基带视频信号基础和测量

第08章_数字视频基础

第八章数字视频基础本章开始讨论视频技术。视频被认为是互联网时代最具影响力的媒体形式，无论是数字电影与电视，还是网络与移动视频，所有这些应用的核心都是视频技术。从数据形态来看，视频就是图像序列，视频技术的基础当然就是图像处理技术。但是由于视频表现为序列化的数据流，这使得视频的数据量急剧增长，同时，时间关系也变得十分重要。本章首先介绍模拟视频的基本概念，因为数字视频是从模拟视频转换而来的，对模拟视频的了解会有助于全面把握数字视频技术。其次介绍模拟视频的数字化，主要是采样格式问题。第三部分对数字视频数据的形态进行分析，这是本章的重点，也体现了本教程的一贯风格。 8.1 模拟视频模拟视频的典型代表就是模拟电视。模拟电视是一个复杂的系统，涉及信号采集与处理、网络传输、接收和呈现等等。与其他信息技术类似，数据或信号处于核心地位。因此，本节以电视信号为线索，介绍模拟电视系统的几个关键概念。 8.1.1 扫描扫描是通过信号去控制显示屏以得到电视图像的过程。从形成图像的方式看，扫描分为隔行扫描（interlaced scanning）和逐行扫描（progressive scanning）两种。图8-1表示了这两种扫描方式的差别。黑白电视和彩色电视都用隔行扫描，而计算机显示图像时一般都采用非隔行扫描。 (a) 逐行扫描 (b) 隔行扫描图8-1 图像的光栅扫描

在逐行扫描中，电子束从显示屏的左上角一行接一行地扫到右下角，在显示屏上扫一遍就显示一幅完整的图像，如图8-1(a)所示。在隔行扫描中，电子束扫完第1行后回到第3行开始的位置接着扫，如图8-1(b)所示，然后在第5、7、……行上扫，直到最后一行。奇数行扫完后接着扫偶数行，这样就完成了一帧（frame）的扫描。由此可以看到，隔行扫描的一帧图像由两部分组成：一部分是由奇数行组成，称奇数场（field），另一部分是由偶数行组成，称为偶数场，两场合起来组成一帧图像。因此在隔行扫描中，无论是摄像机还是显示器，获取或显示一幅图像都要扫描两遍才能得到一幅完整的图像。在隔行扫描中，扫描的行数一定是奇数。如前所述，一帧画面分两场，第一场扫描总行数的一半，第二场扫描总行数的另一半。隔行扫描要求第一场结束于最后一行的一半，不管电子束如何折回，它必须回到显示屏顶部的中央，这样就可以保证相邻的第二场扫描恰好嵌在第一场各扫描线的中间。正是这个原因，隔行扫描的总行数是奇数。每秒钟扫描多少行称为行频；每秒钟扫描多少场称为场频；每秒扫描多少帧称帧频。 8.1.2 电视制式全球有三种主要的模拟彩色电视制式：NTSC制式、PAL制式和SECAM制式。 NTSC（N ational T elevision S ystems C ommittee）彩色电视制是1952年美国国家电视标准委员会定义的彩色电视广播标准，称为正交平衡调幅制式。美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国的台湾采用这种制式。由于NTSC制式存在相位敏感造成彩色失真的缺点，因此德国（当时的西德）于1962年制定了PAL(P hase-A lternative L ine)制彩色电视广播标准，称为逐行倒相正交平衡调幅制式。德国和英国等一些西欧国家，以及中国大陆、香港等国家和地区采用这种制式。法国制定了SECAM（法文：Se quential C oleur A vec M emoire）彩色电视广播标准，称为顺序传送彩色与存储制式。法国、俄罗斯、东欧等国家和地区采用这种制式。 NTSC、PAL和SECAM制式都是兼容制式。这里说的“兼容”有两层意思，一是指黑白电视机能接收彩色电视广播，显示的是黑白图像，另一层意思是彩色电视机能接收黑白电视广播，显示的是黑白图像，这叫向后兼容（或逆兼容）。为了既能实现兼容性而又要有彩色特性，彩色电视系统应满足下列要求： (1) 必需采用与黑白电视相同的一些基本参数，如扫描方式、扫描行频、场频、帧频、同步信号、图像载频、伴音载频等等。 (2) 需要将摄像机输出的三基色信号转换成一个亮度信号，以及代表色度的两个色差信号，并将它们组合成一个彩色全电视信号进行传送。在接收端，彩色电视机将彩色全电视信号重新转换成三个基色信号，在显示器上重现发送端的彩色图像。 PAL制式信号的主要扫描特性是：(1) 625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40 ms/帧) ；(2) 高宽比(aspect ratio)：4:3 ；(3) 隔行扫描，2场/帧，312.5行/场；(4) 颜色模型：YUV。一帧图像的总行数为625，分两场扫描。行扫描频率是15625Hz，周期为64μs；场扫描频率是50 Hz，周期为20 ms；帧频是25 Hz，是场频的一半，周期为40 ms。在发送电视信号时，每一行中传送图像的时间是52.2μs，其余的11.8μs不传送图像，是行扫描的逆程时间，同

数字视频技术基础复习题

数字视频技术考复习题一、填空题 1、MPEG-1视频流采取分层式数据结构，包括视频序列、、图像、像条、、块共六层。 2、已知HDB3码为-1000-1+1000+l-l+l-100-1+l，原信息代码为。 3、以在上一帧图像中找到相似的块，这两个宏块之间的位移，称为。 4、数字复接过程中，按各支路信号的交织情况来分，可以分为复接、复接和复接。 5、视频基本码流(ES)层次结构由视频序列层、、、像条层、宏块层和。 6、当前宏块与它匹配的宏块之间的差值称为。 7、模拟彩色电视信号，世界存在三种制式，它们分别是制、制和制。 8、PAL制式彩色电视信号中，为了节省频带宽度，一般将色度信号调制在 -----MHZ的频率上，再安插在信号中。 9、在NTSC制式电视信号中，色度矢量的幅度代表，初相位代表。 10、标准清晰度电视演播室标准规定，亮度信号每行的取样点数，取样频率为MH Z。 11、基带传输时，接收波形满足取样值无串扰的充要条件是：仅在本码元的取样时刻上有，而在其他码元的取样时刻，本码元的值为。 12、准同步复接中一般采用正码速调节，其方式为当缓存器即将读空时，禁止读时钟输出，使缓存器读出一位，在输出码流中插入一个，可以把码速调高。 13、某一信道传输二进制时，速率为a，如果利用这一信道传输8进制时，传输速率将是。 14、MPEG-2结构可分为和层，针对不同的环境，MPEG-2规定了两种系统编码句法，分时是流和流。 15、H．264标准算法在概念上分为2个层次，分别是层和层。 16、H．264除了有I、P、B帧之外，还有2个切换帧，分别是帧和帧。 17、SDH帧结构由和两大部分组成，他们的字长分别（）和。 18、在一个STM-1中，可包容的基群个数为。

视频信号测试与测量

1. 理解复合视频信号复合视频信号是所有需要生成视频信号的成分组合在同一信号中的信号。构成复合信号的三个主要成分如下： ● 亮度信号——包含视频图像的强度（亮度或暗度）信息 ● 色彩信号——包含视频图像的色彩信息 ● 同步信号——控制在电视显示屏等显示器上信号的扫描单色复合信号是由两个成分组成的：亮度和同步。图1显示了这个信号（通常成为Y信号）。图1：单色复合视频信号（亮度从白过渡到黑）色彩信号通常被称为C信号，在图2中示出。图2：彩色条的色彩信息信号（包括颜色突发）复合彩色视频信号通常成为彩色视频、消隐与同步（CVBS）信号示Y与C之和，如图3所示。 CVBS = Y + C

图3：彩色条的彩色复合视频信号两个组成部分Y与C可以作为两个独立信号分开传输。这两个信号合称为Y/C或S视频。 2. 视频信号组成单一水平视频行信号由水平同步信号、后沿、活动象素场以及前沿组成，如图4所示。图4：视频信号组成水平同步（HSYNC）信号示每条新的视频行的开始。其后是后沿，用来作为从浮地（交流耦合）视频信号去除直流分量的参考电平。这是通过单色信号的钳制间隔实现的，它出现在后沿中。对于合成彩色信号，钳制发生在水平同步脉冲中，由于大部分后沿用于色彩突发，它提供了信号色彩成分解码信息。在MAX帮助中，视频信号的所有设置参数都有较清楚的描述。色彩信息可以包含在单色视频信号中。复合色彩信号包含标准单色信号（RS-170或CCIR），并加入了以下成分： ● 色彩突发：位于后沿，这是提供后续色彩信息相位和幅值参考的高频场。

● 色彩信号：这是实际的色彩信息。它由两个以色彩突发频率调制到载波的象限成分组成。这些组成部分的相位和幅值决定了每个象素的色彩内容。视频信号的另一方面是垂直同步（VSYNC）脉冲。这实际上是在场之间发生的脉冲序列，用于通知显示器，完成垂直重跟踪，准备扫描下一场。在每个场中都有几行是不包含活动视频信息的。有些只包含HSYNC脉冲，而其他包含均衡与VSYNC脉冲序列。这些脉冲是在早期的广播电视中定义的，所以从那以后构成了标准的一部分，虽然之后的硬件技术能够避免部分附加脉冲的使用。在图5中给出了复合RS-170交叉信号，其中包括垂直同步脉冲，为了简单起见，下面给出了一个6行帧：图5：VSYNC脉冲应当理解对于从模拟相机得到的图片，其垂直尺寸（以象素为单位）是由帧接收器对水平视频行采样的速率所决定的。而这个速率是由垂直行速率合相机的体系结构所决定的。相机CCD阵列的结构决定了每个象素的大小。为了避免图像失真，您必须对水平方向，以一定速率进行采样，将水平的活动视频场分割为正确的象素点数。下面是RS-170标准的实例：感兴趣参数： ● 行/帧数：525（其中包括用于显示的485线；其余是每两个场之间的VSYNC行） ● 行频率：15.734 kHz ● 行持续时间：63.556微秒 ● 活动水平持续时间：52.66微秒 ● 活动象素/行数：640 现在，我们可以进行一些计算： ● 象素时钟频率（每个象素达到帧接收器的频率）：640象素/行/ 52.66 e-6 秒/行= 12.15 e6 象素/行（12.15 MHz） ● 活动视频的象素行长度+ 定时信息（称为HCOUNT）：63.556 e-6 秒* 12.15 e6 象素/秒= 772 象素/行

视频基础知识详解

视频基础知识详解视频技术发展到现在已经有100多年的历史，虽然比照相技术历史时间短，但在过去很长一段时间之内都是最重要的媒体。由于互联网在新世纪的崛起，使得传统的媒体技术有了更好的发展平台，应运而生了新的多媒体技术。而多媒体技术不仅涵盖了传统媒体的表达，又增加了交互互动功能，成为了目前最主要的信息工具。在多媒体技术中，最先获得发展的是图片信息技术，由于信息来源更加广泛，生成速度高生产效率高，加上应用门槛较低，因此一度是互联网上最有吸引力的内容。然而随着技术的不断进步，视频技术的制作加工门槛逐渐降低，信息资源的不断增长，同时由于视频信息内容更加丰富完整的先天优势，在近年来已经逐渐成为主流。那么我们就对视频信息技术做一个详细的介绍。模拟时代的视频技术最早的视频技术来源于电影，电影技术则来源于照相技术。由于现代互联网视频信息技术原理则来源于电视技术，所以这里只做电视技术的介绍。世界上第一台电视诞生于1925年，是由英国人约翰贝德发明。同时也是世界上第一套电视拍摄、信号发射和接收系统。而电视技术的原理大概可以理解为信号采集、信号传输、图像还原三个阶段。摄像信号的采集，通过感光器件获取到光线的强度（早期的电视是黑白的，所以只取亮度信号）。然后每隔30～40毫秒，将所采集到光线的强度信息发送到接收端。而对于信号的还原，也是同步的每隔30～40毫秒，将信号扫描到荧光屏上进行展示。那么对于信号的还原，由于荧光屏电视采用的是射线枪将射线打到荧光图层，来激发荧光显示，那么射线枪绘制整幅图像就需要一段时间。射线枪从屏幕顶端

开始一行一行的发出射线，一直到屏幕底端。然后继续从顶部开始一行一行的发射，来显示下一幅图像。但是射线枪扫描速度没有那么快，所以每次图像显示，要么只扫单数行，要么只扫双数行。然后两幅图像叠加，就是完整的一帧画面。所以电视在早期都是隔行扫描。那么信号是怎么产生的呢？跟相机感光原理一样，感光器件是对光敏感的设备，对于进光的强弱可以产生不同的电压。然后再将这些信号转换成不同的电流发射到接收端。电视机的扫描枪以不同的电流强度发射到荧光屏上时，荧光粉接收到的射线越强，就会越亮，越弱就会越暗。这样就产生了黑白信号。那么帧和场的概念是什么？前面说到，由于摄像采集信号属于连续拍摄图像，比如每隔40毫秒截取一张图像，也就是说每秒会产生25副图像。而每个图像就是一帧画面，所以每秒25副图像就可以描述为帧率为25FPS（frames per second）。而由于过去电视荧光屏扫描是隔行扫描，每两次扫描才产生一副图像，而每次扫描就叫做1场。也就是说每2场扫描生成1帧画面。所以帧率25FPS时，隔行扫描就是50场每秒。模拟时代在全世界电视信号标准并不是统一的，电视场的标准有很多，叫做电视信号制式标准。黑白电视的时期制式标准非常多，有A、B、C、D、E、G、H、I、K、K1、L、M、N等，共计13种（我国采用的是D和K制）。到了彩色电视时代，制式简化成了三种：NTSC、PAL、SECAM，其中NTSC又分为NTSC4.43和NTSC3.58。我国彩色电视采用的是PAL制式中的D制调幅模式，所以也叫PAL-D 制式。有兴趣的可以百度百科“电视制式”来详细了解。另外你可能会发现，场的频率其实是和交流电的频率一致的。比如我国的电网交流电的频率是50Hz，而电视制式PAL-D是50场每秒，也是50Hz。这之间是否有关联呢？可以告诉你的是，的确有关联，不过建议大家自己去研究。如果确实不懂的同学可以@我。彩色信号又是怎么产生的呢？

数字视频基础

数字视频基础数字视频的采样格式及数字化标准模拟视频的数字化包括不少技术问题，如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式，而计算机工作在RGB空间；电视机是隔行扫描，计算机显示器大多逐行扫描；电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。因此，模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一。模拟视频一般采用分量数字化方式，先把复合视频信号中的亮度和色度分离，得到YUV或YIQ分量，然后用三个模／数转换器对三个分量分别进行数字化，最后再转换成RGB 空间。一、数字视频的采样格式根据电视信号的特征，亮度信号的带宽是色度信号带宽的两倍。因此其数字化时可采用幅色采样法，即对信号的色差分量的采样率低于对亮度分量的采样率。用Y：U：V来表示YUV三分量的采样比例，则数字视频的采样格式分别有4：1：1、4：2：2和4：4：4三种。电视图像既是空间的函数，也是时间的函数，而且又是隔行扫描式，所以其采样方式比扫描仪扫描图像的方式要复杂得多。分量采样时采到的是隔行样本点，要把隔行样本组合成逐行样本，然后进行样本点的量化，YUV到RGB色彩空间的转换等等，最后才能得到数字视频数据。二、数字视频标准为了在PAL、NTSC和 SECAM电视制式之间确定共同的数字化参数，国家无线电咨询委员会（CCIR）制定了广播级质量的数字电视编码标准，称为CCIR 601标准。在该标准中，对采样频率、采样结构、色彩空间转换等都作了严格的规定，主要有：＝13.5MHz 1、采样频率为f s 2、分辨率与帧率的采样率，在不同的采样格式下计算出数字视频的数据量： 3、根据f s 这种未压缩的数字视频数据量对于目前的计算机和网络来说无论是存储或传输都是不现实的，因此在多媒体中应用数字视频的关键问题是数字视频的压缩技术。三、视频序列的SMPTE表示单位通常用时间码来识别和记录视频数据流中的每一帧，从一段视频的起始帧到终止帧，其间的每一帧都有一个唯一的时间码地址。根据动画和电视工程师协会SMPTE（Society of

视频信号指标与测试方法

1．视频信号幅度：标准的视频信号幅度是1Vp-p，由两个测试指标组成： 1) 白条幅度（视频电平）：700mV 2) 同步脉冲幅度：300mV 图1 视频信号幅度对视频的影响： l 同步幅度：超出指标值会引起图像扭曲，甚至图像显示无法观看 l 白条幅度：超出指标值会造成图像过亮或过暗 2．亮度非线性从消隐电平（黑电平）到白电平之间变化的线性度。 5级幅度的阶梯信号（每级140mV）通过被测通道后，计算相应各阶梯幅度值之间的最大差值.

图2 亮度非线性计算亮度非线性对视频的影响： l 图象失去灰度，层次减少。 l 分辨率降低，产生色饱和度失真（由于色度信号是叠加在亮度信号上）。 3．K系数把各种波形失真按人眼视觉特性给予不同评价的基础上来度量图象损伤，这里的失真是短时间波形失真。一般用“2T正弦平方波失真”( K-2T)作为测试指标。

图3 2T脉冲图4 K-2T计算 K系数对视频的影响：导致图像出现多轮廓、造成重影，使清晰度下降。 4．微分增益（DG）：由图像亮度信号幅度变化引起的色度信号幅度失真。 5级带色度调制的阶梯信号通过被测通道后，计算各阶梯上的色度幅度值之间的最大差值。

图5 DG测试信号调制的五阶梯图6 微分增益（DG）计算微分增益（DG）对视频的影响 l 不同亮度背景下的色饱和度失真，影响彩色效果。比如：穿鲜红衣服从暗处走向亮处，鲜红衣服会变浓或变淡。 5．微分相位（DP）：由图像亮度信号幅度变化引起的色度信号相位失真。

5级带色度调制的阶梯信号通过被测通道后，计算各阶梯上的色度副载波的相位角和消隐电平上副载波信号的相位角之差，超前为正。 DP的测试信号与DG相同。微分相位（DP）对视频的影响在不同亮度背景下，色调产生失真，影响彩色效果。例如：鲜红衣服从暗处走到明处，鲜红衣服就偏黄或偏紫。 6．色度/亮度增益差把一个具有规定的亮度和色度分量幅度的测试信号通过被测通道，输出端信号中亮度分量和色度分量幅度比的改变称色度/亮度增益差。图7 20T脉冲

视频信号基础常识

各种视频信号格式及端子介绍 RF/AV/SVIDEO/YUV/VGA/RGB/RGBS/DVI/HDMI/ 视频信号是我们接触最多的显示信号，但您并不一定对各种视频信号有所了解。因为国内用到的视频信号格式和端子非常有限，一般就是复合视频和S端子，稍高级一些的就是色差及VGA。对于那些经常接触国外电器和二手设备的朋友，就会遇到各种希奇古怪的信号端子，我们也经常接到读者这方面的提问。请读者注意：我们这里所说的视频信号并不是严格意义上的带宽只有5MHz的视频信号，而是泛指能作为输入输出的显示信号。本文试图把常用视频信号做一简单叙述，有不全和不对的地方请读者朋友指出。一、各种视频信号复合视频信号（Video）复合视频信号是我们日常生活中最为常见的视频信号，它在一个传输信号中包含了亮度、色度和同步信号。由于彩色编码的不同，复合视频又有PAL、NTSV、SECAM制式之分。复合视频信号本身的带宽只有5MHz （NTSC制式带宽仅4.5MHz），中间又加了彩色副载波信号（NTSC制为3.58MHz，PAL 和SECAM制为4.43MHz），正好落在亮度信号带宽之内，占去了一部分亮度信号，又造成亮度和色度的相互干扰，使得复合视频成为最差的视频信号。复合视频信号一般用RCA插头连接，就是通常说的莲花插头，见图1。欧洲也用SCART接口，老式的视频设备也有用BNC插头连接。 S视频信号（S-Video） S视频信号俗称S端子信号，它同时传送两路信号：亮度信号Y和色度信号C。由于将亮度和色度分离，所以图象质量优于复合视频信号，色度对亮度的串扰现象也消失。由于S视频信号亮度带宽没有改变，色度信号仍须解调，所以其图象质量的提高是有限的，但肯定解决了亮色串扰，消除图象的爬行现象。S端子用四芯插头，见图2。欧洲也用SCART 插头，老式的视频设备也有用两个BNC插头连接，计算机显卡也有用七芯插头，其外形与S端子一样，只是又包含了复合视频信号。隔行色差信号（Y、Cr、Cb）

保险基础知识-总结的很详细

保险基础知识第一节保险概述一、简述保险的含义及分类。保险，是指投保人根据合同约定，向保险人支付保险费，保险人对于合同约定的可能发生的事故因其发生所造成的财产损失承担赔偿保险金责任，或者当被保险人死亡、伤残、疾病或者达到合同约定的年龄、期限等条件时承担给付保险金责任的商业保险行为。保险是以契约形式确立双方经济关系，以缴纳保险费建立起来的保险基金，对保险合同规定范围内的灾害事故所造成的损失，进行经济补偿或给付的一种经济形式。保险属于经济范畴，它所揭示的是保险的属性，是保险的本质性的东西。从本质上讲，保险体现的是一种经济关系，表现在：(1)保险人与被保险人的商品交换关系；(2)保险人与被保险人之间的收入再分配关系。从经济角度来看，保险是一种损失分摊方法，以多数单位和个人缴纳保费建立保险基金，使少数成员的损失由全体被保险人分担。从法律意义上说，保险是一种合同行为，即通过签订保险合同，明确双方当事人的权利与义务，被保险人以缴纳保费获取保

险合同规定范围内的赔偿，保险人则有收受保费的权利和提供赔偿的义务。

由此可见，保险乃是经济关系与法律关系的统一。根据保险标的不同，保险可分为人身保险和财产保险两大类。人身保险是以人的寿命和身体为保险标的的保险。当人们遭受不幸事故或因疾病、年老以致丧失工作能力、伤残、死亡或年老退休后，根据保险合同的规定，保险人对被保险人或受益人给付保险金或年金，以解决病、残、老、死所造成的经济困难。从广义上讲，财产保险是指除人身保险外的其他一切险种，包括财产损失保险、责任保险、信用保险、保证保险、农业保险等。它是以有形或无形财产及其相关利益为保险标的的一类实偿性保险。社会保险是国家以法律的形式规定的,在劳动者暂时或永久丧失劳动能力而没有甚或来源是给与物质帮助、维护即本身获得各种制度的总称。我国《劳动法》第七十条规定"国家发展社会保险事业，建立社会保险制度，设立社会保险基金，使劳动者在年老、患病、工伤、失业、生育等情况下获得帮助和补偿。" 与社会保险相对应，商业保险通过订立保险合同、以盈利为目的的保险形式,由专门的保险企业经营。商业保险关系是由当事人自愿缔结的合同关系

示波器检测全电视视频信号的波形图解

示波器检测全电视视频信号的波形图解彩电维修更是示波器用武之地，图①②③是全电视视频信号的波形，这种波形贯穿图像通道的全过程。对有光栅有伴音而无图像的故障此波形的有无处就是故障所在点。图④是场输出波形，当光栅出现异常是此波形将有明显变形。最下边是三幅波形图和对应的电视屏幕图像场畸形⑤是行输出变形，一般情况下不要测行管集电极，以免击穿探头。可测低压绕组的输出端，也可在1比10衰减探头后再接一个9M的电阻去测试。图⑩是行振荡电路输出的行激励波形。当行输出波形变成图11波形时多是行激励不足，行管发热温升快，易烧坏。图12是高压包局部短路的波形。图⑥是晶体振动器的波形，在示波器频率指标不够时看到的是一条亮带。它是判断CPU是否工作的主要依据。图⑦是开关电源开关管集电极的波形，是判断电源是否振荡的基本条件。如波形上沿有毛刺将导致开关变压器支支响和开关管损坏。图⑧是沙堡脉冲波形，它是由三个作用不同的脉冲组合而成，在场频时将观察不到它的全貌。它的有无将影响视频信号的色彩和亮度处理。图⑨是视放尾板上三个电子枪阴极的波形，与一些图纸上所标波形不一样，因图纸所标是彩条信号的波形，这是电视图像的信号波形。

笔者最近将ET521A及健伍CS-4035模拟(40M)示波器进行了实际波形测试，并拍下了一些彩电波形供大家参考。健伍CS-4035为带宽40MHz的实时模拟示波器，属典型的手动调节（无CRT读出功能）测试示波器，其所有测试均需手动调节，需对水平扫描速度、垂直灵敏度、同步电平等控制功能进行适当调节方能获得稳定合适的波形显示，由于其采用屏幕为8*10cm内刻度高亮度示波管进行波形显示，故而扫描线亮度清晰度高，内设有电视行场同步触发滤波通道，能方便观察到稳定的行场同步电视信号波形，是比较适合的常用模拟示波器。 ET521A波形测量采用数字取样、液晶显示，显示采用几秒刷新一次，方便人眼观察，当波形变化较多时，其显示的波形在显示一种波形后，下一次显示的波形又会有所不同，初次接触到的该类显示方式的朋友会不习惯，感觉到波形老是一跳一跳的，实际上是示波表在捕捉动态波形，进行静态显示，此时更能观察到波形的各个细节；当测量的波形为稳定而变化很小的信号时，则显示波形的稳定性与CRT模拟示波器显示无多大差别的，以上是笔者对数字示波表测量显示的粗浅理解，请大家多多指教。被测彩电为21吋海信OM8370超级芯片彩电比较关键的波形，工作信号是A V信号（卫星接收机实时视频信号）输入；其中标有第“2（或其它）”脚是指OM8370的引脚序号，请大家注意，其它的一些波形都注明了电路功能位置的。下面的图形中标有图a的是CS-4035测得的波形，而标有图b波形为ET521A测得的波形；由于CS-4035为手动调节的模拟示波器，故而测量波形时须得适当调节水平扫描、垂直灵敏度、触发同步模式及同步电平等才能获得合适的波形显示，由于其档位难以完整记录，故而未列出其波形的周期、频率、Vp-p值等，只是为取得适当观察的波形进行拍摄，并不说明测量时不用调节其测量旋钮，其各项参数可参考ET521A的读数，ET521A全面的数据显示，可极其方便读取波形的频率、周期、Vp-p值，供参考分析。一、OM8370第②、③脚时钟、数据线波形图：此主题相关图片如下：2脚波形.jpg 此主题相关图片如下：第2脚scl串行时钟信号波形图b.jpg

数字视频基础知识

第三章数字视频基础知识 3.1 视频的基础知识在人类接受的信息中，有70%来自视觉，其中视频是最直观、最具体、信息量最丰富的。我们在日常生活中看到的电视、电影、VCD、DVD以及用摄像机、手机等拍摄的活动图像等都属于视频的范畴。摄影机是指用胶片拍摄电影的机器，摄像机是用磁带、光盘、硬盘等作为界质记录活动影像的机器，广泛用于电视节目制作、家庭及其他各个方面。摄影机使用胶片和机械装置记录活动影像，所采用的是光学和化学记录方式，摄象机是采用电子记录方式。 1 视频的定义 ?视频(Video)就其本质而言，是内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒)，所以视频又叫作运动图像或活动图像。 ?一帧就是一幅静态画面，快速连续地显示帧，便能形运动的图像，每秒钟显示帧数越多，即帧频越高，所显示的动作就会越流畅。『视觉暂留现象』 ?人眼在观察景物时，光信号传人大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留现象”。 ?具体应用是电影的拍摄和放映。 ?根据实验人们发现要想看到连续不闪烁的画面，帧与帧之间的时间间隔最少要达到是二十四分之一秒。 ?视频信号具有以下特点： ?内容随时间而变化 ?有与画面动作同步的声音(伴音) ?图像与视频是两个既有联系又有区别的概念：静止的图片称为图像(Image)，运动的图像称为视频(Video)。 ?图像与视频两者的信源方式不同，图像的输入靠扫描仪、数字照相机等设备；视频的输入是电视接收机、

摄象机、录象机、影碟机以及可以输出连续图像信号的设备。 2.视频的分类 ?按照处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。 ?模拟视频（Analog Video） ?模拟视频是用于传输图像和声音的随时间连续变化的电信号。早期视频的记录、存储和传输都采用模拟方式，如在电视上所见到的视频图像是以一种模拟电信号的形式来记录的，并依靠模拟调幅的手段在空间传播，再用盒式磁带录像机将其作为模拟信号存放在磁带上。 ?模拟视频的特点： ?以模拟电信号的形式来记录 ?依靠模拟调幅的手段在空间传播 ?使用磁带录象机将视频作为模拟信号存放在磁带上 ?传统视频信号以模拟方式进行存储和传送然而模拟视频不适合网络传输，在传输效率方面先天不足，而且图像随时间和频道的衰减较大，不便于分类、检索和编辑。 ?要使计算机能对视频进行处理，必须把视频源即来自于电视机、模拟摄像机、录像机、影碟机等设备的模拟视频信号转换成计算机要求的数字视频形式，这个过程称为视频的数字化过程。 ?数字视频可大大降低视频的传输和存储费用、增加交互性、带来精确稳定的图像。 ?如今，数字视频的应用已非常广泛。包括直接广播卫星(DBS)、有线电视(如图5.2)、数字电视在内的各种通信应用均需要采用数字视频。 ?一些消费产品，如VCD和DVD，数字式便携摄像机，都是以MPEG视频压缩为基础的。数字化视频的优点 ?适合于网络应用 ?在网络环境中，视频信息可方便地实现资源共享。视频数字信号便于长距离传输。 ?再现性好 ?模拟信号由于是连续变化的，所以不管复制时精确度多高，失真不可避免，经多次复制后，误差就很大。

数字视频的基本概念

数字视频的基本概念（一）电视的实现，不仅扩大和延伸了人们的视野，而且以其形象、生动、及时的优点提高了信息传播的质量和效率。在当今社会，信息与电视是不可分割的。多媒体的概念虽然与电视的概念不同，但在其综合文、图、声、像等作为信息传播媒体这一点上是完全相同的。不同的是电视中没有交互性，传播的信号是模拟信号而不是数字信号。利用多媒体计算机和网络的数字化、大容量、交互性以及快速处理能力，对视频信号进行采集、处理、传播和存储是多媒体技术正在不断追求的目标。可以说视频是多媒体的一种重要媒体。与视频有关的名词如下：视像（visual image）：电视信号或录像带（videotape）上记录的连续的图像。伴音（audio）：伴随视像的声音信号。数字视频（digital video）：包括运动图像（visual）和伴音（audio）两部分。一般说来，视频包括可视的图像和可闻的声音，然而由于伴音是处于辅助的地位，并且在技术上视像和伴音是同步合成在一起的，因此具体讨论时有时把视频（video）与视像（visual）等同，而声音或伴音则总是用audio表示。所以，在用到“视频”这个概念时，它是否包含伴音要视具体情况而定。本章首先介绍模拟视频信号的基本概念，然后介绍视频信号的数字化标准，数字视频的几种主要格式MPEG、AVI和MOV，以及格式间的转换。模拟电视制式及信号电视系统是采用电子学的方法来传送和显示活动景物或静止图像的设备。在电视系统中，可以说视频信号是连接系统中各部分的纽带，其标准和要求也就是系统各部分的技术目标和要求。电视的发展前景是数字彩色电视，数字视频系统的基础是模拟视频系统，而彩色电视又是在黑白电视的基础上发展起来的。黑白电视信号一、电视原理：电视同样也是采用动画的视觉原理构造而成的，其基本原理为顺序扫描和传输图像信号，然后在接收端同步再现。电视图像扫描是由隔行扫描组成场，由场组成帧，一帧为一幅图像。定义每秒钟扫多少帧为帧频；每秒钟扫描多少场为场频；每秒钟扫描多少行为行频。二、场频和帧频：我国的电视画面传输率是每秒25帧、50场。25Hz的帧频能以最少的信号容量有效地满足人眼的视觉残留特性；50Hz的场频隔行扫描，把一帧分成奇、偶两场，奇偶的交错扫描相当于有遮挡板的作用。这样，在其它行还在高速扫描时，人眼不易觉察出闪烁，同时也解决了信号带宽的问题。由于我国的电网频率是50Hz，采用50Hz的场刷新率可以有效地去掉电网信号的干扰。三、全电视信号：电视信号中除了图像信号以外，还包括同步信号。所谓同步是指摄像端（发送端）的行、场扫描步调要与显像端（接收端）扫描步调完全一致，即要求同频率、同相位才能得到一幅稳定的画面。一帧电视信号称为一个全电视信号，它又由奇数场行信号和偶数场行信号顺序构成。四、分解率：电视的清晰度一般用垂直方向和水平方向的分解率来表示。垂直分解率与扫描行数密切相关。扫描行数越多越清晰、分解率越高。我国电视图像的垂直分解率为575行或称575线。这是一个理论值，实际分解率与扫描的有效区间有关，根据统计，电视接收机实际垂直分解率约400线。水平方向的分解率或像素数决定电视信号的上限频率。最复杂的电视图像莫过于黑白方块交错排列的图案，而方块的大小由分解率决定。根据这种图案，可以计算出电视信号逐行扫描时的信号带宽约为10MHz；而隔行扫描时的信号带宽约为5MHz。我国目前规定的电

模拟视频与数字视频的区别

模拟视频与数字视频的区别视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两大类。模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号。我们在日常生活中看到的电视、电影都属于模拟视频的范畴。模拟视频信号具有成本低和还原性好等优点，视频画面往往会给人一种身临其境的感觉。但它的最大缺点是不论被记录的图像信号有多好，经过长时间的存放之后，信号和画面的质量将大大的降低；或者经过多次复制之后，画面的失真就会很明显。数字视频信号是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准的视频信息，数字视频与模拟视频相比有以下特点：（1）数字视频可以可以不失真的进行无数次复制，而模拟视频信号每转录一次，就会有一次误差积累，产生信号失真。（2）模拟视频长时间存放后视频质量会降低，而数字视频便于长时间的存放。（3）可以对数字视频进行非线性编辑，并可增加特技效果等。（4）数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。随着数字视频应用范围不断发展，它的功效也越来越明显。 -------------------------------------------------------------------------------- 模拟摄像机模拟摄像机所输出的信号形式为标准的模拟量视频信号，需要配专用的图像采集卡才能转化为计算机可以处理的数字信息。模拟摄像机一般用于电视摄像和监控领域，具有通用性好、成本低的特点，但一般分辨率较低、采集速度慢，而且在图像传输中容易受到噪声干扰，导致图像质量下降，所以只能用于对图像质量要求不高的机器视觉系统。常用的摄像机输出信号格式有： pal（黑白为ccir），中国电视标准，625行，50场 ntsc（黑白为eia），日本电视标准，525行，60场 secam s-video 分量传输模拟跟数字的区别还是比较大的： 1、前端。模拟：只有模拟摄象机即可，视频没有经过压缩，图象质量好，但占用资源极多，存储和检索不方便，反复查看录像会造成录像效果越来越差。

数字视频技术总复习题

数字视频技术总复习题一基本概念填空题 1 摄像机在拍摄时，通过光敏器件，将光信号转换为电信号，这种电信号就是（RGB）信号。 2 模拟彩色电视机的制式主要有（NTSC制、PAL制和SECAM制）；中国、朝鲜等国家采用（PAL）制式彩色电视机标准。 3 电视机的扫描方式有（隔行扫描和非隔行扫描（逐行扫描））之分。 4 行频f H是指（每秒钟扫描多少行）；场频f f是指（每秒钟扫描多少场）；每秒扫描多少帧称为（帧频）f F。 5 PAL制式电视的场扫描频率是（50 Hz）,周期为（20 ms）；帧频是25 Hz，是场频的（一半），周期为（40 ms）。 6 彩色电视中，用Y、C1, C2彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信号，C1，C2的含义与具体的应用有关。在NTSC彩色电视制中，C1，C2分别表示（I、Q）两个色差信号；在PAL彩色电视制中，C1，C2分别表示（U、V）两个色差信号；在CCIR 601数字电视标准中，C1，C2分别表示（Cr，Cb）两个色差信号。 7 电视图像数字化常用的方法有两种，一种是（从复合彩色电视图像中分离出彩色分量，然后数字化）；另一种是（用一个高速A/D转换器对彩色全电视信号进行数字化，然后在数字域中进行分离，以获得所希望的YCbCr，YUV，YIQ 或RGB分量数据）。 8 NTSC制、PAL制和SECAM制共同的电视图像采样频率是fs=（13.5MHZ）。 9 目前数字电视图像使用（MPEG-2）video标准。 10 目前传输数字电视的主要方式是（卫星，地面广播和电缆）；用它们传输的电视分别称为（卫星数字电视、地面数字电视和有线数字电视）。 11 数字彩色电视机的制式主要有（ATSC DTV、DVB和ISDB）。中国等国家采用（欧洲DVB）制式数字彩色电视机标准。 12 数字电视的视频接口主要有（DVI、HDMI、UDI和DisplayPort）四种接口。 13 模拟电视信号转换为数字电视信号的过程是（模拟/数字转换编码过程），称可为（PCM调制脉冲编码调制），由（A/D转换器实现)。数字电视信号转换为模拟信号则称（PCM解调过程），由（D/A转换器实现）。 14全数字电视系统的信源编码采用（MPEG-2标准对数字化视频信号进行）压缩编码，其目的是（降低数字信号的传输码率）。 15全数字电视系统压缩编码后的数字视频信号在调制前，为了保证在传输工程中尽可能减少差错，通常还要加入（用于纠错的RS码和卷积码）。其目的是（提高数字信号的传输的可靠性）。 16 为了在编码中实现最大的压缩比，MPEG使用三种类型的图像，分别是（I 帧、P帧和B帧）。 17 VCD视频压缩采用（MPEG-1）标准，图像分辨率为（352×240）；DVD视频压缩采用（MPEG-2）标准，图像分辨率为(720×480). 18 信息熵表示的是（信源产生信息量的大小）。信息熵越大，不确定度越大，所含信息越多。

数字视频信号的传输

数字视频信号的传输刘怀林数字视音频的大潮已经向我们涌来。数字小岛、数字视音频中心、数字转播车已陆续在我国不少电视台出现。甚至数字播出与发射已不再是纸上谈兵。数字化及计算机化将引起电视技术领域的极大变革。本文将从一个非常小的侧面谈一下这个数字大潮。因为数字视频信号的传输在系统设计与安装中是不可缺少的一环。目前，设备间、系统间的数字视频信号的传输多使用串行信号。其接口为SDI（Serial Digital Interface）。这是因为该方式较简单易行。传送距离较远。因此本文所谈的数字信号的传输实质上就是串行数字视频信号的传输。数字视频信号的传输在某种意义上讲与模拟信号相似。分为同轴电缆传送，三同轴传送和光纤传送三种。但由于两者信号有着本质的不同。所以其处理手法上有着很大的区别。一、同轴电缆传送在数字环境中，设备间、系统之间的数字视频信号的传送多采用同轴电缆，其接口为SDI。它由三部分组成。如图1所示。 1、串行数据发送：串行数据发送电路的主要功能是：将数字视频并行信号变成串行信号，通过扰频（scrambler）和NRZI（NonreturntoZeroInverfed）编码，可限制信号的直流成份，前者还有利于接收端回收时钟信号。图2是其示意图：我们知道，数字分量并行数据率为27MB/秒，10比特。当变成串行数据时，27MHZ10倍频成为270MHZ时钟。在并──串移位寄存器的输出端就变成了270Mb/s的串行数据。 2、电缆和连接器目前模拟环境下使用的高质量视频电缆可以运行于数字系统。模拟环境下的视频电缆从直流到10MHZ都呈现很低的阻抗。这在数字领域也是需要的。但由于串行数字信号频率很高，这种电缆传输对数字视频信号将有明显的衰减。由于SDI接收端设有自动电缆均衡，另外串行数字信号对这种衰减不敏感。因此现在使用的优质电缆原则上可用于数字环境。为了更好地传输数字视频信号。电缆厂家已生产出专门为串行数字信号设计的新的低耗泡沫介质电缆。比目前电缆更细、更柔软，并且对数字信号有更好的电特性。如Belden1505A。有关连接器，直至目前，视频电缆采用BNC连接器。阻抗为50欧姆。而同轴电缆阻抗为75欧姆。这种看上去不合理的现象为什么能保持至今呢？其主要原因是在视频信号所涉及的频率率上。这种失配并不产生什么问题。但在数字视频信号频率很高的情况下会不会引起脉冲畸变或比特率误差呢？经测试表明，只要接收端输入阻抗看上去为75欧姆。这种50

视频信号的基础知识

一、视频信号的结构与使用 ?图象采集卡是对模拟视频信号采样并作A/D转换而成为数字信号的，为了获得正确的数字信号，对模拟视频信号有一个大概的了解是十分重要的，尤其在一些特殊的应用领域，例如： ?实时处理 ?多路视频输入 ?非标准视频采集 ?立体视觉 ?序列图象分析 ?运动图象 ?等都对摄象机的同步连接；多路切换；图象处理与视频信号的同步配合；图象窗口的选择；亮度与对比度的调节有着特殊的要求，为了满足这些要求，把视频信号的结构了解清楚后，会对用户很快构成并调试好自己的图象处理系统；设计好自己的软件；充分提高CPU处理图象的效率等带来很大的好处

1-1、视频信号的概述 ?视频信号最初是用于广播电视的，也就是说是要经过传输，尤其是无线传输而送到观众接收机上，由于图象的信息量是如此巨大，如果不对视频信号作一定的处理，就会占据无线通讯很宽的宝贵频带，为此对全电视信号在清晰度、闪烁性、叠加彩色后的与黑白图象的兼容性、所占用的带宽等方方面面作了精心的权衡与安排，研究设计出目前的黑白/彩色全电视信号标准。例如隔行扫描就是考虑到带宽、抗闪烁、清晰度等方面而巧妙设计的；PAL或NTSC的彩色图象制式就是考虑到人眼对颜色的着色特性，与原黑白视频的兼容性，在不影响黑白灰度信息的前提下，而将彩色信息调制后插入黑白全电视信号频谱的缝隙之中的。而所谓的不影响仅仅是理论上的，由于技术上的局限性，在接收端将黑白信息与彩色信息分离时，在大多数情况下会大大影响黑白信息的分辨率。视频信号的这些特性在广播电视中带来了巨大的好处，但在图象处理的使用场合又会带来很大的不便与缺陷。

1-2、黑白全电视信号及采集 ?摄象机获取图象形成视频信号是用扫描的方式逐行顺序进行的，从景物的左上角开始扫描第一行，然后向下移动扫描第二行，直至这场扫描完312行（PAL制），到第313行的一半时，这一场结束，形成了一幅奇场图象；从图象的最上部中间开始第313行的后半部扫描，见图一，开始第二场即偶场的扫描，第二场的每一行夹在第一场的相邻行中间，直至625行结束，第二场图象结束，形成了一幅偶场图象，同时相邻行由奇场和偶场图象交叉形成了一帧图象。帧图象、奇偶场图象之间的关系见图二。从图一和图二可以看出，在水平方向一行中的像素从左到右是以纳秒级的速度顺序出现的，而一帧图象的上下二个相邻象素的相隔时间为一场的场周期，可达几十毫秒。这种隔行方式，在同样的分辨率、没有因人眼惰性有限而带来太大的闪烁性的情况下，视频信号的频带带宽几乎减低了一倍，节省了宝贵的通信资源。

数字视频信号基础

数字视频信号基础（白皮书）目录引言...................................................................................... - 2 -DVI –Digital Visual Interface ................................... - 4 -HDMI –High Definition Multimedia Interface ... - 6 -DisplayPort ....................................................................... - 8 -SDI –Serial Digital Interface .................................. - 10 -数字视频信号解析.......................................................... - 11 -保持数字信号的完整性 ................................................. - 13 -延长数字视频信号传输距离的解决方案.................... - 15 -数字内容保护(Digital Content Protection) ........... - 16 -内容提要数字视频信号在AV行业内日趋普及。它和传统的模拟视频信号相比有很多不同，比如性能指标以及对整个信号链路的时基要求等。本文对数字视频信号的基础知识以及常见的数字视频信号进行了简要的介绍。同时，还介绍了如何利用眼图来对数字视频信号的完整性进行直观的量化，以及设计数字AV系统时数字视频信号修整功能的重要性。