第一讲 音视频技术的发展与应用 第二讲 音视频系统结构及组成示意图 第三讲 图像成像及显像知识 第四讲 信号的数字化过程 第五讲 常用音视频信号类型与接口 第六讲 视频显示设备的分类和特点 第七讲 视频显示设备的光学技术指标

　　第一讲 音视频技术的发展与应用 一、什么是音视频技术 音频（Audio， 技术和视频（Video， 音频（Audio，A）技术和视频（Video，V）技 术及其融合（AV）是音视频技术领域的研究对象， 术及其融合（AV）是音视频技术领域的研究对象， 从以电视录像为主的传统学校电教室到追求视听享 受的家庭影院，再到音频设备（音响） 受的家庭影院，再到音频设备（音响）与视频设备 完美结合的现代多功能厅、会议室和歌舞厅，音频 完美结合的现代多功能厅、会议室和歌舞厅， 技术和视频技术的融合程度越来越高，目前，AV技 技术和视频技术的融合程度越来越高，目前，AV技 术已经渗透到人类生活与工作的方方面面。 术已经渗透到人类生活与工作的方方面面。随着计 算机技术和网络技术的发展，AV技术呈现出与信息 算机技术和网络技术的发展，AV技术呈现出与信息 技术（IT）融合发展的趋势（InfoAV）， ），体现了数 技术（IT）融合发展的趋势（InfoAV），体现了数 字化、智能化、网络化的特征。 字化、智能化、网络化的特征。

　　第四讲 信号的数字化过程 音视频系统中， 音视频系统中，前端信号源设备最初多以模拟 电信号形式生成音视频信号，在之后对信号的处理、 电信号形式生成音视频信号，在之后对信号的处理、 传输和接收过程中则可能要进过一次或多次模数转 换（A\D）或数模转换 ）或数模转换(D\A)。信号的数字化实际上 。 需要进过采样、保持、量化和编码四个过程。 需要进过采样、保持、量化和编码四个过程

　　Video：这类接口通常与音频接口（Audio） Video：这类接口通常与音频接口（Audio）一起 称为AV接口，又称RCA接口（俗称莲花头），AV信号 AV接口 RCA接口 ），AV 称为AV接口，又称RCA接口（俗称莲花头），AV信号 是对RF信号的改进，将视频信号和音频信号分离传输， RF信号的改进 是对RF信号的改进，将视频信号和音频信号分离传输， 在成像方面很大程度避免了视频与音频相互干扰对画 质的影响，但由于Video Video信号依旧是将亮度信号和色 质的影响，但由于Video信号依旧是将亮度信号和色 度信号进行混合传输，因此，也称Composite Composite复合视 度信号进行混合传输，因此，也称Composite复合视 频端口， 频端口，需要在终端显示设备上需要进行对亮度和色 度的分离，色度、 度的分离，色度、亮度的相互干扰以及分离过程造成 的信号损失使得画面并不是特别出色， 的信号损失使得画面并不是特别出色，水平清晰度在 300电视线左右 目前，AV接口广泛用于电视与DVD连 电视线左右。 接口广泛用于电视与DVD 300电视线左右。目前，AV接口广泛用于电视与DVD连 也是每台电视必备的接口之一。 接，也是每台电视必备的接口之一。

　　RF信号是视频信号(CVBS)和音频信号(Audio) RF信号是视频信号(CVBS)和音频信号(Audio) 信号是视频信号(CVBS)和音频信号 混合编码生成的一种高频调制信号(RF) (RF)， 混合编码生成的一种高频调制信号(RF)，采用同轴 电缆传输，由于音视频信号之间相互干扰较大， 电缆传输，由于音视频信号之间相互干扰较大，它 的视频清晰度是视频信号中最低的。 的视频清晰度是视频信号中最低的。

　　本章内容是《音视频设备与系统工程》 本章内容是《音视频设备与系统工程》 课程的基础部分，涉及到《 课程的基础部分，涉及到《舞台音视频系统 工程》 多媒体教学系统工程》 工程》、《多媒体教学系统工程》等六个典 型工程项目教学中频繁使用的基本概念和重 要原理， 要原理，知识和技能在整个课程学习中具有 很强的通用性。 很强的通用性。这一部分的教学内容由于包 含大量的陈述性知识， 含大量的陈述性知识，也是该专业学生在音 视频技术领域需要具备的常识， 视频技术领域需要具备的常识，认知学习方 式主要为理解和记忆。 式主要为理解和记忆。

　　RGBHV信号：将视频信号分解为“R、G、B、H、 信号：将视频信号分解为“ 、 、 、 、 信号 V”五种信号，利用三基色原理对图像进行编码，即 五种信号， 五种信号 利用三基色原理对图像进行编码， 蓝三种视频信号外加行（黑色）、 ）、场 红、绿、蓝三种视频信号外加行（黑色）、场（黄 同步信号，分别使用五根BNC线进行传输。 线进行传输。 色）同步信号，分别使用五根 线进行传输 RGsB、RsGsBs、RGBs均是常见传输模式。 均是常见传输模式。 、 、 均是常见传输模式

　　视频扫描格式： 视频扫描格式：隔Байду номын сангаас扫描和逐行扫描 隔行扫描（ 隔行扫描（I）和逐行扫描(P)都是在显示设备表 和逐行扫描(P)都是在显示设备表 (P) 示运动图像的方法，星空体育 示运动图像的方法，通常电视显示画面的扫描方法 都是从左到右从上到下，每秒钟扫描固定的帧数。 都是从左到右从上到下，每秒钟扫描固定的帧数。

　　S-video： 称为 S 端子 ， 是 Super-Video( 超级视频信 video ： 称为S 端子， Super-Video(超级视频信 Separate-Video(分离视频信号 的简称。 分离视频信号) 号 ) 或 Separate-Video( 分离视频信号 ) 的简称 。 Svideo与Video不同的是将亮度和色度信号分开传输 不同的是将亮度和色度信号分开传输， video与Video不同的是将亮度和色度信号分开传输， 减少了影像在“分离”、“ 合成”转换过程中的信 减少了影像在“ 分离” 合成” 号损失，降低了设备内信号干扰而产生的图像失真， 号损失，降低了设备内信号干扰而产生的图像失真， 能够有效的提高画质的清晰程度。 能够有效的提高画质的清晰程度 。 S 端子支持设备 最大显示分辨率为1024 768。 1024* 最大显示分辨率为1024*768。

　　二、音视频技术的应用 当代音视频技术融计算机 声音、文本、 音视频技术融计算机、 当代音视频技术融计算机、声音、文本、 图像、动画、 视频和通信等多种功能于一体， 图像、动画、 视频和通信等多种功能于一体， 借助日益普及的高速信息网，可实现音、 借助日益普及的高速信息网，可实现音、视 频信息的资源共享， 频信息的资源共享，音视频技术已经深入到 人们日常生活中、学习、工作、生产、 人们日常生活中、学习、工作、生产、管理 等各个方面，包括工农业、商业、政府机构、 等各个方面，包括工农业、商业、政府机构、 教育部门、交通、金融、军事、公安、电力、 教育部门、交通、金融、军事、公安、电力、 通信、能源、建筑、娱乐和医疗卫生等领域。 通信、能源、建筑、娱乐和医疗卫生等领域

　　电视成像与传像原理 在电视技术中，传输彩色图像， 在电视技术中，传输彩色图像，实质上就是传 输图像的亮度和色度。 输图像的亮度和色度。 电视是根据人眼的视觉暂留特性和视觉心理， 电视是根据人眼的视觉暂留特性和视觉心理， 运用电子技术和光电技术， 运用电子技术和光电技术，传送活动图像和声音信 息的系统。通常由摄像、传输、显像三部分组成。 息的系统。通常由摄像、传输、显像三部分组成。 我们先用摄像机将景物随时间和空间变化的光图像 转换为电信号，即光信号转换为电信号， 转换为电信号，即光信号转换为电信号，然后经过 放大、调制等过程， 放大、调制等过程，将图像电信号调制在一个高频 载波上，通过天线以无线电波的形式发送出去。 载波上，通过天线以无线电波的形式发送出去。在 接收端（电视机） 接收端（电视机）利用显像器件把电信号还原成光 信号，重现人眼看得见的图像信息。由此可知， 信号，重现人眼看得见的图像信息。由此可知，电 视传像的基本过程是通过光-电变换 信号传送、 电变换、 视传像的基本过程是通过光 电变换、信号传送、电 -光变换而实现的。 光变换而实现的。 光变换而实现的

　　三基色原理 自然界中出现的各种彩色， 自然界中出现的各种彩色，几乎都可以用某三种 单色光以不同比例混合而得到。 单色光以不同比例混合而得到。具有这种特性的三个 单色光叫基色光，这三种颜色叫三基色。 单色光叫基色光，这三种颜色叫三基色。电视技术中 使用的三基色是红、 蓝三色， 使用的三基色是红、绿、蓝三色，其主要原因是人眼 对这三种颜色的光最敏感，且用红、 对这三种颜色的光最敏感，且用红、绿、蓝三色混合 相加可以配出较多的彩色。根据三基色原理， 相加可以配出较多的彩色。根据三基色原理，我们只 需要把要传送的各种彩色分解成红、 蓝三种基色， 需要把要传送的各种彩色分解成红、星空体育绿、蓝三种基色， 然后再将它们转变成三种电信号进行传送。在接收端， 然后再将它们转变成三种电信号进行传送。在接收端， 用彩色显像管将这三种电信号分别转换成红、 用彩色显像管将这三种电信号分别转换成红、绿、蓝 三色光，就能重显原来的彩色图像。利用三基色原理， 三色光，就能重显原来的彩色图像。利用三基色原理， 将彩色分解和重现，实现视觉上的各种彩色， 将彩色分解和重现，实现视觉上的各种彩色，是彩色 图像显示和表达的基本方法。 图像显示和表达的基本方法。

　　清晰度与分辨率 图像清晰度（ Definition） 图像清晰度（Picture Definition）和图像分 辨力（ Resolution） 辨力（Picture Resolution）是描述显示设备对图 像细节重现能力的重要指标。 像细节重现能力的重要指标。 图像清晰度指影像上各细部影纹及其边界的清 晰程度， 晰程度，规定用屏幕上能分辨清楚的最高线数来表 单位是“电视行(TV Line)”也称电视线 也称电视线。 示，单位是“电视行(TV Line) 也称电视线。 分辨率是指在摄录、 分辨率是指在摄录、传输和显示过程中所使用 的图像质量记录指标， 的图像质量记录指标，以及显示设备自身具有的表 现图像细致程度的固有屏幕结构，单位是“像素” 现图像细致程度的固有屏幕结构，单位是“像素”。 构成一幅图像的像素越多，图像就越清晰、逼真。 构成一幅图像的像素越多，图像就越清晰、逼真。 图像信号的分辨率和显示设备的分辨率是由制式和 规格决定的，其数值固定不变。 规格决定的，其数值固定不变。

　　本讲主要介绍与视频设备密切相关的图像成像、 本讲主要介绍与视频设备密切相关的图像成像、 图像传输和图像显示的知识。 图像传输和图像显示的知识 一般性了解：视觉暂留、电视制式、高清格式、 一般性了解：视觉暂留、电视制式、高清格式、 灰度级、CCD、视频带宽、扫描频率。 灰度级、CCD、视频带宽、扫描频率。 重点讲解：三基色原理、电视成像与传像原理、 重点讲解：三基色原理、电视成像与传像原理、 清晰度与分辨率、视频扫描格式。 清晰度与分辨率、视频扫描格式。

　　第五讲 常用音视频信号类型与接口 视频信号类型与接口 在实际的工程技术中， 在实际的工程技术中，随着视频清晰度的不断 提高，从早期的RF信号开始，经历了AV RF信号开始 AV、 video、 提高，从早期的RF信号开始，经历了AV、S-video、 YCbCr\YPbPr、VGA、DVI、HDMI等各种信号类型 等各种信号类型。 YCbCr\YPbPr、VGA、DVI、HDMI等各种信号类型。

　　YCbCr\YPbPr：YCbCr\YPbPr指分量信号 ： 指分量信号 （Component）也称色差信号，实质上是将 ）也称色差信号，实质上是将Svideo的色度信号再分解为色差 、Cb，这样就避 的色度信号再分解为色差Cr、 ， 的色度信号再分解为色差 免了两路色差混合编码和分离的过程。 免了两路色差混合编码和分离的过程。YCbCr表示 表示 的是隔行， 表示则是逐行。 的是隔行，YPbPr表示则是逐行。 表示则是逐行