现代通信技术课件第2章通信业务

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1、第二篇信息应用技术第2章通信业务第3章通信终端第2章通信业务2.1模拟与数字视音频业务2.2.1视音频信息基本概念音频信息主要是指由自然界中各种音源发出的可闻声和由计算机通过专门设备合成的语音或音乐。此类声音主要有3类，即语音、音乐声和效果声。视频信息即活动或运动的图像信息，它由一系列周期呈现的画面所组成，每幅画面称为一帧，帧是构成视频信息的最基本单元。听觉特性与音频信号人的听觉特性①声音强弱的感觉－呈指数规律，用声强级LI或声压级LP表示，单位dB②声音频率的感觉－呈指数规律，表现为音调的高低，对频率取对数③听觉的频响特性－随声压级

2、变化而变化，听觉频带为20Hz~20kHz，人对3~5kHz频率最敏感④人类听觉的掩蔽效应－一个声音的存在会影响对其它声音的听觉能力，使一个声音在听觉上掩蔽了另一个声音。应用在电声系统和音信数字编码技术。音频信号特性①人讲话声音的主要能量分布较窄，以频率下降25dB计大概为100Hz~5kHz。②电话通信的频带一般限制在300Hz~3.4kHz含语声信号中的大部分能量③相比与语音频谱，歌唱声的频谱和乐器发声的频谱范围则明显要宽得多2.2.1视音频信息基本概念(II)2.视频技术基础视频技术是利用光电和电光转换原理，将光学图像转换为电信

3、号进行记录或远距离传输，然后还原为光图像的一门技术。（1）视频信号与图像扫描实现光学图像到视频图像的转换是在摄像机中进行的。在摄像机中，当被摄景物通过摄像机镜头成像在摄像器件的光电导层时，光电靶上不同点随照度不同激励出数目不等的光电子，从而引起不同的附加光电导产生不同的电位起伏，形成与光像相对应的电图像。电图像必须经过扫描形成可以被处理和传输的视频信号。用时间的一维函数来表示。利用人眼的视觉惰性，在接收端将代表图像中像素的物理量按一定顺序一个一个地重显原图像。只要这种顺序足够快，人眼就会感觉所有像素是同时发亮。（2）彩色电视系统按照三

4、基色的原理设计和工作的。任何一种彩色都可以由另外的三种颜色按不同比例混合而成。模仿人眼，选择红、绿、蓝为三基色分量。彩色电视系统的设计必须考虑与已有黑白电视的兼容。采用传送一个亮度分量和两个色差分量的电视信号方式。在发送端，亮度分量和色差分量通过对红、绿、蓝三个基色分量的矩阵变换得到；接收再通过矩阵逆变换还原成三基色分量。亮度信号方程：Y＝0.299R＋0.587G＋0.114B两个色差信号：U=k1(B-Y);V=k2(R-Y)三种彩电制式：PAL、NTSC、SECAM；不同之处在于色度信号传送所采用的不用处理方式。（3）视频信号频

5、谱特点我国采用PAL-D制，亮度信号带宽为6MHz；色度信号1.3MHz美、日等国采用的NTSC制，亮度信号带宽为4.2MHz；色度信号1.3MHz2.1.2视音频信息数字化视音频信息的数字化包括两方面的内容：音频信息时间上的离散化和图像信息空间位置的离散化；音频信息电平值和图像灰度电平值的离散化。上述过程涉及视音频信号的采样、量化和编码。对于音频信号而言，采样频率有8kHz，11.025kHz，16kHz，22.05kHz，32kHz，44.1kHz和48kHz等。对于视频信号而言，采样就是使图像信号在空间位置上离散化。视音频信号数

6、字编码的实质是：在保证一定图像或声音质量（信噪比要求和主观评价得分）的前提下，以最小比特数来表示视音频信号。2.1.3视音频压缩编码数据压缩的理论依据Shannon所创立的信息论限失真压缩编码在允许失真不超过某一限度时，压缩编码的比特率是受限的，存在一个下限，这个下限由率失真函数来定义。率失真函数的定义如下：在传输中使信号的失真度小于或等于某一值D所必须的信道容量的最小值R(D)成为信息速率-失真函数，或率失真函数。无失真压缩编码Huffman编码：变字长编码的最佳编码定理。算术编码：信源概率分布较均匀时优于Huffman。游程编码：

7、在某个特定方向上将样本值相同的若干像素和声音样本用一个游程长度表示。音频压缩编码技术音频信号压缩编码方法波形编码：在高码率条件下可获得高质量音频信号。参数编码：压缩比高，但计算量大。混合编码：吸取波形和参数编码的优点。不同质量要求时的音频编码技术选择电话质量的音频压缩编码调幅广播质量的音频压缩编码高保真环绕立体声音频压缩编码视频压缩编码视频信息的冗余信息熵冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余压缩编码预测编码、变换编码、具有运动补偿的帧间预测编码、具有运动补偿的帧间内插编码2.1.4视音频业务种类普通电话与智能网业务普通电话业务:可分为市

8、话业务、国内长途业务和国际长途业务。智能网业务智能网是程控交换机的电话网上设置的一种附加网络。采用“控制与交换相分离”的思想，把网络中原来位于各个端局交换机中的网络智能集中到了若干个新设的功能部件上，他们均独立与现有网络