模擬視頻介紹

1、視頻硬件培訓(xùn)方案-模擬視頻參數(shù)和測試介紹 1. 模擬視頻基礎(chǔ) 模擬視頻是一種用于傳輸圖像和聲音的并且隨時間連續(xù)變化的電信號。視頻換面其實是一系列靜止圖像的組合，這些圖像切換的足夠快，使得換面看起來是連續(xù)運(yùn)動的，如圖1所示。每幅靜止圖像是由掃描線組成的，即沿著顯示器從上到下一行接著一行顯示的數(shù)據(jù)線。 圖1為了更好的在顯示器上復(fù)現(xiàn)視頻信號，需要在視頻信號中加入同步信號，場同步用來指示新圖像的開始，行同步用來指示新掃描線的開始，行同步和場同步信息通常三種方式進(jìn)行傳輸：1）單獨(dú)的行同步和場同步信號；2）單獨(dú)的復(fù)合同步信號；3）嵌入視頻信號的復(fù)合同步信號。復(fù)合同步信號是由場同步和行同步信號組合而成的。視

2、頻是由一幅一幅的靜止圖像持續(xù)構(gòu)成,對于每一個靜止的圖像,逐行掃描如圖2,每一行都從左到右,從左上角到右下角,到了下一幅圖像又開始重復(fù)這個過程.早期的電視系統(tǒng),為了減少每一幅圖像的信息量,采用了隔行掃描的方式,如圖3,第一幅為奇數(shù)行掃描,第二幅變?yōu)榕紨?shù)行掃描,接下來重復(fù)這個過程。在隔行掃描方式中兩幀圖像才為一個完整的圖像,這樣會造成圖像邊緣的抖動等不良的現(xiàn)象!目前廣播系統(tǒng)中大多數(shù)顯示系統(tǒng)還是隔行系統(tǒng),而大多數(shù)CRT仍然是隔行掃描,而液晶(LCD),等離子(plasma),計算機(jī)顯示等都為逐行掃描! 圖2 逐行掃描 圖3 隔行掃描場頻又稱為幀頻或刷新頻率，即顯示器的垂直掃描頻率，指顯示器每秒所能顯

3、示的圖象次數(shù)，單位為赫茲(Hz)。場頻越大，圖象刷新的次數(shù)越多，圖象顯示的閃爍就越小，畫面質(zhì)量越高。行頻分別與場頻、分辨率成正比，場頻越高或者水平線數(shù)越多，要求的行頻也越高。反過來說，行頻越高，則允許顯示器分辨率可變范圍越大，場頻也越高，顯示器越好. 行頻=場頻*電子束水平掃描線數(shù)÷0.93 所謂帶寬是顯示器視頻放大器通頻帶寬度的簡稱，一個電路的帶寬實際上是反映該電路對輸入信號的響應(yīng)速度。帶寬越寬，慣性越小，響應(yīng)速度越快，允許通過的信號頻率越高，信號失真越小，它反映了顯示器的解像能力。帶寬低，則信號失真太大，帶寬高，會造成不必要的浪費(fèi)。這是因為帶寬達(dá)到一定值后若再增加，對某一頻率的信

4、號來說其波形的改善十分有限，而為增加帶寬所付的代價卻非常昂貴，所以要折衷考慮。 帶寬=場頻*(電子束水平掃描線數(shù)÷0.93)*(每條水平掃描線上的像素個數(shù)÷0.8)我們常說的視頻多少乘多少，嚴(yán)格來說不是分辨率，而是視頻的高/寬像素值。分辨率是用于度量圖像內(nèi)數(shù)據(jù)量多少的一個參數(shù)，通常表示成ppi（每英寸像素Pixel per inch），那個視頻的320X180是指它在橫向和縱向上的有效像素，窗口小時ppi值較高，看起來清晰；窗口放大時，由于沒有那么多有效像素填充窗口，有效像素ppi值下降，就模糊了。（放大時有效像素間的距離拉大，而顯卡會把這些空隙填滿，也就是插值，插值所用的

5、像素是根據(jù)上下左右的有效像素“猜”出來的“假像素”，沒有原視頻信息）習(xí)慣上我們說的分辨率是指圖像的高/寬像素值，嚴(yán)格意義上的分辨率是指單位長度內(nèi)的有效像素值ppi。差別就在這里。圖像的高/寬像素值的確和尺寸無關(guān)，但單位長度內(nèi)的有效像素值ppi和尺寸就有關(guān)了，顯然尺寸越大ppi越小標(biāo)清Standard Definition一般顯示器定義480或者576交錯(隔行)掃描為標(biāo)清,通常稱為480i和576i, 除了CRT顯示器外對于4:3的固定像素的顯示器,其分別率為720*480i或者720*576i,對于16:9的格式分別率為960*480i或者960*576i增強(qiáng)清晰度 Enhanced Def

6、inition一般定義480或者576逐行掃描為增加清晰, 通常稱為480p和576p, 除了CRT顯示器外對于4:3的固定像素的顯示器,其分別率為720*480p或者720*576p,對于16:9的格式分別率為960*480p或者960*576pSD和ED的區(qū)別在于前者為隔行掃描,后者為逐行掃描 高清 High Definition 高清一般定義720逐行(720p)和1080隔行(1080i)以上為高清, 除了CRT顯示器外對于16:9的顯示設(shè)備一般分別率為1280 × 720p or 1920 × 1080i,CRT通常以電子束掃描方式顯示圖像，目前常用中心節(jié)距為0.

7、67mm,清晰度指標(biāo)受柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響較大，達(dá)到720電視線是很困難的，雖然中心節(jié)距有減小的余地，但會使圖象不透亮。經(jīng)過大量摸底測試后，將高清圖象清晰度指標(biāo)定為620電視線以上 PALPAL是phase alternation line的簡稱，是電視制式的一種，主要用于中國、歐洲等國家和地區(qū)。該標(biāo)準(zhǔn)每秒25幀，電視掃描線為625線，奇場在前，偶場在后，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化PAL電視標(biāo)準(zhǔn)分辨率為720*576, 24比特的色彩位深，畫面的寬高比為4：3。NTSCNTSC是National Television Systems Committee的簡稱，是電視制式的一種，主要用于美、日等國家和地區(qū)，該標(biāo)準(zhǔn)每

8、秒29.97幀（簡化為30幀），電視掃描線為525線，偶場在前，奇場在后，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化NTSC電視標(biāo)準(zhǔn)分辨率為720*486, 24比特的色彩位深，畫面的寬高比為4：3。2. 標(biāo)清測試指標(biāo)項目單位測試設(shè)備測試條件DVB-C廣電要求IPTV要求白電平幅度（視頻）mVDVM400、SFQ、音視頻測試儀（Tektronic VM700T）電視機(jī)CCITT033.GTS；line35；Bar LineTime；讀取Bar level700±20（廣電±30）700±40行同步幅度（視頻）CCITT033.GTS；line35；Bar LineTime；讀取Sync lev

9、el300±9(廣電±20)285325視頻總幅度CCITT033.GTS；line35；Bar LineTime；讀取Sync to bar top1000±30（廣電無此項）不作要求K系數(shù)%CCITT033.GTS；line35；K-Factor；讀取K-2T35亮-色增益差%CCITT033.GTS；line35；Chrominance Gain Delay；讀取Chroma Gain±5±5 亮-色時延差nsCCITT033.GTS；line35；Chrominance Gain Delay；讀取Chroma Gain30（廣電要求50

10、）100亮度非線性%CCITT033.GTS；line35；Luminance Nonlinearity；讀取pk-pk±5（廣電要求±8）±5 行同步脈沖前沿抖動nsCCITT033.GTS；Jetter；讀時間(ns)20（廣電無此項）35連續(xù)隨機(jī)雜波信噪比dBCCITT033.GTS；line22；Noise Spectrum；讀取Noise level56(計權(quán))56(計權(quán)) 微分增益%CCITT033.GTS；line612；DG DP；讀取DG pk-pk55(無特別要求)微分相位°CCITT033.GTS；line612；DG DP；讀取D

11、P pk-pk55(無特別要求) 視頻頻率響應(yīng)0.5MHzdBCCITT018.GTS；line612；MultiBurst；分別讀取各段的值±0.51±0.52±0.54±0.54.8±0.55.84,+0.53.標(biāo)清復(fù)合視頻測試方法：介紹CVBS信號的測量方法，測量工具采用Tektronic VM700，測試信號采用CODEC43，該信號中包括了測試中需要的CCIR17、100% Color Bar、Black Field、Multiburst、Sinx/x等信號，測試不同的指標(biāo)需要用到不同的信號，這些信號分布在不同的行里面。3-1.視頻輸

12、出幅度（白電平幅度）測試信號：含有白電平的信號，常用CCIR17（Line33）測試方法：用VM700里的Bar and Linetime 測試，正常的Bar Level會是700mV，這也是白電平的幅度。如果偏大或偏小，可以通過調(diào)節(jié)增益電阻來調(diào)整這個參數(shù)。對圖像影響：這個值太小，圖像會偏暗，太大，圖像會偏亮3-2.行同步幅度 測試信號：含有同步頭的任何信號 測試方法：用VM700里的Sync Level測試，正常的Sync Level 會是-300mV 對圖像影響：會影響對同步頭的鎖定，如果太大或太小，可能會使TV端對同步頭失鎖，丟失圖像信息。3-3.K系數(shù) 定義：把各種波形失真按人眼視覺特

13、性給與不同評價的基礎(chǔ)上來度量圖像損傷的一套系統(tǒng)方法。K系數(shù)包括行時間波形失真Kb、2T 正弦平方波與條脈沖的幅度比Kpb、2T 正弦平方波失真Kp。K系數(shù)中，取Kb、Kpb、Kp中絕對值最大者，作為K 系數(shù)指標(biāo)。測試信號：CCIR17（Line33）中的2T脈沖和Bar 測試方法：用VM700里的K Factor 測試，一般的K系數(shù)測試指Kpulse/Bar，K2T，Kbar，K50?？偟腒系數(shù)評測值是指這里面的最大值。 對圖像影響：任何線性失真都會影響K系數(shù)，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)多重輪廓，造成重影，使清晰度下降3-4.亮-色增益差定義：系統(tǒng)輸出信號中色度分量增益與亮度分量增益之差，稱為色亮增益差；測

14、試信號：CCIR17（Line33） 測試方法：用VM700里的ChromaLum Gaindelay測試，亮色增益差亮色增益差是由于色度和亮度信號經(jīng)過通道時，產(chǎn)生的增益不一樣引起對圖像影響：色飽和度失真，類似色飽和度調(diào)節(jié)不當(dāng)，為負(fù)，圖象色彩變淡、人物神色不佳；為正，顏色過濃、輪廓不分明，缺乏真實感。 3-5.亮-色延時差 定義：系統(tǒng)輸出信號中亮度分量與色度分量的調(diào)制包絡(luò)波形的相應(yīng)部分在時間關(guān)系上出現(xiàn)的差值，稱為色度-亮度時延差, 以納秒ns為單位，規(guī)定色度分量時延大于亮度分量時延為正。測試信號：CCIR17（Line33）測試方法：用VM700里的ChromaLum Gaindelay測試，

15、亮色相位差是由于色度和亮度信號經(jīng)過通道時，產(chǎn)生的相位不一樣引起對圖像影響：色度信號與亮度信號不能同時到達(dá)顯示端，彩色套色不準(zhǔn)，在水平方向出現(xiàn)彩色3-6. 亮度非線性定義：亮度信號在不同的電平上產(chǎn)生的增益變化測試信號：CCIR17（Line33）中的5階波測試方法：用VM700里的Luminance Non-Linearity測試，正常的會在每個幅值上的增益比較接近，增益差不會超過8%對圖像影響：在黑白畫面上，會造成陰暗處和明亮處失去細(xì)節(jié)，這是由于黑白電平被擠壓或受限幅所致。在彩色畫面上，影響更加明顯，因為人眼對色飽和度比較敏感。3-7. 連續(xù)隨機(jī)雜波信噪比 定義：視頻信號功率和噪聲信號功率的比值，常用dB表示 測試信號：50% Grey field或Luma Ramp Field （line22）測試方法：用VM700里的Noise spectrum測試對圖像影響：噪聲太大，會引起圖像顆粒狀或雪花狀干擾，噪聲過大，會引起圖像難以同步。3-8. 微分增益定義：由于圖象亮度信號幅度變化引起色度信號幅度的失真測試信號：帶調(diào)制的5階梯波測試方法：用VM700里的DGDP測試。微分增益失真，發(fā)生在色度增益取決于亮度電平時。對圖像影響：微分增益失真時，不能正確地重現(xiàn)色飽和度，一般對紅色和黃色尤其顯著。3-9.微分相位定義：由于圖象亮度信號幅度變化引起色度信號相位的失真測試信號：帶調(diào)制的5階