JH8000DTV數(shù)字電視試驗系統(tǒng)概述

JH8000DTV數(shù)字電視試驗系統(tǒng)概述

JH8000DTV數(shù)字電視課程試驗箱是完全按照數(shù)字電視國際原則設(shè)計和生產(chǎn)

的數(shù)字電視傳播系統(tǒng)，可以提供數(shù)字電視課程所需的若干試驗，同步可以作為實

際數(shù)字電視傳播課程培訓(xùn)時的試驗裝置。

一.系統(tǒng)描述

JH8000DTV系統(tǒng)重要由視音頻A/D,D/A模塊,現(xiàn)音頻信源編碼、解碼模塊,TS

流形成與解復(fù)用模塊,DVBSP1收發(fā)接口等模塊構(gòu)成。

圖1為“8000系統(tǒng)原理框圖：

圖1JH8OOODTV系統(tǒng)柩圖

各部分的構(gòu)成及功能簡述如下:

1）視音頻A/D、D/A模塊：采用專用的集成芯片，按照國際原則采樣時鐘和

采樣格式將模擬輸入的視音頻信號變成原則數(shù)字視音頻信號。

2）視音頻信源編碼、解碼模塊：按國際上MPEG-1、2壓縮原則完畢對數(shù)字

視音頻碼流日勺壓縮編碼。

3）TS流形成與解復(fù)用模塊：按國際原則將視音頻信源編碼板輸出的MPEG視

音頻碼流打包成TS流或解復(fù)用成MPEG視音頻碼流送入視音頻信源解碼

板。

4）DVBSPI收發(fā)接口模塊：將MPEG-2的TS流按DVBSPI的國際接口原則實現(xiàn)

編解碼之間日勺碼流傳播。

其中各個模塊既可以獨立進(jìn)行分塊試驗，乂可以綜合構(gòu)成數(shù)字電視系統(tǒng)

傳播試驗JH8000DTV（包括視音頻A/D模塊、視音頻信源編解碼模塊，TS流形

復(fù)用與解復(fù)用模塊和DVBSPI傳播接口模塊）完畢系統(tǒng)總體試驗

二.系統(tǒng)試驗

1.系統(tǒng)總體試驗

在試驗中我們使用JH8000DTV試驗箱搭建系統(tǒng)總體試驗環(huán)境，并緊密結(jié)

合系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，通過親手對系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和測試，讓試驗者初步

建立數(shù)字電視系統(tǒng)總體概念。

2.分模塊試驗

通過系統(tǒng)總體試臉之后，我們可在建立總體概念的基礎(chǔ)上，將總體系統(tǒng)

拆提成若干功能日勺子模塊。每一功能子模塊作為一種相對獨立日勺分模塊試驗

板，這樣便于試驗者從模塊試驗中掌握數(shù)字電視傳播系統(tǒng)中各部分原理、功

能、技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)及在整個數(shù)字電視傳播系統(tǒng)中日勺影響，同步讓學(xué)生

理解各個模塊H勺設(shè)計參數(shù)和設(shè)計措施，為學(xué)生此后在數(shù)字電視系統(tǒng)設(shè)備的研

究方面打下扎實的研究基礎(chǔ)。整個試驗系統(tǒng)可以提成:直接視頻、音頻的AD-DA

閉環(huán)試驗裝置和接入后續(xù)編解碼模塊以及傳播模塊口勺開環(huán)試驗裝置，可以進(jìn)

行口勺試驗?zāi)K有：

（1）視頻源參數(shù)設(shè)置模塊（開環(huán)）

?亮度設(shè)置

?色度沒置

?對比度設(shè)置

?輸入信號源選擇設(shè)置

?信號源制式設(shè)置

?場信號標(biāo)識行設(shè)置

?行有效像素數(shù)設(shè)置

（2）視頻編碼參數(shù)設(shè)置模塊（開環(huán)）

?系統(tǒng)模式設(shè)置，可以設(shè)置MPEG-1或MPEG-2編碼方式

?系統(tǒng)編碼碼流模式設(shè)置，可以設(shè)置編碼碼流輸出格式：節(jié)目碼

流（PS）或傳播碼流（TS）。

可編程設(shè)置GOP構(gòu)造：I、B、P幀的組合，包括I、IP、IBP、IBBP

等。

?可編程設(shè)置編碼速率：512K--15M（NX256K,N=2-57）

?可編程設(shè)置數(shù)字視頻標(biāo)識碼：VPIDo

?可編程設(shè)置數(shù)字音頻標(biāo)識碼：APIDo

?可編程設(shè)置數(shù)字參照時鐘標(biāo)識碼：PCRPIDo

?可編程設(shè)置僅視頻編碼，音頻不編碼工作方式。

（3）音頻編碼參數(shù)設(shè)置模塊（開環(huán)）

?設(shè)置MPEG音頻編碼層：LayerlorLayer2

?設(shè)置音頻采樣速率

?設(shè)置音頻編碼輸出速率

?設(shè)置音頻預(yù)加重模式

?設(shè)置音頻聲道處理模式

?設(shè)置音頻PES標(biāo)志

（4）MPEG編碼參數(shù)設(shè)置模塊（開環(huán)）

?可編程設(shè)置編碼模式

?可編程設(shè)置編碼速率：512K-15M（NX256K,N=2-57）

?設(shè)置圖像采樣模式

?可編程設(shè)置G0P模式

?可編程設(shè)置G0P長度

可編程設(shè)置圖像編碼:Dl>4/3DE2/3Dk1/2DKSIF、QSIF.

SliceScreen

?可編程設(shè)置圖像預(yù)處理濾波模式

（5）視頻AD/DA試驗?zāi)K（閉環(huán)）

?亮度設(shè)置

?色度設(shè)置

?對比度設(shè)置

?色飽和度設(shè)置

?色調(diào)設(shè)置

?亮色延遲設(shè)置

?彩色關(guān)閉設(shè)置

（6）音頻AD/DA試驗?zāi)K

?音頻采樣頻率設(shè)置

?音頻量化比特數(shù)設(shè)置

靜音模式設(shè)置

第一章視頻A/D、D/A試驗

視頻A/D、D/A變換器是數(shù)字電視系統(tǒng)（圖）日勺重要構(gòu)成部分。視頻A/D、

D/A變換器性能H勺好壞對整個數(shù)字電視系統(tǒng)重現(xiàn)圖像質(zhì)量有著非常重要的影響。

因此，通過視頻A/D、D/A試驗，更好日勺掌握視頻A/D、D/AH勺原理，技術(shù)參數(shù)，

國際原則等就顯日勺十分必要。

下面分別簡介視頻A/D、D/A變換器的工作原理，參數(shù)選擇，國際原則，以

及各試驗的內(nèi)容，規(guī)定，措施等。

▲/.t-minnc，?

模擬信號模擬信號

圖1-1數(shù)字設(shè)備基本系統(tǒng)構(gòu)成

1.1試驗原理

視頻A/D變換器

A/D轉(zhuǎn)換器日勺作用是把持續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號，示意

圖如圖所示。它重要包括取樣、量化和編碼三大部分。取樣，是實現(xiàn)時間軸上的

離散化；量化，是實現(xiàn)幅度軸上日勺離散化；編碼，是實現(xiàn)把離散化了的數(shù)據(jù)用二

進(jìn)制碼型表達(dá)，進(jìn)而變?yōu)橐幌盗腥丈纂娒}沖。

圖1.1.1A/D轉(zhuǎn)換帑示意圖

1.分量編碼中取樣頻率歐I選擇

分量編碼是指對亮度信號(Y)和兩個色差信號(1&Y)、(B-Y)分別進(jìn)行取

樣、量化和編碼。在分量編碼中，由于不受色副載波日勺影響，并且與彩色電視制

式關(guān)系不大，為了便于國際間節(jié)目的互換，提議取樣頻率應(yīng)能兼容625行/￡0場

和525行/60場兩種掃描體制。

根據(jù)取樣定理，規(guī)定取樣頻率廠22卻為了防止頻譜混疊失真，應(yīng)選擇￡

(2.2~2.7)卻又為了實現(xiàn)正交取樣構(gòu)造，應(yīng)滿足￡為行頻fHRj整數(shù)倍。綜

合上述諸條規(guī)定，已知亮度信號的上限頻率為5.5MH?6MH,，取樣頻率可選為

￡=2.2￡=12~13.2MHzO對于625行制式行頻為￡=15.625MHZ,對于525行制式

行頻為6=15.734264KH7,為了滿足兼容兩種制式的規(guī)定，就在13.2MH,附近選定。

兩種制式行頻最佳公倍數(shù)為13.5MH.對625行制式，每行取樣點數(shù)為：

15.625K”z—

對于525行制式，每行取樣點數(shù)為：

13.5M”z=858

673426附z—-

對于兩個色差信號（R-Y）和（B-Y）,由于其上限頻率均在2.8MHz如下，近

似為亮度信號上限頻率日勺一分之一，為了以便起見，色差信號的取樣頻率選為：

￡（R-Y）=￡（B-Y）=1篇6.75MHz

對于625行制式，色差信號每行取樣點數(shù)為864X1=432,

對于525行制式，則每行取樣點數(shù)為858X1=429o

亮度信號和兩個色差信號三者H勺取樣頻率比例關(guān)系為：

￡（Y）：￡（R-Y）：￡（B.Y）,4:2:2

故把這種選擇取樣頻率方式稱為4：2：2原則，這就是分量編碼中取樣頻率

的選擇。

2.量化

量化是使幅度持續(xù)日勺抽樣值深入在幅度上離散化日勺過程。以便能用有限長度

的碼字來表達(dá)抽樣點的幅度。

量化可分為舍入量化和截尾量化。舍入量化即用四舍五入來處理被量化信號

與預(yù)置量化級數(shù)電平之間的差值。截尾量化即把高于預(yù)置量化級數(shù)電平日勺尾數(shù)部

分所有舍去。截尾量化誤差比舍入量化誤差大一倍，因此，一般只采用舍入量化

而不采用截尾量化。由量化誤差所產(chǎn)生的噪聲稱量化噪聲。

設(shè)圖像信號H勺最大幅度為A,將它均勻量化成N級，量化級差為△/1,有：

A=N-AA,N=2n（以二進(jìn)制表達(dá)）

電視信號（單極性信號）的量化信噪比定義：

量化信噪比二=g=2g?2〃（n為量化比特數(shù)）

用分貝表達(dá)：

ML=20bg（2^?2%10.8+6〃

可以得出結(jié)論：量化比特數(shù)n每增長Ibit,則信噪比上升6dB；反之，每下

降Ibit；信噪比減少6dB0信噪比與量化比特數(shù)n關(guān)系如表所示。

表

量化比特5678910

?p-p

41dB47dB53dB59dB65dB71dB

dB

3.編碼

A/D轉(zhuǎn)換器中日勺編碼，是把代表特定量化電平等級日勺比較器的輸出狀態(tài)

數(shù)據(jù)組合，變換成以n比特表達(dá)H勺二進(jìn)制數(shù)碼，即每一組二進(jìn)制數(shù)碼代表一

種取樣值的量化電?寸如。川表。在接受端解碼時，從這個數(shù)碼（或稱數(shù)據(jù)）

中重新恢復(fù)出原模擬信號電平。

表3.1.2真值表

十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)

22212°

0000

1001

2010

3011

4100

5101

6110

7111

衣

4.視頻A/DD/A的特點

?抽樣頻率高，fs=27MHz（對全信號編碼）

fs=13.5MHz（對分量信號編碼）

?量化比特數(shù)高，n=8-10比特

視頻D/A變換器

模擬信號被數(shù)字化之后，送入數(shù)字設(shè)備進(jìn)行處理、記錄或傳送。最終，

當(dāng)與其他模擬信號設(shè)備聯(lián)結(jié)時，需要重新還原為模擬信號。用于把數(shù)字信號

還原為模擬信號的設(shè)備、稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換器或D/A變換器

圖數(shù)/模轉(zhuǎn)換錯方框圖

圖中表達(dá)出數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的簡樸方框圖，重要有數(shù)字解碼、內(nèi)插低通濾

和零階保持賠償?shù)热糠蛛娐窐?gòu)成。

數(shù)字解碼是重要部分，其作用是把代表取樣值口勺二進(jìn)制數(shù)碼還原為對應(yīng)

的量化電平脈沖。內(nèi)插低通濾波器，用于把離散『'J脈沖轉(zhuǎn)換為在時間軸上持

續(xù)口勺模擬信號。由于內(nèi)插濾紙不也許具有理想的門函數(shù)頻率特性，又因編碼

時日勺取樣脈沖也不也許是理想的I沖擊函數(shù)序列而是具有一定寬度的I脈沖，

這都會使恢復(fù)日勺模擬信號高頻成分受到損失。因此，內(nèi)插低通濾波器之后，

又加入零階保持賠償電路，用于提高模擬信號的高頻成分，使輸出信號更靠

近本來日勺模擬信號。

視頻D/AH勺特點

?運算精度高。

?運算速度快。

1.電視信號數(shù)字化口勺國際原則

分量電視信號日勺數(shù)字編碼有助于國際間日勺電視節(jié)目互換。在1982年的

CCIR第15次全會上通過了CCIR601號提議書，確定了能實現(xiàn)625行/50場

和525行/60場兼容的分量編碼4：2：2原則，后來又作了若干補充修正。

數(shù)字分量視頻原則，則是分別對三個信號（一種亮度信號和二個色差

信號）進(jìn)行取樣和量化編碼，如前所述，由于消除了色副載波影響，信號質(zhì)

量較高，也有助于制式間的兼容，不過設(shè)備復(fù)雜，造價高，并且碼率也高。

在數(shù)字分量信號中，亮度信號(Y)峰-峰幅值為700VPP,黑電平與消意電

平一致，同步電平為-300MV,同步信號僅加入亮度信號中；兩個色差信號分

別稱為CR和CB,以0電平雙向?qū)ΨQ，其滿幅度均為700MVPPo

CR=O.713(ER-EY)

CB=0.564(EB-EY)

2.數(shù)字分量各信號口勺取樣頻率比例

根據(jù)在前邊已簡介過取樣頻率的選擇原則，各信號取樣頻率之間應(yīng)滿足

一種固定的比例。一般把3.375MHZ作為最定的基準(zhǔn)頻率，抽樣比例有如卜

幾種。

@XXX@XXX?XXX

@XXX@XXX?XXX

0XXX0XX>@XXX

(X)XXX0XXX?XXX

@XXX0XXX?XXX

0XXX@XXXaXXX

(a)41:l格式

X?X

XXXX

X

XXXXX

X?X

XXXX

X

XXXXX

?

XXXXXX

?

XXXXXX

(b)4：22格式

(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)?(x)(x)(x)(x)

(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)(x)

(8>@(x)(x)(x)??(x)(x)?(g)(x)

(x)(x)?(x)(x)(x)(x)?(x)(x)(x)(g)

圖亮度與色差信號取樣點的分布圖

(1)4：2：2方式

這是較常用的原則方式，其中亮度信號取樣頻率為3.375X4=13.5MHZo

(2)4；4；4方式

這是某些高檔級的演播室選用的高質(zhì)量的取樣原則，亮度信號和兩個色

差信號均采用3.375X4=13.5MHz,

(3)4：1：1方式

兩個色差信號取樣頻率均為3.375X1=3.375MHz,這時時色差信號帶寬

在1.5MHz如下。

在圖中表達(dá)了取樣點的分布狀況，圖中X代表亮度取樣點，而O代表色

差CR和CR的取樣點。

3.數(shù)字分量4：2：2原則舉例

現(xiàn)以數(shù)字分量4：2：2為例闡明如下，表中給出了其原則參數(shù)。

表LL34：2：2原則參數(shù)

參數(shù)名稱625tr/50場525行/60場

1、編碼信號Y、R-Y、B-Y

2、1行取樣點數(shù)

亮度信號(Y)864858

色差信號(R-Y)、(B-Y)432429

3、取樣構(gòu)造正交，行、場、幀反匏，(RT)、＜B-Y)樣點同位，并與

每行的亮度信號第奇數(shù)個(1、3、5-)樣點同位。

4、取樣頻率

亮度信號13.5MHz

每個色差信號6.75MHz

5、量化方式亮度信號與色差信號均采用每樣值8比特均勻量化

6、一種有效行取樣點數(shù)

亮度信號720

每個色差信號360

7、模擬信號電平與量化等級

之間關(guān)系

亮度信號共220量化級，黑電平在每16級，白峰在235級

每個色差信號共224量化級,零電平處在-225的量化級中心，即128級

8、數(shù)字有效行定義（Y）

6到有效行開始132個樣點/9.718ps122個樣點/9.037MS

有效行期間720個樣點/53.333us720個樣點/53.333us

有效行結(jié)束到同步前沿12個樣點/0.889us16個樣點/L185ps

每一行范圍864個樣點/64Ps858個樣點/63.555MS

4.量化范圍的規(guī)定及碼電平分派

現(xiàn)以100/0/100/0彩條信號為例，闡明數(shù)字分量信號對量化范圍的規(guī)

定。

（1）亮度分量

亮度分量的模擬信號電平與其相對應(yīng)的數(shù)字信號樣值（即量化電平）之

間H勺關(guān)系如圖所示。圖中示出了8比特量化和10比特量化兩種狀況下的對

應(yīng)樣值，每個樣值都分別以10進(jìn)制數(shù)表達(dá)其量化級數(shù)（亦稱量化電平或數(shù)

字電平）。

模擬數(shù)字電平

電平8BIT10BIT

mVDECHEXDECHEX

圖1.L4100%彩條中亮度信號之模擬電平與量化電平之間口勺關(guān)系

在10比特量化系統(tǒng)中共有1024個數(shù)字電平（210個），用10進(jìn)制數(shù)表

達(dá)時，其數(shù)值范圍從0至U1023；用16進(jìn)制數(shù)表達(dá)時，其數(shù)值范圍從0C0到

3FFo數(shù)字電平000、003和3FC~3FF為儲備電平（reserve）或稱保護電平，這

兩部分電平是不容許出目前數(shù)據(jù)流中的.其中000和3FF用于傳送同步信息.

模擬信號進(jìn)行A/D變換時,其電平不容許超過A/D的基準(zhǔn)電平范圍,否則

會發(fā)生限幅.產(chǎn)生非線性失真,所產(chǎn)生日勺諧波在抽樣后會引起頻譜混疊.因此,

原則中規(guī)定了儲備電平，雖然模擬信號電平到達(dá)儲備電平范圍仍不會發(fā)生限

幅，防止了混疊失真.但儲備電平的數(shù)字不進(jìn)入數(shù)據(jù)流.D/A后恢復(fù)的模擬信

號也不會出現(xiàn)儲備電平范圍的信號.

從00r3FB（10進(jìn)制數(shù)41019）代表亮度信號的數(shù)字電平;040（10進(jìn)制數(shù)

64）為消隱的數(shù)字電平;3AC（10進(jìn)制數(shù)為940）為白峰值的數(shù)字電平.

原則規(guī)定口勺數(shù)字電平留有很小口勺余量:底部電平余量為004~040（10進(jìn)制

數(shù)為4~64）,頂部電平余量為3AC~3FB（10進(jìn)制數(shù)為940^1019）.值得注意日勺是,

數(shù)字分量方式對亮度信號中日勺同步部分不抽樣.由于調(diào)整的偏差和漂移，通

過濾波器和校正電路產(chǎn)生的過沖都會擴大模擬視頻信號的動態(tài)范圍，因此在

消隱電平如下和峰值白電平以上都留有余量，以使余量范圍內(nèi)的信號不失真

地進(jìn)行數(shù)字傳播.上下余量稱為〃Headroom”。

用8比特量化時，其儲備電平為0和255（16進(jìn)制數(shù)為00和FF）。數(shù)字

電平的余量范圍為「16和235^254（16進(jìn)制數(shù)為OrEB、FE）;廣254代表亮度

信號數(shù)字電平.消隱數(shù)字電平定為16（16進(jìn)制數(shù)為10）,白峰值數(shù)字電平定為

235（16進(jìn)制數(shù)為FB）.

值得注意日勺是:8比特字的數(shù)字信號可以通過10比特字的數(shù)字設(shè)備和數(shù)

字通路，只要在8比特的最低位后加兩位0即可,在輸出端再將兩位0去掉,

恢復(fù)8比特字?jǐn)?shù)字信號.

（2）色度分量

應(yīng)當(dāng)注意到,色度信號是雙級性的，而A/D變換器需要單級性信號，因此,

將100%彩條的色度信號電平上移350mv,以適合A/D變換器的規(guī)定.

1.2試驗電路

試驗電路總體框圖

試驗電路由A/D變換器，可編程器件，D/A變換器構(gòu)成。見圖

試驗電路總體框圖

1.2.2視頻A/D變換電路模塊

（1）A/D芯片

視頻ADC采用TVP5147芯片。TVP5147是10位高質(zhì)量單片數(shù)字視頻解碼

器,用于對NTSC/PAL/SECAM進(jìn)行數(shù)字化和解碼。TVP5147支持對分量YPbPr

信號的IA/D轉(zhuǎn)換,同樣能將NTSC,PAL,SECAM制式的composite或者

s-video信號轉(zhuǎn)換成分量YCbCr

其包括了兩個lObit30MSPS（兆采樣每秒）的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

該芯片可用于數(shù)字視頻的多種設(shè)備，如：DLP投影儀、數(shù)字電視、

DVD錄制設(shè)備

LCD電視接及監(jiān)視器、PVR、PC視頻卡、視頻捕捉/視頻編緝、會議電視

（2）TVP5147重要的功能模塊包括：

?對微弱，混有噪聲信號以及VCRtrickmodel歐|同步檢測

?通過2-D5線自適應(yīng)梳狀濾波器和色度陷波濾波器實現(xiàn)Y/C

分量分離

?兩個lObit30MSPS（兆采樣每秒）A/D轉(zhuǎn)換器，具有對模

擬信號預(yù)處理(自動增益控制)

?模擬視頻輸出

?亮度預(yù)處理

?色度預(yù)處理

?時鐘/時序預(yù)處理以及待機模式

?輸出格式選擇

?12c總線接口

?VBI數(shù)據(jù)預(yù)處理

?Macrovision防拷貝檢測電路

?I/O端口3.3v耐壓

(3)芯片洋細(xì)功能簡介：

?兩個可編程增益控制30MSPS,10BitA/D

?支持NTSC(J,M,4.43),PAL(B,D,G,II,I,M,N,

Nc,60),SECAM(B,D,G,K,K1,L)CVBS和S-Video

?支持內(nèi)嵌同步信號的模擬分量YPbPr視頻格式

?10路模擬視頻輸入端口，支持多種視頻源

?支持模擬視頻輸出

?輸出格式可編程控制

a.lOBit嵌入同步的符合ITU-RBT.656原則中4:2:2的

YCbCr

b.分離同步的lOBit4:2:2的YCbCr

c.分離同步的20Bit4:2:2的YCbCr

d.場消隱期內(nèi)活動視頻兩倍采樣rawVB1數(shù)據(jù)

e.場消隱期內(nèi)VBI數(shù)據(jù)片斷

?行同步，場同步輸出，其位置，極性，寬度可編程，并可輸出

FID信號

?Composite和S-video視頻信號處理

a.2-D5線自適應(yīng)梳狀濾波器以及色度陷波濾波器用來處

理Compos/。視頻信號

b.對輸入視頻格式自動檢測(NTSC/PAL/SEQUI)并切換

c.可編程控制亮度增益

d.色度瞬時提高

e.捕捉微弱，混有噪聲，或者不穩(wěn)定日勺信號

f.單顆14.31818Mhz原則晶振，滿足所有原則需求

(ITU-R.BT601和平方像素采樣)

g.電源同步/內(nèi)同步像素采樣時鐘產(chǎn)生行，場同步信號輸

出

h.為下行的視頻編碼器同步提供同步鎖相RTC

?通過Macrovision防拷貝檢測認(rèn)證

1VBI數(shù)據(jù)處理

?12c總線接口

?低功耗數(shù)字關(guān)鍵L8v數(shù)字I/O端口3.3v待機模式下模擬關(guān)鍵

1.8v/3.3v

?80管腳TQFP封裝

VBI

防拷貝CVBSY

數(shù)據(jù)處埋

椅冽

r

_

_CompositeandS-Video信號處理

_Y/C

CVBS/YOutput+Y[9:0]

_.分離亮度處理

YCbCrFormaterI

5線

自動增益控制C/CbCr,自適應(yīng)怕出視加I

CVBS/色度處理■4*C[9:0]

濾波帶搐式控刈

2x11-Bit

VI_3_AADC

CVBS/楂的精接

VI_3_B

C/Pr

VI3C

CVBSnfVI4，

?f*GPIO

采樣時仲

帶同步楂列的時序處理器

總線接口

￥^一」

;"o工SO

<dtQTOO<

1wiZ8TJ

V/S0

*Iv工*

Vs

O>

圖1.2.2IVP5147功能他圖

(4)試驗系統(tǒng)裝置視頻A/D變換的詳細(xì)電路

片控數(shù)

c據(jù)等

芯2將數(shù)口

該1器由接

。用碼

1要線

2采編重總

1勺c

7，H。2

A式置號1

S制內(nèi)信和

路視鐘

O?s由頻

V卬re

Ats電

nu

*電時

成再視

等。S

塊集步

G據(jù)

模碼/和同

二.ISJBS

nu?換編-數(shù)B、

變L頻V器

D頻AC

/視P視換

A的勺

字,日轉(zhuǎn)

置M縮A

裝數(shù)-擬/

勺C壓D

統(tǒng)。S模

日中T解成t

系塊N受ib

驗業(yè)機碼O

企持接l

試模碟支編

浦線步、

圖路影路口

利等總同

電飛D電據(jù)接

V號

換用D成數(shù)信出

選、集位輸

變D1度

片C28色、

V1

A/片芯7過與器

A于A

D芯/A通號碼

A用S，

/D信編

頻D應(yīng)式度、

視)泛方亮理

1(廣制字管

構(gòu)成。

SAA7121的功能框圖如下圖所示:

VSSDlVDD1

SAA7121曰勺功能框圖

(2)芯片重要功能簡介：

?單塊芯片3.3v(5v)供電

?數(shù)字PAL/NTSC編碼器

?系統(tǒng)像素時鐘13.5Mhz

?支持多種輸入格式Y(jié)CbCrEAV和SAV

?三個D/A轉(zhuǎn)換器支持YC以及CVBS,兩次lObil精度的

過采樣

?對子頻帶的實時控制

?減少色彩失真濾波器

?支持對寬屏信號的編碼

?迅速12c總線

?可工作在主/從模式下

?可對行/場輸入同步相位編程

?行同步輸出可編程

?可控制同步信號上升沿和下降沿以及消隱信號

?QFP44封裝

數(shù)字電視設(shè)備的數(shù)據(jù)格式c

表幾種經(jīng)典的數(shù)字電視設(shè)備的數(shù)據(jù)格式

系編碼方Y(jié)像素構(gòu)U、V幀數(shù)/

統(tǒng)式造像素每秒

（寬X高）構(gòu)造

電QCIF176X14488X25

視72

QSIF160X12080X30

60

VCMPEG-1352X288176X25

D(CIF)144

320X240160X30

(SIF)120

DVMPEG-2720X576360X25

D(D1)576

720X480360X48030

HDTVMPEG-2(高級1440X1152720X57625

窄屏）1440X960720X8030

4:3

MPEG-2（高級1920X1152960X57625

寬屏）1920X960960X48030

16:9

注.QCIF.QuaileiCommonIntelmediateFsniale（四分之公用中間隔式）,CIF.ConunonIntermediate

Formate（公用中間隔式）;SIF:SourceInputFormat（源輸入格式）;VCD:VideoCompactDisk（視頻光盤）;

DVD:DigitalVideoDisk（數(shù)字視頻光盤）;HDTV:HighDefinitionTelevision（高清晰度電視）；

D:Definition（辨別率）。

在MPEG-2原則化階段，考慮到要適應(yīng)不一樣數(shù)據(jù)速率設(shè)備I的應(yīng)用，MPEG

專家組定義了三種質(zhì)量不一樣的編碼方式：信噪比可變性（Signal-to-Noise

Scalability）,空間辨別率可變性（SpatialScalability）和時間辨別率可變

性（TemporalScalability）o

信噪比可變性SM^（Signal-to-Noisescalability）是指圖像質(zhì)量歐J折中，

對于數(shù)據(jù)率比較低日勺解碼器使用比較低日勺信噪比，而對數(shù)據(jù)率比較高歐I解碼

器則使用比較高日勺信噪比；空間辨別率可變性（Spatialscalability）是指圖

像的空間辨別率的折中，對于低速率的接受器使用比較低的圖像辨別率，而

對于數(shù)據(jù)率比較高的接受器使用比較高日勺圖像辨別率；時間辨別率可變性

（TemporalScalability）是指圖像在時間方向上辨別率的折中，與空間辨別

率類似。

MPEG—2為止匕弓|入了“酉己置（Profiles）”和參數(shù)”等級（Levels）”的概念。

每種配置定義一套新口勺算法，而每一種等級指定一套參數(shù)范圍（如圖像大小、

幀速率和位速率）。MPEG-2規(guī)定歐I配置規(guī)格如表3.1.4所示，等級規(guī)格如表

3.1.5所示。

表3.1.4MPEG-2的配置

配置算法^Algorithms)

(Profile)

High?支持由空間辨別率可變配置（SpatialScalableProfile）提供的所有

（高檔）功能和其他規(guī)定功能

?子采樣多種：YUV4:2:2用于深入提高圖像質(zhì)量

Spatial?支持信噪比可變配置（SNRScalableProfile）提供的所有功能和空間

scalable辨別率可變（Spatialscalablecoding）算法（2層）

（空間辨別率可?子采樣格式:YUV：4:2:0

變）

SNRscalable?支持基本配置（MainProfile）提供的所有功能和信噪比可變編碼（SNR

（信噪比可變）scalablecoding）算法（2層）

?子采樣格式：YUV：4:2:0

Main?非可變速率編碼算法支持隨機存取，B圖像預(yù)測方式

（基本）?子采樣格式：YUV：4:2:0

Simple?除不支持基本配置（MainProfile）提供MJB圖像預(yù)測功能外，基本配

(簡化)置II勺其他所有功能都支持

?子采樣格式：YUV：4:2:0

表3.1.5MPEG-2H勺等級

等級參數(shù)(Parameters)闡明

(Level)

HIGH1920samples/line1920樣本/行

1152lines/frame1152行/幀

（高級）60frames/s60幀/秒

80Mb/s80兆比特/秒

HIGH14401440samples/line1440樣本/行

1152lines/frame1152行/幀

(高級1440)60frames/s60幀/秒

60Mb/s60兆比特/秒

MAIN720samples/line