 如RG 59等 93欧姆电缆 如RG 62等 电缆型号的组成分类代号绝缘护套派生 特性阻抗 芯线绝缘外径 结构序号SFT 50 3S 分类代号F 绝缘T 护套50 特性阻抗3 芯线绝缘外径 79 线缆 常见设备 81 分配器 distributor 分配器是指能将1路信号源分成多个相同信号源的设备用于一路信号入 多路信号出的信号分配 82 分配放大器 Input1 Output1 Output2 分配放大器 Output 83 分配器的用途 复合S Video或Y CRGB分量SDIDVI音 视频组合 84 视频分配器的种类 85 切换器 切换器是指从多路信号源中挑选出一路来送给显示或监听的设备用于选择不同的输入到一个 或多个 输出单输出切换器的应用多个信号源单个输出常见规格从2x1到16x1 86 切换器用途 矩阵切换器的优势矩阵是指能从多路信号源中同时挑选出多路送给不同的显示或监听的设备多输入单输出切换器和单输入多输出分配器的有效结合矩阵切换器支持所有的输入到所有的输出各种规格和信号类型使复杂系统简化提供强大的灵活性 87 音视频矩阵 88 音视频矩阵 Input1 Input2 Input3 Input4 Output1 Output2 X Output3 Output4 X X X 控制方式面板按键控制串口控制IP控制红外控制音视频矩阵对音视频信号一般有三种切换模式视频切换音频切换音视频同步切换音视频矩阵信号间切换有三种类型机械式电子式场间 89 音视频矩阵 面板按键说明 90 音视频矩阵 91 典型矩阵应用 把分量视频信号转换成其它类型的视频信号 即复合 Y C YUV等应用包括计算机屏显信号的录象带录制Powerpoint在传统复合视频显示器上的显示 92 扫描转换器 降频器 93 扫描转换器 降频器 应用 输入信号的分辨率和带宽 经过倍线处理 输出用户要求的分辨率VideoDecodingTranscodingDe InterlacingVideoScalingLineMultiplicationSwitching 94 倍线器 复合视频转RGB视频转换器 倍线器工作原理 95 倍线器 复合视频转分量视频转换器 LineDoubling VideoScaling Line Quadrupling 应用 96 倍线器 复合视频转分量视频转换器 使用原因 新出的笔记本设计使用低电压处理这些较新的计算机同步信号电压较低因此和这些计算机的直接连接充满困难线路驱动器在许多实际安装中用途很广简单的安装和接线无需用户调整防止以后出现的问题补偿电压损失 亮度损失增强不同的计算机同步不稳定 97 线缆驱动器 98 线缆驱动器 Compatiblewithcomputersfeaturingahighresolutionvideosignal Adaptercablesavailableforcomputerswithotherconnectortypes 15 pinHDComputerInput RGBOutput on5BNCConnectors 用途 长距离高质量的传输视频信号特点 发送器把信号转换成双绞线格式 平衡式 接收器把双绞线传输的信号转回原来的信号格式建议双绞线 UTP CAT5 用于视频和音频的长距离分配和传输 1000ft低噪声高带宽传输 99 双绞线传输设备 典型应用 100 双绞线传输设备 功能 一个显示设备的视频画面里显示多路图像 101 画面分割 插入 器 字幕机一般是由 加上专业的字幕叠加卡和相应的软件组成 用来在视频信号上叠加图文字幕 特点是 叠加实时 无须生成 色彩鲜艳 信号损失小 适合于电视台叠加台标 角标 左飞广告等 102 字幕机 一台将电信号转换成视频与音频信号的设备 用电的方法即时传送活动的视觉图像 电视利用人眼的视觉残留效应显现一帧帧渐变的静止图像 形成视觉上的活动图像 电视系统的发送端把景物的各个微细部分按亮度和色度转换为电信号后 顺序传送 在接收端按相应的几何位置显现各微细部分的亮度和色度来重现整幅原始图像 分类 一 按色彩 彩色电视机 黑白电视机二 按尺寸 5英寸 14英寸 18英寸 21英寸 25英寸 29英寸 34英寸 背投 其它三 按屏幕 球面彩电 平面直角彩电 超平彩电 纯平彩电四 按显像管 普通电子管彩电 CRT 液晶显示彩电 等离子彩电等电视机中的寸是英寸测量的是对角线的长度1英寸 25 4mm所以29寸的电视对角线的距离应该是73 66厘米观看图像的最佳距离约为画面高度的4倍至5倍为宜 103 电视机 电视机端口当前的平板电视 基本上都可接受以下信号 具有以下类型端口RGBHV 色差 S端子 复合视频 射频 HDMILG42Lb7RF液晶电视机端口有线射频端子AV端子 2 还有一个输出AV端子 1 S Video色差分量 2 带2莲花音频输入 HDMI接口 2D Sub电脑接口 带TRS3 5mm音频 前置 侧置接口 AV端子 S端子 104 电视机 105 投影机 系列 投影机自问世以来发展至今已形成三大系列 LCD LiquidCrystalDisplay 液晶投影机 DLP DigitalLightingProcess 数字光处理器投影机和CRT CathodeRayTube 阴极射线管投影机 LCD投影机的技术是透射式投影技术 目前最为成熟 投影画面色彩还原真实鲜艳 色彩饱和度高 光利用效率很高 LCD投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI流明光输出 目前市场高流明的投影机主要以LCD投影机为主 它的缺点是黑色层次表现不是很好 对比度一般都在500 1左右徘徊 投影画面的像素结构可以明显看到 DLP投影机的技术是反射式投影技术 是现在高速发展的投影技术 它的采用 使投影图像灰度等级 图像信号噪声比大幅度提高 画面质量细腻稳定 尤其在播放动态视频有图像流畅 没有像素结构感 形象自然 数字图像还原真实精确 由于出于成本和机身体积的考虑 目前DLP投影机多半采用单片DMD芯片设计 所以在图像颜色的还原上比LCD投影机稍逊一筹 色彩不够鲜艳生动 CRT投影机采用技术与CRT显示器类似 是最早的投影技术 它的优点是寿命长 显示的图像色彩丰富 还原性好 具有丰富的几何失真调整能力 由于技术的制约 无法在提高分辨率的同时提高流明 直接影响CRT投影机的亮度值 到目前为止 其亮度值始终徘徊在300流明以下 加上体积较大和操作复杂 已经被淘汰 106 投影机 主要参数亮度对比度分辨率投影镜头规格 投影距离与幅面 107 投影机 幕布投影幕布目前分为软屏和硬屏两种 软屏分为普通白色屏幕和玻珠屏幕 其制作工艺及表面涂料不同 普通白色屏幕价格便宜 视角广泛 视觉效果柔和但对光线的增益小 因此建议在中小型会议室内使用 玻珠屏幕价格适中 视角广泛 增益较高 但不宜反复多次卷起 否则玻珠易脱落 影响使用效果 硬屏有些是金属屏 在配合低亮度投影机使用的时候 可以提高视觉效果 但要注意硬屏价格昂贵 较易氧化 在没有幕布的情况下 投影机在普通白墙上的投影效果也勉强可以接受 由于投影机分为前投和背投 幕布亦分为前投和背投使用 前投影幕分为挂墙式 天花装嵌式 支架式等类型 根据使用方式 分为手动 电动规格 108 投影机 幕布图片 109 投影机 幕布图片 正投硬屏 110 投影机 LED是英文lightemittingdiode 发光二极管 的缩写优点 尺寸大 可以室外安装 适合于公共场所使用1 使用寿命长 发光二极管的使用寿命在10万小时以上2 响应速度快 这是半导体器件共有的特点3 可视距离远4 规格品种多 LED显示屏有室内的 户外的 有单色的 双色的 全彩色的5 数字化程度高 全数字化 可实现高分辨率图形方式6 亮度高 可用于户外 如交通灯 防雾灯等 7 可视角度大 室内显示屏可达160度 户外的可达120度8 功耗低 每平方米最大功耗不超过800W 111 LED显示屏 112 LED显示屏 把光学图象信号转变为电信号的设备在拍摄一个物体时 此物体上反射的光被摄像机镜头收集 使其聚焦在摄像器件的受光面 例如摄像管的靶面或者CCD的靶面 上 再通过摄像器件把光转变为电信号 即得到了 视频信号 光电信号很微弱 需通过预放电路进行放大 再经过各种电路进行处理和调整 最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来 或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来 分类 专业摄像机 专业摄像机指的是摄像机中摄录放一体机一类产品 又被称为DVCAM 监控摄像机 常见 113 摄像机 名称 有线电视汉语拼音 y uxi ndi nsh 英语 cabletelevision CATV 有线电视是一种使用同轴电缆或者光纤作为介质直接传送电视 调频广播节目到用户电视的一种系统 跟无线广播一样 许多的频道可以使用不同的频率互不干扰的在一根电缆中传送 电视的调谐器 录像机或者收音机能够从混合信号里把一个频道选出来HFC即HybridFiber Coaxial的缩写 是光纤和同轴电缆相结合的混合网络 HFC通常由光纤干线 同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成 从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输 到用户区域后把光信号转换成电信号 经分配器分配后通过同轴电缆送到用户 114 有线电视 功能视频会议系统是一种现代化的办公系统 它可以把不同地点任一会场实时的现场场景和语音互连起来 同时向与会者提供分享听觉和视觉的空间 使各方入会用户有 面对面 交谈的感觉 通过实时可交互的视频 语音 文字 白板等 实现实时互动式会谈 为单位内部或单位之间搭建良好的沟通平台视频会议系统通过在网络上以举行会议的通信方式传递与会代表的声音和视频 也可以传递文件 图表 会议室状况等各种图像信息 使在不同地点甚至相隔几百 几千公里的与会代表之间的空间距离大大 缩短 并且进行实时召开会议 讨论问题 使参加网络视频会议的代表 有一种 身临其境 的现场感 免除了出差奔波之苦 随着技术的发展 视频会议系统越来越广泛的得到了应用 115 远程视频会议系统 远程视频会议系统优点 1 节省大量的差旅费用 降低企业成本 2 减少在会议途中的时间 提高工作效率 3 提高各单位之间的沟通和协作 4 提高响应效率 5 缩短领导的决策周期 6 随时可以召集和举行会议和培训 7 外地人员也可以通过互联网参与会议 116 远程视频会议系统 远程视频会议终端设备 117 远程视频会议系统 MCU 多点控制单元MCU是视频会议系统的核心部分 也称视频会议服务器 主要功能是协调及控制多个终端间的视讯传输 当参加会议的终端数量多于两个时 必需通过MCU来对会议进行控制 所有终端都要通过标准接口连接到MCU 为用户提供群组会议 多组会议的连接服务 MCU按照一系列标准来实现语音和图像的混合与交换 实现所有会场的控制等功能 电视墙服务器功能 在会议过程中 把网络中的多个视频信号解压处理后同时输出给本地显示设备传统会议系统 主会场在需要看到所有分会场视频图像时 解决方案是使用主会场轮询方式 这种方案的最大缺点就是同一时刻只能够看到一个会场 然后再切换到另一个会场 当达到几十个会场 轮询观看一遍就需要很长的时间 实时性非常差 因此需要用到电视墙服务器 118 远程视频会议系统 不要被它那满是旋钮的样子吓住了解它的功能与清楚自己的应用后 其实它是很可爱的 音频系统的核心Mixer Console 119 调音台 功能 接入麦克风及其它音频设备调音台能够放大输入通道的信号 并且调整输入声音的均衡 EQ 甚至其他效果 比如压缩等调音台可以把很多声音的混合起来组成一个立体声 调音台能为乐手和演员 返送 监听 调音台协助效果器为各个通道添加混响 延迟等效果调音台把各通道的声音发送给多轨录音机或者音频接口分轨录音调音台能够可以让录音师很方便的监听所有通道的声音 并且并不干扰这些通道 120 调音台 我们常用的功能 电容麦克风供电 幻象电源 音频接入 XLR TRS 前置增益放大EQ调节 121 调音台 我们常用的功能 声像调节音量调节静音选择声音监听混音输出选择 辅助 输出 122 调音台 调音台辅助输出解释与用途 123 调音台 注意 不要把调音台输出的声音再输入给自己 会引起啸叫召开视频会议时要注意并避免 调音台输出 调音台输入 调音台总线 音频总线 声音可叠加 调音台操作术语英汉对照GAIN 输入信号增益控制HIGH 高音电平控制MID HIGH 中高音电平控制LOW 低音电平控制PAN 相位控制MON SEND 分路监听信号控制EFX SEND 分路效果信号控制LIMIT LED 信号限幅指示灯LEFT 左路信号电平控制RIGHT 右路信号电平控制MONITOR 监听系统MON OUT 监听输出MASTER 总路电平控制EFX MASTER 效果输出电平控制EFX PAN 效果相位控制EFX RET 效果返回电平控制EFX MON 效果送监听系统电平控制DISPLAY 电平指示器ECHO 混响HIGHIIN 高阻输入LOWIIN 低阻输入OUT IN 输出 输入转换插孔AUX IN 辅助输入MASTEROUT 总路输出EFX OUT 效果输出EFX RETURN 效果返回输入LAMP 专用照明灯电源POWER 总电源开关BALANCEOUTPUT 平衡输出FUSE 保险丝PEL 预监听 试听 按键EFF 效果电平控制MAIN 主要的LEVEL 声道平衡控制HEADPHONE 耳机插孔PHANTOMPOWER 幻像电源开关SIGNALPROCESSOR 信号处理器EQUALIZER 均衡器SUM 总输出编组开关LOWCUT 低频切除开关HIGHCUT 高频切除开关PHONOINPUT 唱机输入STEREOOUT 立体声输出ACTIVITY 动态指示器CUE 选听开关MONOOUT 单声道输出PROGRAMBALANCE 主输出声像控制MONITORBALANCE 监听输出声像控制EQIN OUT 均衡器接入 退出按键FTSW 脚踏开关REV CONTOUR 混响轮廓调节PAD 定值衰减 衰减器PRE 衰减前辅助PFL PREFADERLISTEN 推子前监听 124 调音台操作术语英汉对照 声音的一个首要因素是信号电平 麦克风以及电吉它的输出信号为mic level 麦克电平 信号 这是一种低电平信号 它需要前置放大器将信号电平提升至line level 线性电平 通常情况下 合成器的音频输出及调音台的音频输出都是线形电平 这种电平一般标定为 10dBV 但实际上合成器的输出都围绕在0dBu左右 专业设备的音频输出甚至可以达到 4dBu dB 为 decibel 的简写 即分贝 它是度量单位 Bel 贝尔的十分之一 贝尔是以科学家AlexanderGrahamBell的名字命名的 它实际上是两个参数的比例值 而不是一个绝对的单位 如英镑 厘米等等 如果你将一个 4dBu的信号输入到一个为 10dBu设计的输入口中 那么信号就会过强 如果信号没有经过一个用于衰减的按钮 开关或旋钮就进入其它电路 那么肯定会造成失真 相反 如果一个 10dBu的信号输入到一个为 4dBu设计的输入口中 则同样会出现相反的问题 由于信号太弱 需要一种装置对它进行提升 但这样会同时增加背景噪音 零电平 这个特定的功率基准就是取一毫瓦 mW 功率作为基准值 这里要特别强调的是 这一毫瓦基准值是在600欧姆 的纯电阻上耗散一毫瓦功率 此时电阻上的电压有效值为0 775伏 V 所流过的电流为1 291毫安 mA 取作基准值的1mW 0 775V 1 291mA分别称为零电平功率 零电平电压和零电平电流功率电平 Pm 10lg P 1 dBm 电压电平 Pv 20Lg U 0 775 dB 声压级 缩写通常为SPL或者Lp 其单位为