HDbaseT 高清传输更简单——只需一根网线
HDbaseT支持最高20Gbps的传输速率，能更好的支持未来的3D和2K×4K视频格式，传输采用普通的CAT5e/6网络线缆，连接器也采用普通的RJ45接头，而传输距离达到了100米，除了提供视频信号传输功能外，还具有网络连接以及以太网供电(POE)功能。
HDBaseT，由来自日韩的家电大厂LG、Samsung、Sony等公司，以及以色列的半导体公司Valens Semiconductor，组成了HDBaseT联盟，2009年通过Intel的HDCP认证，在2010年6月底，确定了HDBaseT 1.0的正式规范。HDBaseT并没有像HDMI跟Display Port一样重新设计一个新接口，而是采用大众都不陌生的8P8C(RJ45)接头，俗称水晶头或以太网接头，传输介质采用了人们非常易得和常见的网线。
HDbaseT支持最高20Gbps的传输速率，能更好的支持未来的3D和2K×4K视频格式，传输采用普通的CAT5e/6网络线缆，连接器也采用普通的RJ45接头，而传输距离达到了100米，除了提供视频信号传输功能外，还具有网络连接以及以太网供电(POE)功能。
产生因素
HDMl缺点成就HDBaseT
在如今的LCD TV、高清STB、蓝光DVD中，HDMI已经成为“事实性”的高清视频传输接口标准.但是它也有先天的不足。比如切换延时长.在观看高清电影或者电视时.切换至HDMI后.用户需要等待较长的时间。HDMI只能传送非压缩的音视频信号，并且传输距离限制在5米以下，线材价格偏高。虽然目前也推出了诸如WiGig、wHDI和Wireless HD等无线技术来作为HDMI的备选方案.但是它们在无电源传送信道、传输速率等方面难有突破。
此外.HDMI阵营内部也存在不少问题。首先就是各主要成员各自为战.并没有真正统一HDMI应用规范。比如HDMI规范中本有一项装置串连的规范.使用HDMI线串接的装置可以通过一个遥控器同时控制相关功能.例如连接音响与电视.当用电视遥控器按下音量.则会连同音响的音量一起调整。但这个规范却被三星与SONY用不同的名词包装.导致消费者对这个技术误解成必须购买相同厂牌的装置才能使用这项功能。另外HDMI联盟加入需要费用.使用该协议也要授权费用.对于价格竞争激励的产品而言，加入对HDMI的支持，将带来终端产品售价的大幅提升，尽管HDMI Licensing也认识到了高额收费对市场推广带来的影响，对收费进行了一些调整，不过，即使经过调速后的价格方案，也还是显得偏高。而对于信号传输企业，HDBaseT吸引人的地方不仅在于“技术实现上与传统网络线缆一致”，更在于HDBaseT是一个公共的开放协议。厂商无需支付相应的标准和专利使用费用，且为速度更快的传输系统标准，收到广泛的欢迎自然是水到渠成的事情。
HDBaseT是显示技术发展的选择
近两年，3D技术发展迅猛、4K也在我们的生活经常被提及到，对于传输设备而言，3D、4K意味着高带宽，常见的4K带宽大约是1080p的4-8倍。对传输设备的硬件指标就是要支持高带宽。
4K信号需要的传输速率一般在8Gbit/s左右，而如果刷新率达到60Hz则需要18Gbit/s 的带宽。现行的数字类接口，在他们的最新最高版本中，都提出了支持3D、4K的概念。包括DisplayPort1.2、HDMI 1.4、HDBaseT以及dual-link DVI。这些接口各有利弊，其中HDMI 和DVI口是现行流行接口，具有非常多的上下游支持设备。但是HDBaseT作为新技术接口，具有更广阔的技术发展前景。
HDBaseT标准的特点是利用超五类双绞线或者六类双绞线、网络水晶头和网络接线的接法，实现了20Gbps的视频信号传输性能，是HDMI最高传输速率5Gb/s的4倍，可以
完全满足所有未经压缩的1080p视频传输。如今在国内外，采用支持4K的几种接口标准的产品已经非常普遍，格芬、克莱默等商家很早就加入了HDBaseT的阵营。
HDBaseT顺应简化线缆的呼声
HDbaseT以网络传送为基础的标准，可以将音频、视频、网络、控制信号和供电线路集中到一起，采用网线作为传输电缆来传输，线材也直接支持常见的RJ45网线接头。对AV集成商或工程商而言，最直接的表现为降低成本、安装方便，减少布线与基础架构需求和工作量。
对于大卖场、安防、机场、公共场合等区域的LCD TV、电视墙、LED屏等显示设备，往往需要很长的线缆和复杂的布线，HDMI显然不能满足长度和成本需求，现在常用的模拟视频和音频传输也已经无法满足高清视频要求，同一般视频专用线缆相比，HDBaseT传输距离可达100米，远超过专用视频线缆的5米，高清设备的使用范围不再受到局限;
HDbaseT支持“5Play”即“一箭五雕”，通过一根网线，就可以同时传输无压缩音视频、以太网、RS232串口控制信号，双向红外控制信号。并可通过该线路供电，可以满足各种环境下的使用，同时运营的成本大幅降低。
HDBaseT的技术卖点
普通网线作为传输电缆
HDBaseT是以网络传送为基础的标准，可以将音频、视频、网络、控制信号和供电线路集中到一起.采用普通网线作为传输电缆来传输。
将简单进行下去HDBaseT规范最棒的地方是它并没有像HDMI跟DisplayPort一样重新设计一个新接口，而是采用了大家都熟悉的RJ45网线接头。
HDBaseT其实想法很简单：用最简单、成本最低的方案实现用户的要求。于是乎线材不用特制。所以HDBaseT将目前的Cat5e/6网线拿来当屏幕信号线.不但可以传输影像和语音.还能保留网线本身的功能。毫无疑问，HDBaseT的成本比起需要另外制作接头跟线材的HDMI来说要低不少。HDBaseT将直接沿用现有网线接头，线材也直接支持常见的RJ45网线。
拥有100米的最大传输距离
当然，HDBaseT也继承了以太网的另一个优点——拥有100米的最大传输距离。这个水平虽然比以太网标准要短了一半.但要远远优于目前的HDMI、Display-Port标准，并且HDBaseT无需专用连接器.使用普通的RJ45连接器就可以应付了。
支持最高20GbPS传输率作为以网络传送为基础的标准.相信有不少人对HDBaseT的能力持怀疑态度.毕竟以网线目前主流的规格来说.带宽速度最高也只有1000Mbps.HDBaseT若是真的要拿来播放流量较高的HD影片、蓝光3D电影.一边播放还要一边使用网络.恐怕心有余而力不足吧?不过大家的担心有点多余，HDBaseT最高支持20Gbps的传输率，是HDMI的两倍。20Gbps有多大?大约是每秒2GB的信息量，这也让HDBaseT完全可以满足所有支持未压缩的全高清1080P的视频数据传输需要，任何色深、分辨率和画面刷新频率都可以自由转换，这无疑更符合未来更高流量的高解析数字内容的要求.即便是在4k×2k超高分辨率中.HDBaseT也有能力去应付。
除了可以像HDMI一样传输未压缩的高清视频外，HDBaseT同时还兼容通过互联网连接提供的电视服务.例如Google电视等。
支持4k×2k视频相比HDMI 1.4规格.HDBaseT同样可以支持远高于现有1080P的4kx2k超高视频分辨率。4kx2k是宽4000线乘高2000线的缩写.也就是约四倍于1080P显示的分辨率。不过考虑到目前1080P的硬设备和软件资源仍处于普及阶段.所以4k×2k分辨率还是一个比较超前的技术.未来技术储备和展示效应大于现实运用。
支持POE、POE PIUS技术
由于拥有100米的传输距离.使得HDBaseT对供电要求更高.HDBaseT的另一个卖点就是支持POE (以太网供电)标准(IEEE 802.3af)和POE Plus标准(IEEE802.3at)。POE(Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不做任何改动的情况下.在为些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE设备的原理是通过非屏蔽双绞线中八根线中的两对线来传输VCC与GND，在传输数据的同时也传输直流电。采用POE设备的好处在于，客户端仅仅通过一根RJ45网线与网络连接，就可以同时传输数据和电力.便于管理。
这类系统需要两项主要组件.分别是供电的电源供应设备及接收并使用这个电源的动力装置。
一个典型的以太网供电系统.是采用从2003年提出1080P分辨率到目前的初步普及，花费的时间在六年左右.预计4kx2k分辨率的普及不会比这个时间短.而且其主要的应用对象应该是超大屏幕的产品，例如拥有85英寸、90英寸、100英寸甚至更大尺寸的显示设备.因此4k×2k分辨率会随着这类设备的日益成熟而走近普通消费者.高清投影机或许会成为其中的一个突破一个带电源的供电集线器(MiDSPanHUB)为局域网的双绞线提供电源。日前HDBaseT也是基于此种方案.并且HD-BaseT为用电装置端最高可以提供100W的功率.远远高于目前802.3af标准所定义的功率限制。
强力安全性
自从数字视频传输出现之后.内容供货商就一直很担心数字格式内容的安全和保护问题。为了防止盗版.各种类型的数字视频设备都必须使用内容保护方案。
针对这个问题，HDBaseT已经得到了英特尔旗下Digital Content Protection(DCP)LLC 公司的授权.采用高清数字化内容保护(HDCP)技术。HBaseT技术获得HDCP批准之后。可保证所有利用HDBaseT技术发布的数字内容都是安全和受保护的，不会被非法复制或发布。当然，HDBaseT最大的优势并不仅仅在于技术层面，它相对于HDMI的另一个优势是其技术完全开放授权。不需要授权费用.这让许多生产HDMI相关产品的厂商可以利用这点同时把HDBaseT与HDMI纳入支持。由于内容保护同样采用HDCP，除了电路成本以外内置HDBaseT所需的成本低到几乎可以忽略的地步。
应用领域
家庭消费类领域：
随着优质高清内容的消费量和需求不断增长，终端用户也更有兴趣把娱乐体验扩大到全家各个角落。消费者想找到一种方式，将电视以及其他显示设备与蓝光DVD播放器等娱乐设备连接起来，以实现家庭内高清多媒体内容的融合式传播。现有的一些技术在带宽方面存在限制，无法支持没有压缩的视频。高清多媒体内容在家庭内融合式传播的市场需求和现有技术的不足之处促使行业制订HDBaseT这样的高清数字连接标准，这类标准能够延长未压
缩高清多媒体内容传输的距离，扩大传播范围，简化安装，降低系统总成本。
工业领域应用
在工业领域中HDbaseT技术瞄准了对于大卖场、安防、机场、公共场合等区域的LCDTV、电视墙、LED屏等显示设备，这些地方的高清显示设备往往需要很长的线缆和复杂的布线，DVI和HDMI显然不能满足长度和成本需求，现在常用的模拟视频和音频传输也已经无法满足高清视频要求，显然只有HDbaseT技术才是最合适的选择。
各标准对比表
使用HDbaseT技术简介
拼接屏除了可制作清晰度为FullHD 4倍的UD级高清影像，获得非凡的视觉体验之外。这款拼接墙最突出的是采用了创新的HDbaseT replica omega 接口，具有高效的传输速率与距离，能更好的支持未来的3D和2K、4K视频格式。
HDbase T拼接系统图
大屏幕拼接系统的特点
1、完整的系统解决方案(显示屏、拼接器、控制、外围设备等);
2、深度优化的拼接结构，极大程度的方便工程安装;
3、显示屏、拼接器均有专业的视频接入端口(HDbaseT );
4、HDbaseT 端口特点：传输距离最大可达100m，网线传输(布线成本低，方便布线);
5、显示屏与拼接器配合，可直接通过HDbaseT 端口对显示屏的各项参数进行调整，无需链接额外的串口线;
6、系统提供多种控制方式(PC软件控制、控制台式键盘控制、WiFi触屏控制)。
拼接外理器
Winboth MB-AS拼接器是一款纯硬件拼接外理设备，具有处理速度快，性能好、无操作系统等特点优势，能够将多个动态画面显示在一个或多个屏幕上，实现多窗口拼接、画面分割、画面叠加等功能。可输出高质量、高清画面的多个画面拼接应用，为指挥中心、视频会议、多媒体会议厅等场所的应用提供了一套理想的图像拼接、图像分割处理解决方案。
HDbaseT拼接处理器具有以下特点：
1. 纯硬件体系构架，无需操作系统支持，稳定性高，安全性好，7*24小时不间断稳
定运行;
2. 快速启动，上电即可工作，启动时间小于10秒;
3. 支持全屏范围所有窗口任意比例、任意尺寸缩放，没有窗口比例、尺寸限制;
4. 单屏最大能叠加4个画面，图像全部实时显示;
5. 支持信号全屏范围内的自由叠加，没有区域和层次显示限制;
6. 所有窗口画面实时无丢帧、无延时显示;
7. 多种控制方式：RS232、RS485、100M以太网，可选择PC软件操作及外置控制
键盘;
8. 模块化设计，模块数目随需要的输入输出而增减，灵活搭配各种视频输入、输出板
卡;
9. 输入卡可任意交叉搭配DVI、COMPONENT、FIBER、CAT5、SDI等，其中VGA
输入卡同时支持CV、YC、YUV、FIBER、COMPONRNT(RGBHV)五种模似视频
信号输入;
10. 输出卡可任意交叉搭配DVI、CAT5输出;
11. CAT5输入、输出卡支持POE供电;
12. 自适应去隔行、缩放、OSD技术，画面流畅清晰;
13. 支持电脑远程控制及键盘设备控制，实现远程操作。
在如今的LCD TV、高清STB、蓝光DVD中，HDMI已经成为“事实性”的高清视频传输接口标准。尽管HDMI相比以前的模拟或数字接口有许多优势，新的1.4版本还加上了以太网、3D等特性支持，但使用HDMI时也有许多不方便的地方，比如HDMI必须使用专用、昂贵的线缆，此外HDMI的传输距离很短，多个设备的布线也成问题。
以色列初创无晶圆半导体厂商Valens开发的HDbaseT技术将解决HDMI面临的这些困难。据Valens亚洲区销售总监Marvin介绍，HDbaseT支持最高20Gbps的传输速率，能更好的支持未来的3D和2K×4K视频格式，传输采用普通的CAT5e/6网络线缆，连接器也采用普通的RJ45接头，而传输距离达到了100米，此外，还提供以USB、太网功能、100W的供电能力（PoC）和其他控制信号通道。Marvin把HDbaseT与HDMI 1.4和中国最新高清接口标准DiiVA做了一番比较，如下表所示：
标准HDMI 1.4 DiiVA HDBaseT
无压缩视频/音频传输速
率
10.2Gbps 13.5Gbps 最高20Gbps 支持传输线缆长度10m 26m 100m
线缆类型HDMI线缆DiiVA专用线缆低成本标准超5类线或6类线
连接器HDMI连接器DiiVA专用连接器标准RJ-45连接器
供电能力No 5W 最高100W（可用于机顶盒向LCD TV供电等应用）
以太网100Mbps Giga Giga
菊花链No Yes Yes
多流No Yes Yes
便于安装No No Yes（类似网线安装）HDCP认证Yes No Yes
需要修改固件No Yes No
USB No Yes Yes
网络布线No 受限于距离，限于单房
间的菊花链和星形拓
扑
长距离，可适用于办公和工
业环境的菊花链和星形拓
扑
由上表可以看出，HDbaseT相比HDMI提供了更多特性的优势，未来是否能替代HDMI 呢？“目前并不是想替代HDMI，而是将HDbaseT作为HDMI的一个有益的补充，”Marvin 表示，“许多HDMI做不到的地方都可以由HDbaseT替代，基于HDbaseT的Media Hub 方案，直接输入HDMI信号，既可转换为HDbaseT输出，从而实现很长的传输距离。”在年初的CES展上，Valens展示了收款发送芯片VS100TX和接收芯片VS100RX，而HDbaseT技术也得到多家消费电子大厂的支持。LG电子在CES上展示了基于HDbaseT 技术的媒体中心（Media Hub），船井（Funai）展示了基于HDbaseT的LCD TV，Gefen 发布了一款用于延长HDMI接口传输距离的转接盒解决方案，采用的正是Valens的HDbaseT技术。相比DiiVA标准芯片迟迟不能发布的状况，HDbaseT已经抢先了一大步。目前，已有LG、三星、索尼等家电大厂加入HDBaseT跨行业联盟，未来还将吸引更多的消费电子厂商和内容厂商加入。
Marvin进一步指出了HDbaseT技术瞄准的应用市场：“对于大卖场、机场、公共场合等区域的LCD TV、电视墙、LED屏等显示设备，往往需要很长的线缆和复杂的布线，HDMI 显然不能满足长度和成本需求，现在常用的模拟视频和音频传输也已经无法满足高清视频要
求，而HDbaseT技术用网线既能实现100m的传输距离；此外，对于家庭内需要安装多台电视机的情况，采用HDbaseT技术，只需一台源端设备即可实现多个终端显示，从而无需像以往那样购买多台机顶盒或高清DVD；另外，HDbaseT也可用于便携式设备，如手机连接LCD TV播放视频内容，采用标准的mini RJ45接口，从而保证了手机厚度的控制。”
HDbaseT技术与现有HDMI传输方案配合，设计十分简单，为STB和TV厂商提供更多卖点。
Valens在2006年成立于以色列，据Marvin介绍，该公司在2007年获得了700万美元风投之后，目前已经实现了盈利，在美国，日韩都获得了不少订单，目前已经开始瞄准中国市场的推广。Marvin表示，中国消费电子厂商相对国际大厂往往采取跟随的战略，比较缺乏创新，但创新技术提出的时期往往是厂商获得利润最高的时期，等到所有厂商都加入，厂商利润必然大打折扣。HDbaseT看起来与DisplayPort一样是作为HDMI的替代技术，但在性能方面提供了超越后两者的优势，本土家电厂商如果能抓住机会开发创新产品，必然会获得丰厚回报。
未来Valens是否会考虑授权HDbaseT技术呢？Marvin表示，随着采纳者的增多，未来也会考虑以IP授权的方式，让更多的半导体厂商加入HDbaseT阵营，从而加速标准的推广。
HDBaseT标准：普通网线百米传输高清信号
组家庭影院最烦的是什么？没钱！好吧，除了这个理由呢？布线，没有之一。即使目前大多数设备都兼容HDMI，可最远5米的传输距离、价格偏高等缺陷仍为人所诟病，没有好的解决方案了吗？不然，来看看HDBaseT技术吧：能够实现100米以上的高清信号传输，更神奇的是，该方案使用的是就是普通的以太网RJ45线。
HDBaseT被誉为“下一代影音线缆标准”，虽然HDBaseT的设备目前还没有得到普及，但是由索尼、LG、三星以及以色列的半导体公司Valens Semiconductor强大阵容组成的HDBaseT联盟已经在开发最新的HDBaseT 2.0了。
据介绍，HDBaseT 2.0标准不仅能够实现高清信号传输，还加入了对5.1声道的支持，几乎可以兼容所有的视频和音频信号源；同时，考虑到移动设备，HDBaseT还加入了对USB 2.0的支持。这就意味着，传统影音设备的布线方式将彻底被颠覆，想一想用一根廉价网线连接5.1箱子，而音质媲美HDMI吧，非常的令人兴奋，无论是消费者，还是设备商。
实际上，到目前为止，HDBaseT技术已经开始应用在广播级高清音视频专业领域，并且有望在未来面向普通大众消费市场，期待一下吧。
数字视频光端机和模拟视频光端机的区别 在人们的现代生活和工作当中，视频图像监控系统中已大量采用了以光纤传输为主导的信号传输方式。2001～2003年，随着宽带数字光传输器件技术以及数字视频技术的飞速发展，数字光端机开始走向市场。由于在市场以及应用领域上，数字光端机和模拟光端机基本重叠，所以数字光端机凭借其优势，在短时间内就占据了模拟光端机的市场，并使得国内外众多光端机厂商趋之若骛。目前市场上模拟光端机与数字光端机的市场份额比例大概是2:8。是什么原因导致这样的情况呢？模拟光端机与数字光端机究竟有何区别，这也是众多用户所关心的确问题。我们公司以前生产过模拟光端机，目前主要生产数字光端机，结合我们公司生产模拟光端机和数字光端机的一些经验从以下几个方面来论述模拟光端机和数字光端机的区别： 1、光纤上传输的信号方式不一样 对于单路视频信号而言模拟光端机一般有两种信号传输方式：（1）视频信号基带传输，即视频信号直接经过电光转换在光纤上传输，用光的强弱直接代表电信号的强弱。（2）视频信号调制传输，把输入的模拟信号进行调幅、调频、或调相然后再变化为光信号进行传输。对于单路视频信号而言采用基带模拟传输则电路比较简单生产成本比较低，但是由于基带传输信号随着距离的变长会有所衰减，所以这种方式传输距离比较近，即使采用单模光纤距离一般也不会超过5KM。对于单路视频信号而言采用调制方式传输的模拟光端机，则电路比较复杂生产成本比较高。对于多路视频信号在一根光纤中传输，模拟光端机则必须采用调制的方式传输，这时电路将非常复杂生产成本很高。另外模拟光端机是用模拟信号传输所以传输的质量跟光器件的线性度关系很大。如果光器件的线性度不够好的话将对传输的质量影响非常大。而目前市场上的光器件的线性度离散性比较大这必然影响着模拟光端机的传输质量。下图为我们公司实际测量出来的光器件的发光线性图，从这个图中可以看出光器件的发光特性并不是完全线性。 数字光端机光头发射的光信号是数字信号即0或1对应光信号强、弱两种状态，不同的
*** 《数字音频技术》习题3 一、单项选择题 1.熵编码以（）编码定理为理论基础。 A、奈奎斯特 B、信息论变长 C、香农 D、压缩编码 2.中央台自动化播出系统采用的是（）结构。 A、分布式 B、集中式 C、区域式 D、等级式 3.根据奈奎斯特采样定理，用（）倍于一个正弦波的频率进行采样就能完 全真实的还原该波形。 A、2 B、4 C、6 D、8 4.1984年公布的音频编码标准g.721，它采用的是（）编码。 A、均匀量化 B、自适应量化 C、自适应差分脉冲 D、线性预测
*** 5.高保真立体声音频信号的频率范围是（）。 A、20～340Hz B、340～2000Hz C、50～20000Hz D、340～20000Hz 6.一般性能较好的音响系统动态范围在（）以上。 A、100dB B、80dB C、85dB D、90dB 7.ac-3数字音频编码提供了五个声道的频率范围是（）。 A、20Hz～2kHz B、100Hz～1kHz C、20Hz～20kHz D、20Hz～200kHz 8.以下的采样频率中（）是目前音频卡所支持的。 A、20kHz B、22.05kHz C、100kHz D、50kHz 9.专业录音室应使用（）话筒。 A、低阻抗 B、高阻抗
*** C、专业 D、价格昂贵 10.录音时噪音的来源可能是（）。 (1)声卡的杂音(2)硬盘的转动声(3)周围环境的声音(4)计算机风扇声 A、仅（1） B、（1）（2） C、（1）（2）（3） D、全部 11.卷积码非常适用于纠正（）错误。 A、一连串 B、集中发生的 C、随机 D、信道传输中发生的 12.通过计算机录制语音的所必须的硬件有（）。 (1)声卡(2)麦克风(3)视频采集卡(4)录音机 A、（1）（2）（3） B、（1）（2） C、（2）（3） D、全部 13.波形文件的后缀是（）。 A、mega B、voc C、mp3
数字音视频技术考核内容 1、声波基本要素：振幅、频率、频谱 2、彩色三要素：亮度、色调、饱和度 3、音视频输入有设备哪些？ 话筒、摄像机等 4、音视频模/数（A/D）数/模（D/A）转换的设备有哪些？ 非线性编辑卡、数字录像机等。 5、数字音视频节目存储介质： 磁带、光盘、磁盘等 6、模拟音频信号波形的振幅反映了是什么、频率反映了是什么？ 用信号的幅度值来模拟音量的高低，音量高，信号的幅度值就大。 用信号的频率模拟音调的高低，音调高，信号的频率就高。 模拟信号具有直观、形象的特点。 7、视频分量YUV的意义及数字化格式（比例）？ 用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例,则数字视频的采样格式分别 有4:2:0 ,4:1:1、4:2:2和4:4:4多种 8、音频信号的冗余度有哪些？ 1、 时域冗余:: (1)、幅度分布的非均匀性(2)、样值间的相关性 (3)、周期之间的相关性(4)、基音之间的相关性(5)、静止系数(6)、长时自相关函数 2、 频域冗余： (1)、长时功率谱密度的非均匀性。(2)、语音特有的短时功率谱密度。 3、 听觉冗余： ①人的听觉具有掩蔽效应。②人耳对不同频段的声音的敏感程度不同，通常对低频段较之高频段更敏感。③人耳对音频信号的相位变化不敏感 9、视频信号具有的特点： 、直观性：人眼视觉所获得的视频信息具有直观的特点，与语音信 1、直观性： 息相比，由于视频信息给人的印象更生动、更深刻、更具体、更直接，所以视频信息交流的效果也就更好。这是视频通信的魅力所在，例如电视、电影。 、确定性：“百闻不如一见”，即视频信息是确定无疑的，是什么 2、确定性： 就是什么，不易与其他内容相混淆，能保证信息传递的准确性。而语音则由于方言、多义等原因可能会导致不同的含义。 、高效性：由于人眼视觉是一个高度复杂的并行信息处理系统，它 3、高效性： 能并行快速地观察一幅幅图像的细节，因此，它获取视频信息的效率要
期末论文 题目关于数字音频技术发展的研究学生 年级2011级 专业教育技术学 系别教育技术学系 学院教育科学学院 学号2011020080 哈尔滨师范大学 2013年12月
浅谈数字音频技术发展 李雪 摘要：数字化时代对人类的发展产生了巨大的变化，我们亲身经历了数字技术的蓬勃发展，目睹了它以惊人的速度，渗透到社会与生活的方方面面。数字化技术已全面的进入到广播影视领域，正对我们的行业带来实质性的变革。清楚地把握数字音频技术的发展动向，对正确推进广播影视领域的数字化进程将有极其重要的意义。 关键词：数字音频技术；音频格式；虚拟音频系统 一、模拟与数字音频技术的关系和互补性 把握数字音频技术发展的方向，我们必须对数字音频与模拟音频技术之间有一个科学的认识，并清楚这样一个概念：音频的数字化是指把模拟的音频信号转化为数字音频信号的过程。包括采样、量化、编码三个阶段。 1. 采样指的是时间轴上连续的信号每隔一段时间间隔抽取出一个信号的幅度样本，把连续的模拟量用一个个离散的点来表示，使其成为时间上离散的脉冲序列。采样频率是每秒钟所抽取声波幅度值样本的次数，单位为kHz。一般来说，采样频率越高声音失真越小，但相应的存储数量也越大。因此需要根据不同的应用范围来选择采样频率。 2. 量化模拟信号通过采样后变成一个时间上离散的脉冲样品序列，但在脉冲幅度上仍会在其动态范围内连续变化。量化就是把这些在时间上离散的模拟信号无限多的幅度值用有限多的量化电平来表示，使其变为数字信号。量化时，每个幅度值通常会用最接近的量化电平来采样，这个电平也称为量化等级。量化后，连续变化的电平幅值就会被有限个量化等级所取代。从信号质量方面考虑，量化级数越大则量化误差越小，量化后的信号越接近进原信号，但同时会造成信号数据量增大，因此量化比特数的选取要权衡各方面因素综合考虑。 3. 编码指的是把量化后的信号转换成代码的过程，也就是将已经量化的信号幅值用二进制数码表示。编码后，每一组二进制数码代表一个采样的量化等级，然后把它们排列起来，得到由二进制脉冲组成的信息流。数码率又称比特率，是单位时间内传输的二进制序列的比特数，通常用kbps为单位。显然，采样频率越高，量化比特数越大，数码率就越高，所需要的传输带宽就越宽。常见的如电话质量的音频信号采用8kHz采样，8b量化，码率为64kbps；AM广播采用16kHz采样，14b量化，码率为224kbps；CD音频标准为48kHz、4 4.1kHz、32kHz采样，16b量化，每声道数码率为768-70 5.6kbps。数字化是一种手段，但我们始终离不开这个模拟的世界，所以我们要清楚模拟与数字音频技术的优势和弱点。 对音频的质量上来说，数字音频通过模数/数模转换后，越接近模拟音质就越好。但是，数字化技术在音频的编辑、合成、效果处理，存储、传输和网络化，以及在价格等方面，有极大的优势。半导体技术高速发展的今天，在专业音频领域，为了得到温暖的模拟音质，仍旧需要采用电子管器件，如电子管话筒、电子管前置放大器和压缩器，以及功率放大器。为了与数字化音频系统配合使用，不少最新的音频专业电子管产品带有了数字接口。所以，数字化时代的音频技术，并不是弃模变数，而是两者有机的结合，取长补短，用数字化技术去追求模拟的音质，用数字化手段来弥补传统音频设备的弱点。 电脑技术已将人们带入了一个虚拟世界。音频领域也不例外，音频工作站的发展已越来越成熟，人们已称它为虚拟录音棚。虚拟音频制作系统中，包括了录音机、调音台、周边信号发生器、非线性编辑和数据库等。这种虚拟系统不仅有价格的优势，而且功能齐全，符合数字化，网络化发展的要求，其音频的质量可与一些高级传统音频设备抗衡。它符合数字化、网络化的要求，其价格与传统设备相比，则更有优势。 近年来，虚拟音频制作系统对界面的外控操作上，正逐步向传统设备的操作概念发展。还与传统调音台有机结合。除Protools音频工作站已有了Pro Controls外控操作台外，索尼公司已将DMX-100调音台与Pyramix虚拟音频制作系统结合，DMX-100调音台的48路数字音频通道可通
第五章《模拟信号长距离光纤传输中的问题》小结 浙江传媒学院陈柏年 一、模拟信号长距离光纤传输的特点及其限制 1、长距离传输的范畴：光缆的长度超过40km。 二、光纤的色散特性 1、光纤色散：不同波长或不同模式的光由于传输速度不同，经光纤传输到达接收端的传输时间不同，导致光信号中的不同光频率成分或不同模式先后到达接收端，从而产生波形失真的一种物理现象。 2、色散的表示方法： （1）时域表示法——时延差Δτ 时延τ：信号传输单位长度所需要的时间。 时延差Δτ[ps/km×nm]：不同传输速度的信号，在光纤中传输相同距离时比速度最快的信号所延迟的时间。 时延差表达式Δτ＝（κ0 / c）×（Δν/ν0 ）×（d2β/ dκ２０） （2）频域表示法——光纤带宽Δf 光纤带宽表达式Δf＝350 /Δτ×Δλ×l(GHz) 3、分析光纤带宽得出的重要结论： （1）光纤的带宽与时延差，光谱线宽度和光纤长度的乘积成反比。 （2）在时延差和光谱线宽度确定时，光纤越长，光纤的带宽越窄。 （3）光纤色散是限制光纤传输距离的因素。 4、三种色散的含义： （1）模式色散：因光纤中传导模式的传输路径和速度不同所产生的色散。 （2）材料色散（折射率色散）：因光纤材料折射率随传输光波波长而变化所产生的色散。 （3）波导色散（结构色散）：因光纤波导参量的不同所产生的色散。
三、直接调制和外调制光发射机工作机理 （1）直接调制光发射机：将预调制的RF信号直接叠加到半导体激光二极管的偏臵电流上，对激光器输出的光强度直接进行调制的光发射机。 直接调制的问题：半导体激光二极管在强度调制的同时还受到频率调制，产生啁啾（chirp）特性，导致输出激光的光谱展宽，从而限制光纤的传输距离。 （2）外调制光发射机：将激光二极管发射的大功率光束注入电光晶体形成的外调制器，经预调制的RF信号加到电光调制器电极上，对入射光束的光强和相位进行调制，电光调制器的输出光强随调制信号而变化的光发射机。 四、光纤的非线性效应-受激布里渊散射SBS 1、SBS射物理现象、特点和产生机理。 （1）受激布里渊散射SBS射物理现象：当注入光纤功率增加到超过某一阈值光功率后，绝大部分输入光功率转换为后向散射的斯托克斯光波。 （2）受激布里渊散射SBS的特点：产生SBS的阈值光功率与入射光波的谱宽有关。 （3）受激布里渊散射SBS产生机理：泵浦光波（即注入光纤的信号光）、斯托克斯光波和声波之间的参量相互作用。泵浦光波通过对光纤的电致伸缩产生声波，该声波对光纤的折射率周期性调制，在光纤中产生折射率光栅。泵浦光通过该光栅时，由于光栅的布喇格散射，使泵浦光后向散射产生斯托克斯光。斯托克斯光的频率比泵浦光频率下移。 2 、受激布里渊散射SBS阈值光功率：不产生受激布里渊散射能注入光纤的最大功率。 3、受激布里渊散射SBS有效作用长度：泵浦光与斯托克斯光在光纤中相互作用的长度，与光纤的单位长度衰减系数和光纤长度有关。 4 、提高受激布里渊散射SBS阈值光功率Psbs （1）提高Psbs的原因：在ΔνP＜ΔνB条件下，SBS的阈值光功率P SBS很低（约2mw）。为长距离光纤传输，注入光纤的光功率必需很大。如果传输65km距离，要求注入光纤的光功率为16.25dBm。为实现这一目标，SBS的阈值光功率Psbs至少应等于16.5dBm。所以，必须将Psbs从2mw提高至16.5dBm（45mw）。 （2）重要结论：SBS阈值的大小与激光光谱展宽的宽度有关，要求的SBS阈值愈高，则光谱展宽愈大。要提高SBS的阈值光功率，可以采用展宽激光光谱宽度的办法，从而满足ΔνP＞ΔνB的条件。 （3）提高SBS阈值光功率Psbs的机理：在LiNbO3调制器中制作两个不同的调制器。一个为强度调制器，在其电极上加RF信号；另一个为相位调制器，在其电极上加大于2GHz 的微波等幅信号，用来展宽激光的光谱。通过控制微波信号的功率大小，改变光谱宽度，从而实现提高SBS阈值光功率的目的。 5、1310nm分系统与1550nm分系统级联时，CSO和CTB有互补作用 互补原因：1310nm光发射机与外调制1550nm光发射机的调制机制不同，对射频参数的影响也不同。所以，它们的CSO和CTB有互补作用。 1310nm直接调制光发射机中DFB-LD激光器的电光变换特性（即P-I特性）近似为偶函数，它的二阶失真比三阶失真大。 1550nm外调制光发射机中铌酸锂电光调制器的电光调制特性是奇函数，它的三阶失真大于二阶失真。 五、模拟信号长距离光纤传输技术 1、限制1550nm波长光发射机长距离传输的因素： （1）光纤损耗，（2）光纤色散和非线性效应。
远距离视频信号传输解决方案 在监控工程的设计和施工中，常常会遇到视频超过1000 米甚至更远距离的传输和信号传输信号传输过程中遇到干扰源干扰源的问题。由于模拟视频信号通过同轴电缆在中长距离的传输过程中存在着信号的衰减和失真现象，或者当同轴电缆遇到干扰源时(如交流电线、强电磁场等)都会造成图像模糊不清或条形干扰等现象。传统解决传输距离传输距离过长的方法是在每隔300-500 米左右加置一个信号放大器，这不仅大大增加了线路的建设成本，同时也增加了线路发生故障的几率。对于遇到干扰源的问题则不好解决。另一方面，在同方向存在多路视频线路和控制信号线路的布线工程施工中，多股同轴电缆加上控制信号电缆合在一起，给管道穿越和线路布放造成了比较大的困难。 由于同轴电缆自身的特性，当视频信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，特别是色彩部分衰减最大，因此同轴电缆只适合于传输距离300 米以下的视频。 光纤是为了解决远距离的视频信号传输而使用的。由于光纤整体传输系统价格太高，光纤铺设、连接需要专门设备，并且安装调试困难，故障难找，损坏不易维修等缺陷，对于3000 米以内近距离视频传输而言，光纤并不是一个很好的选择。寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。对此情况讯维公司自主研发出双绞线视频传输器传输器，可以将双绞线应用于监控传输系统中，很好地解决了上面的难题。 这种传输器，利用五类网络线缆代替同轴电缆，不仅解决了普通视频电缆存在的远距离传输信号严重失真和在复杂工业环境下的电磁干扰问题，而且大大节约了线路建设成本，施工和维护也变得十分简便，成为视频监控工程在解决中长距离传输问题上的一种最为经济实用的办法。 XW系列双绞线视频传输器： 双绞线视频传输器（双绞线视频收发器）是利用五类网络线缆代替同轴电缆，不仅解决了安防和视频广告工程中普通视频电缆存在的远距离传输信号严重失真和在复杂工业环境下的电磁视频干扰问题，而且大大节约了线路建设成本，施工和维护也变得十分简便，成为视频监控工程在解决1-3公里中长距离传输问题上的一种最为经济实用的办法。 VGA传输器（VGA延长器）： VGA信号传输器,采用专利技术将H和V信号编码至RGB信号上加重处理后发送，仅利用CAT-5电缆的三对双绞线完成VGA、SVGA、SXGA信号的编解码，接收端采用卓越的去加重、5段极点均衡补偿和亮度、对比度控制，使SVGA的传输距离达到50米、100米、300米至500米或更远。完全代替了原来用VGA信号放大器延长VGA信号的做法，VGA信号传输器广泛应用于军事演习,大型指挥系统,酒店KTV点歌系统,电梯液晶显示系统,大型电厂图像监控系统,大型会议显示系统,电视台背景大屏幕显示系统,工业自动化远程控制系统,火车站大屏幕系统,列车车厢显示器，超市图像音响的远程传输，商务办公楼多媒体广告系统等
第4卷第2期2004年6月 长沙航空职业技术学院学报 CHAN GSHA AERONAU TICAL VOCA TIONAL AND TECHN ICAL COLL EGE JOURNAL Vol.4No.2 J un.2004 收稿日期:2004-03-20 作者简介:张晓婷(1964-),女,上海市人,讲师,主要从事计算机教学与研究。 数字音频技术(MP3)的压缩编码原理与制作方法 张晓婷 (珠海市工业学校,广东珠海 519015) 摘要:本文从音频压缩理论的角度,阐述MP3音频格式、压缩编码原理,同时介绍专业制作 MP3的方法。 关键词:MP3音频格式;压缩编码原理;制作经验与技巧中图分类号:TN919.3+11 文献标识码:A 文章编号:1671-9654(2004)02-051-06 Compression Coding Principle and F acture of Digital Audio Frequency T echnique (MP 3) ZHAN G Xiao 2ting (Zhuhai Indust ry School ,Zhuhai Guangdong 519015) Abstract : From the perspective of Audio Compression Theory ,the paper discusses format of audio Frequency tech 2 nique (MP3)and compression coding principle and also introduces the facture of audio Frequency technique (MP3). K ey w ords : Fomat of audio Frequency technique (MP3);compression coding principle ;facture 一、引言 数字技术的出现与应用为人类带来了深远的影响,特别是互联网的普及,使数字音频技术得到更为广泛的应用,并具有良好的市场前景。与之相关的数字音频压缩技术也得到了充分的发展,一些著名的研究机构和公司都致力于开发专利技术和产品。其中,MP3便是目前为止开发得最为成功的数字音频压缩技术之一。 二、MP3简介 (一)数字音频MP3的格式 MP3音频格式诞生于20世纪80年代,全名MPEG Audio layer 3,是MPEG (Moving PicturesEx 2pert Group 运动图像专家组)当初和影像压缩格式同时开发的音频压缩格式,是MPEG 21标准中的第三个层次,是综合了MPEG Audio layer 2和ASPEC 优点的混合压缩技术,音频质量好,主要用于MP3音频压缩,典型的码流为每通道64Kbit/s 。 (二)数字音频MP3压缩的优点 使用数字音频MP3压缩方式的处理,能增加更多的存储空间。由于MP3的压缩比约在十到十二倍之间,一分钟的CD 音乐经MP3压缩后,只需要一兆左右的存储空间,即一张光盘可以存储六百五十分钟到七百五十分钟的音乐;MP3典型的码流是每通道64Kbit/s ,只有CD 音乐每通道大约十分之一的码流,非常适合网上传输。更重要的是,即使压缩比如此惊人,音乐的品质依然较好,这主要是利用了人类听觉掩蔽效应(Masking Effect )的缘故。MP3具有容量小、数码化、制作简单、传输方便、成本低廉等特点,虽历经14余年,仍然是网上最流行的音乐格式之一。 三、MP3压缩编码原理在MPEG 21的音频压缩中,采样频率可分为32、44.1和48KHz ,可支持的声道有单声道(mono 2phonic )、双—单声道(dual 2monophonic )、立体声模式 ? 15?
《数字音视频技术》期末考试试卷 一．选择（每题2分，共20分） 1.可闻声的频率范围（） A.20～2000Hz B.200～20000Hz C.20～20000Hz D.200～2000Hz 2.下面哪一种相加混色产生的色彩是错误的（） A.红色+绿色=黄色 B.红色+蓝色=橙色 C.蓝色+绿色=青色 D.红色+绿色+蓝色=白色。 3.不是数字图像的格式的是（） A.JPG B. GIF C. TIFF D. WAVE 4.在音频数字化的过程中，对模拟语音信号处理的步骤依次为（）A．抽样编码量化 B. 量化抽样编码 C. 抽样量化编码 D. 量化编码抽样 5.将声音转变为数字化信息，又将数字化信息变换为声音的设备是（） A.声卡B．音响 C. 音箱D．PCI卡 6.不属于国际上常用的视频制式的是（） A．PAL制 B.NTSC制C．SECAM制D．MPEG 7.数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是（） A．数字编码器 B．数字解码器 C．模拟到数字的转换器（A/D转换器） D．数字到模拟的转换器（D/A转换器） 8.信息接受者在没有接收到完整的信息前就能处理那些已经接受到的信息一边接收，一边处理的方式叫（） A．多媒体技术B．流媒体技术 C．云技术D．动态处理技术
9．影响声音质量的因素不包括（） A．声道数目B．采样频率 C．量化位数D．存储介质 10．我们常用的VCD，DVD采用的视频压缩编码国际标准是（）A．MPEG B．PLA C．NTSC D．JPEG 二．填空（每空2分，共30分） 1.音质三要素：、和。 2.色彩三要素：、和。 3.混色的方法有：和。 4.视频冗余是指相邻帧间和每帧的水平方向和垂直方向上的相邻像素间存在很强的相关性，它包含的种类有：冗余、冗余、冗余、冗余和视觉冗余。 5.色彩模型中的三基色原理是指利用、和三种色光混合，可以产生各种色彩。 三．简答题（每题10分，共50分） 1.常见数字音频文件格式有哪些？ 2. 常见数字视频文件格式有哪些？ 3.什么是5.1声道环绕立体声？
光传输技术（第一、二章） 1.光纤通信的定义？ 答：光纤通信是以光纤作为传输介质，以光源作为信息载体的通信方式。 2.影响光纤通信发展的关键问题：光源、传输介质 3.光线有三个低损耗波长称为低损耗窗口，这三个低损耗窗口是850nm,、1310nm、1550nm。 4.光纤通信系统由光发送设备、光接收设备、光传输设备三部分组成。 5.WDM是什么复用？ 答：波分复用。 6.光传输设备由光缆和中继器组成。 7.光接口类型：I:局内通信接口S:局间短距离通信接口L:局间长距离通信接口。 8.PDH和SDH的复用方式的中文名称？ 答：PDH：准同步数字复接SDH：同步数字复接 9.数字光纤通信由哪几部分组成？ 答：收发端机，电输入输出接口，光端机，光缆，中继器。 10..简述光纤通信系统中电收发端机的作用？ 答：完成模拟信号或数据信号与数字信号的相互转换。 11. PDH国际两大复接系列？ 答:日本/北美的PCM基群24路/1.5M系列，中国/西欧的PCM基群30/32/2M系列。 12.PCM基群复用设备的主要作用是什么？ 答：在发射端对语音信号进行取样、量化、编码，然后将30个速率为64kb/s的话路复接成一个2048kb/s数字电信号；在接收端，则将一个2048kb/s的数字电信号分接为30个速率为64kb/s的话路。 13.PDH长途光缆通信系统的组成？ 答；PCM基群复用设备,高次群数字复用设备，光端机，光中继机和光缆等部分。 14..集群到3次群进行几次复接？ 答：16次 15.PDH的缺陷？ （1）PDH只有地区性的电接口规范，没有世界性的统一的光接口规范。 （2）PDH采用异步复用方式。
Dante数字音频传输技术 基于以太网的数字音频传输技术已是专业音频行业的一个技术焦点，并以其不依赖于控制系统而独立存在的特性，广泛的应用到很多项目中。一方面它解决了多线路的布线困难问题，同时也解决了远距离传输、数据备份、自动冗余等一系列在模拟传输时代无法面对的问题。目前比较成熟的以太网音频传输技术主要有CobraNet[1]和EtherSound[2]技术，但这两种技术都各有千秋。在此基础上，为了更加迎合市场的需求，Audinate于2003年推出了Dante[3]这种融合了很多新技术的数字音频传输技术。 1.概述 Dante数字音频传输技术是一种基于3层的IP网络技术，为点对点的音频连接提供了一种低延时、高精度和低成本的解决方案[4][5]。Dante技术可以在以太网(100M或者1000M)上传送高精度时钟信号以及专业音频信号并可以进行复杂的路由。与以往传统的音频传输技术相比，它继承了CobraNet与EtherSound所有的优点，如无压缩的数字音频信号，保证了良好的音质效果;解决了传统音频传输中繁杂的布线问题，降低了成本;适应现有网络，无需做特殊配置;网络中的音频信号，都以“标签”的形式进行标注等。同时具备自身独特的 优势: 1)更小的延时。在100M网络带宽，总传输音频通道为3个时，延时仅为 34µs。Dante系统可自动调节可用的网络带宽，以便将延时时间降低到最小[7]。 2)采用了IEEE1588精密时钟协议进行时钟同步。
3)采用了zeroconf(ZeroConfigurationNetworking)[6][7]协议，利用自动配置服务器自动检查接口设备、标识标签以及区分IP地址等工作，无需启动高层级别的DNS或者DHCP服务，同时节省了复杂的手工网络配置。 4)网络的高兼容特性。Dante技术可以允许音频信号和控制数据以及其他不相干的数据流共享在同一个网络中而不受干扰，用户可以最大限度的利用现有网络而无需为音频系统建立专网。如，在Dante网络中可以加入现有的普通TCP/IP设备(PC机等)，或者一些音频处理软件等。 5)自愈系统。为了避免意外导致的音频传输中断，Dante系统可以设定多重自我修复机制，例如时钟丢失、网络故障等。 6)音频通道的传输模式可以是单播或是多播。Dante技术可以通过 IGMP(InternetGroupMessageProtocol)进行管理，可根据接收点的需要过滤或屏蔽广播音频通道，这使得多播音频的路由变得可控。 这些独特的优势，将成为Dante技术在专业音频领域及其他工程领域的奠基石。2.Dante音频传输技术 目前的IT产业中有很多网络技术可供选用，但以太网仍然是最为稳定可靠和广泛使用的协议。所以Audinate将Dante运行于以太网上也成了合理的、迎合市场的选择。Dante音频传输技术可以任由音频信号在以太网中使用TCP/IP方式任意传送，而且在这个过程中保持了信号的精确还原。 3.1基本原理 采用Audinate公司新推出的Dante-MY16-AUD卡[8][9]，将其插到语音服务器主机上，并与交换机相连，如下图所示，即可实现基于Dante技术的数字音频传输。真正实现了音频网络达到“即插即用”的功能，方便那些不了解任何网络技术的人。
长距离大容量DWDM传输关键技术 光纤以其巨大的带宽资源成为骨干传输媒质的必然选择，而DWDM技术是在现有技术条件下充分利用光纤带宽资源的有效手段，由于不采用电再生中继，超长距离DWDM传输能降低系统成本并提高系统的可靠性，所以备受人们青睐。对此各国正纷纷展开有关研究和实验，我国也把超长距离DWDM传输列入国家863计划之中。截止到目前，超长距离DWDM传输已有了重大发展，实验报道的最大单纤传输容量达到10.92Tbit/s，传输距离300km，而一般容量为3 ~4Tbit/s的陆地传输距离可达4000km以上，而跨洋系统传输距离可达上1000 0km。我国在自己的努力下，也于今年3月成功地实现了1.6Tbit/s3000km超长距离试验传输。 超长距离DWDM传输面临ASE噪声、光纤色散和非线性损伤积累严重，各路信道之间功率、残余色散的不均衡等许多问题，需要多种技术手段作为支撑，这包括光放大技术、色散管理与PMD补偿技术、信号调制与接收处理技术、纠错编码技术、新型光纤技术等。下面主要讨论这些关键技术的实现及其对系统的影响。 关键技术及其实现 （1）光放大技术 光放大器用于补偿光纤和其他无源器件对光功率的损伤，但在提升信号功率的同时也引入了噪声干扰，降低了信噪比，从而限制了最大的传输距离。尽管减小放大器之间的间隔可以有效地延长总的传输距离（例如跨洋传输系统），但这增加了系统的成本，所以更有效的手段是降低放大器的噪声水平。
研究和试验表明分布式放大器比集中式放大器具有更低的噪声水平，所以分布式光纤喇曼放大器（DFRA）已经逐渐成为超长距离传输系统必选的技术，或者作为传统的掺铒光纤放大器（EDFA）的前置放大器或者完全取EDFA放大器以减小放大器引入的噪声功率。另外，DFRA还具有非线性损伤小、放大器增益带宽、可以灵活配置等优点，但存在的问题是偏振相关增益大、效率低等问题，好在大功率泵浦源的出现和泵浦褪偏技术能够很好地解决这些问题。
《数字音视频处理技术》教学大纲《数字音视频处理技术》教学大纲课程名称:数字音视频处理技术 学时:64 学分:3 课程性质:专业选修课 考核方式:考查 )专业学生开课对象:计算机科学与技术(师范 一. 教学目的与要求 《数字音视频处理技术》是计算机科学与技术(师范)专业的一门应用性较强的专业选修课程。 随着多媒体技术日益成熟，使用数字音视频处理技术来处理各种媒体在师范生以后的工作过程中显 得十分重要。 本课程的目的和要求是: 1. 使学生了解数字音视频技术的基本概念，掌握数字音视频技术的基本原理，具备一定的理论 知识; 2. 使学生掌握专业音视频软件的使用方法，能够进行音视频的采集与编辑操作，并能进行典型 的艺术特效处理。 4. 培养学生的审美能力、艺术创造能力和多媒体技术的实际应用能力。本课程总授课64学时，在第六学期开设，为考查课程，其中理论教学为32学时，实践教学为
32学时。 二. 课程内容及学时分配 章节内容学时 第一章数字音视频处理技术的产生与发展 2 第二章音频技术概述 2 第三章音频处理 8 第四章视频技术概述 2 第五章视频处理 12 第六章音视频处理技术综合应用 6 实验一音视频软件的安装与基本操作 2 实验二音频采集与编辑 4 实验三数字音频特效与合成 6 实验四视频采集与编辑 4 实验五数字视频特效 8 实验六音视频处理技术综合应用 8 合计 64 第一部分理论教学第一章数字音视频处理技术的产生与发展(2学时) 主要内容: 1. 数字音视频处理技术的基本概念; 2. 数字音视频处理技术的产生与发展过程; 3. 数字音视 频处理的主要研究内容;4. 数字音视频处理的软硬件环境。要求: 1. 了解数字音视频处理技术的基本概念、产生与发展过程; 2. 了解数字音视频处理的技术概况和主要研究内容; 3. 了解数字音视频处理的软硬件环境要求; 4. 了解常见的音视频处理软件及其功能特点。
光传输技术课程设计 报告 班级：电1105-1班 学号：20112534 姓名：张浩 指导老师：郝绒华老师
目录 一、摘要： (1) 二、设计目的 (1) 三、设计任务及基本要求 (1) 任务一通道保护和复用段保护业务 (1) 任务二、以太网业务配置 (5) 任务三、基本电路配置业务 (10) 任务四、Optisystem软件仿真 (18) 项目1：OptiSystem 的基本操作 (18) 项目2：基本光纤通信系统设计 (23) 项目3：WDM 系统设计 (25) 项目4：长距离光纤传输系统设计 (29) 项目5： EDFA 设计 (32) 四、心得体会 (38)
一、摘要： 当今社会，人们极大的享受着光纤通信为人们带来的便利，但是很少有人了解其基本结构和内部构成。光纤通信系统由光发射机，光纤线路和光接收机构成，每一部分的设备都有其特有的功能，根据其功能的不同其复杂程度也是千差万别。 目前，通信网络正逐步向着全光网络的方向演进，将实现在任意时间、任意的传送任意格式信号的理想目标。在光网络中传送的信号是大容量、高时率的信号，因此网络中任何一个网络元件的失效都会导致大量数据的丢失，光网络的生存性已经成为人们关注的焦点。如何实现高效的网络保护与恢复，如何实现网络的分布式并实现自愈保护以及保护带宽的智能动态分配，以及如何使各保护结构实现互通等等都是今后光网络生存性技术发展的重点。 二、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握光纤线路基本设计方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2、2掌握optisystem软件的使用和上机配置操作，培养实践能力，提高分析和解决实际问题的能力。 3、使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。 三、设计任务及基本要求 任务一通道保护和复用段保护业务 一．实习目的 1.掌握E300网管的基本组成部分 2.掌握E300网管的启动步骤 3.掌握告警管理的上机配置操作
数字音频技术期末考试试卷 一．选择（每题2分，共20分） 1.可闻声的频率范围（C） A.20~2000HZ B.200~20000HZ C.20~20000HZ D.200~2000HZ 2.下面哪一种相加混色产生的色彩是错误的（B） A红色+绿色=黄色B红色+蓝色=橙色 C蓝色+绿色=青色D红色+绿色+蓝色=白色。 3.不是数字图像的格式的是（D） A.JPG B. GIF C. TIFF D. WAVE 4.在音频数字化的过程中，对模拟语音信号处理的步骤依次为（Ｃ） Ａ．抽样编码量化 B 量化抽样编码 C. 抽样量化编码Ｄ量化编码抽样 ５.将声音转变为数字化信息，又将数字化信息变换为声音的设备是（A） A.声卡Ｂ．音响 C. 音箱Ｄ．ＰＣＩ卡 ６.不属于国际上常用的视频制式的是（Ｄ） Ａ．PAL制B.NTSC制Ｃ．ＳＥＣＡＭ制Ｄ．ＭＰＥＧ ７.数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是（Ｃ） Ａ．数字编码器Ｂ．数字解码器 Ｃ．模拟到数字的转换器（Ａ／Ｄ转换器）Ｄ．数字到模拟的转换器（Ｄ／Ａ转换器） ８.信息接受者在没有接收到完整的信息前就能处理那些已经接受到的信息一边接收，一边处理的方式叫（Ｂ）
Ａ．多媒体技术Ｂ．流媒体技术Ｃ．云技术Ｄ．动态处理技术 ９．影响声音质量的因素不包括（Ｄ） Ａ．声道数目Ｂ．采样频率Ｃ．量化位数Ｄ．存储介质 １０．我们常用的ＶＣＤ，ＤＶＤ采用的视频压缩编码国际标准是（Ａ）Ａ．ＭＰＥＧＢ．ＰＬＡＣ．ＮＴＳＣＤ．ＪＰＥＧ 二．填空（每空一分，共20分） 1.音质四要素:音量音调音色音品 2.室内声的组成：直达声前期反射声混响声 3.电声器件包括：传声器和扬声器 4.色彩三要素：亮度色调饱和度 5.彩色摄像机包括：单管式彩色摄像机和三片式CCD彩色摄像机 6.数字视音频存储技术包括:磁存储技术光存储技术半导体存储技术磁光盘存储技术 7.混色的方法有：相减混色和相加混色 三．简答题（每题六分，共３0分） 1.什么是相干波？什么是驻波？ 答：具有相同频率和固定相位差的两列波为相干波。 驻波是频率相同、传播方向相反的平面波的迭加形成的干涉现象 2.什么是非线性失真？ 非线性失真：当输入扬声器中为单一频率信号时，扬声器输出声信号中含有其倍频成份，这一失真现象称为非线性失真。 3.数字音频格式有哪些？
第一章数字视频概述 1．什么是复合视频？2页，可改为填空题 例如：黑白视频信号是一个已经经过加工处理并包含扫描同步和消隐的图像信号，通常也叫做复合视频，简称视频。由于频带范围在1-6MHZ人们又把它叫做电视基带视频。 2．什么是视频技术？它主要应用在哪些领域？3页，可以改为填空题 例如：在不考虑电视调制发射和接收等诸多环节时，单纯考虑和研究电视基带信号的摄取、改善、传输、记录、编辑、显示的技术就叫做视频技术。 主要应用领域：广播电视的摄录编系统、安全及监控、视频通信和视频会议、远程教育及视听教学、影像医学、影音娱乐和电子广告。 3．什么是数字视频？5页 广义的数字视频表述为数字视频是指依据人的视觉暂留特性，借着计算机或微处理器芯片的高速运算，加上Codec技术、传输存储技术等来实现的以比特流为特征的，能按照某种时基规律和标准在显示终端上再现活动影音的信息媒介。狭义的数字视频时指与具体媒体格式所对应的数字视频。 第二章彩色数字视频基础 1．彩色电视系统是根据色光三基色原理来再现彩色图像的。按照此原理，任何一种色光颜色都可以用R G B三个彩色分量按一定的比例混合得到。7页 2．匹配兼容制彩色电视亮度信号的公式是：8页（2-2） 3．两个色差信号正交调制的目的是什么？10页 4．电视扫描分为逐行扫描和隔行扫描两种。 5．电视基带视频有复合视频、亮色分离视频和分量视频三种。13页 6．彩色电视制式有哪三种？制式差异主要体现在哪些方面？14页或改为填空 世界上现行的彩色电视制式有NTSC制式、PAL制式和SECAM制式三大制式。制式差异主要体现在亮度合成公式、色差信号提取、色副载选取及其正交调制类型、扫描方式、同步时基确定等方面的参数。 7．彩色电视图像的数字化有信号上游数字化和信号下游数字化两种。 8．A/D转换主要包括哪些环节？量化的实质是什么？编码的实质是什么？17，18页，可改为填空 A/D转换就是指对幅值连续变化的模拟视频电信号进行脉冲抽样保持、量化、编码等环节后形成二进制码流的技术处理过程。 9．一般常用的线性D/A转换器，其输出模拟电压U和输入数字量D之间成正比关系。19页 10．YCbCr信号和YUV信号是正比关系。21页，或选择A正比B反比C非线性D平方11．CCIR601标准为NTSC、PAL、和SECAM制式规定了共同的图像采样频率是13.5MHZ。21页 12．PAL制NTSC制的现行标准数字电视有效显示分辨率（清晰度）各为720X576像素和720X480像素。公用中分辨率为352X288像素。23页 第三章广义数字视频及分类 1．广义数字视频的定义？28页 2．广义的数字视频是依据人的视觉暂留特性，借助计算机或微处理器芯片的高速运算加上Codec编解码技术、传输存储技术等来实现的比特流为特征的全新的信息媒介。 3．图像序列的特点有哪些？33页 特点是每帧的分辨率相同，图像内容相关、图像文件名连续编号，而且有表示开始的图像序列头和表示结束的图像终止码。
《数字音频技术》教学大纲 一、课程性质与任务 1.课程性质：本课程是数字媒体技术专业的专业课。 2.课程任务： 通过本课程的学习，使学生了解数字音频在数字媒体技术中的重要作用，熟悉掌握数字音频的采集方法和不同文件格式的具体应用。会对采集的数字音频进行除噪、调整和特效处理，会利用音频编辑软件进行单轨、多轨的编辑输出。熟悉掌握影视动画、广告片头、游戏音效等方面的配音制作方法，掌握Audition 和Nuendo软件的使用和操作，会刻录CD音乐光盘。 二、课程教学内容及要求 第一章数字音频概述 1. 数字音频的优势 2. 数字音频应用领域 3. 数字音频系统的构成 4. 知识拓展 教学要求：了解数字音频的特点及应用。 掌握数字音频的软硬件系统的组成和相关知识。 第二章数字音频基础 1. 声音的构成 2. 声音的特性 3. 音频数字化原理 4. 常见数字音频压缩格式 5. 知识拓展 教学要求：了解声音的三要素及声学特征。 掌握影像数字音频的相关参数及压缩编码格式。 第三章数字音频处理方法
1. 混音基础 2. 混音流程和方法 3. 声音调整及输出 4. 知识拓展 教学要求：了解数字音频处理方法中混音的概念和原理。 掌握混音流程和方法，会对声音进行相应的调整和处理。 第四章配音基础 1. 视听语言 2. 配音的艺术 3. 配音流程 4. 知识拓展 教学要求：了解声音的配音基础和艺术基础。 掌握配音、配乐的方法和流程，会进行同期配音和后期配音。第五章数字音频处理软件 1. 数字音频处理软件概述 2. Adobe Audition软件应用 3. 采集和除噪 4. 单轨剪辑和音效处理 5. 多轨编配 教学要求：了解数字音频软件的功能及作用。 掌握安装使用声音编辑软件Adobe Audition的方法。 第六章数字制作实例 1. 贴唱 2. 广告音乐制作实例 3. 动画片音乐制作实例 4. 游戏音效设计实例 5. 音乐CD刻录 教学要求：了解数字音频制作的应用。 掌握数字音频制作中的应用技巧。 第七章Nuendo电脑音乐基础 1. Nuendo简介
基于以太网的数字音频网络 目前比较成熟的以太网音频传输技术主要是CobraNet和EtherSound。前者已经开发和使用多年，用户较多，交互性好，缺点是网络延时长；后者解决了延时的问题，但是开发和使用普及程度稍差。本文之目的通过客观地分析数字音频网络的机理，对比各种传输技术，以求证哪一种传输网络更适合大家。 二. 音频网络的内部结构 OSI参考模型是数据网络工作的基础，它为每一层之间的通信规定了公共的方式，以OSI模型作为基础使音频网络简单化。相对于构成OSI模型的七个层，音频网络可以简单分解为两大主要部分：控制和传输。配置、监控以及实时设备控制都可以归入控制类别，并且用了几个标准的通信协议。传输顾名思义，就是把数字音频搬来搬去。 控制申请可以在应用层的标准协议中找到。音频中的应用层协议有Telnet、HTTP以及简单网络管理协议(SNMP)。Telnet是网络电传的缩写，是最早的英特网协议之一。它规定了机器通信的命令行格式。百威媒体矩阵，使用了这种技术，称为RATC，作为遥控媒体矩阵中设备的一种方法。SNMP是网络上用于监控的一个协议，在网络运行中心(NOC)的监控中是一个关键技术。它是应用层协议，通过UDP/IP协议与网络上的设备进行通信，可以沟通多重数据传输技术。在大多数情况下，当音频信号传输时，基于TCP/IP协议的控制可以在同一网络上运行，如CobraNet和Dante设计为允许数据通信与音频通信共存。 组织并管理音频比特是音频传输的工作，通常是由音频协议完成的。Aviom、CobraNet以及EtherSound 等都是为在网络上传输而组织比特的协议。传输可以分为两种：物理传输和逻辑传输。 纯粹的物理层技术，像Aviom，使用硬件来组织和移动数字比特。通常会用一块专利芯片用来组织并控制它们。基于以太网的技术把音频分包，然后发送到数据链接层和物理层，就可以在以太网设备上传输。以太网既是逻辑技术也是物理技术，在数据链接层把音频进行分包或者“分帧”，然后发送到物理层以便于移动到网络上的另一台设备上去。 三. 以太网结构的数字音频网络 数字音频网络由音频输入模块、以太网Switch、计算机、音频传输设备组成。音频输入模块把模拟信号转换为数字信号，或者用于接收AES信号源信号，计算机运行并配置系统软件。网络中专门有一台音频传输设备起着传导器的作用，让其他所有设备同步、有序、及时地传输组包信息，信号流的传输方式可以是点到点的单播形式，也可以是点到多点的多播方式。 国际标准化组织ISO制订的网络互联模型OSI中，以太网帧结构归属于数据层。在以太网构建的局域网中，MAC帧则是最大的一个数据包了，其它所有的同步或非同步信息都是包含在这个数据包中进行传输的，表1是标准以太网（即DIX格式）MAC帧的格式。 需要注意的是MAC帧只是完成了数据层（OSI第二层）协议的工作，当数据传输到目的地以后，MAC 帧就已经被打开，而只将上图中“数据”这个部分传输到上层协议中，上层协议（或处理单元）还要继续分析这个数据包。如CobraNet数据包样被“封装”在MAC帧中，但由于MAC帧中标注的协议类型号是X’88-19，只限于数据链路层，所以这个数据包不会再向网络层或更高层传送而直接被送到了CobraNet的同步解码器。在每个MAC帧的最后还有4个字节的帧校验序列FCS（Frame Check Sequence），负责检查整个MAC帧的数据的准确性。这个检查是非常必要的，对于整个数据帧，1bit的错误信息就有99.9%的概率被检测出来。而对于这些错误，更高级的协议（如TCP）甚至可以要求源服务器重发这个帧。 四. 几种基于太网架构传输技术的比较 尽管以太网是决定音频网络效率高低和协作性能好坏的基础，模拟音频信号还是不能很容易地被转换成数据并在标准的以太网络中传输，这是因为音频信号时效性极强。在音频网络中，数据包的延迟发送将导致音频信号的流失和不连贯。以太网是一种异步技术，不具备实时概念，传送管理也是“非确定性的”，这意味着以太网不能百分之百地保证某一数据包的及时送达。因此为了音频数据实时、稳定的传输，网络必须要有某种确定性的时效传输技术。Avoim 、EtherSound、CobraNet以及Dante技术就可以提供这样的