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音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 1 音视频培训资料编写解决方案 1、AV 系统概述.6 2、信号源.7 2.12.1、概述、概述.7 2.22.2、模拟信号与数字信号、模拟信号与数字信号.8 2.32.3、常见信号源分类、常见信号源分类.11 2.3.1、视频信号.11 2.3.2、音频信号.16 2.3.3、其他信号.19 2.42.4、信号接口与传输介质、信号接口与传输介质.21 2.4.1、信号接口.21 2.4.2、信号传输介质.27 2.4.3、信号类型与接插头、传输介质对照表.27 2.52.5、信号、信号转换、分配以及传输转换、分配以及传输.29 2.5.1、信号转换.29 2.5.2、信号长距离传输.31 2.5.3、信号分配设备及应用.34 2.62.6、矩阵切换器、矩阵切换器.36 2.6.1、矩阵切换的概念.36 2.6.2、矩阵切换的原理.37 2.6.3、矩阵常见参数详解.37 2.6.4、控制方式.40 2.6.5、矩阵切换器分类.41 2.72.7、高清产品工程案例、高清产品工程案例.46 音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 2 3、显示系统.52 3.13.1、概述、概述.52 3.23.2、显示设备分类、显示设备分类.52 3.2.1、显示技术与设备.52 3.2.2、投影机.52 3.33.3、图形拼接技术、图形拼接技术.64 3.3.1、图形拼接处理器.64 3.3.2、边缘融合.67 4、扩声系统.70 4.14.1、扩声系统基本器材、扩声系统基本器材.71 4.1.1、传声器（话筒）.71 4.1.2、调音台.75 4.1.3、分频器.79 4.1.4、激励器.80 4.1.5、反馈抑制器.80 4.1.6、压缩限幅器.81 4.1.7、均衡器.82 4.1.8、混音器.83 4.1.9、音频媒体矩阵.83 4.1.10、功率放大器.84 4.1.11、扬声器.87 4.24.2、音频扩声设备的连接、音频扩声设备的连接.88 4.2.1、调音台的连接.89 4.2.2、均衡器、压限器的连接：.91 4.2.3、电子分频器的连接：.91 4.2.4、反馈抑制器的连接：.92 音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 3 4.2.5、延时器的连接：.92 4.2.6、激励器的连接：.92 4.2.7、数字效果器的连接：.93 4.2.8、功放与音箱的连接：.93 4.34.3、音响系统常用接插头、线材、音响系统常用接插头、线材.94 4.3.1、音频信号连接方式.94 4.3.2、专业音响常用的接插件.95 4.3.3、不同接插件间的焊接方法.100 4.3.4、常用线材.107 4.3.4、常用线材.108 4.44.4、音响系统主要技术指标音响系统主要技术指标.110 4.54.5、音响系、音响系统中相关术语详解统中相关术语详解.111 5、智能数字会议系统.113 5.15.1、会议系统发展过程、会议系统发展过程.113 5.25.2、本地会议系统、本地会议系统.114 5.2.1、有线手拉手会议系统.114 5.2.1、智能数字会议主机.115 5.2.2、智能数字会议单元.116 5.2.3、相关配件及线材.118 5.2.4、4 系列智能数字会讨挂载数据参考.118 5.2.5、案例：CREATOR 智能数字会议系统应用.120 5.2.6、本地无线会议系统.125 5.35.3、同声传译、同声传译.130 5.3.1、同声传译的含义.130 5.3.2、传统会议翻译模式.130 5.3.3、现代同声传译模式.132 音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 4 5.3.4、同声传译的传输方式.132 5.3.5、CREATOR 无线红外同声传译系统.135 5.3.6、CREATOR 会讨软件使用说明.150 5.45.4、电话会议系统、电话会议系统.150 5.4.1、概述.150 5.4.2、系统构成.151 5.4.3、系统功能.152 5.55.5、远程视频会议、远程视频会议.152 5.5.1、电视电话会议.152 5.5.2、软件式视频通讯终端.154 6、音视频信号采集、录播系统.154 6.16.1 概述概述.154 6.26.2、视频采集、录播设备、视频采集、录播设备.155 6.2.1、视频采集卡.155 6.2.2、DVD 机.157 6.2.3、DVR 机.158 6.2.4、VCD 机.159 6.2.5、VOD 系统.159 6.2.6、.摄像机.160 7、环境.168 7.17.1、概述、概述.168 7.27.2、环境种类、环境种类.169 7.37.3、声学环境设计、声学环境设计.171 7.3.1、声学环境.171 7.3.2、音质设计.172 7.3.3、噪声控制.172 音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 5 7.7.4 4、光学环境设计、光学环境设计.174 7.4.1、视频会议室灯光设计与光线要求.174 8、智能集中控制系统.176 8.18.1、智能集中控制、智能集中控制系统概述系统概述.176 8.28.2、智能集中控制系统的定义、智能集中控制系统的定义.176 8.38.3、智能集中控制系统的构成、智能集中控制系统的构成.176 8.48.4、智能集中控制系统的分类、智能集中控制系统的分类.177 8.58.5、智能集中控制系统的特点、智能集中控制系统的特点.177 8.68.6、智能集中控制系统的应用、智能集中控制系统的应用.178 8.78.7、智能集中控制系统详解、智能集中控制系统详解.178 8.7.1、智能性中控主机部分.178 8.7.2、网络型智能中控主机部分.183 8.7.3、人机界面.184 8.7.4、总线模块.189 8.7.5、网络 LAN 口控制.195 8.7.6、CREATOR 智能集中控制系统编程软件介绍.197 9、系统技术解决方案.197 9.19.1、技术解决方案的意义、技术解决方案的意义.197 9.29.2、技术解决方案的组成、技术解决方案的组成.198 9.2.1、项目系统分析.198 9.2.2、项目系统设计.198 9.3 9.3 技术方案技术方案.200 9.3.1 定义系统构架.200 9.3.2 技术设计.201 9.4 AV9.4 AV 系统连接例图：系统连接例图：.204 9.5 9.5 实例：多媒体会议室配置说明和设备清单实例：多媒体会议室配置说明和设备清单.210 音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 6 10、设备连接线材.214 10.110.1、视频线材、视频线材.214 10.210.2、音频线材与接头、音频线材与接头.218 10.3 10.3 会讨线缆、转接头会讨线缆、转接头.221 10.410.4、中控线材与焊接、中控线材与焊接.225 10.4.1 触摸屏的连接：.225 10.4.2 电源控制模块：.227 10.4.3 调光器连接：.229 10.4.4 音量控制器连接：.230 10.4.5 CR-NET 总线接线：.231 11.常用专业术语.232 11111 1 矩阵矩阵切换器切换器.232 11112 2 中央集中控制系统中央集中控制系统.233 11113 3 图形处理器图形处理器.234 11114 4 音频专业术语音频专业术语.235 1、AV 系统概述 步入 21 世纪，音视频行业已经成为具有规模化；自主研发、生产化；产品多样化；功能化的音视频产业。结合 3C 产业技术融入，以数字音视频技术为核心新兴电子产品不断涌现，产品更加数字化、功能集中化、智能化。在丰富消费电子产品市场的同时，音视频产品已发展为一整套完整的 AV 系统。AV 系统行业已处在发展的快速道。AV 系统已经深入到各个行业：政府、部队、公安、企业、学校、电力、水利、银行等，同时也在逐步的走入个人生活：个人影音室、家居等。AV 系统产品由于数字化和网络化的变革融合逐步完成从模拟到数字的转变；从有线到无线的转变；从单一设备操作到集中音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 7 控制的转变；从本端管理到远程控制的转变。近年来，AV 系统由于其应用价值的提高。在工程项目中得到了更好的引入，成为弱电项目中重要组成部分。获取高质量的图象和完美的音质，都离不开 AV 系统集成。随着音频与视频领域的技术发展，产品科技含量大幅提高，AV 系统行业面对着新的机遇与挑战，产品功能更合理；系统配置更优化；系统控制更简单；系统将更加开放。AV 系统的设计将艺术化、附以思想和理念，打造更加人性化、智能化的 AV 系统。2、信号源 2.1、概述 AV 系统中的信号源是主体，整套的系统是根据功能和信号来设的先进程度。信号在系统中按传输的过程可以分为：信号源、信号传输、信号显示等。计。功能的实现是依靠信号来完成；信号是功能设计的必要因素。准确的讲：信号的处理不佳，功能即使实现，也是不完整的。信号的处理也直观的体现了整套系统 信号源：顾名思义只信号的源头，信号开始、信号发起的地方。信号源按种类，可以分为：VGA 信号（计算机信号）、VIDEO 信号（视频信号）、AUDIO信号（音频信号）、DVI 信号、HDMI 信号、IR 信号（红外信号）、RF 信号（射频信号）、网络信号、控制（RS232、RS422、RS485）信号等；按分辨率分为：标清和高清；按传导技术分为：模拟和数字。根据使用的信号源不同，传输的方式也不相同，到显示设备的配制也不相同。正确的认识信号源、了解信号源、使用信号源，有助于更好的设计整套系统。音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 8 2.2、模拟信号与数字信号 21 世纪是信息时代信息技术的迅猛发展和广泛应用为教学提供了丰富的学习资源，所以我们有必要了解信号的传输常用两种模式模拟信号和数字信号如图 1 所示；模拟信号指的是在时间上连续的(不间断)，幅度大小也是连续不间断变化的信号(传统的音频信号、视频信号都是这种信号)数字信号指的是时间轴上是离散的(不连续)数值，但幅度却是固定不变的信号，即用二进制 1、0 记录信号，反映到图象上是用高、低电压表示的脉冲信号，如图 2 所示。模拟信号传输过程中，先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号(因此叫做“模拟”)，再通过有线或无线的方式传输出去，电信号被接收下来后，通过接收设备还原成信息信号，如图 3 所示，音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 9 图 3 音频模拟信号传输过程示意图 近百年以来，无论是有线相连的电话，还是无线发送的广播电视，很长的时间内都是用模拟信号来传递信号的模拟信号同原来的信号在波形上几乎“一模一样”，似乎应该达到很好的传输效果，然而事实恰恰相反，过去我们打电话时常常遇到听不清、杂音大的现象；广播电台转播的交响乐与去现场听乐队演奏相比总有较大的欠缺；电视图像上也时有雪花点闪烁这是什么原因呢?原来，信号在传输过程中要经过许多处理和转送，这些设备难免要产生一些噪音和干扰，此外，如果是有线传输，线路附近的电气设备也要产生电磁干扰，如果是无线传送，则更加“开放”，天空中的各种干扰根本无法抗拒；这些干扰很容易引起信号失真，也会带来一些噪声。这些失真和附加的噪声还会随着传送的距离的增加而积累起来，严重影响通信质量。对此，人们想了许多方法：一种是采取各种措施来抗干扰，如提高信息处理设备的质量，尽量减少它产生的噪音，又如给传输线加上屏蔽；再如采用调频载波代替调幅载波等。但是，这些办法都不能从根本上解决干扰的问题。另一种办法是设法去除信号中的噪声，把失真的信号恢复过来，但是，对于模拟信号来说，由于无法从已失真的信号准确地推知出原来不失真的信号，因此这种方法也是无效的。20 世纪 70 年代后，人们逐渐掌握了利用数字信号进行通信，近年来数字技术高速发展，当今社会已是名副其实的数字时代。数字信号进行通信与模拟信号通信有何不同呢?音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 10 从原始信号转换到数字信号一般要经过抽样、量化和编码这样三个过程，如图 4 所示。抽样是指每隔一小段时间，取原始信号的一个值间隔时间越短，单位时间内取的样值也越多，这样取出的一组值也就越接近原来的信号。抽样以后要进行量化，正如我们常常把 成绩 80100 分以上归为优，6079 分归为及格，60 分以下归为不及格一样，量化就是把取出的各种各样的样值仅用我们指定的若干个值来表示。在上面的成绩“量化”中，我们就是把 0100 分仅用三个度“优”、“及格”、“不及格”来量化。最后就是编码，把量化后的值分别编成仅由“0”和“1”这两个数字组成的序列，由脉冲信号发生器生成相应的数字信号。这样就可以用数字信号进行传送了。图 4 模拟信号转化为数宇信号过程的示意图 在上面的转换过程中，我们似乎损失了一些信息；我们不是取原始信号的全部值，而是隔一段时间取一个样值；在量化时又把这些样值归为指定的若干个值，这就好像做了四舍五人的近似一样。但这些损失是很值得的，因为最后形成的数字信号抗干扰能力特别强，何况我们一般都把时间间隔取得非常短，量化时指定的值又取得足够多而且很密集，信息损失其实很少。数字信号只有两种状态，即 1 和 0，如果它受到了干扰，使得我们在某时收到了一个 09，那么我们就有几乎绝对的把握认为原来的信号应该是 1，于是予以恢复除非干扰特别强，把原来的信号变到 o5 左右但我们考虑的干扰毕竟是偶然的、随机的，这种情况一般不会大量发生，如果大量发生，破坏了一段信号，那就得考虑是否设备出了故障或人为的有意破坏 数字信号的优点很多，首先是抗干扰的能力特别强，它不但可以用于通信技术，而且还可以用于信息处理技术，目前时髦的高保真音响、高清晰度电视、VCD、DVD 激光机都采用了数字信号处理技术其次我们现在使用的电子计算机都是数字的，它们处理的信号就是数字信号在通信上使用了数字信号，就可以很方便地将计算机与通信结合起来，将计算机处理信息的优势用于通信事业如现在的电话通信中采用了程控数字交换机，用计算机来代替接线员的工作，不仅接线迅速准确，而且占地小、效率高，省去不少人工和设备，使电话通信产生了一个质的飞跃再次，数字信号便于存储，音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 11 现在流行的 CD 和 MP3 唱盘，VCD 和 DVD 视盘及电脑光盘都是用数字信号来存储信息的此外，数字通信还可以兼容电话、电报、数据和图像等多类信息的传递，能在同一条线路上传送电话、有线电视、计算机等多种信息。数字信号还便于加密和纠错，具有较强的保密性和可靠性。2.3、常见信号源分类 2.3.1、视频信号 2.3.1.1、视频信号分类 VGA 信号：VGA（Video Graphics Array）即显示绘图阵列，是 IBM 于 1987 年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA 支持在 640X480 的较高分辨率下同时显示 16 种色彩或 256 种灰度，同时在 320X240 分辨率下可以同时显示 256 种颜色。VGA 由于良好的性能迅速开始流行，厂商们纷纷在 VGA 基础上加以扩充，如将显存提高至 1M 并使其支持更高分辨率如 800X600 或 1024X768、1280X800、1600X1200 等，这些扩充的模式就称之为 VESA(Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会)的 Super VGA 模式，简称 SVGA，现在的显卡和显示器都支持 SVGA 模式。VGA 信号的组成分为五种：RGBHV，分别是红绿蓝三原色和行场同步信号。VGA 传输距离非常短，实际工程中为了传输更远的距离，人们把 VGA 线拆开，将 RGBHV 五种信号分离出来，分别用五根同轴电缆传输，这种传输方式叫 RGB 传输，习惯上这种信号也叫 RGB 信号。本质上 RGB 和 VGA 是没有什么区别的，VGA 或 RGB 在传输上使用不同的线材，使用的接头不同，所以在传输的距离上 VGA 多为 10 米以内，RGB 可以达到约 30 米。AV 信号（视频、音频）：AV 端口（又称复合端口）原文为 Composite video connector，是家用影音电器用来传送类比视讯如 NTSC、PAL、SECAM 的常见端口。AV 端口通常是黄色的 RCA 端口，配合两条红色与白色的 RCA 端口传送音讯。在专业应用当中，也有使用 BNC 端口以求获得更佳讯号品质。在 AV 端口中传送的是类比电视讯号的三个来源要素：Y、U、V，以及作为同步化基准的脉冲信号。Y 代表影像的亮度(luminance，又称 brightness)，并且包含了同步脉冲，只要有 Y 信号存在就可以看到黑白的电视影像。U 信号与 V 信号之间承载了颜色的资料，U 和 V 先被混合成一个信号中的两组正交音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 12 相位（此混合后的信号称为彩度(chrominance)），再与 Y 信号作加总。因为 Y 是基频信号而 UV 是与载波混合在一起，所以这个加总的动作等同于分频多工。DVI 信号：DVI（Digital Visual Interface）接口，即数字视频接口。它是 1999 年由 Silicon Image、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成 DDWG（Digital Display Working Group，数字显示工作组）推出的接口标准。DVI 接口是以 Silicon Image 公司的 PanalLink 接口技术为基础，基于 TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）电子协议作为基本电气连接。这里稍微提及一下 TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）也被称为最小化传输差分信号，是指通过异或及异或非等逻辑算法将原始信号数据转换成 10 位，前 8 为数据由原始信号经运算后获得，第 9 位指示运算的方式，第 10 位用来对应直流平衡（DC-balanced，就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零，电平转化实现不同逻辑接口间的匹配），转换后的数据以差分传动方式传送。这种算法使得被传输信号过渡过程的上冲和下冲减小，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的速度和可靠性。TMDS 是一种微分信号机制，可以将像素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照 TMDS 协议编码后通过 TMDS 通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。一个 DVI 显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡 PCB 上；而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图象。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。在模拟显示方式中，将待显示的数字 R.G.B 信号（8bit 并行信号）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，随后由数字信号在 TFT LCD source driver 中通过 DAC 转换变成模拟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发光，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模拟的转换过程，信号损失较大（一次 A/D，D/A 过程将在频谱上损失 6dB，带宽最大保留为像素时钟的 1/2），并且会存在诸如拖尾，模糊，重影等传输问题。当前带有数字接口的计算机显卡已经相当普遍，甚至笔记本电脑也配备了DVI 接口，显示设备中也是越来越多的设备带有数字信号接口，因此数字数字方式的应用环境已经成熟。DVI 原理上是将待显示的 R.G.B 数字信号与 H.V 信号进行组合编码，每个像素点按 10bit 的数字信号按最小非归零编码方式进行并串转换，把编码后的 R.G.B 数字串行码流与像素时钟等 4 个信号按照平衡方式进行传输，其每路码流速率为原像素点时钟的 10 倍，以 102476870 的分辨率为例，码流时钟为 70MHz10，折合为 0.7GHZ。一般 DVI1.0 的码流在 0.24GHZ 到 1.65GHZ 之间。音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 13 DVI 有 DVI1.0 和 DVI2.0 两种标准，其中 DVI1.0 仅用了其中的一组信号传输信道，传输图像的最高像素时钟为 165M（1600RGB*120060Hz，UXGA），信道中的最高信号传输码流为 1.65GHz。DVI2.0 则用了全部的两组信号传输信道，传输图像的最高像素时钟为 330M，每组信道中的最高信号传输码流也为 1.65GHz。HDMI 信号 HDMI（HighDefinition Multimedia Interface）又被称为高清晰度多媒体接口，是首个支持在单线缆上传输，不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI 接口由 Silicon Image 美国晶像公司倡导，联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商联合成立的工作组共同开发的。HDMI 源于 DVI 接口技术，它们主要是以美国晶像公司的 TMDS 信号传输技术为核心，这也就是为何 HDMI 接口和 DVI 接口能够通过转接头相互转换的原因。美国晶像公司是 HDMI 八个发起者中唯一的集成电路设计制造公司，是高速串行数据传输技术领域的领导厂商，TMDS 信号传输技术就是它们开发出来的。一般情况下，HDMI 连接由一对信号源和接受器组成，有时候一个系统中也可以包含多个 HDMI 输入或者输出设备。每个 HDMI 信号输入接口都可以依据标准接收连接器的信息，同样信号输出接口也会携带所有的信号信息。HDMI 数据线和接收器包括三个不同的 TMDS 数据信息通道和一个时钟通道，这些通道支持视频、音频数据和附加信息，视频、音频数据和附加信息通过三个通道传送到接收器上，而视频的像素时钟则通过 TMDS 时钟通道传送，接收器接受这个频率参数之后，再还原另外三个数据信息通道传递过来的信息。HDMI 在针脚上和 DVI 兼容，只是采用了不同的封装。与 DVI 相比，HDMI 可以传输数字音频信号，并增加了对 HDCP 的支持，同时提供了更好的 DDC可选功能。HDMI 支持 5Gbps 的数据传输率，最远可传输 15 米，足以应付一个 1080p 的视频和一个 8 声道的音频信号；此外 HDMI 支持 EDID、DDC2B，因此具有 HDMI 的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式；HDMI 接口支持 HDCP 协议。2.3.1.2、视频常用名词解释 场频(Vertical Scan Frequency)：又称为“垂直扫描频率”，也就是屏幕的刷新频率。指每秒钟屏幕刷新的次数，通常以赫兹(Hz)单位，它可以理解为每秒钟刷新屏幕的次数，以 85Hz刷新率为例，表示屏幕上的内容每秒钟刷新 85 次。行频和场频结合在一起就可以决定分辨率的高低。另外它与图像内容的变化没有任何关系，即便屏幕上显示的是静止图像，电子枪也照常更新。垂直扫描频率越高，所感受到的闪烁情况也就越不明显，因此眼睛也就越不容易疲劳。音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 14 行频(Horizontal Scan Frequency)：指电子枪每秒在荧光屏上扫描过的水平线数量，等于“行数场频”。显而易见，行频是一个综合分辨率和场频的参数，其值越大就意味着显示器可以提供的分辨率越高，稳定性越好。以 800600 的分辨率、85Hz 的场频为例，显示器的行频至少应为“60085=51kHz”(注意场频的单位是 kHz)。视频带宽(Band Width)：视频带宽指每秒钟电子枪扫描过的总像素数，等于“水平分辨率垂直分辨率场频”。但通过上述公式计算出的视频带宽只是理论值，在实际应用中，为了避免图像边缘的信号衰减，保持图像四周清晰，电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸，水平方向通常要大 25%，垂直方向要大 8%，就是所谓的“扫描系数”所以实际视频带宽的计算公式为“水平分辨率125%垂直分辨率108%”。如要显示 800600 分辨率的画面，并达到 85Hz 的刷新频率则实际带宽为“80060085135%=55.1MHz”(带宽单位为 MHz)。像素钟（pixel clock）：又称点时钟，为上述视频带宽的计算方法。分辨率(Resolution)：分辨率是一个表示平面图像精细程度的概念，通常它是以横向和纵向点的数量来衡量的，表示成水平点数垂直点数的形式。在一个固定的平面内，分辨率越高，意味着可使用的点数越多，图像越细致。辨率通常是以像素数来计量的，如：640480，其像素数为 307200。注：640 为水平像素数，480为垂直像素数。2.3.1.3、电视制式标准 NTSC 是 National Television Standards Committee 的缩写，意思是“（美国）国家电视标准委员会”NTSC 信号是不能直接兼容于计算机系统的。NTSC 电视全屏图像的每一帧有 525 条水平线。这些线是从左到右从上到下排列的。每隔一条线是跳跃的。所以每一个完整的帧需要扫描两次屏幕：第一次扫描是奇数线，另一次扫描是偶数线。每次半帧屏幕扫描需要大约 1/60 秒；整帧扫描需要 1/30 秒。音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 15 NTSC 电视标准，每秒 29.97 帧（简化为 30 帧），电视扫描线为 525 线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化 NTSC 电视标准分辨率为 720*480,24 比特的色彩位深，画面的宽高比为 4：3。NTSC 电视标准用于美、日等国家和地区。场频为每秒 60 场，帧频为每秒 30 帧，扫描线为 525 行。PAL 制式：NTSC 和 PAL 属于全球两大主要的电视广播制式，但是由于系统投射颜色影像的频率而有所不同。PAL 是 Phase Alternating Line(逐行倒相)的缩写。它是西德在 1962 年指定的彩色电视广播标准，它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法，它对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化克服了，NTSC 制相位敏感造成色彩失真的缺点。西德、英国等一些西欧国家，新加坡、中国大陆及香港，澳大利亚、新西兰等国家采用这种制式。PAL”有时亦被用来指 625 线，每秒 25 格，隔行扫描，PAL 色彩编码的电视制式。PAL 制式中根据不同的参数细节，又可以进一步划分为 G、I、D 等制式，其中 PALD 制是我国大陆采用的制式。这两种制式是不能互相兼容的，如果在 PAL 制式的电视上播放 NTSC的影像，画面将变成黑白，NTSC 制式的也是一样。PAL 电视标准，每秒 25 帧，电视扫描线为 625 线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化 PAL 电视标准分辨率为 720*576,24 比特的色彩位深，画面的宽高比为 4：3,PAL 电视标准用于中国、欧洲等国家和地区，PAL 制电视的供电频率为 50Hz，场频为每秒 50 场，帧频为每秒 25 帧，扫描线为 625 行，图像信号带宽分别为 4.2MHz、5.5MHz、5.6MHz 等。SECAM 制式，又称塞康制。SECAM 是法语 Sequential Couleur a memoire（顺序传送彩色与存贮）的缩写。它是为了克服 NTSC 制的色调失真而出现的另一彩色电视制式。SECAM 制的主要特点是逐行顺序传送色差信号 RY 和 BY。由于在同一时间内传输通道中只传送一个色差信号，因而从根本上避免了两个色差发量的相互串扰。亮度信号 Y 仍是每行都必须传送的，所以 SECAM 制是一种顺序一同时制。SECAM 制式在信号传输过程中，亮度信号每行传送，而两个色差信号则逐行依次传送，即用行错开传输时间的办法来避免同时传输时所产生的串色以及由其造成的彩色失真。SECAM 制式不怕干扰，彩色效果好，但兼容性差。SECAM 制式参数，帧频每秒 25 帧，扫描线 625 行，隔行扫描，画面比例 4:3，分辨率为 720576，约 40 万像素，亮度带宽 6.0MHz。2.3.1.4、标清与高清 在 AV 系统中经常会听到“标清”和“高清”的名词，谈到信号时更是如此。我们习惯性的把会议室的信号用“标清”和“高清”来区分。因为，“标清”和“高清”的区别，决定了我们在系统中设计、使用显示设备、传输设备等，只有清晰的区分了信号的“标清”和“高清”，才能设计最优化的系统。标清，是物理分辨率在 720p 以下的一种视频格式。720p 是指视频的垂直分辨率为 720 线逐行扫描。具体就是指分辨率在 400 线左右的 VCD（300 线音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 16 左右）、DVD（500 线左或）、电视节目等“标清”视频格式，即标准清晰度。高清，物理分辨率达到 720p 以上则称作为高清,(英文表述 High Definition)简称 HD。关于高清的标准，国际上公认的有两条:视频垂直分辨率超过720p 或 1080i;视频宽纵比为 16:9。“标清”和“高清”在必要的时候是可以相互转换的，但需要专业的设备。通常情况下：“标清”转“高清”是底转高的过程，图象质量会有所提高，但不会有质变；“高清”转“标清”是高转底的过程，图象质量损失较严重，在实际工程中不可取。2.3.2、音频信号 音频信号是带有语音、音乐和音效的有规律的声波的频率、幅度变化信息载体。根据声波的特征，可把音频信息分类为规则音频和不规则声音。其中规则音频又可以分为语音、音乐和音效。规则音频是一种连续变化的模拟信号，可用一条连续的曲线来表示，称为声波。声音的三个要素是音调、音强和音色。声波或正弦波有三个重要参数：频率 0、幅度 A n 和相位 n，这也就决定了音频信号的特征。声波每秒的振动次数称为频率，频率在 20Hz20KHz 之间称为声波；频率大于 20KHz 称为超声波；频率小于 20Hz 称为次声波。超声波和次声波人耳是听不到的，地震波和海啸都是次声波。有些动物的耳朵比人类要灵敏得多，比如蝙蝠就能听到超声波。世界上很少存在单一频率的 纯音，我们所听到的声音大都是各种频率的复合音，如乐器发出的单音就是周期性的复合音，语音则是非周期性的复合音。让我们对声音的频率有一个比较直观的概念：大鼓的蓬蓬声频率很低，大约在数十赫兹左右；人的语音频率范围主要在 200 Hz 到 4000 Hz 之间；锣声、铃声的频率大约在 2000 Hz 到 3000 Hz 左右；在人类语音中，女声比男声频率要高一点；童声要比成人频率高一点；啊啊声频率较低，咿咿声频率稍高，嗤嗤、嘶嘶声频率最高。知道这一点很有用。高频和低频是相对的，在语音范围中，通常把 1000 Hz 以上的区域称为高频区，500 Hz-1000 Hz的区域称为中频区，低于 500 Hz 的区域称为低频区。周期是信号每振动一次所需要的时间。相位则代表信号波形的度量。声音最简单的形式为纯音，它是正弦波。日常生活中所遇到的绝大多数声音是波形复杂的复合声音，可看作是由纯音复合而成的。音视频音视频设计设计顾问顾问：余余迪迪 联系联系方式方式：1861102293318611022933 17 2.3.2.1、平衡信号与非平衡信号 声波转变成电信号后，如果直接传送就是非平衡信号，如果把信号反相（中间差一个 Pi），然后同时传送反相的信号和原始信号，就叫做平衡信号，平衡信号送入差动放大器，原信号和反相位信号相减，得到加强的原始信号，由于在传送中，两条线路受到的干扰差不多，在相减的过程中，减掉了一样的干扰信号，因此更加抗干扰。这种在平衡式信号线中抑制两极导线中所共同有的噪声的现象便称为共模抑制。所以平衡线路只需要在输入输出信号增加一个差动放大器就可以实现。2.3.2.2、音频常用名词解释 声压 一提起大气压，我们都很熟悉，空气中原来就有比较恒定的静压力，只是我们经常生活在这个环境中感觉不到它的存在罢了，我们把这个比较恒定的静压力称为大气压，一个标准大气压叫 1 巴(bar）。从物理学的角度理解，大气压是空气分子的不规则运动及相互排斥所引起的。当空气中出现一种声音时，声音所产生的振动使空气分子在这个基础上产生有规律、有指向性的运动，改变了原来比较恒定的静压力，引起比原来静压力增高的量值就叫声压。换句话说，由于声音的存在，使空气发生一个小小的扰动，就可以使原来处于平衡状态的大气压力增添一微小的声压，并迅速向各个方向传播。声压历来用微巴(bar）作为度量单位，它是巴(bar）的百万分之一。近年来，国际上统一用帕作为声压的度量单位，帕的全称为帕斯卡(Pascal，Pa）。1 帕等于 1 牛米 2，1 巴等于 105 帕。声波的震动可以使空气形成压缩状态和稀疏状态，从而造成原来大气静压力的增加或减少，所以声压的值可以是正值，有时也可以是负值。通常我们说的声压指的是它的有效值，所以实际上声压总是正值。声音产生的压力同声音的强度一样，变化范围极大。因此度量声压的大小，同样采用对数(数学里以 10 为底的对数，又叫常用对数）关系表达比较方便，由此引出声学的另一个概念声压级。声压级 物理学家引入了声压级（SPL）来描述声音的大小：我们把一很小的声压 p0=2 10-5 帕作为参考声压，把所要测量的声压 p 与参考声压 p0 的比值取常用对数后乘以 20 得到的数值称为声压级，声压级是听力学中最重要的参数之一，单位是分贝（dB）。正常人刚能听到的微弱声音的声压是 210-5Pa，称为人耳的听阈；使人耳感觉疼痛的声压为 20Pa，称为人耳的痛阈。考虑到人对声音响度感觉与声音强度的对数成比例，所以引用了声