模拟视频介绍.doc

1、上海大亚科技有限公司视频硬件培训方案 -模拟视频参数和测试介绍 1. 模拟视频基础模拟视频是一种用于传输图像和声音的并且随时间连续变化的电信号。视频换面其实是一系列静止图像的组合，这些图像切换的足够快，使得换面看起来是连续运动的，如图 1 所示。每幅静止图像是由扫描线组成的，即沿着显示器从上到下一行接着一行显示的数据线。图 1为了更好的在显示器上复现视频信号，需要在视频信号中加入同步信号，场同步用来指示新图像的开始，行同步用来指示新扫描线的开始，行同步和场同步信息通常三种方式进行传输：1）单独的行同步和场同步信号；2）单独的复合同步信号；3）嵌入视频信号的复合同步信号。复合同步信号是由场同步和

2、行同步信号组合而成的。视频是由一幅一幅的静止图像持续构成,对于每一个静止的图像,逐行扫描如图 2,每一行都从左到右,从左上角到右下角,到了下一幅图像又开始重复这个过程.早期的电视系统,为了减少每一幅图像的信息量,采用了隔行扫描的方式,如图 3,第一幅为奇数行扫描,第二幅变为偶数行扫描,接下来重复这个过程。在隔行扫描方式中两帧图像才为一个完整的图像,这样会造成图像边缘的抖动等不良的现象!目前广播系统中大多数显示系统还是隔行系统,而大多数 CRT 仍然是隔行扫描,而液晶(LCD),等离子(plasma),计算机显示等都为逐行扫描!图 2 逐行扫描 图 3 隔行扫描上海大亚科技有限公司场频又称为帧频

3、或刷新频率，即显示器的垂直扫描频率，指显示器每秒所能显示的图象次数，单位为赫兹(Hz)。场频越大，图象刷新的次数越多，图象显示的闪烁就越小，画面质量越高。行频分别与场频、分辨率成正比，场频越高或者水平线数越多，要求的行频也越高。反过来说，行频越高，则允许显示器分辨率可变范围越大，场频也越高，显示器越好. 行频=场频*电子束水平扫描线数0.93 所谓带宽是显示器视频放大器通频带宽度的简称，一个电路的带宽实际上是反映该电路对输入信号的响应速度。带宽越宽，惯性越小，响应速度越快，允许通过的信号频率越高，信号失真越小，它反映了显示器的解像能力。带宽低，则信号失真太大，带宽高，会造成不必要的浪费。这是因

4、为带宽达到一定值后若再增加，对某一频率的信号来说其波形的改善十分有限，而为增加带宽所付的代价却非常昂贵，所以要折衷考虑。 带宽=场频*(电子束水平扫描线数0.93)*(每条水平扫描线上的像素个数0.8)我们常说的视频多少乘多少，严格来说不是分辨率，而是视频的高/宽像素值。分辨率是用于度量图像内数据量多少的一个参数，通常表示成 ppi（每英寸像素 Pixel per inch） ，那个视频的320X180 是指它在横向和纵向上的有效像素，窗口小时 ppi 值较高，看起来清晰；窗口放大时，由于没有那么多有效像素填充窗口，有效像素 ppi 值下降，就模糊了。 （放大时有效像素间的距离拉大，而显卡会把

5、这些空隙填满，也就是插值，插值所用的像素是根据上下左右的有效像素“猜”出来的“假像素” ，没有原视频信息）习惯上我们说的分辨率是指图像的高/宽像素值，严格意义上的分辨率是指单位长度内的有效像素值 ppi。差别就在这里。图像的高/宽像素值的确和尺寸无关，但单位长度内的有效像素值 ppi 和尺寸就有关了，显然尺寸越大 ppi 越小标清Standard Definition一般显示器定义 480 或者 576 交错(隔行)扫描为标清,通常称为 480i 和 576i, 除了 CRT 显示器外对于 4:3 的固定像素的显示器,其分别率为 720*480i 或者 720*576i,对于 16:9 的格式

6、分别率为960*480i 或者 960*576i增强清晰度 Enhanced Definition一般定义 480 或者 576 逐行扫描为增加清晰, 通常称为 480p 和 576p, 除了 CRT 显示器外对于 4:3的固定像素的显示器,其分别率为 720*480p 或者 720*576p,对于 16:9 的格式分别率为 960*480p 或者960*576pSD 和 ED 的区别在于前者为隔行扫描,后者为逐行扫描 高清 High Definition高清一般定义 720 逐行(720p)和 1080 隔行(1080i)以上为高清, 除了 CRT 显示器外对于 16:9的显示设备一般分别率

7、为 1280 720p or 1920 1080i,CRT 通常以电子束扫描方式显示图像，目前常用中心节距为 0.67mm,清晰度指标受栅网结构的影响较大，达到 720 电视线是很困难的，虽然中心节距有减小的余地，但会使图象不透亮。经过大量摸底测试后，将高清图象清晰度指标定为 620电视线以上PALPAL 是 phase alternation line 的简称，是电视制式的一种，主要用于中国、欧洲等国家和地上海大亚科技有限公司区。该标准每秒 25 帧，电视扫描线为 625 线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化 PAL 电视标准分辨率为 720*576, 24 比特的色彩位深，画面的宽高比为

8、4：3。NTSCNTSC 是 National Television Systems Committee 的简称，是电视制式的一种，主要用于美、日等国家和地区，该标准每秒 29.97 帧（简化为 30 帧） ，电视扫描线为 525 线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化 NTSC 电视标准分辨率为 720*486, 24 比特的色彩位深，画面的宽高比为 4：3。2. 标清测试指标项目 单位 测试设备 测试条件 DVB-C 广电要求 IPTV 要求白电平幅度（视频） CCITT033.GTS；line35；Bar LineTime；读取 Bar level70020（广电30） 70040行同步幅

9、度（视频） CCITT033.GTS；line35；Bar LineTime；读取 Sync level3009(广电20)285325视频总幅度mVCCITT033.GTS；line35；Bar LineTime；读取 Sync to bar top100030（广电无此项） 不作要求K 系数 % CCITT033.GTS；line35；K-Factor；读取 K-2T 3 5亮-色增益差 % CCITT033.GTS；line35；Chrominance Gain Delay；读取 Chroma Gain 5 5 亮-色时延差 ns CCITT033.GTS；line35；Chromina

10、nce Gain Delay；读取 Chroma Gain 30（广电要求 50） 100亮度非线性 % CCITT033.GTS；line35；Luminance Nonlinearity；读取 pk-pk 5（广电要求 8） 5 行同步脉冲前沿抖动 nsCCITT033.GTS；Jetter；读时间(ns)20（广电无此项） 35连续随机杂波信噪比 dBCCITT033.GTS；line22；Noise Spectrum；读取 Noise level 56(计权) 56(计权) 微分增益 % CCITT033.GTS；line612；DG DP；读取 DG pk-pk 5 5(无特别要求)

11、微分相位 CCITT033.GTS；line612；DG DP；读取 DP pk-pk 5 5(无特别要求)0.5MHz 0.51 0.52 0.54 0.54.8 0.5视频频率响应5.8dBDVM400、SFQ、音视频测试仪（Tektronic VM700T）电视机CCITT018.GTS；line612；MultiBurst；分别读取各段的值4,+0.5上海大亚科技有限公司3.标清复合视频测试方法：介绍 CVBS 信号的测量方法，测量工具采用 Tektronic VM700，测试信号采用CODEC43，该信号中包括了测试中需要的 CCIR17、100% Color Bar、Black F

12、ield、Multiburst 、Sinx/x 等信号，测试不同的指标需要用到不同的信号，这些信号分布在不同的行里面。3-1.视频输出幅度（白电平幅度）测试信号：含有白电平的信号，常用 CCIR17（Line33）测试方法：用 VM700 里的 Bar and Linetime 测试，正常的 Bar Level 会是 700mV，这也是白电平的幅度。如果偏大或偏小，可以通过调节增益电阻来调整这个参数。对图像影响：这个值太小，图像会偏暗，太大，图像会偏亮3-2.行同步幅度测试信号：含有同步头的任何信号上海大亚科技有限公司测试方法：用 VM700 里的 Sync Level 测试，正常的 Sync

13、 Level 会是-300mV对图像影响：会影响对同步头的锁定，如果太大或太小，可能会使 TV 端对同步头失锁，丢失图像信息。3-3.K 系数 定义：把各种波形失真按人眼视觉特性给与不同评价的基础上来度量图像损伤的一套系统方法。K 系数包括行时间波形失真 Kb、2T 正弦平方波与条脉冲的幅度比 Kpb、2T 正弦平方波失真 Kp。K 系数中，取 Kb、Kpb、Kp 中绝对值最大者，作为 K 系数指标。测试信号：CCIR17 （Line33）中的 2T 脉冲和 Bar测试方法：用 VM700 里的 K Factor 测试，一般的 K 系数测试指上海大亚科技有限公司Kpulse/Bar，K2T，K

14、bar，K50。总的 K 系数评测值是指这里面的最大值。对图像影响：任何线性失真都会影响 K 系数，导致图像出现多重轮廓，造成重影，使清晰度下降3-4.亮 -色增益差定义：系统输出信号中色度分量增益与亮度分量增益之差，称为色亮增益差；测试信号：CCIR17 （Line33） 测试方法：用 VM700 里的 ChromaLum Gaindelay 测试，亮色增益差亮色增益差是由于色度和亮度信号经过通道时，产生的增益不一样引起对图像影响：色饱和度失真，类似色饱和度调节不当， 为负，图象色彩变淡、人物神色不佳； 为正，颜色过浓、轮廓不分明，缺乏真实感。 3-5.亮 -色延时差定义：系统输出信号中亮度

15、分量与色度分量的调制包络波形的相应部分在时间关系上出现的差值，称为色度- 亮度时延差 , 以纳秒 ns 为单位，规定色度上海大亚科技有限公司分量时延大于亮度分量时延为正。测试信号：CCIR17 （Line33）测试方法：用 VM700 里的 ChromaLum Gaindelay 测试，亮色相位差是由于色度和亮度信号经过通道时，产生的相位不一样引起对图像影响：色度信号与亮度信号不能同时到达显示端，彩色套色不准，在水平方向出现彩色3-6. 亮度非线性定义：亮度信号在不同的电平上产生的增益变化测试信号：CCIR17 （Line33）中的 5 阶波测试方法：用 VM700 里的 Luminance

16、Non-Linearity 测试，正常的会在每个幅值上上海大亚科技有限公司的增益比较接近，增益差不会超过 8%对图像影响：在黑白画面上，会造成阴暗处和明亮处失去细节，这是由于黑白电平被挤压或受限幅所致。在彩色画面上，影响更加明显，因为人眼对色饱和度比较敏感。3-7. 连续随机杂波信噪比定义：视频信号功率和噪声信号功率的比值，常用 dB 表示测试信号：50% Grey field 或 Luma Ramp Field （line22 ）测试方法：用 VM700 里的 Noise spectrum 测试对图像影响：噪声太大，会引起图像颗粒状或雪花状干扰，噪声过大，会引起图像难以同步。3-8. 微分增

17、益定义：由于图象亮度信号幅度变化引起色度信号幅度的失真测试信号：带调制的 5 阶梯波上海大亚科技有限公司测试方法：用 VM700 里的 DGDP 测试。微分增益失真，发生在色度增益取决于亮度电平时。对图像影响：微分增益失真时，不能正确地重现色饱和度，一般对红色和黄色尤其显著。3-9.微分相位定义：由于图象亮度信号幅度变化引起色度信号相位的失真测试信号：带调制的 5 阶梯波测试方法：用 VM700 里的 DGDP 测试。微分相位失真，发生在色度相位取决于亮度电平时。上海大亚科技有限公司对图像影响：微分相位失真时，会导致色调失真。3-10. 视频频率响应定义：从场频至系统标称截止频率的频带范围内，相对于基准点频率（250kHz）的增益变化，以 dB 为单位测试信号：Multiburst 或 Sinx/x测试方法：用 VM700 里的 Multiburst 或 Sinx/x 测试，正常的参数在视频的 5.8MHz频带内，信号增益比较平坦，+/-1dB（05MHz） ，+1-4dB（5MHz）对图像影响：影响图像清晰度