数字视频技术实验讲义(共32页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上JH8000DTV数字电视实验系统概述 JH8000DTV数字电视课程实验箱是完全按照数字电视国际标准设计和生产的数字电视传输系统，可以提供数字电视课程所需的若干实验，同时可以作为实际数字电视传输课程培训时的实验装置。一系统描述 JH8000DTV系统主要由视音频A/D,D/A模块,视音频信源编码、解码模块,TS流形成与解复用模块,DVB SPI 收发接口等模块组成。音频A/D模块板音频信源编码TS流的形成DVB SPI TX模块传输信道DVB SPI RX模块TS流的解码视频信源解码音频信源解码D/AD/ATV监视器视频A/D模块板视频信源编码图1 为JH8000系

2、统原理框图：图1 JH8000DTV系统框图各部分的组成及功能简述如下：1） 视音频A/D、D/A模块：采用专用的集成芯片，按照国际标准采样时钟和采样格式将模拟输入的视音频信号变成标准数字视音频信号。2） 视音频信源编码、解码模块：按国际上MPEG1、2压缩标准完成对数字视音频码流的压缩编码。3） TS流形成与解复用模块：按国际标准将视音频信源编码板输出的MPEG视音频码流打包成TS流或解复用成MPEG视音频码流送入视音频信源解码板。4） DVB SPI 收发接口模块：将MPEG-2的TS流按DVB SPI的国际接口标准实现编解码之间的码流传输。其中各个模块既可以独立进行分块实验，又可以综合组

3、成数字电视系统传输实验JH8000DTV（包括视音频A/D模块、视音频信源编解码模块，TS流形复用与解复用模块和DVB SPI传输接口模块）完成系统总体实验二系统实验1系统总体实验在实验中我们使用JH8000DTV实验箱搭建系统总体实验环境，并紧密结合系统的实际运行状态，通过亲手对系统参数的设置和测试，让试验者初步建立数字电视系统总体概念。2 分模块实验通过系统总体实验之后，我们可在建立总体概念的基础上，将总体系统拆分成若干功能的子模块。每一功能子模块作为一个相对独立的分模块实验板，这样便于实验者从模块实验中掌握数字电视传输系统中各部分原理、功能、技术参数、性能指标及在整个数字电视传输系统中的

4、影响，同时让学生了解各个模块的设计参数和设计方法，为学生今后在数字电视系统设备的研究方面打下扎实的研究基础。整个实验系统可以分成：直接视频、音频的AD-DA闭环实验装置和接入后续编解码模块以及传输模块的开环实验装置，可以进行的实验模块有：（1）视频源参数设置模块（开环）l 亮度设置l 色度设置l 对比度设置l 输入信号源选择设置l 信号源制式设置l 场信号标识行设置l 行有效像素数设置（2）视频编码参数设置模块（开环）l 系统模式设置，可以设置MPEG-1或MPEG-2编码方式l 系统编码码流模式设置，可以设置编码码流输出格式：节目码流(PS)或传输码流(TS)。l 可编程设置GOP结构：I、

5、B、P帧的组合，包括I、IP、IBP、IBBP等。l 可编程设置编码速率：512K-15M （NX256K， N=2-57）l 可编程设置数字视频标识码：VPID。l 可编程设置数字音频标识码：APID。l 可编程设置数字参考时钟标识码：PCRPID。l 可编程设置仅视频编码，音频不编码工作方式。（3）音频编码参数设置模块（开环）l 设置MPEG音频编码层：Layer1 or Layer2l 设置音频采样速率l 设置音频编码输出速率l 设置音频预加重模式l 设置音频声道处理模式l 设置音频PES标志（4）MPEG编码参数设置模块（开环）l 可编程设置编码模式l 可编程设置编码速率：512K-1

6、5M （NX256K， N=2-57）l 设置图像采样模式l 可编程设置GOP模式l 可编程设置GOP长度l 可编程设置图像编码：D1、4/3 D1、2/3 D1、1/2 D1、SIF、QSIF、SliceScreenl 可编程设置图像预处理滤波模式（5）视频AD/DA实验模块（闭环）l 亮度设置l 色度设置l 对比度设置l 色饱和度设置l 色调设置l 亮色延迟设置l 彩色关闭设置（6）音频AD/DA实验模块l 音频采样频率设置l 音频量化比特数设置l 静音模式设置第一章 视频A/D、D/A 实验视频A/D、D/A变换器是数字电视系统（图1-1）的重要组成部分。视频A/D、D/A变换器性能的好

7、坏对整个数字电视系统重现图像质量有着非常重要的影响。因此，通过视频A/D、D/A实验，更好的掌握视频A/D、D/A的原理，技术参数，国际标准等就显的十分必要。 下面分别介绍视频A/D、D/A变换器的工作原理，参数选择，国际标准，以及各实验的内容，要求，方法等。A/D数字处理器D/A模拟信号模拟信号图1-1 数字设备基本系统组成1.1 实验原理1.1.1 视频A/D变换器A/D转换器的作用是把连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，示意图如图1.1.1所示。它主要包括取样、量化和编码三大部分。取样，是实现时间轴上的离散化；量化，是实现幅度轴上的离散化；编码，是实现把离散化了的数据用二进制码型表示

8、，进而变为一系列的电脉冲。图1.1.1 A/D转换器示意图1分量编码中取样频率的选择分量编码是指对亮度信号（Y）和两个色差信号（R-Y）、（B-Y）分别进行取样、量化和编码。在分量编码中，由于不受色副载波的影响，而且与彩色电视制式关系不大，为了便于国际间节目的交换，建议取样频率应能兼容625行/50场和525行/60场两种扫描体制。根据取样定理，要求取样频率fs2fm，为了防止频谱混叠失真，应选择fs（2.22.7） fm，又为了实现正交取样结构，应满足fs为行频fH的整数倍。综合上述诸条要求，已知亮度信号的上限频率为5.5MHz6 MHz，取样频率可选为fs=2.2fm=1213.2 MHz

9、。对于625行制式行频为fH=15.625 MHz，对于525行制式行频为fH=15.KHz，为了满足兼容两种制式的要求，就在13.2MHz附近选定。两种制式行频最佳公倍数为13.5MHz。对625行制式，每行取样点数为：对于525行制式，每行取样点数为： 对于两个色差信号（R-Y）和（B-Y），因为其上限频率均在2.8MHz以下，近似为亮度信号上限频率的一半，为了方便起见，色差信号的取样频率选为： fs(R-Y)= fs(B-Y)=fSY=6.75MHz对于625行制式，色差信号每行取样点数为864=432，对于525行制式，则每行取样点数为858=429。亮度信号和两个色差信号三者的取样频

10、率比例关系为： fs(Y) : fs(R-Y) : fs(B Y) =4:2:2故把这种选择取样频率方式称为4：2：2标准，这就是分量编码中取样频率的选择。2量化量化是使幅度连续的抽样值进一步在幅度上离散化的过程。以便能用有限长度的码字来表示抽样点的幅度。量化可分为舍入量化和截尾量化。舍入量化即用四舍五入来处理被量化信号与预置量化级数电平之间的差值。截尾量化即把高于预置量化级数电平的尾数部分全部舍去。截尾量化误差比舍入量化误差大一倍，因此，一般只采用舍入量化而不采用截尾量化。由量化误差所产生的噪声称量化噪声。设图像信号的最大幅度为A，将它均匀量化成N级，量化级差为A，有：A=NA，N=2n （

11、以二进制表示）电视信号（单极性信号）的量化信噪比定义：量化信噪比= （n为量化比特数） 用分贝表示：可以得出结论：量化比特数n每增加1bit，则信噪比上升6dB；反之，每下降1bit；信噪比降低6dB。信噪比与量化比特数n关系如表1.1.1所示。 表1.1.1量化比特567891041dB47 dB53dB59dB65dB71dB 3编码 A/D转换器中的编码，是把代表特定量化电平等级的比较器的输出状态数据组合，变换成以n比特表示的二进制数码，即每一组二进制数码代表一个取样值的量化电平等级。如表1.1.2。在接受端解码时，从这个数码（或称数据）中重新恢复出原模拟信号电平。表1.1.24视频A/

12、D D/A的特点l 抽样频率高，fs=27MHz (对全信号编码)fs=13.5MHz (对分量信号编码)l 量化比特数高，n=810比特1.1.2 视频D/A变换器 模拟信号被数字化之后，送入数字设备进行处理、记录或传送。最后，当与其他模拟信号设备联结时，需要重新还原为模拟信号。用于把数字信号还原为模拟信号的设备、称为数/模转换器或D/A变换器 图1.1.2 数/模转换器方框图图1.1.2中表示出数/模转换器的简单方框图，主要有数字解码、内插低通滤和零阶保持补偿等三部分电路组成。数字解码是主要部分，其作用是把代表取样值的二进制数码还原为相应的量化电平脉冲。内插低通滤波器，用于把离散的脉冲转换

13、为在时间轴上连续的模拟信号。由于内插滤纸不可能具有理想的门函数频率特性，又因编码时的取样脉冲也不可能是理想的 冲击函数序列而是具有一定宽度的脉冲，这都会使恢复的模拟信号高频成分受到损失。因此，内插低通滤波器之后，又加入零阶保持补偿电路，用于提升模拟信号的高频成分，使输出信号更接近原来的模拟信号。视频 D/A的特点l 运算精度高。l 运算速度快。1电视信号数字化的国际标准分量电视信号的数字编码有利于国际间的电视节目交换。在1982年的CCIR第15次全会上通过了CCIR601号建议书，确定了能实现625行/50场和525行/60场兼容的分量编码4：2：2标准，以后又作了若干补充修正。 数字分量视

14、频标准，则是分别对三个信号（一个亮度信号和二个色差信号）进行取样和量化编码，如前所述,由于消除了色副载波影响，信号质量较高，也有利于制式间的兼容，但是设备复杂，造价高，而且码率也高。在数字分量信号中，亮度信号（Y）峰-峰幅值为700VPP，黑电平与消隐电平一致，同步电平为-300MV，同步信号仅加入亮度信号中；两个色差信号分别称为CR和CB，以0电平双向对称，其满幅度均为700MVPP。 CR=0.713（ER-EY） CB=0.564（EB-EY）2数字分量各信号的取样频率比例根据在前边已介绍过取样频率的选择原则，各信号取样频率之间应满足一个固定的比例。通常把3.375MHZ作为最低的基准频

15、率，抽样比例有以下几种。图1.1.3 亮度与色差信号取样点的分布图（1）4：2：2方式这是较常用的标准方式，其中亮度信号取样频率为3.375X4=13.5MHZ。（2）4：4：4方式这是一些高档级的演播室选用的高质量的取样标准，亮度信号和两个色差信号均采用3.3754=13.5MHz，（3）4：1：1方式两个色差信号取样频率均为3.3751=3.375MHz，这时的色差信号带宽在1.5MHz以下。在图1.1.3中表示了取样点的分布情况，图中代表亮度取样点，而代表色差 CR和CB的取样点。3数字分量4：2：2标准举例现以数字分量4：2：2为例说明如下，表1.1.3中给出了其标准参数。表1.1.3

16、 4：2：2标准参数参数名称625行/50场525行/60场1、编码信号2、1行取样点数亮度信号（Y）色差信号（R-Y）、（B-Y）Y、R-Y、B-Y8644328584293、取样结构正交，行、场、帧重复，（R-Y）、（B-Y）样点同位，并与每行的亮度信号第奇数个（1、3、5）样点同位。4、取样频率亮度信号每个色差信号13.5MHz6.75MHz5、量化方式亮度信号与色差信号均采用每样值8比特均匀量化6、一个有效行取样点数亮度信号每个色差信号7203607、模拟信号电平与量化等级之间关系亮度信号每个色差信号共220量化级，黑电平在每16级，白峰在235级共224量化级，零电平处在0225的量

17、化级中心，即128级8、数字有效行定义（Y）OH到有效行开始有效行期间有效行结束到同步前沿每一行范围132个样点/9.718s720个样点/53.333s12个样点/0.889s864个样点/64s122个样点/9.037s720个样点/53.333s16个样点/1.185s858个样点/63.555s4量化范围的规定及码电平分配 现以100/0/100/0彩条信号为例，说明数字分量信号对量化范围的规定。(1)亮度分量 亮度分量的模拟信号电平与其相对应的数字信号样值（即量化电平）之间的关系如图1.1.4所示。图中示出了8比特量化和10比特量化两种情况下的对应样值，每个样值都分别以10进制数表示

18、其量化级数（亦称量化电平或数字电平）。图1.1.4 100%彩条中亮度信号之模拟电平与量化电平之间的关系在10比特量化系统中共有1024个数字电平（210个），用10进制数表示时，其数值范围从0到1023；用16进制数表示时，其数值范围从000到3FF。数字电平000003和3FC3FF为储备电平(reserve)或称保护电平,这两部分电平是不允许出现在数据流中的.其中000和3FF用于传送同步信息.模拟信号进行A/D变换时,其电平不允许超出A/D的基准电平范围,否则会发生限幅.产生非线性失真,所产生的谐波在抽样后会引起频谱混叠.因此,标准中规定了储备电平,即使模拟信号电平达到储备电平范围仍不

19、会发生限幅,防止了混叠失真.但储备电平的数字不进入数据流.D/A后恢复的模拟信号也不会出现储备电平范围的信号.从0043FB(10进制数41019)代表亮度信号的数字电平;040(10进制数64)为消隐的数字电平;3AC(10进制数为940)为白峰值的数字电平.标准规定的数字电平留有很小的余量:底部电平余量为004040(10进制数为464),顶部电平余量为3AC3FB(10进制数为9401019).值得注意的是,数字分量方式对亮度信号中的同步部分不抽样.由于调整的偏差和漂移,通过滤波器和校正电路产生的过冲都会扩大模拟视频信号的动态范围,所以在消隐电平以下和峰值白电平以上都留有余量,以使余量范

20、围内的信号不失真地进行数字传输.上下余量称为Headroom。用8比特量化时，其储备电平为0和255(16进制数为00和FF)。数字电平的余量范围为116和235254(16进制数为01EBFE);1254代表亮度信号数字电平.消隐数字电平定为16(16进制数为10),白峰值数字电平定为235(16进制数为FB).值得注意的是：8比特字的数字信号可以通过10比特字的数字设备和数字通路,只要在8比特的最低位后加两位0即可,在输出端再将两位0去掉,恢复8比特字数字信号.(2)色度分量应该注意到,色度信号是双级性的,而A/D变换器需要单级性信号,因此,将100%彩条的色度信号电平上移350mv,以适

21、合A/D变换器的要求.1.2 实验电路1.2.1 实验电路总体框图实验电路由A/D变换器，可编程器件，D/A变换器组成。见图1.2.1A/D变换器TVP5147可编程器件MAX7128STC100-10D/A变换器SAA71211.2.1 实验电路总体框图1.2.2 视频A/D变换电路模块 (1) A/D芯片视频ADC采用TVP5147芯片。TVP5147是10 位高质量单片数字视频解码器，用于对NTSC/PAL/SECAM 进行数字化和解码。TVP5147支持对分量YPbPr信号的A/D转换，同样能将NTSC ，PAL，SECAM制式的composite 或者 s-video 信号转换成分量

22、YCbCr其包含了两个10bit 30MSPS（兆采样每秒）的数模转换器。该芯片可用于数字视频的多种设备，如： DLP 投影仪、数字电视、DVD 录制设备LCD电视接及监视器、PVR、PC视频卡、视频捕捉/视频编缉、会议电视（2）TVP5147主要的功能模块包括：l 对微弱，混有噪声信号以及VCR trick model的同步检测 l 通过2-D 5线自适应梳状滤波器和色度陷波滤波器实现Y/C分量分离l 两个10bit 30MSPS （兆采样每秒）A/D转换器，具有对模拟信号预处理（自动增益控制）l 模拟视频输出l 亮度预处理l 色度预处理l 时钟/时序预处理以及待机模式l 输出格式选择l I

23、2c总线接口l VBI 数据预处理l Macrovision 防拷贝检测电路l I/O端口3.3v 耐压（3）芯片详细功能介绍：l 两个可编程增益控制30MSPS，10BitA/D l 支持NTSC（J, M ,4.43）,PAL(B, D, G, H ,I, M, N, Nc ,60),SECAM(B,D,G,K,K1,L)CVBS和S-Videol 支持内嵌同步信号的模拟分量YPbPr视频格式l 10路模拟视频输入端口，支持多个视频源l 支持模拟视频输出l 输出格式可编程控制a. 10Bit嵌入同步的符合ITU-R BT.656标准 中 4:2:2的 YCbCrb. 分离同步的10Bit

24、4:2:2的 YCbCrc. 分离同步的20Bit 4:2:2的 YCbCrd. 场消隐期内活动视频两倍采样raw VBI 数据e.场消隐期内VBI数据片断l 行同步，场同步输出，其位置，极性，宽度可编程，并可输出FID信号l Composite 和 S-video 视频信号处理 a. 2-D 5线自适应梳状滤波器以及色度陷波滤波器用来处理Composite 视频信号 b. 对输入视频格式自动检测（NTSC/PAL/SECAM）并切换 c. 可编程控制亮度增益 d. 色度瞬时提升 e. 捕捉微弱，混有噪声，或者不稳定的信号 f. 单颗14.31818 Mhz 标准晶振，满足所有标准需求（ITU

25、-R.BT601和平方像素采样） g. 电源同步/内同步像素采样时钟产生行，场同步信号输出 h. 为下行的视频编码器同步提供同步锁相RTCl 通过Macrovision防拷贝检测认证l 1VBI数据处理l I2c总线接口l 低功耗 数字核心1.8v 数字I/O端口3.3v 待机模式下模拟核心1.8v/3.3vl 80管脚TQFP 封装（4）实验系统装置视频A/D变换的具体电路图1.2.3 实验系统装置A/D 变换模块1.2.3 视频D/A变换电路模块(1) D/A芯片D/A芯片选用飞利浦公司的数字视频编码集成电路SAA7121。该芯片广泛应用于VCD、DVD等影碟机中。SAA7121集成电路支

26、持NTSCM，PALB/G等电视制式，采用IC控制方式，通过8位数据总线接收解压缩的视频数据。再由内置的编码器将数字亮度信号与色度信号同时编码成模拟的CVBS和S视频信号。主要由数据管理、编码器、输出接口、10bit D/A转换器、同步时钟和IC总线接口等组成。SAA7121的功能框图如下图1.2.4所示：LLCXTAL1XCLKIC总线接口数据管理器同步时钟编码器输出接口D/A转换器RESTSDASCLSARCV1RCV2TTXRQXTAL0VDDA1VDDA2VDDA3IC总线控制IC总线控制IC总线控制时钟和时序MP7到MP0TTXVSSD1 VSSD2 VSSD3VDD1VDD2VDD

27、3RESRTC1SPAPIC总线控制CVBSYCVSSA1VSSA2YCbCrYC1.2.4 SAA7121的功能框图（2）芯片主要功能介绍:l 单块芯片 3.3v(5v)供电l 数字PAL/NTSC 编码器l 系统像素时钟 13.5Mhzl 支持多种输入格式YCbCr EAV 和 SAVl 三个D/A转换器 支持Y C 以及 CVBS ，两次10bit 精度的过采样l 对子频带的实时控制l 减少色彩失真滤波器l 支持对宽屏信号的编码l 快速I2c 总线l 可工作在主/从 模式下l 可对行/场输入同步相位编程l 行同步输出可编程l 可控制同步信号上升沿和下降沿以及消隐信号l QFP44 封装

28、数字电视设备的数据格式。表3.1.3 几种典型的数字电视设备的数据格式 系 统 编 码 方 式Y像素结构(宽高)U、V像素结构帧数/每秒电视电话QCIF1761448872 25QSIF160120806030VCDMPEG-1 (CIF) (SIF)352288176144 25320240160120 30DVDMPEG-2 (D1)720576360576 2572048036048030HDTVMPEG-2(高级窄屏) 4:314401152720576 25144096072080 30MPEG-2(高级宽屏) 16:919201152960576 251920960 960480

29、30注:QCIF: Quarter Common Intermediate Formate(四分之一公用中间隔式); CIF: Common Intermediate Formate(公用中间隔式);SIF: Source Input Format(源输入格式);VCD: Video Compact Disk(视频光盘); DVD: Digital Video Disk(数字视频光盘); HDTV: High Definition Television(高清晰度电视); D: Definition(分辨率)。 在MPEG-2标准化阶段，考虑到要适应不同数据速率设备的应用，MPEG专家组定义了三

30、种质量不同的编码方式：信噪比可变性(Signal-to-Noise Scalability)，空间分辨率可变性(Spatial Scalability)和时间分辨率可变性(Temporal Scalability)。信噪比可变性SNR(Signal-to-Noise scalability)是指图像质量的折中，对于数据率比较低的解码器使用比较低的信噪比，而对数据率比较高的解码器则使用比较高的信噪比；空间分辨率可变性(Spatial scalability)是指图像的空间分辨率的折中，对于低速率的接受器使用比较低的图像分辨率，而对于数据率比较高的接受器使用比较高的图像分辨率；时间分辨率可变性(T

31、emporal Scalability)是指图像在时间方向上分辨率的折中，与空间分辨率类似。MPEG-2为此引入了“配置(Profiles)”和参数“等级(Levels)”的概念。每种配置定义一套新的算法，而每一个等级指定一套参数范围(如图像大小、帧速率和位速率)。MPEG-2规定的配置规格如表3.1.4所示，等级规格如表3.1.5所示。表3.1.4 MPEG-2的配置配置(Profile)算法(Algorithms)High(高档) 支持由空间分辨率可变配置(Spatial Scalable Profile)提供的所有功能和其他规定功能 子采样各种：YUV 4:2:2 用于进一步提高图像质量

32、Spatial scalable(空间分辨率可变) 支持信噪比可变配置(SNR Scalable Profile)提供的所有功能和空间分辨率可变(Spatial scalable coding)算法(2层) 子采样格式：YUV：4:2:0SNR scalable(信噪比可变) 支持基本配置(Main Profile)提供的所有功能和信噪比可变编码(SNR scalable coding)算法(2层) 子采样格式：YUV：4:2:0Main(基本) 非可变速率编码算法支持随机存取，B图像预测方式 子采样格式：YUV：4:2:0Simple(简化) 除不支持基本配置(Main Profile)提供

33、的B图像预测功能外，基本配置的其他所有功能都支持 子采样格式：YUV：4:2:0表3.1.5 MPEG-2的等级等级(Level)参数(Parameters)说明HIGH(高级)1920 samples/line1920 样本/行1152 lines/frame1152 行/帧60 frames/s60 帧/秒80 Mb/s80 兆比特/秒HIGH 1440(高级1440)1440 samples/line 1440 样本/行1152 lines/frame1152 行/帧60 frames/s60 帧/秒60 Mb/s60 兆比特/秒MAIN(基本级)720 samples/line720

34、样本/行576 lines/frame576 行/帧30 frames/s30 帧/秒15 Mb/s15 兆比特/秒LOW(低级)352 samples/line352 样本/行288 lines/frame288 行/帧30 frames/s30 帧/秒4 Mb/s4 兆比特/秒由配置(profile)和参数等级(level)组合起来的MPEG-2所支持的各种电视规格如表3.1.6所示。前者定义质量的可变性(scalability)和彩色空间分辨率的句法子集，后者定义图像分辨率和每种配置的最大位速率的参数集。例如，当前使用得最普遍的描述符是MPML (Main Profile, Main L

35、evel)，可译成“基本配置基本级电视”或者“基本句法子集基本参数级”，它指的是具有这种特性的电视：帧速率为30帧/秒，分辨率为72057630，子采样格式为4:2:0，位速率达15 Mb/s。MPEG-2标准期待大多数MPEG-2设备都能够支持这种电视。又如，MPHL (Main Profile, High Level)描述符指的是帧速率为30帧/秒、分辨率为1920115260、子采样格式为4:2:0、位速率达80 Mb/s的HDTV制电视。表3.1.6 MPEG-2配置等级和参数级LevelProfile (等级配置)Simple(简化型)Main(基本型)SRN Scalability

36、(信噪比可变型)Spatial Scalability(空间分辨率可变型)High(高档型)High(高级)4:2:01920115260 80 Mb/sI, P, B4:2:0, 4:2:21920115260 80 Mb/sI, P, BHigh-1440(高级1440)4:2:01440115260 60 Mb/sI, P, B4:2:01440115260 60 Mb/sI, P, B4:2:0, 4:2:21440115260 60 Mb/sI, P, BMain(基本级)4:2:072057630 15 Mb/sI, P4:2:072057630 15 Mb/sI, P, B4:2

37、:072057630 15 Mb/sI, P, B4:2:072057630 20 Mb/sI, P, BLow(低级)4:2:035228830 4 Mb/sI, P, B4:2:035228830 4 Mb/sI, P, B实验一 数字视频技术基础一、实验目的1.识别常用视频元器件的外形标志及符号；2.掌握常用视频元器件的筛选检测方法。二、实验仪器1.仪器设备：MF47型万用表、示波器、电视信号发生器等；2.器件：电阻、电容、电感、晶体二极管、三极管、可控硅、场效应管、石英晶体、陶瓷滤波器、声表面波滤波器、梳状滤波器、亮度延时线、中周、偏转线圈、行输出变压器，显像管、高频头等。三、实验原理

38、（略）四、实验内容1.电阻的检测 1）色环电阻的识别、检测普通电阻有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等不同功率，其阻值及精确度一般用色环标志。四道色环的电阻属普通电阻，五道色环的电阻属精密电阻要求:能根据色环，读出电阻值，并用万用表验证；2）消磁热敏电阻的识别、检测消磁热敏电阻用在彩电显像管的消磁回路。常温下，消磁电阻阻值较小，一般为十几至几十欧姆；当其温度上升时，电阻值急剧增大，可达几百千欧。要求:识别消磁电阻；用万用表大致判断消磁电阻的好坏。3）水泥电阻的识别、检测电视中常常选用大功率的水泥电阻在电路中起限流作用。要求：识别水泥电阻；用万用表判断其好坏。4）电位器的识别

39、、检测要求：识别各种常见电位器、小可调电位器；判断电位器的好坏。2. 电容的检测要求（1）识别各种常见电容器（电解、瓷片、云母、涤纶、钽电容等），读出其电容值；（2）用万用表粗略判断其是否击穿、开路、漏电及大致的容量（一般0.01F以上）。3. 电感、中周的检测 电视机的电感元件很多，其常见故障一般只是断路，很容易用万用表检测出来。要求：识别常见电感、中周等元件，判断其好坏。4. 陶瓷滤波器、石英晶体、声表面波滤波器、梳状滤波器和亮度延时线的检测1）陶瓷滤波器 陶瓷滤波器是利用压电效应制成的，在电视机电路中完成陷波、带通滤波的功能。要求：识别陶瓷滤波器；用万用表粗略判断其好坏，2）石英晶体的识

40、别、检测石英晶体是一种电谐振元件。利用石英晶体的压电特性可制成品质因数很高的晶体振荡器。要求：识别石英晶体；用万用表粗略判断其好坏。3）声表面波滤波器、梳状滤波器和亮度延时线的识别、检测在电视机中，普遍采用了声表面波滤波器来形成较特殊的中放幅频特性曲线。用万用表的R10K档测量声表面波滤波器的输入端1、2脚，输出端3、4脚，以及1、5脚和1、3脚的极间电阻均应为。若测量中发现上述任意两脚之间的电阻很小，则说明其内部电极已被击穿短路。要求：识别声表面波滤波器、梳状滤波器和亮度延时线；用万用表粗测它们的好坏。5晶体二极管、三极管的检测要求：（1）识别电视中常用二极管（整流、开关、稳压、发光、变容二

41、极管等）、三极管。（2）用万用表判断二极管的正、负极；检测其正反向电阻，并判定其好坏。（3）用万用表判断三极管的引脚；估测其电流放大倍数，并判定其好坏。6单向可控硅的检测单向可控硅一般在彩色电视机电路中作过压、过流保护之用。要求：识别单向可控硅；用万用表粗测其好坏。7行输出变压器的检测行输出变压器俗称高压包。行输出变压器的种类很多，不同的型号，其绕组的绕制数据略有差异，但主要绕组的电阻检测值差别并不大。要求：识别行输出变压器；用万用表检测各绕组的电阻值。8偏转线圈的检测偏转线圈分行偏转线圈和场偏转线圈两种，它们绕在同一磁环上。用万用表一般可以区分出行、场偏转线圈，通常行偏转线圈的电阻值小于场偏

42、转线圈。要求：识别行、场偏转线圈；用万用表判别行、场偏转线圈绕组，并分别检测其绕组阻值；检测行、场偏转线圈绕组的电感量。9集成块的检测要求（1）观察常用的电视机集成芯片，记录其引脚数； （2）观察常用的电视机厚膜元件，熟悉其结构特点。10显像管的检测要求（1）观察黑白显像管的外形结构，注意其管颈尾部引脚的排列，并观察高压嘴的特征； （2）测量显像管灯丝电阻。 11高频头的观察、检测 12阳极高压的观察、检测要求：用高压测试棒测高压包的阳极高压。调节行频线圈6L1，观察阳极高压的变化情况。（注意安全：用专用的高压测试棒配合MF47万用表） 13观察彩色全电视信号 要求：用双踪示波器观察几种彩条的

43、彩色全电视信号。五、实验数据处理整理并记录检测中的有关数据（图形、数字），填入自己设计的表格中。六、实验思考题1. 如何识别行、场偏转线圈？2. 简述利用高压测试棒测量阳极高压的原理。专心-专注-专业实验二 数字电视视频源的参数调整一、实验目的调整图像的亮度、对比度、色饱和度、色调等参数，观察图像的变化二、实验仪器1JH8000DTV数字电视实验系统装置 一台2配置计算机 一台三、实验步骤1将计算机的串口1通过串口连接线与编码模块的串行接口相连2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启信号源DVD以及监视器的电源4同时开启编解码模块的电源（即电源2、电源3，见图2.1，注意：此时电源1必须处于关闭状态）电源1电源3电源2JH8000DTV数字电视实验装置数字电视监视器视音频AD/DA模块实验板MPEG编码模块实验板MPEG解码模块实验板DVD信号源