《何谓电视信号数字化脉冲编码调制_PCM_编码_下_电视数字化知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《何谓电视信号数字化脉冲编码调制_PCM_编码_下_电视数字化知识（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、视 信 号 数 字 化冲 编 码 调 制 编 码 下字 化 知 识 张 然三 、 编 码 编 码编 码 就 是 用 位 的 二 进 制 数 码 或 表 示取 样 元 的 量 化 值 。 我 们 把 模 拟 信 号 通 过 取 样 。 量 化 离散 数 字 化 后 , 用 二 进 制 数 码 表 示 的 脉 冲 编 码 调 制 称 为编 码 。 的 缩 写 。 当 量 化 层数 为 时 , 需 要 二 乡 位 二 进 制 数 码 来 表 示 , 若 二, 则 乡 乡 位 。如 果 某 取 样 元 的 量 化 值 为 十 进 制 数 , 对 应 的二 进 制 编 码 为 二 , 当量 化 级 二
2、物 时 , 可 以 代 表 , 而代 表 二 的 量 化 电 平 。被 用 来 编 码 的 常 见 二 进 制 码 有 自 然 二 进 码 , 格 雷玛 和 折 迭 二 进 码 三 种 见 表 所 示 。表 二 进 制 编 码 形 式 二四 、 视 频 信 号 变 换 与 变 换 电 路模 拟 视 频 信 号 的 数 字 化 , 即 取 样 升 量 化 升 编 码编 码 的 过 程 通 常 用 模 数 变 换 器 来 实现 , 相 反 地 数 字 信 号 变 成 模 拟 信 号 的 过 程 通 常 用数 模 变 换 电 路 来 实 现 。一 般 变 换 器 由 取 样 保 持 电 路 由 输
3、入 缓 冲 放大 器 、 保 持 电 容 和 模 拟 开 关 组 成 、 电 压 比 较 器 和 编 码器 构 成 。 模 拟 开 关 就 是 取 样 频 率 , 接 通 取 样 时 间 时 送出 模 拟 输 人 信 号 在 接 通 时 刻 的 电 平 值 , 即 取 样 值 , 之 后开 关 立 刻 断 开 , 等 待 下 一 次 接 通 取 样 。 为 了 便 于 下 面 的量 化 处 理 , 由 保 持 电 路 由 保 持 电 容 和 输 出 缓 冲 放 大 器构 成 , 把 取 样 的 电 平 保 持 到 下 一 个 取 样 时 刻 见 图所 示 。量量 化化 自 然然 码 距距 格
4、雷 码码 码 距距 折 迭迭 码 距距电电 平 数数 二 讲 码码码码码 二 讲 码码码冬证】模 日臀 牢 畔输 入 缓 冲 放 大 器输 出 离 散 信 号保 持 电 容图 变 换 器 取 样 保 持 电 路接 下 来 用 电 压 比 较 器 进 行 量 化 处 理 , 在 并 行变 换 器 中 , 当 采 用 集 成 比 较 器 或 单 片 转 换 时 , 不需 要 外 加 取 样 保 持 电 路 , 因 为 保 持 作 用 是 用 取 样 脉 冲对 量 化 器 输 出 进 行 锁 存 而 完 成 的 在 并 串 型 中 需要 取 样 保 持 电 路 。用 电 压 比 较 器 了在 三 种
5、 码 中 “ 自 然 二 进 码 ” 直 观 、 简 便 , 经 常 用 。 但当 传 输 中 发 生 误 码 时 , 译 码 后 造 成 较 大 的 电 平 误 差 , 此时 可 采 用 “ 格 雷 码 ” 或 “ 折 迭 二 进 码 ” 。“ 格 雷 码 ” 的 码 距 相 邻 二 个 码 字 的 对 应 码 位 取 不同 值 的 位 数 为 , 二 相 邻 码 只 有 一 位 不 同 , 故 此 位 错码 时 造 成 的 误 差 最 小 。“ 折 迭 二 进 码 ” 是 以 量 化 范 围 的 中 心 为 折 迭 线 , 上下 对 称 地 以 “ 自 然 二 进 制 码 ” 排 列 ,
6、下 半 部 分 最 高 位 “ ”代 表 负 极 性 , 上 半 部 分 的 最 高 位 , 代 表 正 极 性 , 而 二者 的 其 他 各 位 代 表 绝 对 值 上 下 对 称 。 因 此 , 一 般 对于 双 极 性 信 号 使 用 “ 折 迭 二 进 码 ” 进 行 编 码 , 若 正 负 极性 信 号 绝 对 值 相 同 , 则 可 以 进 行 相 同 的 编 码 , 所 以 , 采用 “ 折 迭 二 进 码 ” 可 以 大 大 简 化 编 码 过 程 。进 行 量 化 处 理 时 ,有 “ 四 舍 五 人 法 ” 量化 和 “ 截 尾 法 ” 量 化两 种 电 路 , 图 为“
7、四 舍 五 人 法 ” 量 化电 路 。并 行 输 人 量 化器 的 主 要 性 能 取 决于 分 压 电 阻 的 精 度 ,基 准 电 压 的 精 度 及比 较 器 的 性 能 。 图 “ 四 舍 五 入 法 ” 化 电 路量 化 后 的 码 是 比 较 器 输 出 , 也 是 二 进 制 码 , 它 的 输出 对 应 于 十 进 制 输 出 的 电 压 。 编 码 器 的 设 计 就 是 从 量化 器 输 出 的 二 进 制 码 转 换 为 其 他 二 进 制 码 如 “ 自 然二 进 码 ” 、 “ 格 雷 码 ” 或 “ 折 迭 二 进 码 ” 的 逻 辑 电 路 。五 、 高 速 及
8、 变 换器 功 能 方 框 图 见 图和 是 两 块 相 互 兼 容 并 具 有及 功 能 的 个 脚 双 排 超 大 规 模 集 成 电 家 电 检 修 技 术 年 第 期瘫瘫瘫瘫瘫瘫瘫瘫瘫越越 控 侧 立立立 易 准准斗斗 并并并并并并并并 行 人 瓜瓜瓜 厂厂厂 一 尺尺皿皿皿皿皿 变 换 器器器器器器 澎比 特 日日日日 女 换 器器功功功功功功功 比 特特广广广广广广广广广 介介介 撒撒众 所 周 知 , 制 一 幅 完 整的 图 像 视 频 信 号 都 是 按 隔 行 扫描 的 形 式 进 行 的 , 即 一 幅 图 像 既 有水 平 扫 描 , 又 有 垂 直 扫 描 。 因 此
9、 , 当对 它 们 进 行 取 样 时 , 就 有 取 样 点 的分 布 问 题 , 因 取 样 而 构 成 图 像 上 的样 点 排 列 , 称 为 取 样 结 构 。对 电 视 信 号 进 行 编 码 ,其 取 样 频 率 与 取 样 结 构 有 关 , 不 同取 样 结 构 影 响 重 现 的 图 像 质 量 与数 字 视 频 信 号 处 理 的 难 易 程 度 。目 前 , 视 频 信 号 的 取 样 结 构可 分 为 固 定 取 样 结 构 与 移 动 型 取路 。 其 中 变 换 器 采 用 并 行 的 比 特 和转 换 速 率 , 而 变 换 器 则 采 用 加 权 电 流 的
10、一网 络 、 转 换 速 率 的 变 换 器 。 脚 为 视 频 信 号 输 人 端 。 内 有 高 输 人 阻抗 射 极 跟 随 器 , 对 变 换 器 的 高 输 人 电 容 进 行 缓冲 , 在 输 入 端 脚 键 脉 冲 控 制 下 , 即 由 开 关 切 换 成 键 控籍 位 、 峰 值 籍 位 或 无 籍 位 三 种 状 态 下 工 作工 作 在 键 控 箱 位 状 态 行 消 隐 后 肩 模 拟 视 频信 号 通 过 祸 合 电 容 卜 输 人 至 脚 , 此 时 , 脚断 开 、 脚 输 人 高 电 平 键 控 脉 冲 , 籍 位 开 关 将 输 入 连 接至 脚 籍 位 电
11、平 脚 , 使 祸 合 电 容 重 新 充 电 , 籍 位 电 平可 由 外 接 电 位 器 调 节 调 节 范 围 在 一之 间 。工 作 在 峰 值 箱 位 状 态 此 时 不 需 要 键 控 脉 冲 ,即 把 脚 接 地 。 脚 通 过 电 阻 连 接 到 电源 , 脚 也 由 外 接 电 位 器 调 节 从 一 , 此 时输 人 信 号 自 动 箱 位 在 负 峰 值 同 步 头 的 值 。工 作 在 无 箱 位 状 态 脚 开 路 、 、 脚 接 地 。输 人 信 号 不 通 过 藕 合 电 容 卜 直 接 接 至 脚 , 其值 应 在 十 之 间 。变 换 器 输 出 端 接 有
12、门 控 放 大 器 , 在 门 脉 冲 控制 下 , 由 外 接 模 拟 信 号 来 代 替 变 换 器 来 的 信 号 ,并 从 脚 输 出 视 频 信 号 。 脚 和 脚 分 别 为 变 换 器 和 变 换 器 的时 钟 控 制 信 号 输 人 端 。 为 保 证 变 换 器 正 常 工 作 ,时 钟 周 期 应 不 小 于 。 。 , 高 电平 周 期 , 低 电 平 周 期 。模 拟 输 人 电 压 最 大 为 一 , 时 钟 脉 冲 输入 幅 度 低 电 平 最 高 为 , 高 电 平 最 低 为 , 脚 箱 位 电 平 输 入 从 一 一 之 间 , 由 电 位 器调 节 。 脚
13、模 拟 输 人 电 压 应 在 一 一 十 之 间 , 而 作用 在 脚 门 控 开 关 脉 冲 在 变 换 输 出 时 , 应 在之 间 , 而 外 来 信 号 输 出 时 脚 切 换 为 高 电 平。 之 间 。六 、 电 视 视 频 信 号 取 样 结 构样 结 构 两 种 , 而 固 定 取 样 结 构 又 可 分 为 正 交 结 构 、场 五 点 形 结 构 和 帧 五 点 形 结 构 三 种 。当 采 用 取 样 频 率 二 行 频 的 整 数倍 时 , 三 种 结 构 图 像 质 量 相 仿 , 但 由 于 正 交 结 构 在 信号 处 理 上 便 利 , 所 以 , 现 在 大
14、 多 采 用 正 交 结 构 。正 交 结 构 的 特 点 是 各 场 场 频 为 、 各帧 两 场 为 一 帧 , 帧 频 为 、 每 帧 为 行 、 各 行行 频 为 的 取 样 点 都 是 垂 直 对 准 的 , 即 第 一场 中 的 取 样 点 都 重 复 , 而 且 都 对 齐 见 图 。七 、 电 视 视 频 信 。 一 。 一 。 一 。 一 。 一 。 奇 数 场 扫 描号 编 码 和 亮 度 、 , 偶 数 场 扫 描色 差 信 号 分 一 。 一 。 一 。 一 。 一 。 奇 数 场 扫 描编 码 偶 数 场 扫 描大 家 知 道 , 电 视 图 固 定 取 样 结 构信
15、 号 主 要 由 亮 度 信 号 和 色 度 信 号 组 成 , 而 色 度 信 号 可解 调 还 原 成 色 差 信 号 一 和 一 。 从 全 电 视 信号 视 频 波 形 可 知 见 图 , 亮 度 信 号 被 同 步 信 号和 消 隐 信 号 分 成 一 段 一 段 的 , 因 此 在 时 间 轴 上 就 成 为不 连 续 信 号 这 一 点 与 在 时 间 轴 上 连 续 的 音 频 信 号 不相 同 的 。对 视 频 信 号 进 行 数 字 化 时 , 有 全 电 视 信 号 数 字 化和 亮 度 、 色 差 分 量 数 字 化 两 种 方 式 。 全 电 视 信 号 直 接 进行
16、 数 字 化 , 称 为 全 信 号 数 字 化 , 对 亮 度 色 差 分 量 信 号见 图 、 、 先 分 别 进 行 数 字 化 , 然 后 利 用 “ 时 分 复用 制 ” 进 行 处 理 的 叫 做 分 量 数 字 化 , 由 于 分 量 数 字 化 是对 亮 度 信 号 和 色 差 信 号 分 开 处 理 , 故 相 互 间 不 存 在 干扰 , 对 提 高 图 像 质 量有 利 , 特 别 重 要 的 是它 能 将 制行 和 制行 两 种 电 视 制 式 统一 起 来 , 所 以 目 前 普遍 采 用 分 量 数 字 化 。亮 度 信 号 取样 频 下 转 页煞 八 扩 场 介 、” 尸 尸命 淤。图护 护 尸视 频 亮 度 色 差 信 号 波 形家 电 检 修 技 术 年 第 期 的 焊 点 开 路 , 使 正 反 馈 电 压 无 法 加 到 开 关 管 极而 形 成 正 反 馈 能 量 补 充 来 维
