使用VM700测量视频指标方法介绍

使用VM700测量视频指标方法

一．自测试表格

测试项目

技术指标

测试结果

白电平输出幅度（mV）p-p 700±20 mV

行同步幅度（mV）p-p 300±9 mV 色同步幅度（mV）p-p

300±9 mV

视频输出幅度（mV）p-p （CCITT033第34行） 同步电平最高直流电平（V）≤0.5V

K 因子（％） （CCITT033第34行） 色饱和度失真度，色度分量

和亮度分量的放大不一致。≤3％

亮度非线性（％）p-p （CCITT033第34行） 亮度信号在整个放大区间内的线形程度。

－5％～＋5％

色亮增益不等（％） （CCITT033第34行）

色度分量和亮度分量的放大不一致。

－5％～＋5％ 色亮时延不等（nS） （CCITT033第34行） 色度分量和亮度分量的延迟不一致。

≤30nS DG 微分增益（％）p-p （CCITT033第295行） 不同亮度背景下的色饱和度幅度失真。

≤5％ DP 微分相位（°）p-p （CCITT033第295行） 不同亮度背景下的色饱和度相位失真。

≤5° S/N 加权值（dB） （CCITT033第149/行） 5MHz 带宽下连续随机杂波干扰水平

≥56dB 行同步前沿抖动（nS）p-p

（任意图像任意行）

峰-峰值Jitter，观察30秒

≤20nS 0～4.8MHz 幅度（dB）

－0.5dB～＋0.5dB 4.8MHz～5MHz 幅度（dB）

－1dB ～＋0.5dB 幅频响应Sinx/x 特性

（dB） （CCITT033第290行）

5MHz～5.5MHz 幅度（dB） －4dB ～＋0.5dB 0.5MHz 幅度（dB）

±0.5dB 1MHz 幅度（dB） ±0.5dB 2MHz 幅度（dB） ±0.5dB 4MHz 幅度（dB） ±0.5dB 4.8MHz 幅度（dB） ±0.5dB 幅频响应多波群特性

（dB）

（CCIR18，任意行）

5.8MHz 幅度（dB）

-4dB/+0.5dB 视频输出阻抗（欧姆）

（采用示波器测量空载

和75欧姆时候的幅度） 视频CVBS、YC、RGB 输出阻

抗测量（％）

75±10％

二．指标含义和测试方法

1.视频输出幅度

A)含义：

视频输出幅度包括行同步幅度、白电平幅度、色副载波幅度和同步信号直流电平。

视频输出幅度标准1Vp-p是包含行同步电平和最高白电平的幅度之和。色副载波幅度标准300mV，用于电视机的颜色副载波同步。波形如图1所示：

白电平：

700±20 mV

色副载波同步：

300±9 mV

行同步：

300±9 mV

图1

行同步直流电平就是图1中同步电平最低的直流电平值。尽量是的直流电平偏低于400mV。高于1V的话，VM700不能同步，需要采用交流耦合给VM700之后进行测量。

B)影响：

同步幅度与白电平幅度的比例是3：7，如果不是这个比例，表示放大器工作在非线形区间。比例正常，但是数值不对，会直接影响电视机显示质量。偏大，显示过于饱和，图像会泛白；偏小，显示图像黯淡。

色副载波幅度用来同步电视机4.43MHz（PAL）或者3.58MHz（NTSC）的色度解码使用。太大，虽然对电视机同步不产生什么有害影响，但是从侧面反映了在副载波频率附近的视频的幅频特性不好；太小，会直接影响电视机色度解码的精度，严重会产生色偏现象。

同步信号的直流电平要求在400mV以下，可以出现负值，也就是说交流耦合输出，对于电视机内部嵌位电路锁定同步信号有好处。直流电平太高，如果电视机没有做隔直处理的话，图像泛白，甚至会引起嵌位电路会失效，电视机失去同步，目前不少平板电视为了得到更好的输入带宽，都不做隔直处理，这个同步信号直流电平就影响较大。

C)测试：

行同步幅度、白电平幅度测试：按Picture选择CCITT033第34行；按Waveform观察波形是否跟图1一样；按Measure进去选择BarLineTime测量行同步幅度和白电平幅度。选择Average可以稳定测试数据方便记录。如图2所示：

白电平幅度

图2

色副载波幅度测试：刚才的CCITT033第34行，按Measure进去选择H_Timing测量色副载波同步幅度。选择Average可以稳定测试数据方便记录。如图3示。

色副载波幅度

图3

行同步直流电平测试：采用示波器观察波形，图像采用CCITT033，测量同步电平直流幅度。

2.K因子

A)含义：

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、场时间波形失真K50。波形如图4所示：

图4

K 系数中，K50不计，在测定的Kb、Kpb、Kp 中，取绝对值最大者，做为K 系数指标。2T 正弦平方波底部两侧产生的回波失真反映被测通道的相频特性失真。

B) 影响：

K 系数是综合评估图像质量的一种测试方法，通过叠加色度副载波在一个2T 的波形上面来进行评估，能够从显示波形中得到亮度、色度增益和时延的定性测量。

K 系数偏大的话，导致图象出现多重轮廓，造成重影，使清晰度下降。

C) 测试：

按Picture 选择CCITT033第34行；按Waveform 观察波形是否跟图1一致；按Measure 进去选择K_Factor ，测试K 系数。选择Average 可以稳定测试数据方便记录。如下图：

图4

测量K 系数用的2T 波形

3. 亮度非线性

A) 含义：

信号在传输中引起的失真与被传输信号本身的幅度有关时，这种失真称非线性失真，输出输入信号之间已经不是简单的线性关系。

U2=K （U1）U1 传输函数K （U1）不仅是频率（或时间）的函数，而且是输入信号的函数。非线形失真由非线性元器件引起（如三极管），它们的参数随作用于它们的信号电平而变化。

亮度非线形通过阶梯波形来衡量，如图5所示：

图5

B) 影响： 亮度非线性不好，图像明亮或者灰暗时候的细节不清晰。当然亮度非线性不好也会同时影响色度非线形失真，毕竟是使用同一个放大电路。

C) 测试：

按Picture 选择CCITT033第34行；按Waveform 观察波形是否跟图1一致；按Measure 选择Luminance NonLinearity 测量亮度非线形。选择Average 可以稳定测试数据方便记录。如下图6所示：

第一电压高度

第五电压高度

测量亮度非线形的阶梯波形

亮度非线形最大值

图6

4.色亮增益/时延不等

A)含义：

亮色增益不等：把一个具有规定的亮度和色度分量幅度的测试信号送到被测系统的输入端，输出端信号中亮度分量和色度分量幅度比与输入端幅度比的改变称色亮增益差。用于测量通道对色度分量和亮度分量的放大不一致。

亮色增益不等通过2T波形测量，以百分比为单位。如图7所示：

通过20T波形亮度和色度叠加进行主观评测增益不等的现象。从频谱角度看，这种波形分别代表视频低端 和高端的情况，严格地说是代表了亮度信号的低中频分量与色度信号间

的关系，理论上并不能充分代表整个信号与色度信号之间的关系（亮度6M），由于亮度信号能量以低频成分为主，所以，还是认为20T正弦平方波能代表亮度信号。如图8所示：

图8

亮色时延不等：当输入一个与ΔK相同的测试信号，输出在亮度分量与色度分量的调制色络波形的相应部分在时间关系上出现的差值，称Δτ。

亮色时延不等也是通过2T波形测量，以纳秒ns为单位，规定色度分量时延大于亮度分量时延为正。如下图9所示，正常的2T波形和又时延的波形：

图9

B)影响：

亮色增益不等会引起色饱和度失真，类似色饱和度调节不当，ΔK为负，图象色彩变淡、暗淡、人物神色不佳；ΔK为正，颜色过浓、轮廓不分明，类似儿童填色画，缺乏真实感。

可能原因是传输通道幅频特性不好；色度、亮度通道幅频特性不一致。

亮色时延不等造成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镶边，人眼比较敏感。

C)测量：

按Picture选择CCITT033第34行；按Waveform观察波形是否跟图1一致；按Measure 进去选择ChromLum GainDelay，测试亮色增益、时延不等。选择Average可以稳定测试数据方便记录。如下图10所示：

亮色增益不等：100％－测试值

亮色时延不等

矢量位置，越靠

近中心越好

图10

5.DG微分增益/DP微分相位

A)含义：

微分增益：由于图象亮度信号幅度变化引起色度信号幅度的失真。通过在亮度阶梯波形上面叠加色度副载波来观察微分增益。

微分相位：由于图象亮度信号幅度变化引起色度信号相位的失真。如下图11所示：

第六阶梯色

度信号幅度

色度副载波叠加

在亮度阶梯波上第一阶梯色

度信号幅度

图11

B) 影响：

微分增益不好，造成在不同亮度背景下的色饱和度失真，影响彩色效果（如穿鲜红衣服从暗处走向亮处，鲜红衣服变浓或变淡）。

微分相位不好，造成在不同亮度背景下，色调产生失真，由某种颜色变成其他颜色（如穿鲜红衣服从暗处走到明处，鲜红衣服就偏黄或偏紫）。

C) 测试：

按Picture 选择CCITT033第295行；按Waveform 观察波形是否跟图11一致；按Measure 进去选择DGDP ，测试微分增益、相位。选择Average 可以稳定测试数据方便记录。如下图12所示：

图12

6. S/N 加权值

A) 含义：

也叫随机杂波，是除有用信号以外任何无用信号和各种电磁骚动的总称。定义为：

在三个电平上0%、100%上测量噪声电平，取最大值作为指标。波形如下图13所示：

图

13

微分相位最大值

微分相位最大值位置

微分相位最大值位置

随机信噪比测的是整个频谱上的杂波，但是高频的杂波干扰在图象上表现的是细小的微粒，人眼不易察觉。因此加上一加权网络，使干扰的情况符合人眼观看的实际状况（这就是随机信噪比的加权）。所以在测试中需要选择适当的滤波器。

B) 影响：

载噪比差会造成静止或滚动的黑道或黑带，严重时垂直方向图象扭动，破坏同步。

C) 测试：

按Picture 选择CCITT033第149/行；按Waveform 观察波形是否跟图13一致；按Measure 进去选择Noise Spectrum ，测试加权载噪比。进入菜单之后按Menu ，选择滤波器参数，选择Filters Selection ，进入之后选择High Pass 100MHz 、Low Pass 5.0MHz 、Unified Weighting 三个选项，选择Average 可以稳定测试数据方便记录。如下图14所示：

图14

7. 行同步前沿抖动

A) 含义：

行同步的前跳沿抖动，由于整个系统时钟等原因造成了行同步不稳。想数字电视终端机顶盒，带有PCR 调整时钟功能的，行同步都或多或少带来一定的抖动，如果PCR 的算法不好，前沿抖动会增大。

B) 影响：

很可能造成电视机同步困难。

C) 测试：

按Picture 选择CCITT033任意行；按Measure 进去选择Jitter ，测试行同步前沿抖动。按Menu 进去选择Max Hold ，不能选择Average 功能，观察30秒钟以上记录测试数据。如下图15所示：

加权载噪比

High Pass 100MHz Low Pass 5MHz Unified Weighting

行同步前沿

抖动最大值

图15

8.幅频响应

A)含义：

幅频相应可以使用冲击函数相应和多波群进行测试。＋/－冲击函数（频域上的接近白噪声频谱）来进行冲击相应测量，从而从侧面反映整个输出网络的幅频、相频相应；而多波群则以基准点频率（250K）的增益变化，都是以dB为单位。

冲击函数Sinx/x相应法能够全面的观察整体幅频特性，时域波形如图16所示：

冲击函数

图16

而多波群则可以直接采用示波器主观评测，方便在没有VM700使用场合调试电路。时域波形如图17所示：

图17

B) 影响：

幅频特性不好直接影响图像清晰度。

C) 测试：

采用Sinx/x 方法测试：

按Picture 选择CCITT033第290行；按Measure 进去选择GroupDelay SinX_X ，测试冲击相应频谱特性。选择Average 可以稳定测试数据方便记录。如下图18所示：

图18

采用多波群方法测试：

按Picture 选择CCIR18任意行；按Measure 进去选择Multi Burst ，测试多波群频谱特性。选择Average 可以稳定测试数据方便记录。如下图19所示：

多波群

250KHz 幅频相应

相频相应

图19

9. 视频输出阻抗

A) 含义：

当输出频率高于1MHz ，并且需要通带内信号足够平坦度传输信号的时候，需要做好信源、传输信道和信宿的阻抗匹配。

在视频0～6MHz 带宽传输中，需要使用75欧姆的源端输出阻抗，75欧姆的传输线缆和75欧姆的电视终端负载阻抗。如下图20所示：

B) 影响：

阻抗不匹配会造成电视机重影，信号反射畸变等现象。

C) 测试：

采用示波器测量，测量CVBS 输出开路时候的总的输出幅度V1（应该时2V ），然后接上75欧姆的标准负载（不能接电视机），测量总的信号输出幅度V2（应该时1V ），那么输出阻抗Rout ＝75×V2÷（V1－V2）。

不同频率的衰减数值

频率值

负载

阻抗