音響師培訓(xùn)教程音視頻技術(shù)原理概括

音響師培訓(xùn)-音視頻技術(shù)基本原理概況昆光學(xué)校主要內(nèi)容數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)字視頻基礎(chǔ)知識(shí)音頻編碼技術(shù)視頻編碼技術(shù)3一、數(shù)字音頻基礎(chǔ)知識(shí)4音頻基本特性音頻特性 音頻信號(hào)由許多頻率不同的聲波組成。音頻信號(hào)的兩個(gè)基本參數(shù)是頻率和幅度。人發(fā)音器官聲音頻頻率范圍：80~3400Hz。人耳感知音頻頻率范圍：20~20000Hz。

5音頻信號(hào)數(shù)字化模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)處理對(duì)比

時(shí)間上離散-采樣幅度上離散-量化語(yǔ)音質(zhì)量與采樣頻率

Nyquist原理語(yǔ)音質(zhì)量與采樣精度量化噪聲與量化比特?cái)?shù)語(yǔ)音質(zhì)量與數(shù)據(jù)率6音頻信號(hào)數(shù)字化

采樣頻率(Khz)采樣精度(bps)數(shù)據(jù)率(未壓縮KBps)頻率范圍(hz)

普通電話888200~3400AM11.02581120~15000FM22.0501688.250~7000CD44.116176.420~20000DAT4816192.020~20000

7二、數(shù)字視頻基礎(chǔ)知識(shí)8彩色電視制式NTSC制式PAL制式SECAM制式HDTV制式9彩色視頻信號(hào)類型復(fù)合視頻分量視頻

RGBYIQYUVS-Video10電視掃描與同步逐行掃描與隔行掃描場(chǎng)與幀PAL制式的掃描特性

625行/幀，25幀/秒寬高比4∶3

隔行掃描11視頻數(shù)字化兩種方式1、模擬全彩色信號(hào)-----〉分量信號(hào)

------〉三個(gè)A/D2、模擬全彩色信號(hào)-----〉A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換

------〉數(shù)字域進(jìn)行分量分離12行同步與場(chǎng)同步色度載波黑電平圖像行13HDTV簡(jiǎn)介高清晰度電視（HDTV）顯示器：16∶9

幀頻：>=100Hz

圖像格式：1280x720p，1920x1080i

碼率：>=20Mbps

主要制式：8VSB（北美），COFDM（歐洲）14多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)空間冗余時(shí)間冗余信息熵冗余結(jié)構(gòu)冗余知識(shí)冗余視覺(jué)冗余其他冗余15三、音頻編碼技術(shù)

16編碼惰器類呈型波形鼓編碼蹦器脈沖豈編碼普調(diào)制制（PC淡M）差分駁脈沖騰編碼叨調(diào)制渣（DP美CM）子帶恥編碼膏（Su默b-誤Ba質(zhì)nd呈C蕉od顯in借g）音源奔編碼蠢器混合燙編碼刷器碼激裙勵(lì)線映性預(yù)絨測(cè)（Co袍de規(guī)E仰xc吵it駕ed旨L違in鹽ea僻r賤Pr互ed匪ic梯ti鳳ve）17音頻僻編碼傘標(biāo)準(zhǔn)G.竄71童1G.泳72柳1G.企72歸2G.襖72探8G.王72靠9G.遞72懼3.覆1MP棍EG缺-1懷l囑ay憐er物1/偷2/脹3MP輩EG焦-2妻A秀AC18聲音牌的遮溜蔽現(xiàn)朽象806040200-20SoundLevel(dB)20 50 100 200 500kHz1 2 5 10 20kHz FrequencyDominantSignalComponentsMaskingThresholds19音頻MU營(yíng)SI悅CA俯M編碼分析濾波器組量化和編碼比特流的編碼數(shù)字音頻信號(hào)量化樣值已編碼的比特流知覺(jué)模型20四、摧視頻經(jīng)編碼箏技術(shù)21一、糕視頻堤編碼險(xiǎn)基礎(chǔ)1、數(shù)湖字電普視系傷統(tǒng)在電傭視信沖號(hào)的走獲取百、產(chǎn)播生、長(zhǎng)處理胞、傳煙輸、狀接收誼和存嚼儲(chǔ)的掩全過(guò)慎程中巴使用悠數(shù)字孝電視煌信號(hào)險(xiǎn)，稱財(cái)為數(shù)浙字電齡視系窯統(tǒng)。數(shù)字槳電視念系統(tǒng)靜可分異為三慌大類跨：(l柜)衛(wèi)星肆數(shù)字欠電視稀廣播憶系統(tǒng)言；(2蜂)有線樸數(shù)字僚電視土廣播關(guān)系統(tǒng)杯；(3脖)地面潮數(shù)字診電視滔廣播訪系統(tǒng)柄。222、視蛾頻信燥號(hào)的背數(shù)字腳化及乖表示取樣——空間素的離缸散化蛇把時(shí)置間、幻玉幅度蜻連續(xù)弊的模個(gè)擬信伙號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檗q時(shí)間行離散霸、幅逢度連聲續(xù)的匙信號(hào)塔，即渾時(shí)間盆離散化；量化——幅度糕的離涼散化渾把幅夠度連顯續(xù)信獻(xiàn)號(hào)轉(zhuǎn)前換為問(wèn)幅度榜離散信號(hào)木，即廊幅度撫離散例化；三基紙色原對(duì)理：任抓何顏曉色均慰由紅勉（R）、雨綠（G）、番蘭（B）三種勝顏色幻玉分量昌組成私；在電減視原掉理里歐，用迫亮度述（Y）、革藍(lán)色邁差（U）、簽紅色勸差（V）三梁個(gè)分匠量表評(píng)示。吧兩種扯方法晉相互跡之間統(tǒng)的轉(zhuǎn)唱換：Y擇=鐮0.宰3R百+搭0趙.5小9G添+訊0婚.1偵1BU漸=飲B–YV貼=搬R–YR普=把Y漿+著VG蒼=底Y–0.臘19趁U–0.機(jī)51暢VB張=宿Y直+藍(lán)U233、視返頻壓笑縮的耍必要竹性數(shù)據(jù)拘量太鏈大，番占用慘帶寬襯太寬例：1秒鐘PA啟L圖像趨數(shù)據(jù)72糕0x嗚57坐6x洲25廁x8殃x3患=2暗48，83前2，00誼0b卻ps4、視頻化壓縮爐的可率能性空間戶冗余當(dāng)性相鄰肌像素啊之間隨具有攜很強(qiáng)藝的相駝關(guān)性時(shí)間陵冗余塔性相鄰起幀之叮間具登有很瀉強(qiáng)的碧相關(guān)玩性視覺(jué)炎冗余瘋性對(duì)亮回度敏栗感，辮對(duì)色件度不蛋敏感對(duì)低巾頻敏誓感，勾對(duì)高換頻不殊敏感24圖像偷信號(hào)勻中存廳在的眉冗余空間冗余Time時(shí)間冗余1sec2sec3sec4sec5sec6sec7sec255、視培頻壓鈴縮的熊基本獸方法片及關(guān)礎(chǔ)鍵技禽術(shù)正交診變換去掉穗空間貼冗余尖性，極主要揪采用DC焰T運(yùn)動(dòng)賠估計(jì)/補(bǔ)償去掉蝕時(shí)間筍冗余芹性色度限下采汪樣去掉烏視覺(jué)喚冗余蘿性26關(guān)鍵亮技術(shù)貼環(huán)節(jié)菠：1、離拼散余今弦變甘換DC軌TDC劉T是一喉種空蠻間變干換，脊在MP截EG疫-2中DC呈T以8x刑8的像肚塊為主單位原進(jìn)行燃，生孩成的救是8x叼8的DC早T系數(shù)作數(shù)據(jù)予塊。DC謊T變換吃的最定大特插點(diǎn)是剃對(duì)于漸一般韻的圖映像都堪能夠遠(yuǎn)將像影塊的危能量那集中劃于少室數(shù)低哨頻DC壯T系數(shù)甲上，壩即生含成8x梁8D抗CT系數(shù)唱塊中薪，僅逮左上爬角的妄少量筍低頻釣系數(shù)甘數(shù)值數(shù)較大閣，其標(biāo)余系日數(shù)的索數(shù)值糊很小暮，這令樣就禮可能說(shuō)只編其碼和耳傳輸產(chǎn)少數(shù)邊系數(shù)浮而不舟嚴(yán)重茶影響損圖像蒼質(zhì)量狀。變袋換傾否向于殲把能懇量集士中到橋低頻徐系數(shù)勢(shì)上，灣而很失多其揮它系卷數(shù)則渡接近挨于零只。比鞏特率物的降哪低是蔥依靠阻不傳菌送接畢近零縫值的潛系數(shù)鄉(xiāng)豐，而魄像后諒面所訂說(shuō)的鑄那樣妖對(duì)剩黑下的醉系數(shù)畫(huà)進(jìn)行益量化普和編悔碼?；瓴痪蕜虻乃]系數(shù)箭分布羞是由甲于原巾圖像悅塊中吊存在適的空說(shuō)間冗犯余度鞭。DC鳥(niǎo)T不能戲直接皆對(duì)圖伍像產(chǎn)薦生壓呆縮作院用，伐但對(duì)拳圖像貴的能仍量具豈有很漸好的握集中供效果棍，為區(qū)壓縮督打下升了基象礎(chǔ)。27離散企余弦輩變換DC制T1TV抄l周in傾e扁(6巾4u輔s)覆72宴0嘉pi勿xe拒ls“Lu粘mi妻na誰(shuí)nc側(cè)e”70遍0mV0mVfrequency1TV惰l軌in遭e素(6娛4u失s)艘72仁0者pi籌xe烈ls“Lu蘿mi音na釋nc贏e”70棒0mV0mVfrequency282、量蘆化器量化苗是針撥對(duì)DC半T變換拖系數(shù)性進(jìn)行珍的，評(píng)量化霜過(guò)程尾就是仗以某個(gè)量研化步憶長(zhǎng)去訓(xùn)除DC王T系數(shù)復(fù)。量恥化步棋長(zhǎng)的糕大小餐稱為碗量化洞精度返，量化腥步長(zhǎng)門(mén)越小挨，量甩化精旱度就壘越細(xì)伍，包嚼含的詞信息橡越多嶼，但所需術(shù)的傳錫輸頻仙帶越稻高。宋不同持的DC兔T變換陳系數(shù)熊對(duì)人盤(pán)類視棕覺(jué)感應(yīng)的名重要守性是痰不同掉的，療因此迫編碼圓器根悔據(jù)視檢覺(jué)感濤應(yīng)準(zhǔn)畢則，對(duì)一嗚個(gè)8x穩(wěn)8的DC狡T變換零塊中壺的64個(gè)DC滴T變換陜系數(shù)慰采用糠不同端的量化鞋精度鍬，以撈保證領(lǐng)盡可痛能多港地包猴含特蠟定的DC存T空間喇頻率菌信息，源又使今量化猜精度組不超戀過(guò)需柄要。DC日T變換初系數(shù)濾中，策低頻材系數(shù)對(duì)桐視覺(jué)嘩感應(yīng)方的重革要性思較高回，因鉆此分廊配的魯量化突精度篇較細(xì)越；高頻呈系數(shù)誦對(duì)視衣覺(jué)感棟應(yīng)的鋒重要團(tuán)性較良低，甲分配泄的量析化精淚度較粗，搖通常晉情況迷下，頑一個(gè)DC催T變換芽塊中講的大黑多數(shù)溫高頻細(xì)系數(shù)邪量化后獨(dú)都會(huì)炊變?yōu)樯狭?。梁要注爹意編裳碼器點(diǎn)所產(chǎn)春生的植量化殺噪波同是不能在調(diào)解碼述器中野逆轉(zhuǎn)舒的，州這就尺使編戒碼和胖解碼談過(guò)程“有損”。293.游程陪編碼臺(tái)與Z掃描Z掃描主要麥目的甜是將2維信傳號(hào)轉(zhuǎn)燥換成1維信今號(hào)，費(fèi)便于增游程相編碼游程伐編碼一對(duì)談碼字示（N，L），坐第一盆個(gè)字階節(jié)為沫非零稠值的錢(qián)電平堆前面聽(tīng)的零同的個(gè)紗數(shù)非橡零值紀(jì)的電池平，爺?shù)诙€(gè)為聞非零主值的嗽電平黨，為藝熵編掘碼做壘好進(jìn)惡一步仍的準(zhǔn)肆備。30Z字型章掃描銀與游盯程編蕩碼314、熵脾編碼量化菜僅生疊成了DC針T系數(shù)然的一燃種有支效的廁離散帳表示崗，實(shí)板際傳摩輸前個(gè)，還荷須對(duì)卻其進(jìn)嘩行比責(zé)特流饒編碼克，產(chǎn)刃生用駐于傳逼輸?shù)木鷶?shù)字沖比特浸流。漆簡(jiǎn)單杰的編市碼方疼法是慣采用軟定長(zhǎng)湯碼，頓即每飛個(gè)量峽化值訊以同纏樣數(shù)頁(yè)目的洗比特哀表示抄，但給這種梢方法明的效察率較添低。岸而采椅用熵筑編碼載可以弱提高型編碼束效率也。熵?cái)鼐幋a嘩是基殺于編幟碼信脈號(hào)的看統(tǒng)計(jì)罩特性朋，使唇得平粱均比巧特率蓋下降撤。游叛程和盼非零現(xiàn)系數(shù)轉(zhuǎn)既可辜獨(dú)立躁的，己也可柏聯(lián)合竟的作細(xì)熵編情碼。終熵編識(shí)碼中遷使用差較多洪的一熟種是表霍夫發(fā)曼編傘碼，MP仰EG鉆-2視頻饅壓縮侄系統(tǒng)蘿中采色用的紅就是呆霍夫西曼編良碼。兄霍夫哈曼編想碼中呼，在做確定勞了所痛有編雙碼信習(xí)號(hào)的征概率超后生營(yíng)產(chǎn)一蓮個(gè)碼摩表，寶對(duì)經(jīng)夠常發(fā)稿生的餐大概肺率信矛號(hào)分控配較望少的尊比特?zé)煴硎厩?，?duì)今不常跌發(fā)生沸的小蛛概率擔(dān)信號(hào)衫分配恢較多債的比養(yǎng)特表烤示，庭使得令整個(gè)溝碼流豪的平葛均長(zhǎng)艷度趨友于最矩短。私為使而解碼恭器能舊分辨度在什旁么地豬方一羽個(gè)碼堡終止朽和下拾一個(gè)姥碼開(kāi)財(cái)始，VL龍C有這庸樣一弦個(gè)特冶性：直沒(méi)有瞞一個(gè)凝完整烈的碼俊是任吹何其隔它的覆碼的第前頭訂部分陷。325、信弦道緩冠存由于鉤采用滑了熵憶編碼勺，產(chǎn)榴生的錘比特是流的據(jù)速率議是變宴化的緣瑞，隨著誰(shuí)視頻母圖像留的統(tǒng)速計(jì)特拜性變膠化。揮但大確多數(shù)建情況援下傳振輸系統(tǒng)分客配的蘭頻帶翻都是痕恒定銳的，藏因此轉(zhuǎn)在編艱碼比罪特流典進(jìn)入廳信道前需宅設(shè)置究信道蘇緩存皆。信旬道緩圓存是董一緩趣存器掠，以悄變比斥特率從熵隊(duì)編碼娃器向眾里寫(xiě)癢入數(shù)志據(jù)，蓋以傳旁輸系開(kāi)統(tǒng)標(biāo)型稱的明恒定啞比特率向撤外讀膛出，曉送入恰信道花。緩狠存器們的大傅小，固或稱紀(jì)容量牙是設(shè)定好愁的，瘡但編泊碼器勝的瞬炒時(shí)輸盡出比纏特率責(zé)常明衡顯高礙于或怎低于傳輸推系統(tǒng)渠的頻拐帶，貿(mào)這就濁有可得能造異成緩物存器五的上暮溢出幼或下溢出忌。因反此緩羊存器漁須帶餅有控漂制機(jī)墳制，薯通過(guò)邀反饋汁控制伐壓縮算法講，調(diào)牢整編秘碼器平的比朽特率尺，使史得緩贏存器板的寫(xiě)壓入數(shù)劃據(jù)速率與根讀出睡數(shù)據(jù)摧速率碎趨于冒平衡敬。緩翻存器照對(duì)壓藝縮算射法的驚控制33是通紐奉過(guò)控連制量嶺化器顯的量請(qǐng)化步遮長(zhǎng)實(shí)干現(xiàn)的旁，當(dāng)干編碼甘器的副瞬時(shí)擔(dān)輸出仁速率碰過(guò)高飽，緩暫存器辯將要續(xù)上溢交時(shí)，酬就使鍋量化填步長(zhǎng)之增大刷以降自低編敬碼數(shù)佳據(jù)速植率，父當(dāng)然伏也相溪應(yīng)增托大了抖圖像享的損態(tài)失；親當(dāng)編左碼器蚊的瞬半時(shí)輸愉出速憂率過(guò)陡低，施緩存佳器將湊要下睜溢出丑時(shí)，賽就使倉(cāng)量化貢步長(zhǎng)予減小重以提夕高編壤碼數(shù)匯據(jù)速靈率。346、運(yùn)辦動(dòng)估迅計(jì)運(yùn)動(dòng)饑估計(jì)跡使用湖于幀魔間編匹碼方客式時(shí)狗，通爽過(guò)參病考幀劍圖像虜產(chǎn)生芒對(duì)被繩壓縮尸圖像河的估蒸計(jì)。婆運(yùn)動(dòng)竟估計(jì)跌的準(zhǔn)詢確程語(yǔ)度對(duì)綁幀間芝編碼討的壓倘縮效踩果非丑常重秒要?；比绻脊烙?jì)恢作的缸好，御那么淘被壓憲縮圖詠像與襯估計(jì)臨圖像洲相減氣后只逆留下稠很小尊的值衛(wèi)用于棚傳輸均。運(yùn)克動(dòng)估斬計(jì)以懇宏塊楊為單讓位進(jìn)稠行，伯計(jì)算駐被壓緣瑞縮圖融像與治參考貢圖像化的對(duì)薯應(yīng)位鳳置上逆的宏贏塊間主的位也置偏潔移。所這種抖位置浴偏移贏是以飼運(yùn)動(dòng)拒矢量戚來(lái)描猶述的活，一圈個(gè)運(yùn)憲動(dòng)矢刺量代舅表水兔平和特垂直朋兩個(gè)但方向屠上的腔位移療。運(yùn)心動(dòng)估懂計(jì)時(shí)裁，P幀和B幀圖拴像所薪使用紛的參替考幀毒圖像死是不者同的刷。P幀圖悼像使秩用前憂面最候近解營(yíng)碼的I幀或P幀作拘參考欠圖像斥，稱掠為前閣向預(yù)互測(cè)；喘而B(niǎo)幀圖圍像使陜用兩鮮幀圖膜像作銳為預(yù)驢測(cè)參質(zhì)考，壞稱為光雙向農(nóng)預(yù)測(cè)痛，其鵝中一墓個(gè)參貨考幀樂(lè)在顯頁(yè)示順們序上黃先于捆編碼拜幀(前向療預(yù)測(cè))，另趟一幀木在顯橡示順眾序上篇晚于曬編碼椅幀(后向答預(yù)測(cè))，B幀的界參考稅幀在主任何貴情況畝下都烏是I幀或P幀。35此技店術(shù)利團(tuán)用了赴時(shí)間轉(zhuǎn)冗余訊度，融它試膽圖從沉前面喊的“參考”幀來(lái)互預(yù)測(cè)章要編能碼的猾幀。悶預(yù)測(cè)騾不能競(jìng)以源尿圖像爭(zhēng)為基巷礎(chǔ)，義因?yàn)椴[這個(gè)捷預(yù)測(cè)班要在猜解碼腫器中定重復(fù)房誠(chéng)，而性在解應(yīng)碼器殘中是押沒(méi)有柜源圖媽像可名用的悼（解冒碼圖纖像與木源圖宮像不蛾盡相遣同，節(jié)因?yàn)榫创a率數(shù)壓縮濟(jì)過(guò)程庸在解挺碼圖嗚像中析引入駝了少螺量失終真）期。因敲此，徒編碼既器含坦有一渣個(gè)本獵地解鄉(xiāng)豐碼器團(tuán)，它圣能重惠建與耍解碼梯器中渾將重追建的北圖像短完全粒相同傾的圖隨像，社由此捎可進(jìn)熊行預(yù)鍬測(cè)。一種廚確定鄭待編