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电视信号的实时监测与数字化处理

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

转换,并作进一步处理。这样可以减少所使用芯片的I/O脚,进而可以缩小PCB的面积,还可以提高FPGA的使用率,增强系统的抗干扰能力,提高系统的性价比。一般而言,音频信号只需判断有无即可。

3.2 视频数据的处理

视频的同步分离可以得到奇偶场信号,可以用该信号作为控制信号,只对奇场进行处理。电视视频信号经视频采样芯片后,可得到(UYVY)形式的数字码流IPD,同时还有场同步信号IGPV、行同步信号IGPH以及码流时钟ICLK。它们的时序关系如图2所示。

3.2.1 视频报警处理

若没有同步信号,则可以判断为无图像报警。而在有同步信号的情况下,对视频数据的进一步处理可以得到图像静止的报警。先将一场的数据存入存储器(共有4字节/点×360点/行×240行/场=345600字节,故需选用512KB RAM),在新的一场数据到来时将其读出并比较,同时将新一场的数据存入存储器中。若两场中有若干数据相同,则认为该两场信号没有发生变化,即为图像静止报警。在实际应用中,因为一场信号仅占用0.02s时间,因此没有必要对每场都进行比较,可以通过计时,每0.5s比较一次。这可以通过在FPGA中设计一个计数器方便地实现。本系统采用计数器对IGPV计数,每当计数值为25时进行一次比较,即可得到满意的结果。

3.2.2 视频指标处理

当用户要求对信号质量逐渐劣变进行监测时,仅仅对图像静止、无图像、无伴音等的定性测量是远远不够的,需要更好的测量手段对电视信号的视频指标测量。电视视频信号指标测试的原理是对在电视信号逆程插入的一组标准信号进行采样、计算及处理。

国际无线电咨询委员会(CCIR)早在1969年就推荐用于国际节目交换的625行系统的电视插入测试行信号,规定17、18(330、331)行为国际电视插入测试信号位置,供国际间的传播、交换节目使用;19、20(332、333)行供各国国内插入测试信号使用。第17、18行电视插入测试行如图3a、b所示。

测试行信号主要含如下几种测试信号:

(1)白条方波:幅度为0.7V±7mV,作为标准电平;

(2)2T正弦方波:可用于检查通道的高频特性等;

(3)充填色度副载波的10T或20T信号:用来检查通道的色度亮度不等性;

(4)五级阶梯波:用于检测通道的亮度非线性失真;

(5)叠加有色度副载波的阶梯波信号:用于检查由于通道亮度部分的变化引起的色度幅度和相位的失真;

(6)多波群信号:用于测量通道6MHz带宽的幅频特性。

对于反映视频信号质量的指标,按GB 3659-83《电视视频通道测试方法》中定义,可从逆程的17、18和330、331插测行中提取。通过DSP对上述采样数据的处理,可以得到如下各指标:

(1)介入增益:这项指标可以反映图像的对比度、平均亮度和色饱和度;

(2)K系数Kb和Kpb:人的视觉对不同波形的失真有不同的敏感度,这两个K系数能把波形失真和观众对图像损伤的反映联系起来,K系数评价法就是在各种波形失真按人眼视觉特性给出不同评价的基础上度量图像损伤的一套系统方法;
电视信号的实时监测与数字化处理
    (3)短时间波形失真:这个指标反映2T脉冲的幅度,它能方便地识别高频失真;

(4)亮色增益差ΔK:此指标能反映图像“掺白”量的变化及引起的色饱和度的变化;

(5)亮色时延差Δτ:当亮色时延差Δτ较大时,会引起图像套色;

(6)亮度非线性失真D:如果这项指标过大,会造成图像亮度不均;

(7)随机杂波信杂比:杂波对信号的干扰十

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