数字电视实验1.doc

第一次实验模拟彩色全电视信号观测实验一 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3模拟彩色电视信号发生器 一台4示波器 一台二 实验目的观察模拟彩色电视信号发生器送出的各类彩色电视信号，并用示波器测量各类信号的特点。三 实验步骤总电源电源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 图1.3.11把模拟彩色电视信号发生器的输出端口接入视频A/D,D/A转换模块的外接端口和地线端。2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源，开启视频A/D,D/A转换模块电源开关，注意关闭DVD电源，转换开关1按下3开启模拟彩色电视信号发生器的电源，变换信号发生器的图像输出选择开关，通过监视器观察各类图像信号。4将模拟彩色电视信号同时接入示波器，观测：1）图像正程期时间长度。2）不同图像在正程期中的电信号的特点。3）图像行消隐，场消隐，行同步，场同步，色同步信号。四实验要求1记录两种图像的变化，正程期的图像变化情况。2记录模拟全电视信号的逆程期各信号数据。视频A/D，D/A实验内容实验一 视频源的参数调整一 实验仪器1JH8000DTV数字电视实验系统装置 一台2配置计算机 一台二 实验目的调整图像的亮度、对比度、色饱和度、色调，观察图像的变化。三 实验步骤总电源电源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 图1.3.11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1.3.1，注意：此时电源1必须处于关闭状态）5打开计算机并启动系统实验软件：双击桌面上的Encode图标启动软件，经过一个Flash界面后便进入欢迎界面，软件启动完成，如下图（图1.3.2）。 图1.3.2(1) 选做实验： 点击“进入”按钮进入主实验界面（图1.3.1-2）。 图1.3.3选择“视频源的参数设置”实验项目，然后单击“进入”或者双击“视频源的参数设置”实验项目，进入具体实验面板。（图1.3.1-3）进入实验的基本设置：设置亮度值-0-255 设置色饱和度值-0-255 设置对比度值-0-255 设置色调-0-255图1.3.4（2）将示波器探头接到解码板左下方“图像输出”接口。（3）按下DVD“暂停”按键，选定一副静止图像，分别改变基本设置的亮度、对比度、色饱和度、色调各参数值，观察监视器图像的变化和示波器波形变化（4）选择“高级设置”按钮，分别改变高级的设置的相关参数：输入信号、电视制式、场信号模式、场信号标识以及行有效像素值，观察监视器图像的变化和示波器波形变化（5）选择视频源为“摄像机”，（可以将摄像机对准标准电视测试卡或对准层次丰富的图象），重复上述（2）、（3）步骤四 实验要求1记录不同参数值时图像的变化，并分析结果。2解释行有效像素值与图像水平宽度之间的对应关系实验二 亮色延时实验 一 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3数字存储示波器 一台4标准电视信号发生器 一台二 实验目的观察亮色延时差对图像质量的影响三 实验步骤1将计算机的串口1通过串口连接线与视频AD/DA模块的串行接口相连（视频AD/DA模块实验板上的串口通信模块U10）2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启监视器的电源4将标准电视信号发生器的VIDEO输出端接到视频AD/DA模块视频输入端口（左下，J13）（注意，关闭DVD）5开启视音频AD/DA模块的电源（即电源1，注：此时电源2、电源3必须处于关闭状态）6打开计算机并启动系统实验软件：双击桌面上的Encode图标启动软件，经过一个Flash界面后便进入欢迎界面，软件启动完成 （1）选择“视频AD/DA实验”实验项目，然后单击进入或者双击“视频AD/DA实验”实验项目，进入具体实验面板。（2）进入实验的“高级设置”： 图1.3.5（3）分别改变高级设置的关闭彩色和亮度延时，调整各参数值，观察监视器图像的变化（4）用示波器同时观测视频AD/DA模块的视频输入信号（J13）与视频输出信号（J14），记录两个信号中的亮色的延时。四 实验要求1. 记录不同参数值时图像的变化，并分析结果。2. 记录亮色延时的参数值与示波器测量值之间的对应关系并进行适当分析实验三 量化比特数对数字图像质量的影响一 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3数字存储示波器 一台4标准电视信号发生器 一台信号发生器D/A计算机监视器示波器（数字）A/D数据处理图1.3.6二 实验目的1.改变量化比特数，观察各种情况下的图像质量及信号波形只有高位只有低位只有奇数位（或偶数位）只有Y信号2.掌握量化比特数对图像质量的影响。三 实验步骤1将计算机的串口1通过串口连接线与视频AD/DA模块的串行接口相连（视频AD/DA模块实验板上的串口通信模块U10）2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启监视器的电源4将标准电视信号发生器的VIDEO输出端接到视频AD/DA模块视频输入端口（左下，J13）5开启视频AD/DA模块的电源（即电源1，注：此时电源2、电源3必须处于关闭状态）6打开计算机并启动系统实验软件：双击桌面上的Encode图标启动软件，经过一个Flash界面后便进入欢迎界面，软件启动完成 （1）选择“视频AD/DA实验”实验项目，然后单击进入或者双击“视频AD/DA实验”实验项目，进入具体实验面板。（2）进入实验的“高级设置”（3）将“关闭彩色”设置为“开启彩色”（4）将数据缓冲模块中的J57的最右端短路开关插入，如下图所示（只有高位）J57此时，监视器中显示高四位的图像，可以用示波器分别观测视频输入与视频输出信号的情况（5）将数据缓冲模块中的J57的右端短路开关插入，如下图所示（只有低位）J57此时，监视器中显示低四位的图像，可以用示波器分别观测视频输入与视频输出信号的情况(6）将数据缓冲模块中的J57的右端短路开关插入，如下图所示（只有奇数位）J57此时，监视器中显示奇数位的图像，可以用示波器分别观测视频输入与视频输出信号的情况（7）将数据缓冲模块中的J57的右端短路开关插入，如下图所示（只有偶数位） J57（8）将数据缓冲模块中的J57的右端短路开关插入，如下图所示(只有5bit数据)J57（9）将数据缓冲模块中的J57的右端短路开关插入，如下图所示(只有6bit数据)J57（10）将数据缓冲模块中的J57的右端短路开关插入，如下图所示(只7bit数据)J57(11)将“关闭彩色”设置为“关闭彩色”并重复上述（4）-（10）实验步骤。四 实验要求1改变量化比特数，观察各种情况下的图像质量及信号波形只有高位只有低位只有奇数位（或偶数位）只有Y信号对上述视频输入以及视频输出信号波形进行分析，并讨论改变量化比特数对图像质量的影响实验四 视频A/D，D/A参数的观测一 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3数字存储示波器 一台4标准电视信号发生器 一台信号发生器D/A计算机监视器示波器（数字）A/D数据处理图1.3.7二 实验目的观测各信号之间的时间关系，要求掌握电视信号的组成，信号各部分的时序关系及电视信号数字化的国际标准。a.观测模拟电视信号的行同步TPHS（J9），场同步TPVS（J10），奇偶场起始信号FID（J11）和参考时钟信号RTC（J12）之间的关系。b观测数据时钟DATACLK和10Bit输出数据YC7与行同步HS之间的关系。三实验步骤1将计算机的串口1通过串口连接线与视频AD/DA模块的串行接口相连（视频AD/DA模块实验板上的串口通信模块U10）2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启监视器的电4将标准电视信号发生器的VIDEO输出端接到视频AD/DA模块视频输入端口（左下，J13）（注意，关闭DVD电源）5开启视频AD/DA模块的电源（即电源1，注：此时电源2、电源3必须处于关闭状态）6打开计算机并启动系统实验软件：双击桌面上的Encode图标启动软件，经过一个Flash界面后便进入欢迎界面，软件启动完成 （1）选择“视频AD/DA实验”实验项目，然后单击进入或者双击“视频AD/DA实验”实验项目，进入具体实验面板。（2）进入实验的“高级设置”（3）将“关闭彩色”设置为“开启彩色”（4）将数据缓冲模块中的J57的短路开关去除，如下图所示J57此时，监视器中显示正常图像，可以用示波器分别观测：a行同步TPHS（J9）与视频输入信号（J13）b场同步TPVS（J10）与行同步TPHS（J9）7、用示波器观察红场、蓝场、绿场、白场、黑场、彩条、棋盘格图像的全电视信号，观察：a 行消隐信号、场消隐信号。b 行同步、场同步信号。c. 色同步信号。d 不同图像的信号正程期信号特点。四. 实验要求1、记录行、场同步，行、场消隐信号，色同步信号的实际波形特征，并与理论波形进行比较，并做适当解释2、记录不同图像信号的正程信号特点，与图像进行比较，并做适当的分析。实验五 数字电视的国际标准（ITU-601号建议）一 实验仪器1JH8000DTV数字电视实验系统装置 一台2配置计算机 一台二实验目的1熟悉国际标准（ITU-601号建议）的取样格式：2改变A/D设置采用不同的取样格式：422，411，444 观察图像质量及其信号波形。3国际标准（ITU-601号建议）的量化比特数及码电平的分配三实验步骤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，注：此时电源1必须处于关闭状态）5打开计算机并启动系统实验软件： 双击桌面上的Encode图标启动软件，经过一个Flash界面后便进入欢迎界面，软件启动完成(1) 点击“进入”按钮进入主实验界面，选择“MPEG编码参数设置”实验项目，然后单击“进入”或者双击“MPEG编码参数设置”实验项目，进入具体实验面板。进入实验的基本设置界面，基本设置如下：编码模式：MPEG2编码速率：8X256Kbps（2）改变图像子采样模式：设置采用不同的取样格式：422，411，444 观察图像质量及其模拟信号波形。四实验要求1给出ITU-656的信号格式2改变A/D设置采用不同的取样格式：422 411 444 观察图像质量及视频输出信号波形。音频A/D，D/A实验内容实验一 音频信号频率与主观听觉感受一 实验仪器1JH8000DTV数字电视实验系统装置 一台2音频信号发生器 一台3数字存储示波器 一台二 实验目的改变输入扬声器的纯音频信号频率，主观感受不同频率信号的听觉效果。三 实验步骤1开启音频信号发生器电源，调整输出信号模式为正弦波，输出信号的峰峰值为1V。输出信号接入示波器测试，确认频率，信号特征，信号幅度。注意信号的峰峰值限制在1V，以免损坏后续电路。2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启监视器的电源4将函数发生器的音频输入模块左上方的J29或J28（即为左声道或右声道输入）；5开启视音频AD/DA模块的电源（即电源1，注：此时电源2、电源3必须处于关闭状态）四 实验要求1旋转音频信号发生器频率变换旋钮，使正弦波信号在20HZ到20KHZ的范围内变化，听扬声器发出的声音，注意体会人耳对相同电压幅度的低、中、高频的声音信号的不同主观感受。 2. 结合实验记录，并搜集资料，总结人耳的听觉特性。实验二 抽样频率及量化比特数对声音质量的影响一 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3数字存储示波器 一台二 实验目的1.掌握抽样频率对声音质量的影响，抽样频率：（1）44.1KHZ （2） 32KHZ （3） 48KHZ2. 改变量化比特数，评价声音质量，掌握量化比特数对声音质量的影响，量化比特数：（1 ）16比特（2）20比特3.设置静音模式，听静音效果三实验步骤1将计算机的串口1通过串口连接线与音频AD/DA模块的串行接口相连（音频AD/DA模块实验板上的串口通信模块U18）2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启DVD以及监视器的电源4将音频输入模块左下方的J19设置在1_2位置（左端，此时右声道与DVD音频右声道相连）；若将J19设置在2_3位置，则此时右声道与系统自身的音频测试信号相连5开启视音频AD/DA模块的电源（即电源1，注：此时电源2、电源3必须处于关闭状态）6打开计算机并启动系统实验软件：双击桌面上的Encode图标启动软件，经过一个Flash界面后便进入欢迎界面，软件启动完成 （1）选择“音频A/D D/A实验”实验项目，然后单击进入或者双击“音频A/D D/A实验”实验标题，进入具体控制面板。（图2.3.1）。图2.3.1（2）分别调整控制面板抽样频率、量化比特数参数，比较声音质量a选择采样频率 44.1 KHZ 32KHZ 48KHZ，改变后人耳不太容易分辨，可以通过示波器测量ALRCK的频率 观测是否是 44.1KHZ 32KHZ 48KHZb选择量化比特数 16bit 20bit （3）静音模式：进入静音模式，听静音效果。可以软件切换 是否静音。四实验要求1.观察并分析下列3种抽样频率对声音质量的影响抽样频率：（1）44.1KHZ （2） 32KHZ （3） 48KHZ2改变量化比特数，评价声音质量，观察并分析下列2种量化比特数对声音质量的影响，其中量化比特数选择：（1）16比特 （2）20比特 实验三 观测各种时钟数据及其相互关系一 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3数字存储示波器 一台4音频信号发生器 一台音频信号发生器音频A/D、D/A监视器数字示波器，逻辑分析仪图2.3.2二 实验目的观测各种时钟数据及其相互关系l ALRCK（左右声道取样时钟44.1KHz，32KHz，48KHz）l BCK （比特时钟）l ADATA（音频数据）l ASCLK（系统时钟）l BCKASCLKl BCKALRCKl ALRCK ADATA三 实验步骤1将计算机的串口1通过串口连接线与音频AD/DA模块的串行接口相连（音频AD/DA模块实验板上的串口通信模块U18）2开启JH8000DTV数字电视实验系统装置总电源3开启DVD以及监视器的电源4 将音频输入模块左下方的J19设置在1_2位