MDW1889G在數(shù)字電視測(cè)試中的應(yīng)用研究

吳新杰,陳 晨,于福華,祝 萌,呂殿基,付麗琴

（1.北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院 工程技術(shù)學(xué)院，北京，102602；2.華北油田勘探開(kāi)發(fā)研究院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)服務(wù)中心開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室，河北，062552；3.北京牡丹視源電子有限責(zé)任公司，北京，100083）

MDW1889G在數(shù)字電視測(cè)試中的應(yīng)用研究

吳新杰1,陳 晨2,于福華1,祝 萌3,呂殿基1,付麗琴1

（1.北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院 工程技術(shù)學(xué)院，北京，102602；2.華北油田勘探開(kāi)發(fā)研究院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)服務(wù)中心開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室，河北，062552；3.北京牡丹視源電子有限責(zé)任公司，北京，100083）

數(shù)字電視技術(shù)的快速發(fā)展，使得熟悉和掌握數(shù)字電視的測(cè)試技術(shù)成為非常重要的課題。HDTV視頻測(cè)試信號(hào)發(fā)生器MDW1889G具有優(yōu)異的性能，在數(shù)字電視的測(cè)試中可以起到重要的作用。文中主要介紹了數(shù)字電視的一些主要技術(shù)指標(biāo)和HDTV視頻測(cè)試信號(hào)發(fā)生器MDW1889G的主要性能，研究了利用MDW1889G測(cè)試數(shù)字電視的主要方法。

數(shù)字電視；MDW1889G；測(cè)試

0 引言

目前電視機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，十余年的時(shí)間，電視機(jī)顯示屏便完成從顯像管到液晶屏、等離子屏的轉(zhuǎn)換，電視信號(hào)從全部模擬信號(hào)發(fā)展到數(shù)字信號(hào)為主、模擬信號(hào)為輔，節(jié)目格式由模擬視頻發(fā)展到數(shù)字標(biāo)清、數(shù)字高清，并進(jìn)一步向四倍高清、立體電視發(fā)展。

一些舊設(shè)備對(duì)AVS（Audio Video coding Standard，音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)）、DTMB（Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting，地面數(shù)字電視廣播傳輸）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、液晶屏的拖尾測(cè)試、能效測(cè)試等新電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)的跟蹤存在不足。MDW1889G是HDTV（High Definition Television，高清晰度電視）視頻測(cè)試信號(hào)發(fā)生器，符合國(guó)標(biāo)“數(shù)字電視接收設(shè)備測(cè)試信號(hào)”的要求，可對(duì)輸出幅度、行場(chǎng)結(jié)構(gòu)、時(shí)鐘頻率做調(diào)整，并涵蓋VESA（Video Electronics Standards Association，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）的多種信號(hào)，是很好的電視機(jī)測(cè)試設(shè)備。

1 電視機(jī)測(cè)試中的一些主要技術(shù)指標(biāo)

電視系統(tǒng)的測(cè)量主要包括發(fā)射系統(tǒng)測(cè)量、信號(hào)覆蓋測(cè)量和接收機(jī)測(cè)量三個(gè)大的方面。數(shù)字電視接收機(jī)常規(guī)測(cè)量包括信道性能指標(biāo)測(cè)量和音視頻性能指標(biāo)測(cè)量?jī)纱蠓矫?。信道性能指?biāo)反映接收機(jī)射頻解調(diào)及信道解碼模塊的性能，其測(cè)量是通過(guò)特定的測(cè)量設(shè)備，搭建模擬出地面數(shù)字電視接收機(jī)在實(shí)際工作中的環(huán)境。主要包括頻率偏移范圍、最小接收電平、最大接收電平、載噪比門(mén)限、抑制模擬鄰頻道信號(hào)干擾能力、抑制模擬同頻道信號(hào)干擾能力、抑制數(shù)字鄰頻道信號(hào)干擾能力、抑制數(shù)字同頻道信號(hào)干擾能力、抗脈沖干擾能力等。

音視頻性能指標(biāo)主要對(duì)接收機(jī)解復(fù)用及信源解碼模塊的性能進(jìn)行客觀、定量的評(píng)價(jià)，其測(cè)量是通過(guò)特定的測(cè)量設(shè)備，給數(shù)字電視接收機(jī)提供音視頻調(diào)制信號(hào)，通過(guò)接收機(jī)解調(diào)、解碼處理后，還原出電視信號(hào)進(jìn)行播放。音視頻測(cè)量主要包括視頻信號(hào)測(cè)量和音頻信號(hào)測(cè)量?jī)蓚€(gè)方面，其中包括了幾十種技術(shù)指標(biāo)，請(qǐng)參閱《地面數(shù)字電視接收器通用規(guī)范》（GB/T 26683-2011）或參考文獻(xiàn)[1]，這里就不一一列舉。

接收機(jī)音視頻性能指標(biāo)與測(cè)量方法同信道性能指標(biāo)的測(cè)量略有不同，音視頻性能指標(biāo)的測(cè)量對(duì)于接收機(jī)工作模式和工作頻率沒(méi)有具體要求，無(wú)需進(jìn)行多模式多頻點(diǎn)的測(cè)量，只需根據(jù)需要選擇一個(gè)合適的模式和頻點(diǎn)即可。[1]

2 MDW1889G主要功能

MDW1889G DTV測(cè)試信號(hào)發(fā)生器集合了多種高清晰度電視測(cè)試信號(hào)，同時(shí)兼容標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視測(cè)試信號(hào)、逐行掃描電視測(cè)試信號(hào)和計(jì)算機(jī)顯示器測(cè)試信號(hào)的高清晰度數(shù)字電視（HDTV）專(zhuān)用測(cè)試信號(hào)，具有豐富的輸入輸出接口。其具有7英寸寬幅彩色液晶觸摸屏，用戶界面人機(jī)友好直觀、操作方便、功能強(qiáng)大，可對(duì)輸出信號(hào)幅度、行結(jié)構(gòu)、場(chǎng)結(jié)構(gòu)、時(shí)鐘頻率進(jìn)行操作調(diào)整。其不僅具備國(guó)標(biāo)數(shù)字電視接收設(shè)備的信號(hào)、VESA格式的多種信號(hào)以及用戶自定義的各種非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，還具有36比特的全刻度深色兼容（DEEP COLOUR）圖形。作為一臺(tái)方便實(shí)用、高性價(jià)比的設(shè)備，MDW1889G可廣泛應(yīng)用于數(shù)字電視接收、顯示設(shè)備等領(lǐng)域，是研發(fā)、生產(chǎn)和檢測(cè)高清晰度數(shù)字電視機(jī)、背投電視以及液晶、等離子等高檔數(shù)字顯示設(shè)備的得力工具。

MDW1889G的前面板如圖1所示，

圖1 MDW1889G前面板[5]

MDW1889G具備的接口和連接示意圖如圖2所示：

圖2 MDW1889G接口和連接示意圖[5]

MDW1889G啟動(dòng)界面如圖3所示：

圖3 MDW1889G啟動(dòng)界面

MDW1889G啟動(dòng)后，自動(dòng)進(jìn)入圖3所示的主界面，通過(guò)觸摸屏、數(shù)字選擇鍵或者方向選擇鍵都可以選擇菜單，一般測(cè)試視頻信號(hào)時(shí)，就在“信號(hào)選擇”菜單下，在左下角選擇框中選擇信號(hào)類(lèi)型，如HDTV、SDTV、VESA、DeepColor或者ASI等；然后從下方中間選擇框中選擇信號(hào)分辨率和場(chǎng)頻；最后從下方最右側(cè)選擇框中選擇信號(hào)的格式。最后選擇完成后，在屏幕左上角會(huì)顯示信號(hào)縮略圖，也就是電視機(jī)屏幕上應(yīng)該顯示的圖形，在信號(hào)縮略圖右側(cè)會(huì)有詳細(xì)的信號(hào)說(shuō)明。選擇完畢后，按下觸摸屏右下角的“Play”鍵，MDW1889G后面的接口就會(huì)輸出信號(hào)縮略圖所示信號(hào)。音頻測(cè)試的使用方法與視頻測(cè)試類(lèi)似，此處不再贅述。

3 用示波器觀察MDW1889G產(chǎn)生的電視信號(hào)

用示波器直接觀察MDW1889G產(chǎn)生的電視信號(hào)可以從電視機(jī)工作原理的角度進(jìn)行測(cè)試，所以，使用示波器觀察電視信號(hào)是電視機(jī)測(cè)試中必不可少的重要環(huán)節(jié)。

在用示波器觀察電視信號(hào)時(shí)，要用分頭電纜連接MDW1889G，要求分頭電纜具備75Ω終端接頭，防止信號(hào)在終端發(fā)生反射。在測(cè)試時(shí)建議連接一臺(tái)電視機(jī)，這樣，用電視機(jī)監(jiān)測(cè)MDW1889G輸出信號(hào)是否正常，如果電視機(jī)屏幕和MDW1889G屏幕上的信號(hào)縮略圖一致，表示MDW1889G信號(hào)輸出正常。測(cè)試框圖如圖4所示，實(shí)際測(cè)試環(huán)境如圖5所示。

圖4 測(cè)試框圖

4 MDW1889G測(cè)試拖尾的方法

液晶顯示屏（LCD）、等離子體顯示屏（PDP） 等新型顯示器件具有薄、大、輕等突出優(yōu)點(diǎn), 在電視機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。然而,其圖像變化的響應(yīng)速度與陰極射線管（CRT） 相比尚有一定差距,從而顯示活動(dòng)圖像時(shí)容易出現(xiàn)邊界模糊、形狀變化和間距變化等種缺陷，“響應(yīng)時(shí)間”及“運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)時(shí)間”指標(biāo)都不能確切和可靠地描述運(yùn)動(dòng)圖像的質(zhì)量，這時(shí)就需要采用“拖尾”指標(biāo)。

圖5 實(shí)際測(cè)試環(huán)境

拖尾（smearing）是指運(yùn)動(dòng)圖像在背景上或背景在運(yùn)動(dòng)圖像上留下殘影的現(xiàn)象。[4]殘影的長(zhǎng)度是拖尾程度最直接的量度，它與物體的運(yùn)動(dòng)速度成正比，其比例系數(shù)與顯示器的自身特性有關(guān)，且具有時(shí)間量綱，稱(chēng)為拖尾時(shí)間。拖尾分為亮拖尾和暗拖尾，亮拖尾是指在暗背景上，亮圖像導(dǎo)致的拖尾現(xiàn)象；暗拖尾是指在亮背景上，暗圖像導(dǎo)致的拖尾現(xiàn)象。一般而言，液晶顯示器的拖尾現(xiàn)象較為嚴(yán)重，作為現(xiàn)在的主流顯示器的重要指標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)其測(cè)量方法，是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。

圖6 暗拖尾的靜置測(cè)試圖形

圖6 是暗拖尾時(shí)間（正）測(cè)試信號(hào)靜止時(shí)的圖形，它是由處于較高亮度L 背景上的30 個(gè)具有相同較低亮度H 的長(zhǎng)方形組成；上、中、下3 個(gè)長(zhǎng)方形組成一個(gè)圖形單元；每圖形單元內(nèi)上、下兩塊左右對(duì)齊，中間一塊與上下兩塊錯(cuò)開(kāi)一定距離，不同單元錯(cuò)開(kāi)的距離是不相同的。10個(gè)圖形單元分成左、右兩組，各5個(gè)單元，圖形單元中間一塊的左邊界與上下兩塊的右邊界分開(kāi)不等的距離（以40像素為單位），系數(shù)分別標(biāo)注在測(cè)試卡的左右兩側(cè)。圖形以同一方向每場(chǎng)均勻移動(dòng)移動(dòng)20個(gè)像素，當(dāng)它們移出右側(cè)邊界的部分，會(huì)再進(jìn)入屏幕的左側(cè)，如此循環(huán)往復(fù)。[4]

測(cè)試時(shí)，MDW1889G設(shè)置如圖7所示。注意：只有在選擇“音視頻同步信號(hào)”、“拖尾測(cè)試信號(hào)”等活動(dòng)測(cè)試信號(hào)播放后，標(biāo)簽頁(yè)界面右下角的“PLAY”鍵才會(huì)才會(huì)變?yōu)椤癙AUSE”鍵，按下“PAUSE”鍵后，信號(hào)暫停，再次按下此鍵，信號(hào)繼續(xù)播放。

測(cè)試時(shí)，注視畫(huà)面上那些移動(dòng)的圖形單元, 如待測(cè)顯示器拖尾時(shí)間是正值的話，各圖形單元的中間亮塊與上下亮塊相互靠近，原間距小的那些圖形單元，甚至相互交錯(cuò)，找到處于交錯(cuò)到分開(kāi)臨界的圖形單元，其對(duì)應(yīng)的系數(shù)乘以場(chǎng)周期（測(cè)試信號(hào)場(chǎng)頻的倒數(shù)），即為測(cè)得的暗拖尾時(shí)間。如各圖形單元不是相互靠近而是相互推開(kāi)，那么拖尾時(shí)間是負(fù)值，需改用負(fù)拖尾測(cè)試卡重新測(cè)量，才能得到正確測(cè)量結(jié)果。負(fù)拖尾測(cè)試卡與正拖尾測(cè)試卡基本相同，僅有的差別是以交錯(cuò)的間距替代分開(kāi)的間距。[7]

圖7 MDW1889G測(cè)試拖尾界面

需要注意的是：這是一個(gè)主觀性很強(qiáng)的測(cè)試指標(biāo)，不同的同學(xué)在測(cè)試時(shí)可能得到不同的結(jié)果。該測(cè)量方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，直接，是國(guó)標(biāo)推薦的測(cè)量方法，測(cè)量精度約2ms。

5 用MDW1889G進(jìn)行音頻測(cè)試的方法

在進(jìn)行音頻測(cè)試時(shí)，MDW1889G作為音頻信號(hào)源，測(cè)試界面如圖8所示。

圖8 MDW1889G音頻測(cè)試界面

在進(jìn)行音頻測(cè)試時(shí)要注意：?jiǎn)我纛l信號(hào)的標(biāo)稱(chēng)值和實(shí)際值是不同的，比如標(biāo)稱(chēng)值2000 Hz，實(shí)際值是1999Hz，詳細(xì)表格見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]，MDW1889G的音頻測(cè)試界面中所標(biāo)為實(shí)際值。

在需要播放音頻信號(hào)時(shí)，應(yīng)先選擇一個(gè)視頻信號(hào)并播放，再用選擇“ 音頻選擇” 標(biāo)簽頁(yè)，或者直接按下“F1”鍵，彈出“音頻選擇”窗口，選擇要選的音頻，選擇并按下“PLAY”鍵后，自動(dòng)播放此音頻信號(hào)，“PLAY”按鍵變?yōu)椤癝TOP”鍵，此時(shí)“A/V指示燈”點(diǎn)亮。按下“STOP”鍵可停止音頻信號(hào)的播放，同時(shí)“A/V指示燈”熄滅。此時(shí)再按下“F1”鍵或選擇“ 音頻選擇” 標(biāo)簽頁(yè)，切換到視頻選擇標(biāo)簽頁(yè)，此時(shí)音頻信號(hào)繼續(xù)播放，之前選擇的視頻信號(hào)繼續(xù)播放。

6 結(jié)束語(yǔ)

MDW1889G具有非常全面的測(cè)試信號(hào)輸出接口，具有良好的人機(jī)界面，在電視機(jī)的測(cè)試中具有重要的價(jià)值，掌握其使用方法和相關(guān)技巧，是電視機(jī)測(cè)試人員的重要技能。

[1]數(shù)字電視國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室（北京）.數(shù)字電視測(cè)試原理與方法.北京：科學(xué)出版社，2012

[2]SJ/T 11348-2006.數(shù)字電視平板顯示器測(cè)量方法[s].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006

[3]SJ/T 11343-2006數(shù)字電視液晶顯示器通用規(guī)范[s].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006

[4]GB/T 26270-2010數(shù)字電視接收設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)[s].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011

[5]北京牡丹視源電子有限責(zé)任公司.MDW1889G測(cè)試信號(hào)發(fā)生器使用說(shuō)明書(shū)［EB/OL］. [2011.4.22].http://www. newpeony.com.cn/.

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[7]徐康興. 電視圖像運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性的參數(shù)選擇及其測(cè)量.現(xiàn)代顯示2008年5月:30-33

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[9]徐康興.運(yùn)動(dòng)圖像拖尾及拖尾時(shí)間的測(cè)量.電視技術(shù),2005年第01期總271期:100-102

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[11]宋燁,鄧桂萍,凌晨.高職院校《電視機(jī)的裝調(diào)與維修》課程教學(xué)改革的實(shí)踐.中國(guó)校外教育,2009年8月:447-448

吳新杰：男，碩士，講師，從事通信技術(shù)和無(wú)線電設(shè)備測(cè)試技術(shù)研究，北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院 工程技術(shù)學(xué)院；

陳晨（1973-），男，浙江省人，碩士，華北油田勘探開(kāi)發(fā)研究院工程師；

于福華（1968-），女，遼寧省人，本科，北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師；

呂殿基（1972-），男，山東省人，碩士，北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院副教授；

付麗琴（1971-）女，山西省人，博士，北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院教授。

Research on Applying MDW1889G in Digital TV Test

Wu Xinjie1,Chen Chen2,Yu Fuhua1,Zhu Meng3,Lv Dianji1,Fu Liqin1
（1.Department of Electronic Engineering, Beijing Institute of Economics and Management, Beijing 102602, China;2.Research Institute of Petroleum Exploration & Development, PetroChina Huabei Oilfield Company, Renqiu Hebei 062552, China;3.Beijing Peony Digital Video Electronics Co. Ltd, Beijing 100083, China）

Digital television technology is developing rapidly. Its technical complexity, business application aspect of depth and breadth is analog TV incomparable. It is very important to master the test technology of digital TV. HDTV video test signal generator MDW1889G has excellent performance and can play an important role in the test of digital TV. In this paper, some main technical indexes of digital TV and the method of using HDTV to test the MDW1889G of MDW1889G are introduced.

Digital television; MDW1889G; Test

TP399-C6

A