1、团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战视频会议音视频基础培训团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战2 内容:音视频音视频信号格式信号格式常见音视频接口常见音视频接口常见设备常见设备常见术语常见术语应用举例应用举例 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。培训定位:团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战3 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(Separate Video) 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
2、离 音频类 信号的多种传输形式培训定位:团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战4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培训定位:团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战5 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1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流量(A) 9 14
3、23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 UPS:类型(工作原理,输入/输出)、相关参数计算培训定位:团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战6 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
4、生与信号类型转换及信号 1、RGBHV信号 2、色差信号 3、S-Video 4、复合视频信号 5、射频信号(含音频)6、SDI 7、DVI 8、HDMI 带宽、传输距离、传输线缆数量、接口类型、典型设备、信号对比特点培训思路:团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战7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、
5、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、细节音视频基础原理篇团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战8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
6、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、声压级计算音频部分篇团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战视频信号格式团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战10 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视频信号格式团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战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团结团结 信赖
7、信赖 创造创造 挑战挑战12 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、保密性好等优点视频信号格式数字视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战13 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
8、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.视频图象的产生团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战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。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。团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战1
9、5 电视系统构成(信号的传输途径)音视频信号的传输示意图摄像机摄像机卫星卫星SAT地面电视发射机地面电视发射机微波有线电视有线电视CATVHFC/RF录象机录象机录象机录象机录制播放地面电视接收机微波卫星接收卫星接收调制解调节线缆连接监视器团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战16 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:5BNC/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(Compon
10、ent Signal) 4、S-Video(Separate Video) 又称二分量视频接口Y/C 5、射频信号(含音频)模拟视频信号分类团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战17 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
11、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模拟复合视频(Composite-Video)团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战18模拟复合视频n 复合复合意思是 “不同部分的组合”n 所有视频信号中最基本的要素所有视频信号中最基本的要素pLuminance (亮度) 也称做“ Y”pChrominance (色度) 也称做“ C”组合成一个信号 +=团结团结 信赖信赖 创造创
12、造 挑战挑战19 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模拟复合视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战20 复合视频设备复合视频信号对应设备代表团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战21 RGB视频RGB视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战22一、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
13、平同步的同步信息称为“H SYNC”,实现垂直同步的的信息称为“V SYNC” ; “H SYNC”和“V SYNC” 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
14、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:3-5BNC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RGB视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战23 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
15、大不宜长距离传输RGB视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战24 VGA (Video Graphics Array)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(15 PinHD D-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RGB视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战25分量:RGB红红, , 绿绿, , 蓝蓝团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战26红, 绿和蓝 3 个
16、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RGB, 红, 绿, 蓝REDGREENBLUECYANVIOLETYELLOWWHITE团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战27 RGB视频设备RGB视频信号对应设备代表团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战28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YUV YCbCr Y/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,
17、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Y Cr Cb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Y Cr Cb ,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
18、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,色差视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战29 特点一、通过矩阵电
19、路由R、G、B根据比例产生产生Y、R-Y、B-Y Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B Cb = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128 Cr = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 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,因为信号质量较好色差视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战30分量
20、:YUVY 或亮度U 或 R-YV 或 B-Y团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战31S-Video(Separate Video) S视频输入:S-Video具体英文全称叫Separate Video, (也称二分量视频接口),Separate Video 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9 0 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
21、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(Cr Cb)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Cr Cb 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。S-Video(Separate Video)视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战
22、挑战32 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S-Video(Separate Video)视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战33S-Video(Separate Video)视频:Y 和 C亮度色度亮度 + 色度团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战34 色差信号(YUV;YCbCr;Y,R-Y,B-Y) S-Video(Separate Video)视频信号类型及对应设备代表团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战35 定义:射频Radio Frequency ,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
23、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射频信号团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战36 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射频信号团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战37 射频信号射频信号对应设备代表团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战38 由信号的数字抽样产生 方波信号数字视频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑
24、战39 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 270 MB/s 串行数据流 4:3 360 MB/s 宽屏 16:9串行数字接口-SDI团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战40 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。HD -高清晰团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战41 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
25、处理产生于数字视频摄象机一个 5:1压缩的数字格式 火线 IEEE 1394 / DV团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战42 DVI(Digital Visual Interface)接口,即数字视频接口。它是1999年由DDWG(Digital Display Working Group,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
26、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。DVI团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战43 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
27、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
28、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清晰度和细节表现力都得到了大大提高。 DVI团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战44 很多不同版本 DVI 扩展应用 很灵活 传输模拟和数字信号 pin C1 - Red video out pin C2 - Green video out pin C3 - Pixel clock out pin C4 - Blue video out pin C5 - Video/pixel clock return DVI团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战45HDMI的英文全称是“Hig
29、h Definition Multimedia”,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。HDMI团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战46视频信号-带宽占用高高低Composite带宽S-VideoRGsBRGBSComponent (Y, R-y, B-Y)RGBH
30、VRGBSRGsBY, R-y, B-YY/CComposite团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战47视频信号-带宽占用团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战48视频信号-视频质量团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战49视频制式参数团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战50 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PAL 复合视频信号的6个组成要素 团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战51 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
31、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在实际工程应用中视频信号的选择思路团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战音频信号团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战53 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
32、很少音频信号类型团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战54 非平衡式普通消费者中广泛应用普通消费者中广泛应用使用使用 2 2 根线根线 ( (信号信号+ + 接地接地) )容易噪音干扰容易噪音干扰短距离使用短距离使用 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输方式 ; ;它在传输时只用到了三条线它在传输时只用到了三条线, ,左右声道的左右声道的信号线各信号线各1 1条条, , 两个耳机共用地线两个耳机共用地线1 1条条. .音频信号类型团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战55 一个电压信号模拟音频信号电平信号电平 信号源信号源 电压电平电
33、压电平MIC LevelMicrophonesMillivoltsLine LevelAudio Devices0.x-4 VoltsSpeaker LevelSound Systems4-70 VoltsAmplifiers70 Volts团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战56 S/PDIF Sony/Philips Digital Interface Format 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 25 feetToslink 缆使用光束传输来自音频组件的数字信息. 普遍用于CD 机,
34、DVD 机.数字音频团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战57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
35、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.音频基础团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战58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
36、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音的立体声波形钢琴标准A音的立体声波形团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战59频谱团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战60 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”
37、。声音三要素团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战61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
38、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。声音三要素团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战62 频程:人耳可听声的范围为2020000Hz。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13倍频程。 目前常用的10倍频程的中心频率为: 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 和16000Hz 13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: 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320
39、400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 声音-频程团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战63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
40、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2469Hz9878Hz,女低音1648Hz6592Hz,男高音1
41、10Hz440Hz,男低音734Hz2937Hz。声音高低音的简单划分与介绍团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战常见音视频接口团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战65 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Bayonet Nut Connector(刺刀螺母连接器)BNC团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战66 BNC 用于大量应用 主要的 75 ohm 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,
42、不是完全的对应关系。BNC团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战67 一种很普遍的视频连接头 视频 (多数非真正的 75 ohm) 也用于音频音频, , 模拟和数子模拟和数子控制控制电源电源很广泛的使用很广泛的使用RCA团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战68S-Video (Y/C)n S-Video 视频接头视频接头p比较小巧而流行p注塑成型的电缆易使用p长距传输需中继p七针接口线缆可用于音视频同步传输团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战69 这些连接头来自Nintendo GameBoy(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。
43、 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。火线 IEEE 1394 / DV团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战70 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 400 Mbps线缆长度 4.5m火线 IEEE 1394 / DV团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战71 常用于传音频可调螺钉端子结实, 可靠,快速连接Phoenix (凤凰头)团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战72 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”TRS - Tip
44、Ring Sleeve团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战73 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TRS - Tip Ring Sleeve团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战74XLR 也叫 Cannonn 单单 声道声道/立体声非平衡立体声非平衡n 也用做平衡式单声道也用做平衡式单声道n 价低,广泛使用价低,广泛使用n 麦克风常用接口麦克风常用接口n 卡侬头卡侬头团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战7515针D型口,常用于 SVGA, XGA, SXGADVI15针D型口和DVI团结团结 信赖信赖 创造
45、创造 挑战挑战76 RGBHV信号常见音视频设备与接口线序图团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战77 RGBHV信号常见音视频设备与接口线序图团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战78常见音视频设备与接口线序图n 平衡平衡/非平衡音频信号非平衡音频信号 (TRS/XLR/BNC/RCA/ Phoenix)团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战79同轴线缆同轴电缆(Coaxial cableCoaxial cable)以铜线为芯,)以铜线为芯,外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕(外导体),网外又覆盖的网状导体环绕(外导体),网外又覆盖一层保护
46、性材料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 S F T -50-3 S: 分类代号 F:绝缘 T:护套50:特性阻抗 3:芯线绝缘外径线缆团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战常见设备团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战81分配器(distributor)n 分配器是指能将分配器是指能将1路信号源分成多个相同信号源的路信号源分成多
47、个相同信号源的设备设备n 用于一路信号入,多路信号出的信号分配用于一路信号入,多路信号出的信号分配团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战82分配放大器Input 1Output 1Output 2分配放大器Output .团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战83分配器的用途团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战84 复合 S-Video 或 Y/C RGB 分量 SDI DVI 音/视频组合视频分配器的种类团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战85切换器n 切换器是指从多路信号源中挑选出一路来送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给显示或监听的设备n 用于选择不同的输入到
48、一个(或多个)输出用于选择不同的输入到一个(或多个)输出n 单输出切换器的应用单输出切换器的应用p多个信号源p单个输出n 常见规格常见规格p从从 2x1 到到 16x1团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战86切换器用途团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战87 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音视频矩阵团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战88音视频矩阵Input 1Input 2Input 3Input 4Ou
49、tput 1Output 2XOutput 3Output 4XXX团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战89 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 场间音视频矩阵团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战90 面板按键说明音视频矩阵团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战91典型矩阵应用团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战92 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
50、频显示器上的显示扫描转换器(降频器)团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战93扫描转换器(降频器)团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战94 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Video DecodingTranscodingDe-InterlacingVideo Scaling Line MultiplicationSwitching倍线器(复合视频转RGB视频转换器)团结团结 信赖信赖 创造创造 挑战挑战95 倍线器工作原理倍线器(复合视频转分量视频转换器)Line DoublingVideo ScalingLineQuadrupling团结团结 信赖信赖 创造创造