视频测量技术数字分量学习教案

1、会计学1视频视频(shpn)测量技术数字分量测量技术数字分量第一页，共120页。第2页/共120页第二页，共120页。第3页/共120页第三页，共120页。GY/T 224-2007第4页/共120页第四页，共120页。第5页/共120页第五页，共120页。第6页/共120页第六页，共120页。第7页/共120页第七页，共120页。第8页/共120页第八页，共120页。第9页/共120页第九页，共120页。第10页/共120页第十页，共120页。第11页/共120页第十一页，共120页。第12页/共120页第十二页，共120页。第13页/共120页第十三页，共120页。第14页/共120页第十

2、四页，共120页。第15页/共120页第十五页，共120页。第16页/共120页第十六页，共120页。4:2:21 Luminance sample Y2 Chrominance samples Cb, Cr亮度信号的取样频亮度信号的取样频率率(pnl)为为13.5MHz，两个色差信号的取两个色差信号的取样频率样频率(pnl)均为均为6.75MHz 第17页/共120页第十七页，共120页。第18页/共120页第十八页，共120页。第19页/共120页第十九页，共120页。-51.1mv 000ExcludedExcluded 766.3mv 3FF700.0mv 3AC 0.0mv 040B

3、lackPeak 6401023d940 3FC10193 003储备电平储备电平第20页/共120页第二十页，共120页。ExcludedZeroMax NegMax PosExcluded-350.0mv 040-400.0 mV 0000.0mv 200+350.0mv 3C0+399.2mv 3FF6405121023d960 3FC 1019 0033第21页/共120页第二十一页，共120页。第22页/共120页第二十二页，共120页。第23页/共120页第二十三页，共120页。为保证(bozhng)广播级质量的码率：第24页/共120页第二十四页，共120页。第25页/共120页

4、第二十五页，共120页。HDTV合理码率为SDTV的大约(dyu)4倍。为保证广播级质量的码率：第26页/共120页第二十六页，共120页。第27页/共120页第二十七页，共120页。第28页/共120页第二十八页，共120页。n（4）对于级联编解码，尽量采用相同的）对于级联编解码，尽量采用相同的编码算法编码算法(sun f)和和GOP结构、采样方式。结构、采样方式。建议选用具备建议选用具备GOP结构重用功能的高质量结构重用功能的高质量编解码设备，减少质量的劣化。编解码设备，减少质量的劣化。n（5）提倡原码上载、原码编辑；板块之）提倡原码上载、原码编辑；板块之间相互调用素材文件时，尽量直接迁移

5、源间相互调用素材文件时，尽量直接迁移源格式文件，减少反复转码造成的质量损伤。格式文件，减少反复转码造成的质量损伤。第29页/共120页第二十九页，共120页。n（6）由于最终到户的图像会经过多次的）由于最终到户的图像会经过多次的编解码，在台内各环节应使用尽可能高的编解码，在台内各环节应使用尽可能高的码率，或采用码率，或采用(ciyng)主流码率。主流码率。n（7）根据）根据ITU-R BT.1203，节目制播环节，节目制播环节对图像质量的损伤必须控制在对图像质量的损伤必须控制在12%之内。之内。第30页/共120页第三十页，共120页。第31页/共120页第三十一页，共120页。第32页/共1

6、20页第三十二页，共120页。第33页/共120页第三十三页，共120页。第34页/共120页第三十四页，共120页。第35页/共120页第三十五页，共120页。第36页/共120页第三十六页，共120页。CbYCrYCbYCrYCbYCrYCbYCrYA/DA/DA/DYCbCr13.5MHz4:2:210 Parallel Bits10 Bit Parallel Samples at 27MHzParallel to Serial ConverterITU-R BT.601-2Serial Digital Component270Mb/s第37页/共120页第三十七页，共120页。第38页

7、/共120页第三十八页，共120页。第39页/共120页第三十九页，共120页。第40页/共120页第四十页，共120页。第41页/共120页第四十一页，共120页。第42页/共120页第四十二页，共120页。单位单位(dnwi)间隔间隔0.8 Volts+ 10%抖动抖动(dudng)0.2 UI p-p20% to 80%上升时间上升时间0.4 to 1.5 ns过冲单位间隔：UI 3.7ns 第43页/共120页第四十三页，共120页。第44页/共120页第四十四页，共120页。抖动(dudng)反射(fnsh)第45页/共120页第四十五页，共120页。第46页/共120页第四十六页，

8、共120页。n传输的距离（电缆损耗）和信号的电平n噪声将直接影响眼图的开启度；n电缆或接口的反射将导致眼图畸变；n信号的抖动和时钟的重建将影响数据判断；n 数字系统的关键是恢复(huf)正确的数码流！第47页/共120页第四十七页，共120页。第48页/共120页第四十八页，共120页。第49页/共120页第四十九页，共120页。第50页/共120页第五十页，共120页。n抖动的分类一般主要以抖动所包含(bohn)的频率成分为依据进行划分。n 可大致分为n 绝对抖动(abso1ute jitter)、n 定时抖动(timing jitter)、n 校正抖动(A1ignment jitter)n

9、 低频抖动(low frequency jitter)。第51页/共120页第五十一页，共120页。n定时抖动是抖动速率高于规定速率定时抖动是抖动速率高于规定速率(典型值典型值为为10Hz或更低或更低)的信号跳变位置的信号跳变位置(wi zhi)的的变化。变化。n定时抖动通常用于表征整个系统的运行状定时抖动通常用于表征整个系统的运行状况。它能够通过把时钟恢复系统环路滤波况。它能够通过把时钟恢复系统环路滤波器的低频截止频率设定为器的低频截止频率设定为f1来测量。这样，来测量。这样，测量结果中将包括从环路滤波器截止频率测量结果中将包括从环路滤波器截止频率到测量上限频率的所有频率的抖动。到测量上限频

10、率的所有频率的抖动。第52页/共120页第五十二页，共120页。n校正抖动是信号的跳变位置相对于从该信号中提取的时钟跳变位置的校正抖动是信号的跳变位置相对于从该信号中提取的时钟跳变位置的变化。变化。n时钟提取处理的带宽确定了校正抖动的低频限值。通常这个带宽的下时钟提取处理的带宽确定了校正抖动的低频限值。通常这个带宽的下限截止频率可在限截止频率可在1KHz100KHz之间选取。校正抖动低频限值的典型之间选取。校正抖动低频限值的典型值为值为1KHz或或100KHz。n与绝对抖动、定时抖动及低频抖动相比，校正抖动是最重要的抖动测与绝对抖动、定时抖动及低频抖动相比，校正抖动是最重要的抖动测量量(cli

11、ng)参数。校正抖动能够直接给出影响数字接收机正确恢复数参数。校正抖动能够直接给出影响数字接收机正确恢复数据能力的信息。据能力的信息。第53页/共120页第五十三页，共120页。第54页/共120页第五十四页，共120页。第55页/共120页第五十五页，共120页。第56页/共120页第五十六页，共120页。第57页/共120页第五十七页，共120页。第58页/共120页第五十八页，共120页。第59页/共120页第五十九页，共120页。第60页/共120页第六十页，共120页。n误码的定义误码的定义n 在信号源和接收机之间存在任何一个在信号源和接收机之间存在任何一个数据字的数值改变称之误码。

12、数据字的数值改变称之误码。n误码对图像误码对图像(t xin)的影响的影响n 误码不仅使电视图像误码不仅使电视图像(t xin)出错，出错，严重时还会造成图像严重时还会造成图像(t xin)丢失。丢失。第61页/共120页第六十一页，共120页。n误码产生的原因误码产生的原因(yunyn)n 误码的产生很大程度上取决于传输的误码的产生很大程度上取决于传输的环境如信杂比下降、高频抖动、设备接地环境如信杂比下降、高频抖动、设备接地问题、设备间连接的电气特性不好、电源问题、设备间连接的电气特性不好、电源纹波、脉冲干扰等。纹波、脉冲干扰等。第62页/共120页第六十二页，共120页。n误码率误码率(B

13、ER)定义为错误比特数与总比特数定义为错误比特数与总比特数的比率。通常用于对随机噪声引起的比率。通常用于对随机噪声引起(ynq)的的误码进行的概率统计。误码进行的概率统计。n例：如果每个视频帧出现一个误码，则误例：如果每个视频帧出现一个误码，则误码率为：码率为：n 1b/40*10-3s*270*106b/s=0.9310-7第63页/共120页第六十三页，共120页。n数字视频信号的误码与信杂比有关。测试数字视频信号的误码与信杂比有关。测试串行系统时一种直观方法是增加电缆长度，串行系统时一种直观方法是增加电缆长度，这也是降低信杂比的简单方法。因为电缆这也是降低信杂比的简单方法。因为电缆使信号

14、幅度衰减使信号幅度衰减(shui jin)，从而降低了，从而降低了信杂比。信杂比。n误码率与信噪比有一定的关系，并且可以误码率与信噪比有一定的关系，并且可以折成某种型号的电缆长度。在实际工程设折成某种型号的电缆长度。在实际工程设计中电缆长度应有计中电缆长度应有80米的富裕量。米的富裕量。第64页/共120页第六十四页，共120页。模拟(mn)电视数字电视(sh z din sh)第65页/共120页第六十五页，共120页。n误码率常用于随机噪声引起的误码统计.n评价系统极限性能的一个理论指标；在系统初级设计阶段有指导作用。实际系统运行(ynxng)往往大大高于这些指标；n误码率是一个长时间的统

15、计数据，一个准确的误码率测试是需要一个较长的时间周期。第66页/共120页第六十六页，共120页。n误码秒定义为单位秒发生的误码个数.n误码秒常应用于评价系统抗干扰的能力 ； 尤其适合评价因短脉冲干扰引起同步信号遭受破坏,造成图象纷乱的误码统计。n电视节目的制作者更关心的是节目出错的次数,而不是多少比特(b t)受影响。因此误码秒更加直观；第67页/共120页第六十七页，共120页。n脉冲干扰误码为最典型的视频误码,具有间隔出现的特点。一个数据字的出错会引起数百个相同数据字的出错.（系统有干扰）n干扰引起的误码在工程中一般通过纠错编码克服。无论怎样提高(t go)信噪比都是难消除的。n通过纠错

16、编码克服；第68页/共120页第六十八页，共120页。第69页/共120页第六十九页，共120页。第70页/共120页第七十页，共120页。第71页/共120页第七十一页，共120页。第72页/共120页第七十二页，共120页。第73页/共120页第七十三页，共120页。SDI检测检测(jin c)场场nSDI检测场也称作“病理检测信号”；n病理检测信号产生的原因：尽管扰码器的采用是为了避免串行数据(shj)中出现连“0”或连“1”，但是，某种特定的数据(shj)和扰码器的初始状态组合，就会产生长时间的“0”。长时间的连“0”会使串行数据(shj)中的跳变沿减少，并使信号中的低频成分加大。第7

17、4页/共120页第七十四页，共120页。SDI检测检测(jin c)场场(C,Y)(C,Y)第75页/共120页第七十五页，共120页。SDI检测检测(jin c)场场n测试信号经过(jnggu)扰码和非归零倒相后为19个“0”、1个“1”的信号，此信号有很大的直流分量。19 bits1 bit-19 bits1 bit均衡性能均衡性能(xngnng)测量测量第76页/共120页第七十六页，共120页。SDI检测检测(jin c)场场n自动电缆均衡器测试n测试信号通过被测接收机的自动均衡器时,持续的“0” 导致(dozh)信号含有大量直流分量。线性不良的均衡器在跳变点就会产生误码。观察EDH，

18、如果这时产生错码就说明电缆均衡器不良；第77页/共120页第七十七页，共120页。SDI检测检测(jin c)场场n测试信号经过(jnggu)扰码和非归零倒相后为20个“0”、20个“1”的信号，此信号“0”和“1”的变换次数最少。20 bits20 bits锁相性能锁相性能(xngnng)测量测量第78页/共120页第七十八页，共120页。SDI检测检测(jin c)场场nPLL的锁相测试的锁相测试n这种测试信号因富含低频成分和最少的过这种测试信号因富含低频成分和最少的过零点零点.给时钟的恢复和给时钟的恢复和PLL的锁相增加的锁相增加(zngji)了压力了压力.n利用利用SDI检测场进行测试

19、时，当输入的测试检测场进行测试时，当输入的测试信号为检查锁相环的信号时，如果出现误信号为检查锁相环的信号时，如果出现误码，则表明设备内的时钟再生器有问题。码，则表明设备内的时钟再生器有问题。第79页/共120页第七十九页，共120页。电视广播声音和图像的相对电视广播声音和图像的相对(xingdu)定时定时 GB/T 22150-2008 第80页/共120页第八十页，共120页。第81页/共120页第八十一页，共120页。第82页/共120页第八十二页，共120页。 定时参考点：定时参考点位于最后节目源定时参考点：定时参考点位于最后节目源选择点，它作为以后声音选择点，它作为以后声音(shngy

20、n)和图和图像相对定时测量的参考点。像相对定时测量的参考点。第83页/共120页第八十三页，共120页。总容限总容限电视节目采集源端（图电视节目采集源端（图1中的点中的点1）和定时参考点间的）和定时参考点间的相对定时误差应不超过相对定时误差应不超过+25ms 和和-100 ms。从定时参考点至传输分配的输入（图从定时参考点至传输分配的输入（图1中点中点4）端之）端之间引入的相对定时误差应不超过间引入的相对定时误差应不超过+22.5 ms 和和-30ms，如果其中包含一个或多个数字编解码器，则由单个如果其中包含一个或多个数字编解码器，则由单个编解码器引入的相对定时误差应在编解码器引入的相对定时误

21、差应在2ms以内。以内。如果无法如果无法(wf)对声音和图像的相对定时进行校正，对声音和图像的相对定时进行校正，则每一个下行设备引入的相对定时误差应在则每一个下行设备引入的相对定时误差应在2ms以内。以内。第84页/共120页第八十四页，共120页。第85页/共120页第八十五页，共120页。第86页/共120页第八十六页，共120页。n External and embedded digital audio measurementsn Conformance testing to SMPTE 259Mn SMPTE RP165 digital error detection and repo

22、rtingn Jitter measurements with wide-band spectral analysisn Ancillary data analysis with data distribution displaynAudio to video timing measurementsn Digital video wander measurements第87页/共120页第八十七页，共120页。第88页/共120页第八十八页，共120页。第89页/共120页第八十九页，共120页。第90页/共120页第九十页，共120页。第91页/共120页第九十一页，共120页。第92页/共120页第九十二页，共120页。第93页/共120页第九十三页，共120页。第94页/共120页第九十四页，共120页。第95页/共120页第九十五页