2022年《广播电视技术概论》知识总结.docx
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1、广播电视技术概论第一章概述小结一、广播的定义 :一种“定点发送、群点接收 ”的通信方式;“广播”的两层含义:1、泛指 :通过无线电波或有线系统向广大听众或观众传送节目的过程;2、特指 :声音广播;二、广播电视的特点 :1、形象化 :以声音和图像的形式来传递信息;2、准时性 :以电波传播的速度来传送信息;3、广泛性 :掩盖范畴最广泛的一种传播媒介;三、广播电视的进展沿革1、三代广播: (第一代) AM- 调幅声音广播, (其次代) FM- 调频声音广播, (第三代)DAB- 数字声音广播;2、三代电视:(第一代)黑白电视广播, (其次代)彩色电视广播, (第三代)数字电视和高清楚度电视广播;四、
2、广播电视系统的基本组成和作用1、节目制作与播出:利用必要的广播电视设备及技术手段制作出符合标准的广播电视节目信号,并按肯定的时间次序(节目表)将其播出到发送传输端;2、发送与传输 :将广播电视节目信号进行肯定的技术处理(如编码、调制等)后,经过某种传输方式(如地面射频传输、卫星广播、有线传输等)传送到接收端;3、接收与重现 :接收广播电视节目信号,并对其进行必要的处理和变换,最终仍原成图像及声音;4、监测网 :对广播电视链路中的各个环节进行信号的监测,准时明白播出安全的播出的质量情形;五、广播电视的基本传输方式1、地面无线电开路传输:主要业务有调幅中、短波广播、调频广播、VHF/UHF频段电视
3、广播等;( 1)调幅广播 :中波 MW 调幅广播的频率范畴是526.5 1605.5kHz ,每个频道的带宽为 9 kHz ,共划分为 120 频道; 主要是地波传播; 短波广播 SW 的频率范畴是 2.3 26.1 M Hz ,每个频道带宽是10 k Hz ,;主要是天波传播;( 2)调频广播 :频率范畴为 87 108 M Hz ,每套调频节目所占带宽为200 k Hz 空间波直线传播(视距) ;( 3) VHF/UHF 地面电视广播 :每个频道带宽是 8 M Hz ,共支配了 68 个标准频道, 从 DS-1 到 DS-68 ,其中,甚高频(米波) VHF 的标准频道从 DS-1 到 D
4、S-12 ;特高频(分米波)的标准频道从 DS-13 到 DS-68 ,空间波直线传播(视距) ;2、有线网络传输 :利用同轴电缆、光缆等媒介进行传输,通过肯定的安排网络,为用户供应多套广播电视节目的网络系统;( 1) CATV 增补频道划分 : 111-167MHz 有 Z-1 Z-7 的 8 个频道, 223-463MHz有Z-8 Z-37 的 30 个频道, 566-606MHz 有 Z-38 Z-42 的 5 个频道,合计 42 个增补频道;( 2)双向 HFC 网波段划分表波段频率范畴业务内容上行窄带数据业务、 网络治理Ra: 5.0-20.2MHzR上行业务 (上行)Rb : 20
5、.2-58.6MHz上行宽带数据业务上行窄带数据业务、 网络治理Rc : 58.6-65.0MHz(上行)X65-87 MHz过渡带FM87-108MHz广播业务模拟电视及数字电视广播下行业务A110-1000MHz网络治理掌握(下行)下行宽带数据业务( 3)现有 CATV 系统下行参数表上限频率标准频道增补频道可传模拟电视套数300MHzDS-6 DS-12Z-1 Z-1623450MHzDS-6 DS-12Z-1 Z-3542550MHzDS-6 DS-22Z-1 Z-3754750MHzDS-6 DS-42Z-1 Z-4279860MHzDS-6 DS-56Z-1 Z-42933、卫星传
6、输 :利用地球同步卫星上的转发器进行信号的传输;广播电视卫星传输主要使用频段:( 1) C 频段( 3.7 4.2 GHz ):有 24 个频道;( 2) Ku 频段( 11.7 12.75 GHz ):有 24 个频道;4、增加两种新的传输方式:( 1)因特网广播( 2)移动多媒体广播六、广播电视制播设备和技术1、声音信号 :录音室(或播音室) 、传声器、拾音技术、调音台、录音设备、声音节目的编辑加工设备、高质量的监听系统等;2、图像信号 :演播室、摄像机、录像机、编辑制作设备、视频切换台等;七、接收与重现1、接收设备 :在接收端接收所传送的信号,并经过肯定的处理及变换后送往显示器或扬声器进
7、行音像重现的设备;2、三种基本接收方式 :有线接收、地面无线接收、卫星接收;3、终端设备 :(1)扬声器:将音频信号转换成声音信号的电声转换设备;( 2)显示器:将视频信号转换成光图像的电光转换设备;八、广播、电视监测1、监测方式:固定监测、流淌监测、遥控监测;2、传输方式3、工作频段:无线传输、有线传输、卫星传输;:中波广播、短波广播、调频广播、地面电视、有线电视、卫星电视;4、监测数据 :开路监测(服务区内某接收点动态监测)、闭路监测(通路有限范畴内信号传输的监测) ;5、四个监测网 :卫星数字电视监测网、有线广播电视监测网、无线广播电视监测网、海外广播电视监测网;其次章声音广播基础学问小
8、结一、声音 :物体振动产生的声波通过介质对人耳产生的感觉;(一)声音产生和传播1、声音的产生 :粒子波动运动的结果,由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质发生波动产生;2、声音的传播 :必需通过空气或其它的媒质形成声波进行传播;3、声音的传播特性:( 1)声源的方向性, ( 2)声波的反射和折射, ( 3)声波的衍射与散射;(二)描述声波的基本参量1、频率 :空气密度和压力每秒钟变化的次数,常用符号f 表示,单位是赫兹( Hz );2、周期 :一个声波完成一次振动所需要的时间,用符号T 表示,单位为秒(s);3、波长 :声波在一个周期的时间内传播的距离,用符号表示,单位通常为米(m);4、传播速
9、度 :声波每秒内传播的距离,用符号表示,单位为米 / 秒( m/s);(三)表征声音强弱的参量2-51、声压 : 声波引起的交变压强 ,单位是帕( Pa =1N/m) 基准声压 =2 10Pa ;2、声功率 : 声源在单位时间内向外辐射的总声能,声源辐射功率;单位是瓦( W );3、声强 :声波能流密度,穿过垂直于声波传播方向上单位面积内的声功率,用符号 I表示,单位是W/ m 2; 基准声强 (参考声强) =10-12 W/ m 2;声强与声压的平方成正比关系;(四)声音的三要素1、响度(声音的大小) :人耳对声音强弱的主观感觉;可用声压级表示;与声波的幅度亲密相关;2、音调(声音频率的高低
10、):人耳对声音高低的感觉;与声波的基波频率亲密相关;人能听到声音的范畴是20Hz20kHz ;3、音色(声音的特色):人耳对各种频率、各种强度的声波的综合反应;与声波的频谱(波形)亲密相关;(五)电平和分贝的概念1、电平的定义 :某点功率 P1 与选定基准功率 P0 之比的对数关系,用分贝表示;P1dB = 10lgP 1/P0dB2、电平的性质 :描述功率的物理量;3、肯定电平: 由于可采纳不同的基准电平P0,所以形成不同的分贝制;当 P 0=1W 时,就称 P1dB 的值为以分贝瓦dBW 为单位的肯定功率电平;当 P 0 =1mW 时,就称 P1dB 的值为以分贝毫瓦 dBm为单位的肯定功
11、率电平;在射频和视频系统中,如阻抗同为 z=75 时,就电平 P1dB = 10lgP 1/P0 =10lgU 2 2/z2/ U 12/z1 = 20lg U 2/U 1+ 10lgz 1 / z2 = 20 lg U 1/U0 dB ;当 P 0 =1mV 2 /75 =0.0133 时W,就称 P1dB 的值为以分贝毫伏dBmV 为单位的肯定电压电平;当P 0 =1 V2 /75 =0.0133pW时,就称 P1dB 的值为以分贝微伏dB V为 单位的肯定电压电平;dB0 dBW0 dBm0 dBmV0 dB V30 dB48.75 dB60 dB在音频系统中,如阻抗同为z =600 时
12、,当 P 0 =0.775V 2 /600 =1 mW ,就称 P1dB的值为以分贝音频单位dBu 为单位的肯定电压电平;4、相对电平 :用分贝表示两个电平的相对大小;设测量点 2 和测量点 1 处的功率分别为 P2 和 P1,电压分别为 U 2 和 U 1,阻抗分别为 z2 和 z1 ,就 P2 相对于 P1 的相对电平可表示为 AdB= 10lgP 2/P1 = 10lgP 2- 10lgP 1 = P2 dB - P 1 dB=10lgU 22/z2 / U 12/z1 = 20lg U 2/U1+ 10lgz 1 / z2 当 z2 = z 1 时, AdB= 20 lg U2/U1
13、dBAdB0 ,放大器; AdB 0 ,衰减器; AdB=0 ,保持器;5、常用分贝制之间的转换:0 dBW=30 dBmW, 0 dBmW =48.75 dBmV, 0 dBmV=60 dB V6、电信号分贝值的几种表示方法:( 1)功率放大倍数 = 10lgPo/Pi dB( 2)功率信噪比 =10lgS/N dB( 3)电压放大倍数 =20lgUo/Ui dB( 4)功率电平级 =10lgP/Pr dB( 5)电压电平级 =20lgU/Ur( dB )7、分贝速算简表真数 x10lg xdB20lg xdB10023634.759.54612571467.7515.578.5178918
14、99.519101020二、传声器和扬声器(一)传声器1、作用 :将声音振动转变为相应的电流变化的换能器件;声能机械能电能2、常用 :动圈传声器和电容传声器;3、原理 :( 1)声波接收器:感应外界的声波并将其转换成相应的机械振动(声能机械能 ),( 2)力 /电换能器:将机械振动转换成相应的电信号(机械能电能转换);(二)扬声器1、作用 :将按声音变化的电信号转换为声音信号的换能器件;电能机械能声能2、种类 :电动式、压电式、舌簧式等;3、原理 :( 1)通过交变电流的音圈在电磁力作用下产生振动,电能机械能转换,( 2)振膜随着音圈振动,产生声音,机械能声能转换 ;三、立体声原理(一)双耳听
15、觉特性1、立体声: 具有层次分明、具有立体感(方位感和深度感)的声音成效;2、人耳辨别声源方向的两个物理因素:( 1)声音到达左右耳的时间差 (或相位差 );( 2)声音到达左右耳的 声级差 (或强度差 );3、立体声广播中实际立体声成效实现方式:使用声级差方式实现,便于和单声道系统兼容;(二)立体声的拾音方式: ( 1) A-B 方式,(2) X-Y方式,(3) M-S 方式,( 4)仿真头方式,( 5)多声道拾音方式;(三)立体声的听声1、正确听声位置 :左右扬声器连线为底边的等腰三角形的顶点;2、双声道听声系统:利用两个扬声器的声级差产生的声像分布实现立体声成效;利用声级差的方法有利于立
16、体声和单声道之间兼容;(四)多声道围绕声1、5.1 声道( 1)倾听者前面3 个声道: L=左, C= 中, R= 右;( 2)倾听者后面2 个声道: LS= 左围绕, RS= 右围绕;( 3)倾听者前面增加 .1 声道(大约 150Hz 以下超低音) : LFE= 低音炮;2、6.1 或 7.1 声道 :在 5.1 声道基础上增加 1 或 2 个围绕声,放置在左围绕和右围绕之间;四、数字音频技术基础(一)数字音频基本概念1、模拟信号和数字信号( 1) 模拟信号 :在时间和幅度上都连续变化的信号;( 2) 数字信号 :在时间和幅度上都离散的信号;2、模拟信号和数字信号两者之间的区分信号信号基本
17、特点信息表示方法模拟无限连续性 :函数的取值为无限多个,精确比例性 :待传递的信息可精确表示且信号信号的定义域和值域都是连续的;包含在信号的波形之中(比例关系 );近似对应性 :待传递的信息只能近似表示,数字有限离散性 :函数的取值为有限多个,且包含在码元的不同组合之中(对应关信号信号的定义域和值域都是离散的;系 );(二) 声音信号数字化1、取样 :将时间轴上连续的信号成为时间上离散的脉冲序列,即将信号在时间域离散化;( 1)奈奎斯特取样定理 : 要想取样后能够不失真地复原出原信号,就取样频率必需大于信号最高频率的二倍;fs 2 fm取样后的频谱中,各个周期之间相互不重叠;采纳一个截至频率为
18、fs/2 的低通滤波器可将原始信号的频谱复原;( 2)数字音频取样频率:数字卫星广播: 32kHz , CD: 44.1kHz ,演播室: 48kHz ;2、量化 :在幅度轴上将连续变化的幅度值用有限位的数字表示,即将信号幅度离散化;( 1)量化比特数( n)与十进制的量化等级数(M )之间的关系 : n = log2M量化比特数 = log2 量化等级数( 2) 数码率 =取样频率( fs)量化比特数( n)(bps,比特 / 秒)( 3) 储备量 =(采样频率量化比特数声道数) /8( Byte,字节)( 4) 量化信噪比 : 单极性的信号(如亮度信号) : SNRdB=10.76+6nd
19、B 双极性的信号(如声音信号) : SNRdB=1.76+6ndB 3、编码 :将已量化的信号幅值用二进制或多进制数码表示;( 1)信源编码 ( Source Encoding ):解决模拟信号的数字化、降低冗余度和提高数字信号的有效性所进行的编码;主要任务:A/D 变换,压缩编码;( 2) 信道编码 ( Channel Encoding ):提高数字传输牢靠性、降低误码率、按肯定规章加入冗余码元所进行的编码;主要任务:码型变换,(2)差错掌握;(三)数字信号处理系统组成1、前置低通滤波器:将输入信号中高于某一频率(即取样频率的一半)的频谱重量滤除,以保证取样后不发生频谱重叠;2、模 /数(
20、A/D )转换器 :对滤波之后的模拟信号进行取样、量化和编码,将模拟信号转换为数字信号;3、数字信号处理器:对数字信号按预定要求进行各种处理,包括滤波、变换、检测、谱分析、估量、压缩、识别等,以便获得人们所期望的信号;4、数 /模( D/A )转换器 :将处理之后的数字信号转换成模拟信号;5、模拟低通滤波器:滤除信号中不需要的高频重量,平滑成所需的模拟输出信号;(四)音频信源编码1、压缩机理: ( 1)去除信号中的“冗余”部分,包括在时域和频域都存在的信息冗余度;( 2)去除声音中与听觉无关的“不相关”部分,对于人耳感觉不到的不相关部分不编码、不传送;2、MPEG音频压缩标准( 1) 两种编码
21、方法 : 掩蔽型通用子频带集成编码与频分复用MUSICAM( Masking Pattern Adapted Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing); 自适应频谱感知熵编码 ASPEC( Adaptive Spectral Perceptual Entroy Coding );( 2)三个层次 (编码算法序列) : MP1 :简化的 MUSICAM , MP2:标准 MUSICAM ,MP3 : ASPEC 算法与算法 MUSICAM结合;3、MPEG-1音频编码标准( 1)数据率: 32kbps384kbps,( 2)四种声
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