1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　高清電視（以下簡稱“高清”）是廣播電視技術(shù)進步的必然趨勢，是數(shù)字電視的重</p><p>　　要組成部分，是發(fā)展先進文化滿足人民群眾精神文化需求的內(nèi)在要求。從整個行業(yè)的角</p><p

2、>　　度來看，標清電視（以下簡稱“標清”）向高清的轉(zhuǎn)換必將是一個循序漸進的過程。高清電視用英語可以表示為HDTV.HDTV英文全稱為High-Definition TV，意思是高清晰度電視。HDTV名稱里本身沒有Digital的意思，但它確實是DTV（Digital TV，即數(shù)字電視）的一種格式。數(shù)字電視是一個數(shù)字碼流，數(shù)字視頻，無論是標準清晰度還是最近出現(xiàn)的高清晰度演播室格式數(shù)字視頻信號，與其模擬前輩相比都非常相似。這種模擬傳輸

3、機制，通常是通過導線,或者光纖路徑來傳送數(shù)據(jù)至目的端。通過監(jiān)視這些數(shù)據(jù)，我們可以像處理視頻一樣來抽取和監(jiān)視這種數(shù)據(jù)信息。這些相關問題是一項值得深入研究的課題。</p><p>　　本文通過查閱大量的相關資料，研究電視行業(yè)標清數(shù)字視頻測量的基本原理，在此基礎上仔細研究高清視頻在標清視頻上的改進。首先，介紹了我們將要使用到數(shù)字波形監(jiān)視器如泰克公司的WFM700系列。并介紹了數(shù)字視頻的一些概念。其次，在調(diào)查研究整個高清

4、數(shù)字電視信號系統(tǒng)的基礎上，系統(tǒng)介紹了數(shù)字切換矩陣對于高清數(shù)字視頻測量的意義。高清晰度視頻要應用在廣播電視系統(tǒng)中，高清視頻矩陣不可缺少，由此對高清視頻矩陣接口的指標測試就需要研究出有效地測試系統(tǒng)，這也是高清晰度數(shù)字視頻測量的的具體化。由此，我們設計出測試框圖來測量視頻指標。在以上基礎上，我們擬定了測量流程，來達到我們測量高清數(shù)字視頻各項指標的目的。</p><p>　　關鍵詞：高清數(shù)字視頻；WFM700；數(shù)字切換矩

5、陣；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The develop of High-Definition television (hereafter refers to as “HD”) is inevitable trend of the broadcast television technology .HD is the imp

6、ortant part of Digital television, is the intrinsic request of both the development advanced culture and need of people culture . From the whole television industry, the process that the Standard Definition television (h

7、ereafter refers to as “SD”) turn to the high definition transformation will certainly to be a long way. The High-Definition television </p><p>　　Through consulting a large number of relevant information and

8、studying the basic principle of standard definition video measurements, this paper research the HD video which is based on SD video carefully. At first, we introduce the digital waveform monitor made by Tektronix Compa

9、ny which we will use to monitor the video. And then we introduce some digital video concepts. In the second, we investigate and study the HD digital TV signal system, and then introduce the important meaning of digital&l

10、t;/p><p>　　Key words：High-Definition Television; WFM700; Digital switching matrix;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 概述- 1 -</p><p>　　1.1數(shù)字高清視頻的發(fā)展現(xiàn)狀- 1 -

11、</p><p>　　1.1.1數(shù)字高清電視的定義- 1 -</p><p>　　1.1.2數(shù)字高清電視與數(shù)字標清電視的區(qū)別- 2 -</p><p>　　1.2數(shù)字電視系統(tǒng)簡介- 3 -</p><p>　　1.3課題研究意義及論文結(jié)構(gòu)安排- 5 -</p><p>　　第二章 數(shù)字波形監(jiān)視器及常用視頻指

12、標介紹- 8 -</p><p>　　2.1波形監(jiān)視器WFM700- 8 -</p><p>　　2.1.1 WFM700特點及應用- 8 -</p><p>　　2.1.2 WFM700優(yōu)點及功能簡介- 9 -</p><p>　　2.2視頻特性- 13 -</p><p>　　2.2.1視頻信號劣化的評估

13、的意義- 13 -</p><p>　　2.2.2 常用視頻信號特性- 13 -</p><p>　　2.3本章小結(jié)- 16 -</p><p>　　第三章 數(shù)字切換矩陣及其接口要求- 18 -</p><p>　　3.1數(shù)字切換矩陣- 18 -</p><p>　　3.2高清數(shù)字矩陣接口指標- 19 -&

14、lt;/p><p>　　3.3本章小結(jié)- 20 -</p><p>　　第四章高清數(shù)字視頻的測量- 21 -</p><p>　　4.1擬選用的測試框圖及測量綜述- 21 -</p><p>　　4.1.1模擬測量與數(shù)字系統(tǒng)測量對比- 21 -</p><p>　　4.1.2擬選用的測試框圖- 21 -<

15、/p><p>　　4.2 測試過程- 23 -</p><p>　　4.3 數(shù)據(jù)采集及結(jié)論- 24 -</p><p>　　4.3.1 由數(shù)字電纜從采集點輸出數(shù)字信號至相關測試儀器得到數(shù)據(jù)- 24 -</p><p>　　4.3.2 由設備中的選件可自動傳輸實時數(shù)據(jù)至設備存儲器，通過其他方式讀取數(shù)據(jù)得到結(jié)果。- 24 -</p>

16、;<p>　　4.3.3對比標準得出結(jié)論- 24 -</p><p>　　4.4 本章小結(jié)- 24 -</p><p>　　結(jié)束語- 26 -</p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p

17、><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1數(shù)字高清視頻的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　當今的廣播電視媒體，面對的是全新的數(shù)字化環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，廣播電視媒體的經(jīng)營與開發(fā)實際上是圍繞著兩大領域在進行探索：一是在傳統(tǒng)的業(yè)務領域；二是在超傳統(tǒng)的業(yè)務領域。在傳統(tǒng)的業(yè)務領域，根本是圍繞傳統(tǒng)概念上的“看電視節(jié)目”在做文章。而在超傳統(tǒng)的業(yè)務領域，則

18、是在“看電視節(jié)目”以外做文章，是想使廣播電視的節(jié)目傳輸系統(tǒng)，不僅能播出節(jié)目讓受眾看，還同時能為用戶提供一些別的服務，比如說，更清晰流暢的畫面、更生動震撼的聲音效果以及更真實舒適的享受等等。這一部分就是數(shù)字化的新媒體業(yè)務</p><p>　　1.1.1數(shù)字高清電視的定義</p><p>　　國家數(shù)字電視接收設備和性能標準制定工作組是這樣定義高清數(shù)字電視的：能接收地面接收標準的射頻、垂直分辨率

19、不小于720電視線、國家格式為1920×1080i、寬高比為16：9、向下兼容標清電視等。常說的高清電視就是 HDTV 。 其拍攝、編輯、制作、播出、傳輸、接收等一系列電視信號的播出和接收全過程都使用數(shù)字技術(shù)。數(shù)字高清電視是數(shù)字電視 (DTV)標準中最高級的一種，簡稱為HDTV。它是水平掃描行數(shù)至少為720行的高解析度的電視，寬屏模式為16：9，并且采用多通道傳送。 HDTV的掃描格式共有3種，即1280×720p、

20、1920×1080i和1920×1080p，我國采用的是1920×1080i/50Hz。 數(shù)字高清電視與其他類型數(shù)字電視的區(qū)別 </p><p>　　數(shù)字電視是一個群體，按照圖像清晰度分類從高到低可包括：數(shù)字高清晰度電視(HDTV即：電影級圖像)、數(shù)字增強清晰度電視(EDTV即：比DVD略高的圖像)、數(shù)字標準清晰度電視(SDTV即：DVD級圖像)以及數(shù)字普及型電視（即：VCD級圖像

21、）等四種。數(shù)字增強清晰度電視簡稱EDTV，其水平掃描行數(shù)為500線-700線，主要是對應現(xiàn)有電視的分辨率量級，其圖象質(zhì)量為演播室水平； 數(shù)字標準清晰度電視簡稱SDTV，其圖像水平清晰度為200-300線，主要是對應現(xiàn)有VCD的分辨率量級。</p><p>　　高清電視用英語可以表示為HDTV.HDTV英文全稱為High-Definition TV，意思是高清晰度電視。HDTV名稱里本身沒有Digital的意思，但

22、它確實是DTV（Digital TV，即數(shù)字電視）的一種格式。 </p><p>　　數(shù)字電視系統(tǒng)（DTV）就是拍攝、編輯、制作、傳輸、接收等全過程都使用數(shù)字技術(shù)（也就是信號全用0和1表示）的電視系統(tǒng)。數(shù)字電視按照清晰度分為四檔：高清晰度（HDTV）、增強清晰度（EDTV）、標準清晰度（SDTV）和普通清晰度（PDTV）。不同清晰度級別的數(shù)字電視之間具有向下兼容性，高端產(chǎn)品可以兼容低端產(chǎn)品?？梢奌D

23、TV是DTV里音畫質(zhì)量最好的一種格式，HDTV在國外被定義為分辨率至少能達到1920×1080i或1280× 720p，且畫面長寬比為16:9的DTV。 </p><p>　　具備高清的電視簡單來說就是物理分辨率高于720P,也就是1280*720的電視,目前大尺寸的液晶電視基本都已經(jīng)達到這個規(guī)格.等離子電視也有部分可以達到.但是在高清概念中我們知道還有1080P一說,也就是平常我們所說的FU

24、LL HD,此分辨率高達1920*1080,目前主流消費市場已經(jīng)有這類液晶電視上市,國產(chǎn)占多數(shù),而且價格也并不十分高,值得選購.這也是未來平板電視發(fā)展的趨勢,只有這類產(chǎn)品可以說是完美支持所有高清視頻的回放.</p><p>　　美國消費電子協(xié)會將數(shù)字電視分為高清晰度電視(HDTV)、增強清晰度電視(EDTV)和標準清晰度電視(SDTV)三大類。其高清晰度電視的標準，與我國正在公示數(shù)字電視平面顯示標準要求基本一致，

25、合格的高清晰度數(shù)字電視接收機必須同時滿足至少以下六個條件：能接收、解調(diào)由高清晰度信號調(diào)制的射頻信號；圖像清晰度上，必須在水平和垂直方向上均大于等于720電視線；能解碼、顯示1920×1080i／50Hz或更高圖像格式的視頻信號；圖像顯示的寬高比為16：9；能輸入、處理和顯示其他圖像格式如720×576等；能解碼、輸出數(shù)字電視聲音。如果按照這一標準，目前市場上諸多號稱高清等離子電視都只能算是標清電視。</p>

26、;<p>　　數(shù)字高清電視與數(shù)字標清電視的區(qū)別</p><p>　?。?）從技術(shù)上來說。按技術(shù)劃分，電視可分為模擬電視和數(shù)字電視。數(shù)字電視又可分為高清電視（HDTV）和標清電視(SDTV)等。傳統(tǒng)(模擬)電視有三大電視制式：NTSC制、PAL制和SECAM制。高清電視也有很多種格式，逐行掃描的有1080／24p／25p／30p，隔行掃描的1080／50i／60i等。 </p><

27、p>　　我國目前行業(yè)標準GY／T 155－2000中采用的高清電視格式全稱是1125／50／2：1，可以簡稱為1080／50i。有效像素1920×1080，隔行掃描，掃描頻率為50場。 </p><p>　　高清是相對于標清而言的，兩者技術(shù)上均是數(shù)字化的。 </p><p>　　高清的有效像素（信息量）是標清的五倍。也就是說，在收看效果相同的情況下，高清電視接收機的屏幕面積

28、是標清的5倍，因此，高清更適合用大屏幕來觀看。 </p><p>　　（2）從節(jié)目制作上來說。未來我國數(shù)字電視節(jié)目將分為高清和標清兩種圖像格式，高清和標清同樣重要，以滿足不同消費群體的需要。在制作成本方面，高清節(jié)目較標清節(jié)目成本要高，因此節(jié)目源將是高清電視一個較大的瓶頸，可收看的節(jié)目內(nèi)容有限。但在色彩還原方面，高清電視節(jié)目要比標清電視節(jié)目好，能夠表現(xiàn)的細節(jié)更加豐富。在高清電視節(jié)目前期拍攝時，要求照明燈光增加；化妝

29、、服裝更要特別細致；拍攝時還要注意構(gòu)圖、焦點和推拉搖移的穩(wěn)定性，任何一點不小心就會在鏡頭中看得十分清楚，致使高清電視節(jié)目出現(xiàn)缺憾。此外，在后期制作過程中，除了與標清節(jié)目一樣的制作環(huán)節(jié)外，畫面調(diào)色是高清節(jié)目不可或缺的一個步驟。經(jīng)過調(diào)色處理，才能使高清節(jié)目的表現(xiàn)力更加逼近電影。 </p><p>　?。?）從兩者之間的變換來說。高清與標清要相互共存許多年，二者之間必然存在兼容和相互變換的問題。從上面的表格中我們可以看

30、到，我們行業(yè)標準中采用的高清與標清二者之間均是隔行掃描，場頻均為50場，因此，在進行相互變換時電路、算法上就相對非常的簡單。 </p><p>　　標清變換為高清稱為上變換，高清變換為標清稱之為下變換。 </p><p>　　上變換方式：加邊模式、切邊模式、拉伸模式。 　　下變換方式：信箱模式、切邊模式、擠壓模式。 </p><p>　　目前，我國通常將大型電視劇

31、拍成高清節(jié)目，然后下變換成標清播出，這樣，即兼顧了現(xiàn)在，又為未來的高清播出積累了資料。 </p><p>　　（4）從兩者機頂盒的使用來說。高清機頂盒與標清機頂盒主要的區(qū)別在于解碼部分的不同，標清機頂盒可以完全兼容標清和高清數(shù)字電視信號，可做上下變化，輸出標清和高清信號。 </p><p>　　高清電視機頂盒（High Definition Television Set Top Box）用

32、于接收高清數(shù)字電視信號，并將高質(zhì)量的視、音頻信號輸出給高清電視機進行顯示，能夠解碼、輸出1920×1080i/50Hz或更高圖像格式的視頻信號；同時兼容標準清晰度數(shù)字電視信號，并能解碼，輸出多聲道聲音信號。</p><p>　　1.2數(shù)字電視系統(tǒng)簡介</p><p>　　數(shù)字電視是相對于模擬電視(模擬信號在時間和幅度是連讀的)而言。指電視信號的產(chǎn)生、處理、記錄、傳送及接收等環(huán)節(jié)均

33、使用數(shù)字信號(在時間和幅度是離散的)。相應的設備稱為數(shù)字電視設備</p><p>　　數(shù)字電視是一個復雜的系統(tǒng)，主要包括演播室里完成信號的抽樣、量化、壓縮編碼的信源壓縮部分，發(fā)射機房中的為傳輸穩(wěn)定和可靠進行的信道傳輸部分，以及千家萬戶使用的接收和顯示部分等。信源部分的國際標準主要是MPEG（活動圖像專家組）提出的MPEG-1 、MPEG-2 、MPEG-4等視音頻標準。信道部分的標準比較多，根據(jù)傳輸媒介的不同分為

34、衛(wèi)星、有線、地面三種，其中衛(wèi)星的標準有歐洲D(zhuǎn)VB 組織提出的DVB-S ，有線主要有DVB-C 。</p><p><b>　　MPEG壓縮</b></p><p>　　MPEG壓縮是對數(shù)字存儲媒質(zhì)(VCD DVD)、電視廣播、通信等方面的運動圖像和伴音給出的一種通用編碼方法。它又分為MPEG-1和MPEG-2標準。它們屬于壓縮編碼。其中MPEG-2標準的應用很廣泛

35、，覆蓋從電視電話到HDTV。</p><p>　　MPEG-2是聲音和圖像信號數(shù)字化的基礎標準。廣泛應用于數(shù)字電視STV(標準電視)包括HDTV，數(shù)字聲音廣播及數(shù)字圖像與伴音信號的傳輸。</p><p>　　劃分為類(Profile)和級(Level)。它們在碼率、分辨力、圖像質(zhì)量和服務方面是不相同的。</p><p><b>　　類：</b>

36、</p><p>　　a. 主類(Main Profile MP)：圖像質(zhì)量滿足－般要求，允許有一定損傷</p><p>　　b. 簡化類(Simple Profile SP)：與主類相同，只是不用B幀，這是為了節(jié)約RAM</p><p>　　c. 信噪比可選類(SNR Scalable Profile SNRSP：比主類改進之處在于信噪比可分級</p&g

37、t;<p>　　d. 空間尺寸可選類(Spstially Scalable Profile SSP)：空間分辨率方面也可分級。</p><p>　　e. 高質(zhì)量類(High Profile HP)：支持并可全面可分級。</p><p><b>　　級：</b></p><p>　　a.低級(Low Level LL)類擬H.2

38、61的CIF格式。象素352×240×30 /352×288×25。碼率4Mbps</p><p>　　b.主級(Main Level ML)相當于普通電視。象素720×480×30/720×576×25。碼率15Mbps、20Mbps (HP@ML)</p><p>　　c. 高1440級(High1440

39、Level M1440L)相當于每行采樣1440的HDTV。象素每行1440 。除HP碼率60Mbps 、HP為80Mbps</p><p>　　d. 高級((High Level HL)相當于每行采樣1920的HDTV。象素每行1920 。除HP碼率60Mbps、HP為80Mbps</p><p>　　故用類、級共同表示。如：主類和主級MP@ML。用于普通數(shù)字電視、衛(wèi)星、電纜、地面廣播的

40、DVB傳輸標準。</p><p><b>　?。?）同步</b></p><p>　　“同步”原義是發(fā)送與接收兩地對于傳送的信號在時間要一致。在數(shù)字電視系統(tǒng)，引出了眾多同步。有上述之義，又擴展成為信息的標識符。</p><p><b>　　a. 兩地時鐘同步</b></p><p>　　b. 組成T

41、S傳輸小包(188字節(jié))的同步字，用于解碼器檢出傳輸包的開頭所設的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　c. 音頻同步</b></p><p>　　數(shù)字音頻信號由離散樣值組成，來自不同音頻源的數(shù)字音頻信號進行混合、插入或組合，需將各樣值與一個基準源在相位和頻率上同步。即所有設備都鎖定于主基準發(fā)生器。不同的數(shù)字音頻源的同步需要考慮：取樣時鐘(取樣脈沖頻率源)的時間校準或頻

42、率同步，音頻信號的幀校堆，即相位同步。</p><p>　　d. 數(shù)字音頻和視頻信號間同步</p><p>　　在數(shù)字電視系統(tǒng)，數(shù)字音頻基準信號必須與視頻基準信號鎖定，以使音視頻信號同步。才可以進行無縫的音頻和視頻切換。</p><p>　　625/25系統(tǒng)，對應數(shù)字音頻取樣頻率48kHz，一視頻幀有1920個音頻樣點，音頻和視頻相位關系很容易保持。AES3音頻可通

43、過從625行基準視頻信號27MHz分離出的48kHz基準信號進行鑒相實現(xiàn)與視頻信號的鎖定。525/60系統(tǒng)由于不為整數(shù)，要復雜些。</p><p>　　e. 聲音與圖像同步</p><p>　　由于在模擬信號情況下，行場同步來保證圖像正確顯示，在時間軸是固定的。所以加上聲音和圖像同時傳送，不但能保證圖像的精確再現(xiàn)，而且又能使聲音和圖像在時間上的同步。但在數(shù)字電視，由于時分復用器時間軸是變動

44、的，加之圖像信號和聲音信號經(jīng)過各自的壓縮編碼，尤其是幀組層處理中，B幀和P幀的順序發(fā)生變化，這些會使圖像和聲音的時延不同。</p><p>　　實現(xiàn)同步方法是給聲音加有可變時延，并在處理之前在信號碼流中每經(jīng)過一個規(guī)定的間隔插入—個時間標記(時間標簽)。</p><p>　　1.3課題研究意義及論文結(jié)構(gòu)安排</p><p>　　人們往往認為數(shù)字電視深奧而又復雜，但當觀

45、看到最后結(jié)果時，卻發(fā)現(xiàn)有些東西十分熟悉；電視工程師從一開始就在尋找一種好上加好的體驗，即尋求高質(zhì)量的視頻和音頻傳輸手段，以將藝術(shù)家的表演呈現(xiàn)給觀眾。在數(shù)字電視中，唯一的新鮮之處就在于它的信息傳送方式。信息究竟是怎樣傳播的呢？藝術(shù)家和觀眾（在許多地區(qū)和國家還有廣告客戶）也許并不關心信號傳送的路徑。他們可以從改進后的數(shù)字電視中受益而不必了解其細節(jié)。這正是科學的樂趣所在。但這些卻為我們中凡與電視技術(shù)有關的人所關注，我們受益于過去60年來電視技

46、術(shù)所取得的顯著進步，特別是過去20 年來由數(shù)字電視帶來的進步。視頻節(jié)目、數(shù)字音頻及其相關的輔助數(shù)據(jù)信號共同構(gòu)成了數(shù)字電視信號。在模擬電視中，視頻和音頻信號可以通過完全分離的路徑從信號源進入家庭電視接收機。而數(shù)字電視的組成卻具有大得多的自由度，它可以由視頻、音頻和其它信號一起構(gòu)成數(shù)據(jù)碼流。現(xiàn)在，我們需要了解的是這些數(shù)據(jù)是如何組成的以及如何從中選擇我們所需要的信號。</p><p><b>　?。?）傳統(tǒng)電

47、視</b></p><p>　　我們將模擬視頻和模擬音頻稱之為傳統(tǒng)電視的基礎。重要的是我們?nèi)匀粚⒛M作為試圖實現(xiàn)的目標??也許更多。數(shù)字電視以模擬為基礎，我們對數(shù)字電視的了解建立在我們對模擬電視的了解之上。景物進入攝像機，聲音進入話筒，這些標準清晰度和高清晰度數(shù)字視頻測量指南初級都是模擬的。所顯示的景物和您耳朵所聽到的聲音同樣是一種模擬現(xiàn)象。我們已經(jīng)道，模擬視頻是景物光數(shù)值的“樣值”。亮度的數(shù)值是以電

48、壓來表示的。樣值的色彩提供的是附加信息。樣值同步地通過傳送系統(tǒng)，以在顯示器上再現(xiàn)原始景物的影象。模擬視頻的傳送式是電壓數(shù)值的連續(xù)“串行”流，它包含了構(gòu)成圖像所有必須的“數(shù)據(jù)”，接收者利用這些信息就可獲知它們表示什么內(nèi)容。您可以看到，在數(shù)字電視中，替換幾個字，作少許改動，就可利用過去五十多年我們已了解的特點，我們將明白，數(shù)字視頻其實與模擬視頻大不相同。既然我們是以采集的模擬景象作為開始，又以顯示的模擬景象作為結(jié)束，那么為什么還要使用數(shù)字視

49、頻？在許多情況下，攝像機感光器件仍然產(chǎn)生的是模擬視頻信號，但是它通常幾乎同時將表示視頻信號瞬時值的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字而進行處理，并且基本上無劣化產(chǎn)生。某些情況下，例如由計算機產(chǎn)生的視頻信號</p><p>　　(2) “新”數(shù)字電視</p><p>　　多少年以來，數(shù)字信號一直是電視的一部分，最初，它只是隱藏在設備內(nèi)部，例如在測試信號和字符發(fā)生器中；隨后，它貫穿了整個系統(tǒng)。在這本小冊子中，

50、我們將首先簡要地討論電視信號的視頻部分。音頻也是數(shù)字的，它作為數(shù)字數(shù)據(jù)碼流而后在電視接收機中予以恢復。數(shù)字音頻將在隨后的幾章加以討論。數(shù)字視頻是模擬視頻的簡單延伸。一旦我們掌握了模擬視頻，就不難了解數(shù)字視頻的產(chǎn)生和處理過程以及它與模擬之間的轉(zhuǎn)換。模擬視頻和數(shù)字頻有著很多相同的規(guī)則，在數(shù)字域可能出現(xiàn)的許多問題，將會導致模擬視頻源的不正確。因此，重要的是要制定標準以用于模擬和數(shù)字視頻器件的設計和運行。</p><p>

51、;　　(3) 模擬域的數(shù)字描述</p><p>　　早期的數(shù)字視頻只是模擬NTSC或PAL復合模擬視頻信號的數(shù)字描述。所制定的標準是用來描述運行容限和規(guī)定每個電平的數(shù)字數(shù)據(jù)，以及每個數(shù)字是如何產(chǎn)生的和如何恢復的。由于數(shù)據(jù)率高，以前通常是以8bit 或10bit 母線在內(nèi)部處理數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，起初使用的是多線內(nèi)部連接標準。該標準同時也包含了某種輔助和內(nèi)務處理數(shù)據(jù)以使接收機和傳輸數(shù)據(jù)同步，還可增加附加業(yè)務如嵌入音頻。后

52、來，更高的數(shù)據(jù)率進入實用，并制定了單線復合串接口標準。在此基礎上，數(shù)字視頻就成為模擬電壓的數(shù)字表示，并具有足夠高的數(shù)據(jù)率以適不斷變化的視頻和必要的輔助數(shù)據(jù)。</p><p>　　(4) 分量數(shù)字視頻</p><p>　　早期的模擬特技設備的設計師們就認為，在進行信號處理時應當盡可能地使紅、綠、蘭三個視頻通道保持分離，這樣對信號質(zhì)量是有的。NTSC 和PAL 編碼／解碼處理并非是透明的，多級

53、的編碼和解碼處理會使信號逐漸劣化。攝像機中最初產(chǎn)生的信號是獨立的紅、綠和蘭通道信息，在將其編碼成NTSC 和PAL 以傳送到用戶家庭之前，最好在通過系統(tǒng)時使用盡可能少的信號格式處理。但在電視設備中，處理這三個獨立而又對等的通道信息存在著邏輯性和可靠性的問題。從實用的觀點來看，這三路信號應當共存于同一條線路（通常就是同軸電纜）。由此，我們可以對這三個分量信號進行簡單的矩陣運算，把紅、綠、蘭視頻通道組合為更為有效的一路亮度信號和兩路色差信號

54、把它們每一路均數(shù)字化，而后將復用后的數(shù)據(jù)用一單根同軸電纜進行傳輸。我們能夠處理這種數(shù)據(jù)流信號，就象我們處理傳統(tǒng)的NTSC 和PAL 復合視頻信號一樣?，F(xiàn)在我們就可以處理這種高速的數(shù)字數(shù)據(jù)流了。盡管這種數(shù)據(jù)信號所包含的能量變化速率遠大于NTSC 或PAL 視頻信號的5 至6MHz 的能量變化速率，但它卻能無損耗地進行處理，而且在適當?shù)膫鬏斁嚯x內(nèi)還無須維護。一旦視頻信號處于數(shù)字域，我們就能</p><p>　　數(shù)字電

55、視是一種數(shù)字碼流。事物的出現(xiàn)實在是太快了，我們需要借助一些手段以對它們進行分類整理。幸運的是，視頻信號，特別是支持視頻的輔助信息是可以重復出現(xiàn)的，我們要做的一切不過是用硬件將這種高速數(shù)字數(shù)據(jù)變換為我們能夠研究和理解的事物。為什么不能將它變換為我們所熟悉的事物，例如模擬視頻?數(shù)字視頻，無論是標準清晰度還是最近出現(xiàn)的高清晰度演播室格式數(shù)字視頻信號，與其模擬前輩相比都非常相似。隨著時間的推移，事物都在改進，但是視頻信號的獲取仍然要使用攝像機或

56、來自電影，不過現(xiàn)在還可取自計算機。在將模擬視頻轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字數(shù)據(jù)的鏈路中以及在鏈路中添加輔助數(shù)據(jù)（用于描述如何使用視頻數(shù)據(jù)）的過程中，數(shù)字視頻的基本差別在于信號處理的早期。就用于實況的攝像機和電視電影設備來說，光的模擬值聚焦在感光器件上，它產(chǎn)生模擬響應并順序轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。有時我們需要這種模擬信號以用模擬波形監(jiān)視器進行監(jiān)視，但在更多的情況下，取自設備的視頻信號是以數(shù)據(jù)形式出現(xiàn)的。在計算機所產(chǎn)生的視頻信號中，信號從一開始也許就是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)由信

57、號源設備到目的端是通過傳輸層來傳送的。這種模擬傳輸機制，通常是通過導線、或者是光纖路徑來傳送數(shù)據(jù)至目的端?？梢酝ㄟ^</p><p>　　本文通過查閱大量的相關資料，研究電視行業(yè)標清數(shù)字視頻測量的基本原理，在此基礎上仔細研究高清視頻在標清視頻上的改進。</p><p>　　具體論文內(nèi)容安排如下：</p><p>　　第一章：概論 我國高清電視發(fā)展情況</p>

58、;<p>　　第二章：數(shù)字波形監(jiān)視器及常用視頻指標介紹。介紹波形監(jiān)視器WFM700，詳細介紹了是視頻信號的一些測試指標。</p><p>　　第三章：測試方法介紹。介紹了閃電法及蝴蝶結(jié)法2種測量視頻信號的方法，并對比選出比較好的一種。</p><p>　　第四章：數(shù)字切換矩陣及其接口要求的介紹數(shù)字切換矩陣技術(shù)與高清晰數(shù)字視頻測量的關系。詳細介紹了數(shù)字切換矩陣及其接口標準。&l

59、t;/p><p>　　第五章：高清數(shù)字視頻的測量。具體介紹如何測量高清數(shù)字視頻及具體的測試過程。</p><p>　　第六章：數(shù)據(jù)分析。分析測量所得數(shù)據(jù)并對比我國高清標準得出結(jié)論。</p><p>　　結(jié)論：對本文的工作做了總結(jié)和展望，以便為相關和后續(xù)的研究工作提供參考。</p><p>　　第二章 數(shù)字波形監(jiān)視器及常用視頻指標介紹</p

60、><p>　　2.1波形監(jiān)視器WFM700</p><p>　　2.1.1 WFM700特點及應用</p><p>　　我們所選用的波形監(jiān)視器是由美國泰克公司研制的，其基本信息如下：</p><p><b>　　特點：</b></p><p>　　(1) A/B 兩路輸入同時監(jiān)測，支持擴展監(jiān)視功能(選

61、件SIM) </p><p>　　(2) 完善的雙鏈路(Dual link)，支持高端節(jié)目制作和后期制作以及生產(chǎn)應用(選件DL) </p><p>　　(3) A/V 延時的數(shù)字和圖形顯示 (選件 AVD) </p><p>　　(4) 采用FlexVuTM XGA顯示器，可創(chuàng)建數(shù)百個用戶顯示窗口以適應特定的工作需求，使工作效率顯著提高 </p>&l

62、t;p>　　(5) 具有CaptureVu® 視頻幀捕獲功能，加快故障查尋和設備配置進程(WFM6120 和WFM7120) </p><p>　　(6) 泰克公司獨特的色域顯示，確保內(nèi)容的符合性 </p><p>　　(7) 享有專利的定時顯示，簡化系統(tǒng)定時調(diào)整 </p><p>　　(8) 享有專利的閃電顯示，確保通道間的正確定時 </p&

63、gt;<p>　　(9) 強大的故障監(jiān)視、狀態(tài)報告和出錯日志記錄功能，簡化內(nèi)容質(zhì)量控制 </p><p>　　(10)高性能的SDI 物理層眼圖和抖動 測量(選件PHY) </p><p>　　(11)深入的數(shù)據(jù)字分析，有助于快速解決復雜的質(zhì)量和可靠性問題(選件DAT) </p><p>　　(12)深入的數(shù)據(jù)字分析，有助于快速解決復雜的質(zhì)量和可靠性問

64、題(選件DAT) </p><p>　　(13)提供前面板USB插口，使存儲和傳輸儀器的設置和視頻數(shù)據(jù)更方便 </p><p>　　(14)可通過網(wǎng)絡或USB 接口實現(xiàn)系統(tǒng)升級</p><p><b>　　應用：</b></p><p>　　(1)視頻分配監(jiān)視、傳輸監(jiān)視以及符合性查驗 </p><p&

65、gt;　　(2)視頻制作和后期制作的質(zhì)量控制 </p><p>　　(3)設備質(zhì)量驗證和故障查尋，可用于視頻設施和視頻系統(tǒng)的安裝和維護</p><p>　　圖2-1 WFM700標準和高清晰度數(shù)字波形監(jiān)視器</p><p>　　2.1.2 WFM700優(yōu)點及功能簡介</p><p>　　(1)CaptureVuTM- 遠勝于“凍結(jié)”的顯示 模

66、式</p><p>　　W F M 6 1 2 0 和W F M 7 1 2 0 所具有的 CaptureVu 捕獲功能能夠捕獲和保存一個視頻幀的完整視頻數(shù)據(jù)，并且能將已捕獲的數(shù)據(jù)以波形、矢量、色域和圖像方式顯示在儀器的屏面上。與通常的“凍 結(jié)”捕獲模式不同，利用WFM6120和 WFM7120的CaptureVu功能，可以在某一顯示畫面(例如波形顯示)上將實際信號與已捕獲的數(shù)據(jù)信號進行比較。而后還可以在其它顯示

67、畫面(例如矢量或圖像顯示)上進行同樣的實際信號/已捕獲數(shù)據(jù)的比較。</p><p>　　除了用戶手動的捕獲方式之外，儀器還可以通過觸發(fā)捕獲的方式來自動采集突發(fā)特定故障時的數(shù)據(jù)。這種觸發(fā)捕獲方式對于查找間斷性的故障或者捕獲遠程站點的故障狀態(tài)數(shù)據(jù)是特別有用的。在捕獲之后，您可以利用各種顯示方式并調(diào)用各種設置進行深入的研究從而排除故障。</p><p>　　利用捕獲功能，可以先保存某一視頻設備(

68、例如攝像機)生成的視頻幀數(shù)據(jù)，然后將它作為配置其它視頻設備的參考數(shù)據(jù)，這樣可以很方便地使被比較設備之間的視頻特性相互匹配。</p><p>　　(2)FlexVuTM 顯示界面－集4 種儀器于一身</p><p>　　WFM6120和WFM7020/WFM7120系列均配備有集成的XGA分辨率顯示器，并且使用了泰克公司的FlexVuTM用戶界面。利用FlexVu 特性，幾乎能夠以任何方式將

69、4 種不同的監(jiān)視和測量顯示區(qū)域同時組合在一起。與那些預先確定顯示組合方式的儀器不同，F(xiàn)lexVu 特性的顯示組合方式幾乎沒有什么限制。FlexVu 能夠創(chuàng)建多種不同的顯示屏面以充分滿足 您的特定需求和適合于您的工作實際需要。</p><p>　　(3)波形顯示－快速檢驗和調(diào)整重要信號參數(shù)</p><p>　　在WFM6120和WFM7020/WFM7120系列中，可以利用視頻波形顯示即采用

70、 RGB、YPbPr、YRGB或復合格式在平坦濾波或低通濾波下顯示數(shù)字視頻信號。利用復合模擬視頻信號的波形顯示，在亮度濾波、色度濾波或亮度＋色度濾波的模式下顯示NTSC和PAL信號。信號的顯示方式既可以是并列式，也可以是疊加式，還可以是帶有黑電平設置選擇的復合格式顯示。儀器具有多種波形顯示的掃描速率，能夠十分方便地以觸屏方式控制垂直增益和水平擴展，有助于有效地監(jiān)視并測量視頻波形參數(shù)。利用FlexVuTM顯示功能，能夠觀察到同一信號的4種

71、不同配置的波形顯示。利用儀器的同時輸入選件，可以用并列方式對不同來源的信號進行比較。</p><p>　　(4)矢量、閃電和SCH 相位顯示－精確控制 彩色參數(shù)</p><p>　　在矢量顯示模式中，提供了用戶可選擇的刻度、彩色定位小盒（對應于75％彩條和100％彩條）以及彩色坐標軸。利用閃電顯示可以觀察亮度幅度和色度幅度，可以利用彩條信號來檢查各分量通道間的定時。利用SCH相位顯示，有助

72、于快速查驗復合模 擬視頻信號的關鍵定時參數(shù)。</p><p>　　(5)泰克公司獨有的色域顯示－檢測和校正 色域錯誤更有效</p><p>　　享有專利的鉆石顯示、分離鉆石顯示和箭頭色域顯示簡化了色域符合性驗證的 過程。分離鉆石顯示為識別和校正數(shù)字視頻信號中RGB色域錯誤提供了方便。對于由數(shù)字視頻信號生成的復合模擬視頻信號，可以利用箭頭顯示進行檢查，它能夠縮短復合視頻信號的色域符 合性驗證

73、的所需時間。至于整個傳送鏈 路中的內(nèi)容符合性檢查， 可采用 FlexVuTM 技術(shù)以同時監(jiān)視上述兩種色域顯示(分離鉆石和箭頭)，從而迅速地提高內(nèi)容符合性的置信度。此外，對于特定的色域符合性標準，用戶可以選擇使用的顯示圖形的色域門限值，以激活相關的色域超出告警。</p><p>　　(6)定時顯示- 簡化系統(tǒng)定時調(diào)整</p><p>　　享有專利的泰克公司定時顯示使系統(tǒng)的定時調(diào)整更為方便。它

74、是在一種簡潔的圖形中給出了被測輸入信號(以圖形中的 圓周表示)相對于參考信號(以十字線表 示)的定時圖示。</p><p>　　當定時正確時，圓周的中心位于十字線處，同時圓周的顏色由紅色轉(zhuǎn)為綠色。在定時顯示中，還給出了相對參考信號的定時差的數(shù)字讀數(shù)，場定時差以行數(shù)表示，行定時差則以μs 表示。使用SIM選件，還可以給出輸入信號的模擬/數(shù)字定時或數(shù)字/ 數(shù)字的定時顯示。</p><p>　　

75、(7)圖像顯示－快速、直觀、準確的內(nèi)容調(diào)整</p><p>　　WFM6120 和WFM7020/WFM7120能夠在全彩色圖像顯示器上顯示被測輸入信號的視頻內(nèi)容。以全屏或者在4個分屏面上顯示輸入信號的圖像。對于不同的輸入格式，能夠自動調(diào)整圖像顯示器以表現(xiàn)完整的圖像內(nèi)容。</p><p>　　在圖像顯示器上也可以顯示內(nèi)容編碼和解碼的隱蔽字幕數(shù)據(jù)(EIA608格式)，這樣就可以驗證這類重要的

76、附屬數(shù)據(jù)。</p><p>　　在圖像顯示器中給出了幾種安全區(qū)刻度，編輯人員可以從中選擇您需要的那一種刻度以迅速驗證圖像區(qū)、標題區(qū)或圖標的定位是否正確。安全區(qū)和安全標題區(qū)的刻度是按照SMPTE、ITU和ARIB標準定義的，用戶也可以定義自己的安全區(qū)刻度。利用FlexVu 功能，編輯人員可以在幾種不同的刻度下觀察兩個或多個圖像以確定不同格式和不同標準的圖像區(qū)位置是否正確。</p><p>　

77、　還可以選擇“brightup”(加亮)以在圖像顯示器上標明RGB 或復合色域錯誤。加亮的行和樣值給出了當前被選行或被選視頻數(shù)據(jù)樣值的位置。在消隱模式中，能夠迅速驗證當前是否存在ANC數(shù)據(jù)。</p><p>　　(8)告警、質(zhì)量統(tǒng)計和日志記錄－全面而又 快速的內(nèi)容驗證</p><p>　　在WFM6120 和WFM7020/WFM7120 波形監(jiān)視器中，均提供了信號監(jiān)視“status at

78、 a glance” (狀態(tài)一覽)的各種顯示，這樣可以迅速、全面地給出內(nèi)容驗證報告。</p><p>　　利用告警狀態(tài)顯示，操作人員和技術(shù)人員可以快速地檢測到視頻信號中的故障,包括色域錯誤、EDH和CRC 錯誤、SDI格式問題等等。儀器提供了好幾種告警提示方法，如屏幕上的出錯圖標、聲響告警、接地控制盒的告警輸出和SNMP陷阱等。</p><p>　　為了對內(nèi)容的符合性作出驗證并整理成文檔，

79、在儀器的視頻屏幕報告( Video Session display)中給出了有關信號質(zhì)量統(tǒng)計的重要狀態(tài)信息，例如誤碼秒、出錯的百分比等。</p><p>　　為支持無人值守監(jiān)視，以及提供維護記 錄或服務質(zhì)量協(xié)議的文檔，儀器記載了 告警事件和其它重要事件(例如信號格式 的轉(zhuǎn)換)。在日志記錄項上附有日期、時間和時間碼參考 (VITC、ATC 或LTC) 之類的時間標記。WFM6120和WFM7020/ WFM7120

80、 均提供了附屬數(shù)據(jù)監(jiān)視功能。其中包括監(jiān)視由EIA608、EIA708和ARIB 標準定義的隱蔽字幕內(nèi)容格式。</p><p>　　利用儀器的同時輸入選件，在信號的出錯告警顯示中還包含雙路輸入的出錯日 志記錄，并在狀態(tài)欄中給出了出錯的信號來源。</p><p>　　(9)A/B 兩路輸入同時監(jiān)視</p><p>　　A/B兩路輸入同時監(jiān)視選件 (SIM選件)為儀器的多

81、格式環(huán)境應用增加了新的功能。利用A/B 兩路輸入同時監(jiān)視選件可以同時監(jiān)視兩路輸入信號，操作人員能夠據(jù)此迅速作出判斷：視頻故障究竟是在輸入信號中還是由他們系統(tǒng)內(nèi)部所引起。 通過對輸入信號和輸出信號的比較，此時工程技術(shù)人員就可以快速檢測、排查、 診斷并解決由某一視頻設備或由視頻系統(tǒng)鏈路引起的故障。因此，這個選件在格式轉(zhuǎn)換時是非常有用的，因為它可以作出透明的查驗。</p><p>　　配置靈活，可顯示被監(jiān)視的兩路輸入信

82、號，包括波形/圖像和波形/音頻顯示同時提供故障檢測、狀態(tài)報告、信號告警和出錯日志記錄與享有專利的定時顯示相配合，可用于系統(tǒng)的定時查驗，對每路信號源進 行定時測量，既可以使用外接參考信 號，也可以使用其它輸入信號作為定時參考每一通道的音頻和視頻簡報是相互獨立的利用SIM選件，可進行數(shù)字/數(shù)字或模擬/數(shù)字之間的定時測量。利用儀器可保存定時偏置的特性，可以保存某路信號的定時，而后顯示出當前信號與已保存的偏置之間的相對定時。</p>

83、<p>　　(10)雙鏈路 (Dual link) 功能</p><p>　　WFM7120 的雙鏈路 (Dual link) 選件增加了新的功能，對于高端節(jié)目制作、后期節(jié)目應用和設備制造商而言，有了這一選件，他們就可以無縫地使用他們在SD/ HD-SD已經(jīng)熟悉的全部監(jiān)視功能來處理雙鏈路（Dual link）信號，從而實現(xiàn)由 SD/HD-SDI到雙鏈路 (Dual link) 的無縫轉(zhuǎn)換。</

84、p><p>　　(11)SMPTE 372M 標準的符合性</p><p>　　按照SMPTE 352M 標準自動配置視頻 凈荷ID (Video Payload ID)提供雙鏈路 (Dual link)的波形、矢量、色域、圖像、定時、狀態(tài)顯示等 絕大多數(shù)的雙鏈路(Dual link) 監(jiān)視運行方式與正常的HD/SD-SDI監(jiān)視方式相同兩路輸入自動組合，A和B鏈路之間的定時差可以自動補償如果有

85、A l p h a通道則在圖像模式或 WFM 中可選擇顯示能夠監(jiān)視兩個鏈路中是否存在嵌入音 頻</p><p>　　(12)SDI信號測量和數(shù)據(jù)分析－用來解決 最具有挑戰(zhàn)性的問題</p><p>　　WFM6120和WFM7120系列為監(jiān)視和測量SDI 信號參數(shù)提供了如下選件：</p><p>　　對于基本的SDI信號監(jiān)視，選件EYE具有眼圖顯示，以及抖動和關鍵電纜

86、參數(shù)的讀數(shù)顯示 </p><p>　　對于更全面的SDI信號測量，選件PHY 具有選件EYE 的全部功能，此外還包括抖動的波形顯示以及自動眼圖參數(shù) 測量</p><p>　　WFM6120 配備選件EYE 和PHY 后可以測量SD-SDI信號參數(shù)。</p><p>　　WFM7120 配備選件EYE 和PHY 后可以測量SD-SDI和HD-SDI 信號參數(shù)。<

87、/p><p>　　EYE 和PHY 兩個選件均可以按3-Eye、 10-Eye (SD-SDI) 或20-Eye (HD-SDI) 模式顯示眼圖。在上述顯示中，還可以游標來手動測量眼圖參數(shù)以及用戶選擇的時鐘帶寬，這樣有助于排除抖動分量的影響。選件PHY可以自動測量眼高的幅度、上升時間和下落時間。</p><p>　　在EYE 和PHY 這兩個選件中，均使用相位解調(diào)技術(shù)并可選擇濾波器以連續(xù)監(jiān)視

88、和測量與視頻場頻相關的定時抖動或校準抖動的峰峰值幅度。</p><p>　　一種易于了解的抖動度量有利于數(shù)字抖動讀數(shù)。利用選件PHY顯示抖動波形，便于工程技術(shù)人員查驗大量的、與視頻行 和場頻相關的信號抖動，對于定時抖動和校準抖動，可在10Hz-100kHz中選擇 濾波器帶寬。</p><p>　　在SDI 信號狀態(tài)中提供了一些重要信號參數(shù)的報告。這些信號參數(shù)包括信號強度、電纜損耗和基于用戶

89、選擇電纜型號的估算長度。利用FlexVuTM顯示功能，您可以同時顯示定時抖動和校準抖動的數(shù) 值，電纜參數(shù)值和各種形式的眼圖，這樣有助于診斷和解決與SDI 定時抖動或電 纜損耗相關的故障。</p><p>　　為了更有效地檢測和和診斷數(shù)字視頻數(shù) 據(jù)中的錯誤，WFM6120 和WFM7120 可 配置選件DAT，它包含有彩色編碼數(shù)據(jù) 字顯示、視頻數(shù)據(jù)的邏輯波形和用戶特 定附屬數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)字顯示。</p>

90、<p>　　(13)信號輸入和輸出、外圍器件和通信接口－視頻系統(tǒng)的常用接口</p><p>　　在數(shù)字視頻選件SD標準型和選件HD中，具有兩路SDI輸入，并可把您選擇的輸入信號切換為信號輸出。在模擬視頻選件(選件CPS)中，具有兩路帶有無源環(huán)通輸出的復合模擬視頻輸入。</p><p>　　WFM6120 和WFM7020/WFM7120 可以檢測輸入信號的格式并自動將儀器配置

91、到相應格式的設置。如果施加的外接參考信號的格式與輸入信號不兼容，那么儀器將給出格式不符的信息。</p><p>　　音頻選件AD 最多支持12 路模擬音頻輸入和8 路模擬音頻輸出。選件DDE提供了多達16 路AES/EBU 輸入通道和8 路 AES/EBU 輸出通道。所有的音頻選件均可將音頻輸出到前面板耳機插口。</p><p>　　在儀器的前面板上設有USB 端口，利用它可以很方便地將已

92、捕獲的數(shù)據(jù)或儀器 的設置保存在USB 記憶棒上，并且可將已捕獲的數(shù)據(jù)或儀器的設置傳送給另一 儀器。</p><p>　　WFM6120 和WFM7020/WFM7120 均具 有10/100Base-T以太網(wǎng)連接，可以使用 標準的Web瀏覽器進行遠程訪問和控 制。您可以使用以太網(wǎng)接口下載儀器的預置和出錯記錄，或者打印屏幕內(nèi)容以 長久保存。</p><p>　　對于簡單的遙控，可以使用接地屏

93、蔽的 遙控接口以指示告警條件或執(zhí)行儀器的 預置操作。利用SNMP接口，可以十分方 便地與網(wǎng)絡管理軟件集成在一起。</p><p><b>　　2.2視頻特性</b></p><p>　　2.2.1視頻信號劣化的評估的意義</p><p>　　在模擬NTSC 或PAL 制式中，我們所討論過的某些信號劣化現(xiàn)象在標準清晰度量視頻中不太重要。在向高清晰

94、度視頻過渡時，信號的劣化再次引起關注甚至更為重要。如果我們考慮實際模擬效果，則信號的劣化都是相同的。我們追求模擬信號的完美以避免彩色視頻質(zhì)量的劣化，但在高清晰度中我們將著手觀察缺陷本身。通過觀察這些缺陷，我們將得出這個視頻的一些指標信息。</p><p>　　2.2.2 常用視頻信號特性</p><p><b>　　(1)視頻幅度</b></p><

95、;p>　　自有電視以來，信號通過系統(tǒng)的單位增益就是一個基本概念。視頻幅度的標準化使我們在設計每個系統(tǒng)部件時以求得最佳的信噪比性能，并能實現(xiàn)信號和信號路徑的自由交換。視頻波形監(jiān)視器，它是示波器的專用形式，可用于測量視頻幅度。在設置模擬視頻幅度時，對信號路徑中最后一個設備的輸出電平調(diào)整并非十分方便。信號傳送路徑中的每個設備均應進行幅度調(diào)整，以使視頻信號在由輸入到輸出間得到適當?shù)膫鬏敗?lt;/p><p>　　在數(shù)字

96、格式中，保持正常的視頻幅度更為重要。幅度正常的模擬視頻在進入系統(tǒng)時，在數(shù)字化的過程中可保證最佳的量化電平數(shù)，從而產(chǎn)生滿意的圖像。信號幅度的最大偏差應在容限之內(nèi)以保證視頻電壓幅度不會超出數(shù)字化的范圍。除了保持正確的彩色平衡、對比度和亮度，視頻幅度還應當控制在色域容限內(nèi)，傳輸過程中信號保持合法，在轉(zhuǎn)換為其它視頻格式時保持有效。在設計適當?shù)膯挝辉鲆娴囊曨l系統(tǒng)中，視頻幅度的調(diào)整應能在信號源端進行，并在輸出端予以校正。</p>&l

97、t;p><b>　　(2)信號幅度</b></p><p>　　在模擬系統(tǒng)中，演播室各分量間的信號是一種可變的電壓信號，它直接代表著視頻。采用相應制式的模擬波形監(jiān)視器，可以很方便地觀察到模擬視頻信號的電壓電平，并清楚地顯示出相關的定時信息。</p><p>　　在數(shù)字視頻系統(tǒng)中，信號在傳輸層中是一種數(shù)據(jù)“載波”；而數(shù)據(jù)流則代表視頻信息。這種數(shù)據(jù)是一連串模擬電壓的

98、變化值，它應按照一定的比率能夠正確地分辨出電平的高低，并能提供有關內(nèi)容的信息。傳輸層是一種模擬信號路徑，它將其輸入信號運載至目的端。。</p><p>　　使用高頻示波器或波形監(jiān)視器可以觀察到傳輸層中的數(shù)字信號，泰克公司的WFM700M則可用于標準清晰度和高清晰度數(shù)字格式。在波形監(jiān)視器的眼圖模式中，它能象模擬取樣示波器那樣操作，其顯示掃描頻率為視頻速率。示波器的帶寬應足夠?qū)?，反射損耗應足夠大，測量游標應經(jīng)過適當?shù)?/p>

99、校正，以對輸入數(shù)據(jù)信號進行精確的測量。傳輸層中迅速變化的數(shù)據(jù)是一連串的“1”和“0”，它們相互疊加的結(jié)果就形成了眼圖。眼圖測試是十分有效的。當監(jiān)視器與被測器件相連并使用短電纜傳輸，可將監(jiān)視器置于非均衡模式。在長電纜傳輸時，數(shù)據(jù)有可能淹沒在噪聲中，此時應使用監(jiān)視器的均衡模式。均衡模式可用于余量測定，但它不能給出被測器件輸出端信號的準確指示。WFM700 還可提供附加的傳輸層信息，例如抖動、上升時間、眼開度、反射以及被接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析。由

100、于數(shù)據(jù)傳輸流包含的分量變化較大，低速率為270Mb/s的ITU－R BT.601 標準清晰度分量視頻，高速率為2.970Gb/s 的某些高清晰度格式，數(shù)據(jù)1和0將會重疊顯示在視頻波形監(jiān)視器上。由于在眼圖中我們所觀察到的是許多字的累計數(shù)據(jù)，因此它的優(yōu)點是可以確定那些可能對眼開度造成影響使接收機難于恢復</p><p><b>　　(3)頻率響應</b></p><p>

101、　　在模擬視頻系統(tǒng)中，在經(jīng)過長電纜傳輸后，有必要對視頻信息段的高頻部分的丟失進行補償，使視頻信號的頻率響應經(jīng)過均衡處理。其目的是使系統(tǒng)的每一級均為“平坦”狀態(tài)，這樣當所有的視頻頻率成分通過系統(tǒng)時既無凸起，也無下凹。多波群測試信號可用于頻率響應的快速判斷并作任何必需的調(diào)整。在輸出級中，如果多波群信號中某一頻率組未處于同一幅度，就可通過均衡視頻分配放大器進行補償，使多波群測試信號恢復至原來的狀態(tài)。</p><p>　

102、　在數(shù)字系統(tǒng)中，高頻損失僅對傳輸數(shù)據(jù)流（傳輸層）的能量有所影響而不會影響到數(shù)據(jù)數(shù)字（數(shù)據(jù)層），因此也不會影響到視頻信號的細節(jié)和彩色，除非高頻損失太大，以致數(shù)據(jù)數(shù)字不能恢復。數(shù)字接收機中的均衡器可以自動補償輸入信號中的高頻損失。數(shù)字系統(tǒng)的設計人員應使傳輸電纜足夠短，以實現(xiàn)幾乎100％的數(shù)據(jù)完整性，這樣就無需對頻率響應進行調(diào)整。視頻頻響的任何惡化都將來自模擬過程。</p><p><b>　　(4)群時延&

103、lt;/b></p><p>　　標準清晰度系統(tǒng)中的模擬視頻信號，如果大致有10MHz 的帶寬，那么它在整個0 至6MHz 的范圍內(nèi)就具有非常平坦的頻率響應，在此頻率范圍內(nèi)，包含有最多的視頻能量。群時延誤差，有時稱為包絡時延或相頻特性誤差，會使各頻率段的能量通過系統(tǒng)的時間不一致，其效果通常與帶寬限制有關。當視頻電平在高低之間快速變化時，由于群時延的存在，將在電平變化處產(chǎn)生過沖或使過渡段變得平滑。在復合NTS

104、C 或PAL 電視制式中，群時延誤差將造成彩色在對應亮度信號的左側(cè)或右側(cè)出現(xiàn)偏離。群時延誤差主要來自于NTSC/PAL 編碼器，聲音濾波器，以及大功率發(fā)射設備中的殘留邊帶濾波器，當然，還有電視接收機NTSC 或PAL 解碼器中用以補償色度信號的帶通濾波器。就實際運行而言，為了控制整個傳輸系統(tǒng)中的群時延誤差，大量的工作應在模擬發(fā)射設備中進行。然而，在例行維護中，應當在模擬演播室設施中對群時延誤差或相位誤差進行查驗，以判斷某些單個器件工作是

105、否正常。使用脈沖和條測試信號，可以很容易地對演播室設施進行群時延檢查。</p><p>　　復合脈沖和條測試信號在測量系統(tǒng)的相位特性時是十分有用的。在復合系統(tǒng)測試中，副載波頻率能量調(diào)制在12.5T 或20T 脈沖上，這種測試信號用于快速查驗色度/ 亮度時延以及副載波頻率與較低頻率的相對增益。在測試信號中，平坦的基線表示增益和時延都是正確的。</p><p>　　更復雜的群時延測量可以使用多

106、脈沖或sinx/x 脈沖信號，作為在視頻信號中傳送數(shù)據(jù)（如圖文電視或同步傳聲）時的群時延指示。</p><p>　　數(shù)字視頻系統(tǒng)分量在與模擬域相互變換的過程中，所采用的編碼/解碼設備包含了用于消除混疊干擾和數(shù)據(jù)重建的濾波器。在標準清晰度分量視頻通道中，這種濾波器的截止頻率大約為5.75MHz 和2.75MHz。在數(shù)字高清晰度格式中，濾波器的相應截止頻率大約為30MHz(亮度信號)和15MHz(色度信號)。這種用于