数字信号和模拟信号的区别
随着数字信息化的不断发展,视频信号的也随着科技发展在不断变化,现在我们接触的主要有两种信号,一种是模拟信号,另外一种就是数字信号。尤其是在现在的视频采集中,经常需要对这些知识深刻了解。下面我们就针对模拟信号和数字信号的区别...
随着数字信息化的不断发展,视频信号的也随着科技发展在不断变化,现在我们接触的主要有两种信号,一种是模拟信号,另外一种就是数字信号。尤其是在现在的视频采集中,经常需要对这些知识深刻了解。下面我们就针对模拟信号和数字信号的区别进行详细的介绍。
一、数字信号
数字信号是现在最主流的视频信号,在很多方面比模拟信号更具有优势。数字信号是指数据以二进制0和1形成传输。简单的说就是计算机采用二进制所,数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。
1.数字视频信号
由CD DSP输出的数据及时钟(包含位时钟及左、右通道选通时钟)送入解压缩电路进行解压缩处理后,其中视频部分以8bit数据量化的基色信号R、G、B输出。这种数字信号的特征和上述数字音频信号一样,一般可用示波器观察其重叠的脉冲波形。
(1)抗干扰能力强、无噪声积累。信号在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大,随着传输距离的增加,噪声累积越来越多,以致使传输质量严重恶化,可实现长距离高质量的传输。
(2)便于加密处理。信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。
(3)便于存储、处理。数字通信的信号形式和计算机所用信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储、处理,可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。
(4)设备便于集成化、微型化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小、功耗低。
(5)便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以实现数字化,构成综合业务数字网。
(6)交换方便。主要是由于采用数字化的传输方式,结合计算机、网络化的数字网络和数字电路信号处理方面有这最基本的优势。
2.数字音频信号
数字音频信号也被叫做数字编码伴音信号,从激光头读取到数字信号处理(DSP)输入端的信号通路中,传输的均为EFM信号,其特点是信号由(3~11)t(t=116ns)的脉冲组成,其平均值为零,数据率每秒达数百万次。一般仅在调整"眼图"时观察,要求其峰-峰值达1V,且眼框清晰可辨。从DSP的输出端到DAC输入端的信号通路中,由于EFM信号已经过解调,变成二进制编码的16位数据串,此时信号的平均值不再为零,而且变化速率为88.2kHz或更高。例如,对于多bit DAC,可达352.8kHz;对于1bit流的DAC,可达11MHz左右。 对于这类信号,一般不能用模拟电路靠检测信号强度或测量信号通路工作状态的方法来判断故障。因为在用万用表测量时,这些端点大多保持高于0V、低于+5V的某电平值,电位的高低往往判断不出信号的有无和正确与否,因而只能从功能方面判断,或用示波器观察其波形。前者是根据功能是否出现来分析故障可能产生的部位;后者是根据是否出现正确波形来判断该级电路是否正常。要注意的是,用普通示波器观测时因不易同步,只能看到重叠的数字脉冲波形,波形的顶部和底部基线之间的幅度应接近5V。
二、模拟信号
如果数字信号是数字的,那么模拟信号则是波形的。模拟信号是数字信号之前最主流的信号模式,是指传输的数据(包括视音频图文等) 像连续的倒S一样的波形一样,比如:我们的收音机接收的调频就是一种典型的模拟信号。
1.模拟音频信号
从音频DAC输出至音频输出端之间传输的信号都是模拟音频信号,其特点是信号的幅度足够大,其频谱则覆盖整个音频范围。对于这类信号,不仅可以用示波器观察各点的波形,并且可从波形包络的变化估测电路的失真等情况,同时还可以用寻迹器一类的设备音频采集声音。
2.模拟视频信号
数字的R、G、B基色信号经3通道8bit DAC转换成模拟R、G、B基色信号,然后送入视频编码器编成亮度信号、色度信号及全电视信号输出。对于这些模拟视频信号,用示波器观看特别方便,尤其是输入彩条信号时,其中各种不同的信号具有各种特定的不同波形。
(1)模拟R、G、B基色信号。数字基色信号经DAC变换后,变成对应的模拟信号,在输入彩条信号时,若示波器X轴用行同步脉冲同步,则可看到R、G、B模拟信号的波形:每个行周期内分别在1个、2个及4个周期有波形。
(2)模拟色度信号波形。模拟输出的色度信号波形,当彩条信号输入时,在一个行周期中包括有一个色同步脉冲及随之出现的一个包络像梳篦形的色度信号波形。
(3)模拟的高密度信号波形。在一个行周期中,高密度信号的波形包括一个负极性的行同步脉冲及随之出现的8个阶梯的包络信号。
(4)模拟全电视视频信号。全电视信号是在亮度信号的阶梯上调制的视频彩条信号,用示波器可见到一个行同步包络、一个色同步信号及6个彩条信号的波形。
(6)占用信道频带少。一路模拟电话的频带为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz,这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。
通过以上介绍,相信大家现在对模拟信号和数字信号之间的区别有了深刻的了解。数字信号是二进制0101,而模拟信号则是高低电平模式。现在视频采集卡采集的基本上都是数字信号,这也是现在最主流的视频传输信号。
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