数字高清视频信号传输品质分析设备设计与应用论文_傅乐

数字高清视频信号传输品质分析设备设计与应用论文_傅乐

杭州文化广播电视集团 浙江杭州 310008

摘要:现阶段,国内外对应视频信号传输品质分析设备生产厂家也在不断提出新型数字高清接口的标准。虽然市面上主流的有HDMI、DVI以及Displayport这三种数字高清接口,但以HDMI接口标准设计的产品占到将近75%。在数字高清传输接口发展的过程中,人们逐渐重视对于视频信号传输的质量保证,而高清数字视频信号的传输接口品质与传输品质密切相关,所以应当从品质分析设备的设计和应用入手,实施对应的优化处理方法。

关键词:数字高清;视频信号;传输

1视频信号标准

当前以标清、高清两种信号标准最为常用。这两个信号标准最大的差别在于清晰度,但清晰度也是一个模糊概念,需要用分辨率来描述、衡量,通常分辨率越高图像清晰度就越高。对标清而言,主要有以下三种分别率:①QCIF(176×144);②CIF(352×288);③D1(704×576),当图像为标清时,其清晰度不会超过D1。对高清而言,主要有以下三种标准:①720P,即分辨率达到1280×720;②1080i,即分辨率达到1920×1080,i为隔行扫描;③1080P,其分辨率与1080i相同,均为1920×1080,p为逐行扫描。高清的分辨率,无论在水平向还是垂直向,都比标清高。当监控对象固定不变时,若采用D1标准,则单幅图像的像素点个数为4.0×105个;若为720P标准,则为9.0×105个;而为1080i/1080p标准时,有近2.0×106个,可以达到D1标准的5倍。可见,高清标准下的视频能获取更多有效细节,真正实现从“能看到”向“能看清”的转变。

2数字高清视频信号传输品质内涵

对于全面的数字高清视频信号传输系统来说,不具备对应权限的应用就不会对其他视频或者软件产生影响,这将有助于保障视频的信息安全;而不管是在日常生活还是高级科研过程中,权限的获取以及数据的存储对于数据信号传输开发都有较高的要求。如果只是传统的增加大量高效的处理器效率,是不能够满足数据存储以及处理的实际需求的,也会在一定程度上阻碍数据共享以及流动。采用数字高清信号传输质量分析设备可以将数字信号的传输漏洞整体完善,并且利用其高效的评测能力将数据处理和权限获取工作完成的更为到位。

3数字信号传输中的常见问题

3.1传输路径损失

数字信号的传输一般情况会采取同轴电缆,这种电缆存在的导体会产生轻微的电阻,这是不可避免的现象,还有绝缘体里也会有少量自由电子,这些因素都会让信号中的高频信号损失一些。可见,使用时间越久的电缆信号损失越大,同时周围温度也会造成损失,这种损失属于常态。即便是光纤传输,也存在诸如吸收损耗等方面的现象。

3.2脉冲误码

收音机、手机等智能产品对数字脉冲会产生干扰。电磁炉、微波炉等大功率电磁脉波会造成较大干扰,直接结果就是改变正常信号,在终端上显示为误码、乱码、错码。这也是数字信号传输中的常见问题。

3.3反射失效

网络系统失配造成的反射就叫做反射失效。这种现象的根源是由于光缆的性能失常、接口被物理氧化、干线休整段无接假负载和分配器无接假负载造成的。

4数字高清视频传输接口的传输品质的测试技术

4.1视频传输误码率测试。

在较长的传输距离、较高的信号传输频率、较大的数据容量、一定的工作时间条件下,使数字高清接口传输某种格式的音视频信号。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在高清信号传输线缆的末端通过高性能数字示波器测量“差分信号的电平摆动”、“信号上升沿时间”、“眼图睁合度”等电气参数,若测量出的结果均在接口规范定义的正常取值范围内,则说明该数字高清视频接口数据传输的误码率低。

4.2更加全面的数字高清视频信号传输品质分析仪设计

数字高清视频信号传输作为嵌入式的系统,整体高清接口芯片上运行着多种协议,因此其对于软件数据的处理较为影响高清数据接口的传输品质。在狭义范畴内的数字高清视频信号传输品质控制仅需要通过接口进行,但广义的范围内数字高清视频传输包括整体数字高清产品所用到的传输系统,其中对于高清接口和处理器控制、数据解码编码以及传输线缆的控制较为重要,且对于数字高清产品视频信号的传输质量有密切关系。所以对应信号传输品质分析设备的测试应当从更为系统的角度开展,更加全面高效的衡量数据信号传输品质。

4.3视频接口传输流畅性测试。

在较长的传输距离、较高的信号传输频率、较大的数据容量、一定的工作时间条件下,使数字高清接口传输某种格式的视频信号。在传输线缆的末端接上数字高清显示设备。通过人眼观察显示设备上高清视频的播放是否流畅来进行测试。

5测试架构

数字高清视频接口传输信噪比测试是由数字高清接口输入的视频流、本地参考视频流、视频流采样、采样触发单元、PSNR计算单元和结果显示单元组成,数字高清接口视频传输信噪比测试部分包括:1)数字高清接口输入视频流单元,将数字高清接口输入进来的视频流送入视频流采样单元。2)本地原始视频流单元,将存贮在本地的参考视频流送入视频流采样单元。3)采样时间触发单元,该单元中预先设置了需要采样的各个时间节点信息,根据这些时间节点信息,该单元将对传输视频流和本地参量视频流进行同步采样,已获得同一时间点上的视频图像帧。4)PSNR单元,根据输入进来的传输图像信号和参考图像信号按照以上提出的公式进行计算,分别计算出R、G、B三色的PSNR的值。5)结果显示单元,该单元主要负责显示R、G、B三色信号在各个采样时间点上的PSNR曲线图,同时负责向外输出测试数据。

6数字高清视频传输品质分析设备设计与功能实现

数字高清视频传输品质分析设备可以对于电视、液晶显示的高清接口视频质量开展评价,并且以图表等更为直观的方式来呈现,从而清晰的对于端口的视频信号传输品质进行测试。对于数字高清视频传输品质分析设备的设立来说,首先应当对于高清字符的叠加进行字符重叠处理,并且将叠加之后的高清信号进行多路分配,将其中的高清数字信号传送到画面分割器进行处理,随后转移到高清监视器开展同步的监视;将其余的高清数字信号进行图像信号的传输,并且在适当的高清切选矩阵中进行高清信号的切选,最终将切选信号通过光端机进行接收和显示。对于数字高清视频的切选来说,需要首先变换标清数字信号的视频,随后进行高清字符的叠加和配置出5路的高清信号,将一路高清数字信号传送到画面分割器进行处理,随后转移到高清监视器开展同步的监视;将一路进行图像传输机房的处理;两路开展高清视频的数字信号传输;另一路进行选择适当的高清切选矩阵中进行高清信号的切选,进一步开展录制和品质分析准备。

结语

综上所述,我们可以得知,现阶段,数字高清视频信号的传输设备对于品质的提升需求的不断增加,国内外对应视频信号传输品质分析设备生产厂家也在不断提出新型数字高清接口的标准。本文提出和分析运用PSNR技术作为测试主要方法的数字高清视频信号传输处理设备的设计方法,通过与传统视频信号分析仪进行性能以及实际应用过程中的效率的对比,认为其更具有系统性、应用性等特性,可以更加全面高效的衡量数据信号传输品质。

参考文献:

[1]刘晓丽,陈占国,胡朝晖.试谈数字电视信号传输技术研究[J].电脑编程技巧与维护,2011(12):57-58.

[2]张莉.模拟信号量化及调制方式的抗噪性能仿真研究[J].信息技术,2015,36(08):124-126.

[3]张荷鑫.移动通信时代的视频测试测量[J].中国传媒科技,2013,08.

论文作者:傅乐

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/19

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