现代通信技术通信业务.ppt

主要内容 模拟与数字视音频业务 数据通信业务 多媒体通信业务 模拟与数字视音频业务 在现代通信系统中尽管数据业务与多媒体通信业务发展非常迅速 但模拟与数字视、音频业务在所有通信业务中仍然占有主要地位。 在此类业务中包括普通电话、IP电话、移动电话、数字电话、可视电话、会议电视、广播电视、数字视频广播、点播电视等各种视音频业务。 音频信息基本概念 在现代通信技术中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。 按表示媒体的不同，此类声音主要有3类，即语音、音乐声和效果声等。 音频信号是随时间变化的连续媒体。 对音频信号的处理要求有比较强的时序性，即较小的延时和时延抖动。 对音频信号的处理涉及音频信号的获取、编解码、传输、语音的识别与理解、语音与音乐的合成等内容。 视频信息 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。视频信息在现代通信系统所传输的信息中占有重要的地位，因为人类接受的信息约有70％来自视觉，所以视频信息具有准确、直观、具体生动、高效、应用广泛、信息容量大等特点。 听觉特性与音频信号 人的听觉特性 人对声音强弱的感觉： 通过对人群测试发现，当声音信号的强度按指数规律增长时，人会大体上感到声音在均匀地增强，即将声音声强取对数后，才与人对声音的强弱感相对应。根据人类听觉的这一特点，通常用声强值或声压有效值的对数来表示声音的强弱，称为声强级LI或声压级LP，单位为分贝。 人对声音频率的感觉： 人对声音频率的感觉表现为音调的高低，当声音的频率按指数规律上升时，音调的感觉线性升高。这意味着只有对声音信号的频率取对数，才会与人的音高感觉成线性关系。为了适应人类听觉的音高感规律，在声学和音乐当中表示频率的坐标经常采用对数刻度。 听觉特性与音频信号 人类听觉的频响特性： 人的听觉频带为20 Hz－20 kHz，在此频率范围内的声音称为“可闻声”。 高于 20 kHz的声音称为“超声”，低于 20 Hz的声音称为“次声”。 不论声压级高低，人对 3－5 kHz频率的声音最敏感。 人类听觉的掩蔽效应：在人类听觉系统中的另一个现象是一个声音的存在会影响人们对其他声音的听觉能力，使一个声音在听觉上掩蔽了另一个声音，即所谓的“掩蔽效应”。通信、电声系统常利用该特性。 听觉特性与音频信号 音频信号特性 电话通信中每一话路的频带一般限制在 300 Hz~ 3.4 kHz即可将语声信号中的大部分能量发送出去，同时保持一定的可懂度和声色的平衡。 与人的发声器官相比，各种乐器发声的频谱范围则要宽得多，从完美传送和记录音乐的角度，电声设备的频带下限一般要到 16－20 Hz以上。 实际声音信号的强度在一个范围内随时发生着改变，其最大声强与最小声之差称为声音信号的动态范围，用分贝表示。 一般语音信号约有20－40dB, 交响乐、戏剧等声音信号的动态范围60-80dB,甚至超过100dB。 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号进行记录或远距离传输，然后还原为光图像的一门技术。 视频信号与图像扫描：视频技术中实现光学图像到视频图像信号转换的过程通常是在摄像机中完成的。 彩色电视系统：按照三基色的原理设计和工作的。 在彩色电视中由三种基色R,G,B构成亮度信号Y的比例关系： Y=0.299R+0587G+0.114B 电视系统的亮度方程 视频技术基础 . 视频信号频谱特点 电视系统是通过行、场扫描来完成图像的分解与合成的．尽管图像内容是随机的，但视频信号仍具有行、场或帧的准周期特性。通过对静止图像电视信号进行频谱分析。可它是由行频、场频的基波及其各次谐波组成的，其能量以帧频为间隔对称地分布在行频各次谐波的两侧。而对活动图像的电视信号，其频谱分布为以行频及其个次谐波为中心的一簇簇连续的梳状谱。 对于实际的视频信号，谐波的次数越高，其相对于的基波振幅的衰减越大。 在整个视频信号的频带中，没有能量的区域远大于有能量的区域。根据这一性质，模拟彩色电视系统利用频谱交错原理将亮度信号和色差信号进行半行频或1/4行频间置，完成彩色电视中亮度信号和色度信号的同频带传输。 视音频信息数字化 视音频信息数字化 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。 视音频压缩编码 数据的冗余性 数据之所以能够压缩是基本原始信源的数据存在着很大的冗余度。数据中存在以下种类的数据冗余。 空间冗余 这是图像数据中经常存在的一种冗余。在同一幅图像中，规则物体和规则背景（所谓规则是指表面颜色分布是有序的而不是完全杂乱无章的）的表