數(shù)字電視實驗指導(dǎo)

1、數(shù)字電視實驗系統(tǒng)實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書前 言ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)和實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書是按照數(shù)字電視國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和編寫的，數(shù)字電視信號接收、解碼與顯示實驗系統(tǒng)，可以提供數(shù)字電視課程所需的若干實驗，同時可以作為數(shù)字電視有關(guān)課程培訓(xùn)時的實訓(xùn)裝置。本實驗系統(tǒng)及實驗指導(dǎo)書是緊密結(jié)合許志祥教授編著的數(shù)字電視與圖像通信教材而研發(fā)的，故實驗原理部分的某些理論內(nèi)容請參考該書，這里不再詳述。ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)共分五大部分十五個 實驗實訓(xùn)指導(dǎo) 2007.12目 錄實驗一 數(shù)字電視實驗系統(tǒng)的總體功能11實驗二 一體化高頻調(diào)諧器的性能研究20實驗三 視頻信號A/D變換以及量化位的改變對圖象的影響22實驗四 視頻圖

2、像質(zhì)量參數(shù)的調(diào)整24實驗五 亮色延遲對視頻質(zhì)量的影響26實驗六 數(shù)字電視信號ITU-601（ITU-656）及圖像縮放模式27實驗七 模擬音頻信號數(shù)字化（A/D變換）29實驗八 數(shù)字音頻參數(shù)的調(diào)整30實驗九 QAM解調(diào)及信道解碼的研究40實驗十 MPEG編碼中的節(jié)目專用信息（PSI）的分析63實驗十一 MPEG編碼參數(shù)調(diào)整對圖像質(zhì)量的影響67實驗十二 視音頻編解碼延遲的研究69實驗十三 圖像縮放及圖像格式變換的研究.80實驗十四 LCD屏示屏屏體特性與顯示格式的研究86實驗十五 系統(tǒng)原代碼開放編譯 . 87集中電視信號源的配置本實驗基本配置連接(建議)頻道混合器射頻放大器分配網(wǎng)絡(luò)QAM調(diào)制器D

3、VD播放器MPEG2編碼器（4IN1）ASTV-2實驗箱S305E標(biāo)準(zhǔn)信號源ASTV-2實驗箱視頻分配放大器實驗一 數(shù)字電視實驗系統(tǒng)的總體功能一 實驗準(zhǔn)備：1熟悉數(shù)字電視實驗系統(tǒng)的基本構(gòu)成2結(jié)合教材了解其基本功能3實驗所需要儀器：（1） 數(shù)字電視實驗箱（2） DVB-C QAM調(diào)制器（3） S305E彩色電視模擬信號源（4） 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)（5） DVD播放器（選配）（6） 計算機（選配）（7） USB傳輸流適配器（選配）（8） 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康?熟悉數(shù)字電視實驗系統(tǒng)的工作原理2熟悉數(shù)字電視實驗系統(tǒng)各個接口的原理，以及連接方式3觀察彩色電視信號輸入輸出端

4、的波形。4. 了解LCD顯示和CVBS,SVIDEO,YPBPR顯示格式的不同三 系統(tǒng)總體功能圖示波器監(jiān)視器掃頻儀鍵盤音視頻信號模擬及數(shù)字集中電視信號源四.實驗原理1.本實驗包含5種輸入方式,4種輸出方式輸入方式:模擬RF,CVBS,S-VIDEO,YCRCB,數(shù)字RF(TS)輸出方式:CVBS,S-VIDEO,YPBPR,LVDS2.CVBS,S-VIDEO,YCRCB,模擬RF輸入的模擬彩色電視信號,經(jīng)A/D變換,產(chǎn)生ITU BT601/656信號,然后再經(jīng)壓縮解碼輸出LVDS低壓差分信號至LCD,或者壓縮解碼后通過D/A變換,由CVBS,S-VIDEO,YPBPR輸出.3.數(shù)字RF輸入的

5、MPEG2TS流信號,經(jīng)壓縮解碼輸出LVDS低壓差分信號至LCD,或者壓縮解碼后通過D/A變換,由CVBS,S-VIDEO,YPBPR輸出.五 實驗步驟1. 開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。然后選擇你要做的實驗。本節(jié)選擇第一章 數(shù)字電視實驗系統(tǒng)總體功能，單擊選中，即進(jìn)入下一級菜單，如圖1.11所示. 圖1.9 圖1.102. 進(jìn)入信號選擇菜單,如圖1.11. a, TV欄進(jìn)入后可選擇模擬高頻調(diào)諧器和數(shù)字高頻調(diào)諧器的輸入

6、通道 b, VIDEO,SVIDEO,YCrCb欄分別為選擇CVBS,SVIDEO,YCrCb的輸入通道圖1.113.集中電視信號源S305E發(fā)生彩條信號(或者DVD播放影音)復(fù)合信號輸出經(jīng)MPEG2編碼器,然后通過QAM調(diào)制器送至數(shù)字電視實驗系統(tǒng).4.數(shù)字電視射頻接收信號(MPEG2TS)播放：首先選擇TV欄，按OK鍵進(jìn)入下一級菜單，如圖1.12，在這里可以在射頻源選擇上選擇DVB-C或者ATV.首先我們選擇DVB-C然后我們把頻率，符號率，調(diào)制方式的參數(shù)設(shè)置成和DVB-C QAM調(diào)制器相同確認(rèn)正確后按下OK鍵此時系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)目掃描菜單，如圖1.13當(dāng)掃描進(jìn)度到100時，再按確認(rèn)鍵，則可以進(jìn)入

7、播放界面，選擇播放的節(jié)目，按OK播放此時觀看LCD屏上所播放的影象按F2鍵可切換至外接監(jiān)視器顯示 要求：a. 改變QAM調(diào)制器頻率：730MHz,500MHz,300MHz,100MHz 觀察數(shù)字高頻調(diào)協(xié)器接收情況 b. 改變QAM調(diào)制器符號率：6900KMS,6500KMS,6000KMS 觀察數(shù)字高頻調(diào)協(xié)器接收情況,以及播放的影音質(zhì)量變化 c. 改變QAM調(diào)制器的調(diào)制方式：16QAM,32QAM,64QAM,128QAM,256QAM 觀察數(shù)字高頻調(diào)協(xié)器接收情況,以及播放的影音質(zhì)量變化 圖1.12 圖1.135. 集中電視信號源S305E發(fā)生彩條信號(射頻信號).6.模擬電視射頻信號接收播

8、放:如圖11界面中選擇TV欄,進(jìn)入圖1.12界面,此時在射頻源選擇欄中選擇ATV(默認(rèn)為DVB-C,按左鍵改變),進(jìn)入圖1.15界面.此時出現(xiàn)電視標(biāo)準(zhǔn)和頻道號2個可選的選項.電視標(biāo)準(zhǔn)中含:PAL_DK,PAL_BG,PAL_I,NTSC_M.頻道號:1-57.按照模擬電視信號源上的電視標(biāo)準(zhǔn)和頻道號,調(diào)整實驗系統(tǒng)上這兩個參數(shù),使其相同.然后按OK鍵,進(jìn)入掃描界面,掃描完成后按OK鍵進(jìn)入播放界面,此時觀看LCD屏上所播放的影象按F2鍵可切換至外接監(jiān)視器顯示(模擬電視信號源可送任意圖象信號)實驗要求: 改變?nèi)缦聟?shù)改變S305E電視標(biāo)準(zhǔn): PAL_BG,PAL_I,NTSC_M改變S305E頻道號:

9、 10,16,30,45改變S305E輸出信號: COLOURBAR,GRAY等7.CVBS輸入信號播放8.S-VIDEO輸入信號播放9.YCRCB輸入信號播放10.按F2鍵切換至外接監(jiān)視器顯示(可用CVBS,SVIDEO,YPBPR連接),分析其與LCD顯示在格式上的不同.11.按F2鍵切換至外接監(jiān)視器顯示.用示波器觀測測試點波形: 4TP1.1(CVBS)4TP1.2(S-VIDEO Y) 4TP2.2(S-VIDEO C) 4TP1.3(Pb),4TP1.4(Y),4TP1.5(Pr)六 實驗報告以及要求1.掌握數(shù)字電視實驗系統(tǒng)個接口的連接播放以及設(shè)置.2.詳細(xì)說明數(shù)字高頻調(diào)協(xié)器接收與模

10、擬高頻調(diào)協(xié)器接收的信號的區(qū)別3.了解數(shù)字電視實驗系統(tǒng)3大模塊的基本功能4.說明LVDS與CVBS輸出信號的區(qū)別5.記錄測試點波形實驗二 一體化高頻調(diào)諧器的性能研究一 實驗準(zhǔn)備：1.熟悉模擬接收A/D轉(zhuǎn)換模塊的工作原理.2.熟悉模擬高頻調(diào)諧器引腳的作用,以及工作原理3實驗所需要儀器：（1） 數(shù)字電視實驗箱（2） DVB-C QAM調(diào)制器（3） S305E彩色電視模擬信號源（4） 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)（5） DVD播放器（選配）（6） 計算機（選配）（7） USB傳輸流適配器（選配）（8） 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康?通過本實驗了解一體化高頻調(diào)諧器的功能,工作原理,利用鍵盤

11、進(jìn)行選臺的方法,一體化高頻調(diào)諧器的通道頻譜特性.三 模擬高頻調(diào)諧器引腳分布表四 模擬接收實驗?zāi)K電路圖分量輸入RGB輸入VPC 3230視頻輸入VIN3Y INCVBS輸入C INS-VIDEO輸入視頻輸出CbYCr視頻輸出RBGV同步H同步Y(jié)7-Y0亮度輸出或ITU-R 656 Y/C復(fù)用輸出 C7-C0色度5VCVBS輸出5V音頻輸出3.3V3.3V5V3.3VSCLSDASCLSDA模擬電視接收通道板視頻數(shù)化電路圖高頻調(diào)諧器來左聲音右聲音SDASCL數(shù)字音頻輸出3.3V左左WM8775音頻數(shù)字化線路圖五 實驗步驟:1.開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏

12、上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2.選擇第二章“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第一個實驗, “一體化高頻調(diào)諧器的性能研究”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.15菜單.3.首先,設(shè)置電視制式,設(shè)置為PAL-DK.節(jié)目頻道號為10.然后按確認(rèn)鍵.確認(rèn)LCD上是否接收到模擬射頻信號.調(diào)節(jié)前端信號源輸出的幅度和圖象信號,LCD上顯示的變化.并用示波器觀察測試點2TP3的波形.4.本實驗的電視標(biāo)準(zhǔn)除了PAL-DK外,還可設(shè)

13、置成PAL-BG,PAL-I,NTSC-M等,重新設(shè)置后按上述步驟進(jìn)行相似的實驗.5.調(diào)節(jié)節(jié)目頻道號,從10頻道轉(zhuǎn)到32頻道,32頻道的圖像載波663.25MHz，然后重復(fù)上述實驗.6.S305E彩色模擬電視信號源產(chǎn)生彩條信號.然后在系統(tǒng)中輸入頻率偏移值,當(dāng)頻率偏移f1=XMHz時消色,當(dāng)頻率偏移f2 =XMHz時圖像消失,記錄這兩個頻率偏移值.并同時觀測4TP1.1測試點,隨頻率偏移彩條波形所發(fā)生的變化 .8.用示波器觀察一體化高頻調(diào)諧器的音頻輸出2TP15,記錄該波形,將波形的幅度及周期等時間參數(shù)標(biāo)在波形上,并分析之. 圖1.14 圖1.159.一體化高頻調(diào)諧器的通道頻率特性的測試。將掃頻

14、儀輸出接至模擬接收通道的天線輸入端，將調(diào)諧器設(shè)置在1頻道，掃頻儀輸入用直通探頭接至一體化高頻調(diào)諧器視頻輸出端，觀察并記錄一體化高頻調(diào)諧器通道波形，并分析之。六 實驗報告以及要求1.記錄上述實驗步驟中測試所得的數(shù)據(jù)及波形,并分析之2.通過實驗請說明本實驗系統(tǒng)一體化高頻調(diào)諧器的基本功能實驗三 視頻信號A/D變換以及量化位的改變對圖象的影響一 實驗準(zhǔn)備:1.理解量化的含義2.掌握R.G.B三基色組成圖象的原理3實驗所需要儀器：（1） 數(shù)字電視實驗箱（2） DVB-C QAM調(diào)制器（3） S305E彩色電視模擬信號源（4） 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)（5） DVD播放器（選配）（6） 計算

15、機（選配）（7） USB傳輸流適配器（選配）（8） 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗了解模擬電視信號A/D的基本原理,了解量化值對圖象質(zhì)量的影響.三 實驗步驟1)開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2)選擇第二欄“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第二個實驗, “模擬視頻信號數(shù)字化(A/D)”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.16菜單.3)首先

16、我們在測試信號選擇欄中選擇“GRAY(灰度)”信號(實驗平臺內(nèi)自帶).該信號的模擬圖象是一個由亮到暗的漸變圖象,改變圖2.13中量化位數(shù)(BIT1-8),按鍵使確定圖案亮起,再按OK鍵,既可在LCD上觀察顯示的圖象的變化.按F2鍵切換至外接監(jiān)視器輸出,用示波器觀測主板的CVBS輸出端口上波形的對應(yīng)變化.(隨量化位數(shù)的變化,波形也隨之變化),并記錄之. 4)改變測試信號,選擇“GRAY(灰度)”信號.重復(fù)上述方法實驗,并記錄.量化位數(shù)量化層次視頻波形變化圖象質(zhì)量變化8642105. 改變測試信號,選擇“WHITE(白色)”信號.根據(jù)圖2.22,我們可以看到R.G.B的關(guān)注位(* 表示默認(rèn),0 表

17、示關(guān)閉此位,1 表示開啟此位)當(dāng)R.G.B的關(guān)注位設(shè)置均為*時，則輸出圖像等于輸入圖像。當(dāng)R.G.B的關(guān)注位設(shè)置均為11111111時，輸出圖像均為為全白圖像,當(dāng)R.G.B的關(guān)注位設(shè)置均為00000000時，輸出圖像為全黑圖像。當(dāng)R關(guān)注位8位設(shè)置為*，而G.B關(guān)注位設(shè)置均為00000000時輸出紅色圖像。以此組合，將可產(chǎn)生多少種的色彩？6.現(xiàn)在我們選擇白色圖象，改變RGB關(guān)注位,觀察LCD顯示器上圖象的變化，并記錄.序號R圖象關(guān)注位G圖象關(guān)注位B圖象關(guān)注位輸出圖象顏色1*200000000000000000000000031111111111111111111111114*00000000*5

18、*11111111*6*000000007*11111111800000000*911111111*10*00*00*001111*11*11*其余讓同學(xué)自行組合實驗(并可用COLOURBAR圖象進(jìn)行實驗)7.修改RGB關(guān)注位時,同時我們用示波器觀察RGB輸出測試點(4TP5,4TP6),與圖象結(jié)合進(jìn)行分析觀察RGB的輸出和圖象. 8.按F2鍵,切換到外接監(jiān)視器輸出(此時為模擬輸出),用示波器觀察4TP1.1(CVBS)輸出的波形. 如:當(dāng)RGB關(guān)注位為R 11111111 G 00000000 B 00000000時候,圖象為紅色,請觀察波形,可與COLOURBAR(彩條),WHITE(白色

19、)的波形做比較.并說明波形的原理.觀察4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C)并與COLOURBAR(彩條)和WHITE(白色)的波形做比較.觀察4TP1.3(Pb),4TP2.3(Pr)并與COLOURBAR(彩條)和WHITE(白色)的波形做比較. 9.本實驗可由學(xué)生自行制作圖片,通過USB接口,來進(jìn)行量化和RGB變化的實驗.五 實驗報告要求1 在上述表格中填入實驗的的結(jié)果2 分析量化位數(shù)的變化對圖象質(zhì)量的影響(使用GRAY圖象,結(jié)合圖象和波形分析)3 通過本實驗說明A/D變換的原理 圖1.16實驗四 模擬視頻信號A/D變換,ITU601(656)信號一 實驗

20、準(zhǔn)備1.了解電視編碼標(biāo)準(zhǔn)ITU BT601/656 2.了解其具體的采樣頻率,傳輸頻率,傳輸接口等3.了解VPC3230D對601和656輸出的控制方法(以后學(xué)生可自行編譯)3實驗所需要儀器：（1） 數(shù)字電視實驗箱（2） DVB-C QAM調(diào)制器（3） S305E彩色電視模擬信號源（4） 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)（5） DVD播放器（選配）（6） 計算機（選配）（7） USB傳輸流適配器（選配）（8） 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康?.掌握國際標(biāo)準(zhǔn)(ITU-BT601)的格式2.掌握601和656并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮^(qū)別3.掌握圖象縮放及格式變換的原理三 實驗步驟1.開啟“數(shù)字電視實

21、驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2.選擇第二欄“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第五個實驗, “ITU-601(656)信號”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.17菜單. 3.選擇VIDEO信號輸入,前端模擬彩色電視信號源送灰度信號,觀察LCD顯示器上的圖象,在601和656之間改變.4,波形研究:2TP1.1 PCLK(傳輸時鐘) 27MHZ 2TP1.2 H

22、SYNC(水平同步) 2TP1.3 VSYNC(垂直同步) 2TP1.42TP1.11 DATA0-DATA75,在601模式下,觀察測試點2TP1.2 2TP1.3,存在行同步和場同步 在656模式下,觀察測試點2TP1.2 2TP1.3,則不需要行,場同步6,使用雙蹤示波器,一邊輸入灰度信號作為同步信號(或者水平同步信號作為同步信號),在656模式下,一邊觀測DATA07同步頭對應(yīng)的數(shù)據(jù)波形.下圖為DATA7數(shù)字波形.圖2.32為DATA6無數(shù)字波形。7,思考,如果在601與656模式下,把任意的測試點接地,觀察LCD顯示圖象的變化以及輸出波形會發(fā)生怎樣的變化.并分析.(以灰度信號觀察為例

23、)8,S305E輸出彩條信號,改變圖象縮放模式4:3和16:9,此時觀察8位并行輸出數(shù)據(jù)的變化,以及圖象的變化.按F2鍵切換至外接監(jiān)視器輸出,可觀察4TP1.1在16:9和4:3時候彩條波形的變化. 圖1.17 數(shù)據(jù)消隱 沒有數(shù)據(jù)消隱四 實驗報告要求1 詳細(xì)解釋601和656在并行傳輸時格式的區(qū)別2 記錄601和656的輸出波形并分析3 仔細(xì)觀察656和601在行消隱期間的數(shù)據(jù)，說明在不同標(biāo)準(zhǔn)下行消隱期間的數(shù)據(jù)的作用.實驗五 視頻圖象質(zhì)量參數(shù)的調(diào)整實驗一 實驗準(zhǔn)備1.了解亮度,對比度,色飽和度的含義2.了解VPC3230D內(nèi)對亮度,對比度,色飽和度的控制方法(以后實驗學(xué)生可自己編譯)3實驗所需

24、要儀器：（1） 數(shù)字電視實驗箱（2） DVB-C QAM調(diào)制器（3） S305E彩色電視模擬信號源（4） 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)（5） DVD播放器（選配）（6） 計算機（選配）（7） USB傳輸流適配器（選配）（8） 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗了解視頻圖像質(zhì)量參數(shù)亮度、對比度及色飽和度的物理意義，通過改變這些參數(shù)對圖像質(zhì)量的影響深入理解這些參數(shù)之間的相互關(guān)系及參數(shù)調(diào)整方法。三 實驗步驟1.開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕

25、后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2.選擇第二欄“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第三個實驗, “視頻圖象質(zhì)量參數(shù)的調(diào)整”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.18菜單.3.首先我們選擇VIDEO視頻源,視頻格式PAL，前端模擬彩色電視信號源播放GRAY灰度信號,然后送入實驗系統(tǒng)模擬模塊的CVBS輸入端。初始設(shè)置如下: 圖象亮度:32 圖象對比度:32 圖象色飽和度:32觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量.然后按F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出.觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VID

26、EO C), 4TP1.3(Pb),4TP2.3(Pr)波形.并記錄之.4.然后我們首先改變圖象亮度,把圖象亮度設(shè)置為0.觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量.然后F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出.觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C), 4TP1.3(Pb),4TP2.3(Pr)波形.并記錄之.5.然后我們改變圖象亮度,把圖象亮度設(shè)置為63，觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量，然后按 F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出.觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C), 4TP1.3(Pb),4TP2.3(

27、Pr)波形，并記錄之。6.改變圖象對比度(亮度,色飽和度為初始設(shè)置),把圖象對比度設(shè)置為0，觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量，然后按F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出，觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C), 4TP1.3(Pb),4TP2.3(Pr)波形，并記錄之。7.改變圖象對比度(亮度,色飽和度為初始設(shè)置),把圖象對比度設(shè)置為63，觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量，然后按F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出，觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C), 4TP1.3(Pb),4TP2.3(Pr)

28、波形.并記錄之。8.使用彩條信號,改變圖象色飽和度(亮度,對比度為初始設(shè)置),把圖象色飽和度設(shè)置為0，觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量，然后按F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出，觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C), 4TP1.3(Pb),4TP2.3(Pr)波形.并記錄之。9.使用彩條信號,改變圖象色飽和度(亮度,對比度為初始設(shè)置),把圖象色飽和度設(shè)置為63，觀察LCD顯示圖象的質(zhì)量，然后按F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出，觀察4TP1.1(CVBS)波形,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C), 4TP1.3(P

29、b),4TP2.3(Pr)波形，并記錄之。10.逐級改變各個參數(shù),同時觀察圖象上的變化和相應(yīng)波形上的變化。(此實驗需要外界監(jiān)視器)11.改變輸入方式:選擇ATV,SVIDEO,YCrCb.圖1.18實驗六：亮度延遲對視頻質(zhì)量的影響一 實驗準(zhǔn)備1.了解亮色延遲的含義2.了解VPC3230D內(nèi)對亮色延遲的控制方法(以后實驗學(xué)生可自己編譯)3實驗所需要儀器：l 數(shù)字電視實驗箱l DVB-C QAM調(diào)制器l S305E彩色電視模擬信號源l 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)l DVD播放器（選配）l 計算機（選配）l USB傳輸流適配器（選配）l 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗了解亮色

30、相對延遲調(diào)節(jié)的重要性，亮色延遲調(diào)節(jié)不正確所引起的失真現(xiàn)象，亮色延遲量的調(diào)節(jié)方法。三 實驗步驟1.開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2.選擇第二欄“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第三個實驗, “亮度延遲對視頻質(zhì)量的影響”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.19菜單.3.首先我們選擇VIDEO視頻源,視頻格式PAL.前端模擬彩色電視信號源播放彩條信號,

31、然后送入實驗系統(tǒng)模擬模塊的CVBS輸入端. 亮度延遲參數(shù)設(shè)置為:0 亮度延遲參數(shù)設(shè)置為:63 觀察LCD顯示器,仔細(xì)觀察亮度延遲對圖象造成的影響.按F2鍵切換到外接監(jiān)視器輸出, 用示波器觀察測試點4TP1.1(CVBS) ,4TP1.2(S-VIDEO Y),4TP2.2(S-VIDEO C),的波形 觀察S-VIDEO輸出時,可使用雙蹤示波器,同時改變亮度參數(shù),同時看到Y(jié),C波形的變化, 色度對亮度的延遲.4.改變輸入方式:選擇ATV,SVIDEO,YCrCb.改變輸入的信號:GRAY,BLACK/WHITE5.當(dāng)使用DVD作為信號時,改變亮度延遲參數(shù),觀察亮度延遲對動態(tài)圖象的作用圖1.19

32、四 實驗報告要求1、記錄上述實驗步驟中測試所得的數(shù)據(jù)及波形，并分析造成失真的原因。2、通過實驗進(jìn)一步理解亮色延遲的重要性，對圖像質(zhì)量最佳時的亮色延遲量有一個數(shù)量級概念。充分認(rèn)識到正確調(diào)整亮色延遲量對得到最佳圖像質(zhì)量的重要性。實驗七:模擬音頻信號數(shù)字化一 實驗準(zhǔn)備1 了解音頻信號取樣頻率的原則2 了解采樣頻率,主時鐘,BIT時鐘之間的關(guān)系3 了解I2S的輸出格式4實驗所需要儀器：l 數(shù)字電視實驗箱l DVB-C QAM調(diào)制器l S305E彩色電視模擬信號源l 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)l DVD播放器（選配）l 計算機（選配）l USB傳輸流適配器（選配）l 60MHz雙蹤示波器二

33、實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗了解模擬音頻信號數(shù)字化A/D的基本工作原理，通過對A/D變換前后波形的測試，了解模擬音頻信號與數(shù)字音頻信號之間的對應(yīng)關(guān)系，對數(shù)字音頻信號的組成有一個初步了解。了解I2S的輸出格式。三 實驗步驟1,開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2,選擇第二欄“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第六個實驗, “模擬音頻信號數(shù)字化(A/D變換

34、)”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.20菜單.3,首先我們在模擬音頻信號輸入欄中選擇“TUNER”,前端模擬彩色電視信號源發(fā)生射頻信號:彩條信號及1KHz音頻信號,在主板上的AUDIO OUT插入耳機,聽到1KHz的伴音.4,分析數(shù)字音頻信號的組成:a, 采樣率(SAMPLINGRATE):32KHz,44.1KHz,48KHz,96KHz b, 主時鐘倍數(shù):256FS,384FS,512FS,768FS c, 量化位數(shù):16BIT,20BIT,24BIT,32BIT d, 輸出格式:I2S,LEFTJUSTIFIED,RIGHTJUSTIFIED5,主時鐘倍數(shù)=256(384,512,768)X采

35、樣率6,測試點:2TP2.1 MCLK(主時鐘),2TP2.2 BCLK(BIT時鐘)=1/4MCLK,2TP2.3 ADCLRC(采樣頻率),2TP2.4 ADATA(量化)7,請測試主時鐘頻率MCLK(測試點2TP2.1) 、數(shù)據(jù)輸出時鐘頻率BCLK=1/4MCLK (測試點2TP2.2) 、音頻取樣頻率ADCLRC(即采樣率，測試點2TP2.3 ) 、I2S數(shù)據(jù)輸出格式為I2S的 DATA(測試點2TP2.4)。記錄各波形，當(dāng)改變?nèi)宇l率值fs、主時鐘頻率MCLK及量化位數(shù)時測量各波形的變化，并詳細(xì)記錄I2S輸出數(shù)據(jù)的波形及其變化，并用公式表示這些數(shù)據(jù)之間的頻率關(guān)系。 當(dāng)fs=44.1k

36、Hz、量化為16bit及MCLK=256fs時，改變輸出格式設(shè)置分別為左對齊、I2S及右對齊輸出格式時，使用雙蹤示波器同時監(jiān)視ADCLRC與ADATA的測試點,觀察并記錄數(shù)據(jù)輸出DATA波形相對于ADCLRC波形的變化. 當(dāng)fs=44.1kHz、量化為32bit及MCLK=256fs時，改變輸出格式設(shè)置分別為左對齊、I2S及右對齊輸出格式.(同上) 當(dāng)fs=44.1kHz、量化為16bit及MCLK=512fs時，改變輸出格式設(shè)置分別為左對齊、I2S及右對齊輸出格式.(同上) 當(dāng)fs=44.1kHz、量化為20bit及MCLK=768fs時，改變輸出格式設(shè)置分別為左對齊、I2S及右對齊輸出格式

37、.(同上) 當(dāng)fs=32kHz、量化為24bit及MCLK=256fs時，改變輸出格式設(shè)置分別為左對齊、I2S及右對齊輸出格式.(同上) 當(dāng)fs=48kHz、量化為16bit及MCLK=512s時，改變輸出格式設(shè)置分別為左對齊、I2S及右對齊輸出格式.(同上)其余變化可由學(xué)生自己完成.主時鐘采樣率量化位數(shù)輸出波形256FS32KHz/44.1KHz/48KHz/96KHz 16/20/24/32BIT384FS32KHz/44.1KHz/48KHz/96KHz16/20/24/32BIT512FS32KHz/44.1KHz/48KHz16/20/24/32BIT768FS32KHz/44.1K

38、Hz/48KHz16/20/24/32BIT8,可測量量化位數(shù)的變化對聲音失真度的影響.(只需把主板的聲音輸出端AUDIO-L或者AUDIO-R接于失真度測量儀器上(S907E)變可完成實驗.9,下圖為供參考波形:左調(diào)整,右調(diào)整等在左對齊模式下,在DOUT端口輸出ADC數(shù)據(jù)，在ADCLRC跳變沿時BCLK時鐘同時下降沿即開始MSB數(shù)據(jù)。當(dāng)ADCLRC為低時傳送左聲道數(shù)據(jù).ADCLRC高電平時,傳輸左聲道數(shù)據(jù),低電平時,傳輸右聲道數(shù)據(jù).LEFTJUSTIFIED(左對齊) LEFTJUSTIFIED(左對齊)在右對齊模式下,在DOUT端口輸出ADC數(shù)據(jù)，在ADCLRC跳變沿后BCLK時鐘的第一個

39、下降沿后經(jīng)歷近ADCLRC1/4的周期開始MSB數(shù)據(jù)。當(dāng)ADCLRC為低時傳送左聲道數(shù)據(jù).ADCLRC高電平時,傳輸左聲道數(shù)據(jù),低電平時,傳輸右聲道數(shù)據(jù).RIGHTJUSTIFIED(右對齊)在I2S模式下,在DOUT端口輸出ADC數(shù)據(jù)，在ADCLRC跳變沿后BCLK時鐘的第一個下降沿即開始MSB數(shù)據(jù)。當(dāng)ADCLRC為低時傳送左聲道數(shù)據(jù)，高時傳送右聲道數(shù)據(jù)ADCLRC高電平時,傳輸右聲道數(shù)據(jù),低電平時,傳輸左聲道數(shù)據(jù).I2S模式實驗報告要求 1、記錄上述實驗步驟中測試所得的數(shù)據(jù)及波形，并分析之。 2通過本實驗說明音頻A/D變換器的原理。3、通過實驗請說明數(shù)字音頻I2S輸出格式的結(jié)構(gòu)。 圖1.2

40、0實驗八 數(shù)字音頻參數(shù)的調(diào)整一 實驗準(zhǔn)備1實驗所需要儀器：l 數(shù)字電視實驗箱l DVB-C QAM調(diào)制器l S305E彩色電視模擬信號源l 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)l DVD播放器（選配）l 計算機（選配）l USB傳輸流適配器（選配）l 60MHz雙蹤示波器二 實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗了解數(shù)字音頻信號參數(shù)聲道選擇、音量控制、靜音、去加重的工作原理，通過改變這些參數(shù)對音頻質(zhì)量的影響深入理解這些參數(shù)之間的相互關(guān)系及參數(shù)調(diào)整方法。三 實驗步驟1,開啟“數(shù)字電視實驗系統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示

41、。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2,選擇第二欄“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”,按OK鍵,進(jìn)入“模擬電視接收通道及視音頻信號數(shù)字化”菜單,如圖1.14,選擇第七個實驗, “模擬音頻參數(shù)調(diào)整”,按OK鍵進(jìn)入,出現(xiàn)圖1.21菜單.3,首先我們在模擬音頻信號輸入欄中選擇“TUNER”,前端模擬彩色電視信號源發(fā)生射頻信號:彩條信號及1KHz音頻信號,在主板上的AUDIO OUT插入耳機,聽到1KHz的伴音.4,注意此處的聲音為經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后的模擬信號.測試點:4TP4.1 MCLK(MASTER CLOCK)(INPUT):來源于SIGMA模塊和數(shù)字濾波器的時鐘4

42、TP4.3 LRCK(LEFT RIGHT CLOCK)(INPUT):決定當(dāng)前哪個通道(左或右)工作于串行聲音數(shù)據(jù)線.4TP4.4 SCLK(EXTERNAL SERIAL CLOCK INPUT):外部串行時鐘輸入.4TP4.5 SDIN(SERAL AUDIO DATA INPUT):串行聲音數(shù)據(jù)輸入. 4TP1.6:有聲道 4TP2.5: 左聲道5,在音頻源選擇中選擇VIDEO&SVIDEO,分別在左聲道輸入1KHZ的伴音,在右聲道可任意輸人音樂.調(diào)節(jié)音量控制(0207),觀察左右聲道的波形幅度變化.(模擬接收轉(zhuǎn)換模塊,AUDIO處為聲音輸入,上面兩通道為VIDEO&S

43、VIDEO,下面為YCRCB)6,在靜音欄中,分別選擇UNMUTE(不靜音),LEFT MUTE(左聲道靜音),RIGHTMUTE(右聲道靜音),LRMUTE(全部靜音) .觀察左右聲道的波形以及4TP4.1-4.5的波形實驗九 QAM解調(diào)及信道解碼的研究一 實驗準(zhǔn)備1 掌握數(shù)字電視一體化調(diào)諧器DCQ1D 11F2-D5或DCF8721的工作原理2 掌握QAM解調(diào)及信道解碼的原理3 理解里德-所羅門編碼規(guī)則,解碼器,糾錯.4實驗所需要儀器：l 數(shù)字電視實驗箱l DVB-C QAM調(diào)制器l S305E彩色電視模擬信號源l 4IN1MPEG2編碼器(包含復(fù)用器)l DVD播放器（選配）l 計算機（

44、選配）l USB傳輸流適配器（選配）l 60MHz雙蹤示波器二 數(shù)字電視一體化調(diào)諧器DCQ1D 11F2-D5或DCF8721引腳圖以及實驗原理圖Terminal No.端子名稱Terminal name具體說明Explain1AGC IN自動增益控制輸入 AGC Input2NC-3Vcc15V供電壓，天線部分Supply Voltage +5V for antenna splitter 4NC-5Vcc25V供電，調(diào)諧部分Supply Voltage +5V for Tuner6BT使用時為懸空NC for User7Vcc35V供電，IF IF Supply Voltage +5V8AG

45、C out自動增益控制輸出AGC Output9NC懸空 Not Connected10FEL調(diào)諧器鎖定位Tuner Lock11RES復(fù)位，數(shù)字解調(diào)Rest Digital Demodulation12ERR0OP錯誤信號輸出Error Signal Output13DVALID輸出數(shù)據(jù)有效Output Data Valid14PSYNC數(shù)據(jù)包同步信號輸出Output Packet Syn Signal 15D7輸出數(shù)據(jù)7 Output Data 716D6輸出數(shù)據(jù)6Output Data 617D5輸出數(shù)據(jù)5Output Data 518D4輸出數(shù)據(jù)4Output Data 419D3輸出

46、數(shù)據(jù)3Output Data 320D2輸出數(shù)據(jù)2Output Data 221D1輸出數(shù)據(jù)1Output Data 122D0/SER輸出數(shù)據(jù)0 /串行數(shù)據(jù)輸出Output Data 0/ Serial Data Output23CLK輸出字節(jié)(位)時鐘Output (Byte /Bit) clock24SDAI2C數(shù)據(jù)線12C SDA25SCLI2C時鐘線12C SCL26Vcc43.3V供電電壓Supply Voltage +3.3V27NC懸空 Not Connected28NC懸空 Not Connected29NC懸空 Not Connected三 實驗步驟1,開啟“數(shù)字電視實驗系

47、統(tǒng)軟件”平臺的電源，約10S左右后將在LCD顯示屏上出現(xiàn)“歡迎”界面，“歡迎使用ASTV-2數(shù)字電視實驗系統(tǒng)”，如圖1.9所示。按鍵盤控制器上的OK鍵按鈕后，便進(jìn)入主菜單，如圖1.10所示。2,選擇第三欄“QAM解調(diào)及信道解碼的研究”,按OK鍵,進(jìn)入圖1.22菜單.3,將集中信號源中AS305 PAL彩條信號輸出至MPEG-2編碼器(或者使用計算機發(fā)送TS流節(jié)目至USB傳輸流適配器，并 將集中信號源中DVB-C QAM調(diào)制器設(shè)置為下述參數(shù)： 頻率：498.00MHz 符號率：6900KS 調(diào)制方式：64(或16 、32、128、256)QAM4,在圖1.22菜單中輸入相應(yīng)的頻率,符號率,調(diào)制方

48、式等參數(shù),按確定. 此時LCD上會顯示相應(yīng)的糾錯前后的誤碼率和信噪比等信息。用頻譜分析儀觀察高頻調(diào)諧器IF輸出波形，用示波器觀察TS碼流波形。5,測試點:3TP1.1:I2C-SCL 3TP1.2:I2C-SDA 3TP1.3:DCLK(數(shù)據(jù)時鐘) 3TP1.4-3TP1.11:DATA0-DATA7 3TP1.12:PSYNC(包同步信號) 3TP1.13:DVALID(數(shù)據(jù)有效位) 3TP1.14:ERROR(數(shù)據(jù)丟失) 3TP2:IF 3TP3:AGC IN(自動增益控制)TS碼流包第一字節(jié)內(nèi)容TS碼流包字節(jié)數(shù)TS碼流有效寬度TS碼流時鐘頻率(隨QAM符號率變化)IF信號幅度6,用示波器

49、觀察測試點波形,并記錄7,在確定同一符號率的情況下分別輸入調(diào)制星座圖16,32,64,128,256 QAM，當(dāng)選擇為16QAM時，用譜分析儀觀察高頻調(diào)諧器IF輸出波形、用萬用表測量AGC電壓值及觀察輸出的誤碼率和信噪比。256QAM128QAM64QAM32QAM16QAM信噪比糾錯后誤碼率糾錯前誤碼率IF信號幅度AGC電壓值(萬用表測量)8,在確定6900符號率和64QAM調(diào)制方式下，用射頻衰減器改變輸入至天線的信號電平，分別衰減0、30、60dB，測量高頻調(diào)諧器AGC電平、誤碼率及IF輸出波形，ERROR測試點波形,將測量參數(shù)記錄入下表，并分析之。 接收信號衰減60dB接收信號衰減30dB接收信號衰減0dB誤碼率IF信號幅度AGC電壓值(萬用表測量)四 實驗報告要求1、記錄上述實驗步驟中測試所得的數(shù)據(jù)及