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关于视频信噪比

显示器上图像的雪花和灰斑是噪声,有很多种噪声源,它包括差劲的电路设计,热噪声,外部辐射,自动均衡,传输系统,如微波,红外,手机等.衡量噪声大小的重要指标是信噪比( the signal to noise ratio).

    没有专门(和昂贵)的设备是很难来测量视频信噪比的,即时测量视频信噪比的设备大约要3万美金,比较经济的做法是使用一个滤波器,滤掉图像信号,测量留下来的噪声电平. 但是这样的一个滤波器也将近要1万美金.

    在系统设计过程中 ,减少噪声的唯一方法是选择正确的设备和传输系统.

信噪比的测量

    测量信噪比的简单有效的方法是使用一台 10M 带宽以上的示波器 , 并且它具有较精确的毫伏档 . 将观测视频信号连接到 75 OHMS 输入口 . 观看黑色电平 , 它在同步脉冲上面 0.3V 处 , 正常情况下 , 这应是一条很细的水平线 , 但是当有噪声时 , 会相对宽一点 . 增加毫伏档精度 , 直到能读出该宽度 .

信噪比用下列方式计算 :

当视频信号是 1V p-p 时 ,

这里 R 为信噪比 , 信号和噪声以毫伏为单位 . 信号和噪声比是以 RMS 值 , 因此 , 计算的值因加 3dB. 从上面的公式计算噪声电平 , 转换为 :

这里给出的是非加权信噪比值 . 当使用滤波器来测量信噪比时 , 是加权信噪比值 , 它比非加权信噪比值高出 8dB.

大多数摄像机的信噪比是 55dB, 比率为 562 : 1信号是噪声的562倍.这时噪声看不出来的.

一般来讲,46DB 是可接受的门限:

S/N ratio dB

S/N ratio:1

Picture quality

60 dB

1,000

优良 ,无噪声出显

50 dB

316

好 ,少量噪声但图像质量好.

40dB

100

可接受 ,细小灰斑或雪花,细小视频丢失.

30 dB

32

差 ,大量噪声.

20 dB

10

很差

为了减少计算 , 下面列出了噪声毫付值和 DB 的关系 :

For 1 Volt p/p

For 0.5 Volt p/p

Noise in millivolts

Signal to noise ratio :1

S/N ratio dB

Signal to noise ratio :1

S/N ratio dB

100.0

7.0

19.9

3.5

13.9

90.0

7.8

20.8

3.9

14.8

80.0

8.8

21.9

4.4

15.8

70.0

10.0

23.0

5.0

17.0

60.0

11.7

24.4

5.8

18.3

55.0

12.7

25.1

6.4

19.1

50.0

14.0

25.9

7.0

19.9

45.0

15.6

26.8

7.8

20.8

40.0

17.5

27.9

8.8

21.9

35.0

20.0

29.0

10.0

23.0

30.0

23.3

30.4

11.7

24.4

25.0

28.0

32.0

14.0

25.9

24.0

29.2

32.3

14.6

26.3

23.0

30.4

32.7

15.2

26.7

22.0

31.8

33.1

15.9

27.0

21.0

33.3

33.5

16.7

27.4

20.0

35.0

33.9

17.5

27.9

19.0

36.8

34.3

18.4

28.3

18.0

38.9

34.8

19.4

28.8

17.0

41.2

35.3

20.6

29.3

16.0

43.8

35.8

21.9

29.8

15.0

46.7

36.4

23.3

30.4

14.0

50.0

37.0

25.0

31.0

13.0

53.8

37.6

26.9

31.6

12.0

58.3

38.3

29.2

32.3

11.0

63.6

39.1

31.8

33.1

10.0

70.0

39.9

35.0

33.9

9.0

77.8

40.8

38.9

34.8

8.0

87.5

41.9

43.8

35.8

7.0

100.0

43.0

50.0

37.0

6.0

116.7

44.4

58.3

38.3

5.0

140.0

45.9

70.0

39.9

4.0

175.0

47.9

87.5

41.9

3.0

233.3

50.4

116.7

44.4

2.0

350.0

53.9

175.0

47.9

1.0

700.0

59.9

350.0

53.9

 

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