数字视听设备原理与实训第一章.pptVIP

第1章 数字视听技术基础与实训 1.1 概 述 1.1.1激光视听技术的发展和应用 激光视听设备是集数字技术、微电脑技术、激光技术、超大规模集成电路技术和精密机械制造技术于一体的高科技电子产品。其主流产品有CD唱机、VCD视盘机、DVD视盘机、MP3、MP4和家庭影院等.。 * * 概 述 1.1 数字信号技术基础 1.2 数字信号的编码 1.3 纠 错 技 术 基 础 1.4 数据压缩技术 1.5 激光唱片的构造 1.6 光盘参数测量与好坏识别 1.7 第1章 数字视听技术基础与实训 20世纪70年，荷兰飞利浦公司成功开发了激光影碟机，激光技术首次应用于音视频录放系统。从此，利用激光来记录信息的技术革命便拉开了序幕。与此同时，飞利浦公司和索尼公司进行了数字激光唱机(简称CD唱机)的研究，从1982年起，CD唱片(通称光盘)和CD唱机投放市场，从此激光数字音响开始在世界流行起来。 1．LD激光影碟机 2．CD唱机 3．CD—G 4．CD—V 5．CD—ROM 6．CD—l 7. CD—R光盘 8．CD—RW光盘 9．VCD视盘机 10．SVCD视盘机11．DVD视盘机 1.1.2数字信号的特点 1．模拟信号 模拟信号的特点是信号的幅度随时间连续变化 2.数字信号 数字信号仅有0与1两个不同的状态 1.2 数字信号技术基础 1.2.1 模拟信号数字化处理 为使模拟的音频信号能够进行数字化处理，在光盘刻录前，必须先把在时间和幅度都是连续变化的模拟信号转换成数字信号，这是由模／数(A／D)转换器来实现的。A／D转换步骤为：采样、量化和编码。 在时间轴上对模拟信号进行分段，取其分段点的信号电平值，然后将此电平值变换成二进制数，用0和1表示，在电路中用脉冲的有无表示，这就是数字化。可见，在数字化中最关键的是分段信号电平和对电平采用四舍五入法取整后再变换成二进制。在数字处理技术中，这几种处理分别称为采样、量化和编码。 1．采样和量化 （1）采样 采样就是采集样本，在这里就是对模拟信号进行分段，取分段点的信号电平值，这一系列的信号电平值就是代表模拟信号的样本值。用这些离散的样本值替换原来连续信号波形的操作称为采样。 （2）量化 量化就是把采样的结果进行取整。 取整的方法是，采用四舍五入的量化法 2．编码 编码就是将已量化(取整)的各电平值用二进制数码表示的过程。如图图1.5所示。编码后获得的一串数字信号为010 010 101 110 110 100 100 101．……..，即将每个量化值的二进制码按先后顺序连贯起来。 编码图 1.2.2 A/D转换与D/A变换 1. A／D转换 A／D转换就是模拟／数字转换 D/A转换是把处理后的数字信号转换成与之相对应的模拟信号输出 2. D/A转换 1.3 数字信号的编码 数字信号编码方框图 1.帧数字信号格式 一帧中的信息就包括了：24bit的同步信号，1个字节的控制码（子码）、24字节的音频数据码、8个字节的纠错码和各字节问3bit的结合码。每个字节都为14bit，这样，一帧数据就有[33×(14+3)+(24+3)]bit=588bit，即一帧数据有588位二进制数。除同步信号外，其余33个8bit字节需要EFM变换。帧频率为7.35kHz，帧周期为136Μs.所以读出信号的时钟频率为7.35kHz×588=4.3218MHz。 2．同步信号（24bit） 同步信号是一个定时信号，它确保读出的信号的准确性。若无此信号，则读写的“1”或“0”的位置发生错误，就会出现数据错误。 帧同步信号采用111111111110000000000011或000000000001111111111100的形式，取二者一。 3. 结合码（3bit） 结合码是插入到信号中起连接作用 4.控制信号（14bit） 控制信号（子码）紧接在同步信号之后，是配合随机存取功能使用的。 5.音频数据码 (1个样本14bit) 音频数据码每次取样时，CD标准规定，一个取样数据是16位，16位的数据就被分成两个8位的字节，在传输时把它分为高位和低位各8位，即两个字节，音频信号的L和R声道的各6个取样数据合编为一组，称为数据帧。因此,一个数据帧有6×2×2=24字节的音频数据。由于取样频率是44.1kHz，所以,数据帧的重复频率为44.1kHz／6=7.35kHz。每个8位的字节还要转换成14位的信号，才能用来往光盘上记录。这个把8位数据转换为14位的方法