關于標清數(shù)字電視播出系統(tǒng)通道技術指標測量的若干問題

【摘要】電視設備自模擬過度到數(shù)字化時代，數(shù)字編錄設備不斷涌現(xiàn)，電視中心模擬播出系統(tǒng)被不斷優(yōu)化，針對標準數(shù)字電視播出系統(tǒng)通道技術指標展開測試較為重要，能保證電視播出安全?；诖?，本文分析數(shù)字電視通道技術指標測量的方法及數(shù)字電視播出系統(tǒng)通路眼圖測試，并對數(shù)字電視通道技術指標測量可能出現(xiàn)的問題進行探究。

【關鍵詞】標清數(shù)字電視;播出系統(tǒng);通道技術;測量

我國廣電總局宣布電視中心播出系統(tǒng)數(shù)字播出通路的相關技術標準，將Rec.ITU-RBT.656中信號作為參數(shù)依據(jù)，建設質量較為明顯，但該標準中對抖動指標具有較高的要求，還需根據(jù)相關標準進行測試，從而滿足系統(tǒng)工作要求。

1. 相關概念界定

1.1 數(shù)字電視播出系統(tǒng)

標清數(shù)字電視播出系統(tǒng)通過制作及放像、中心控制、傳輸?shù)攘鞒探邮罩笜?。此系統(tǒng)中的中心播控及解調設備類似，中間設備存在較大程度的差異，比如，電纜及光纜、微波等方式，測試階段劃分前級、中間級及后級，將解調及發(fā)射規(guī)劃為一個部分，主要是由于該部分是不可分離的測試段。將某省電視播出系統(tǒng)運行技術標準作為依據(jù)，通過表2表示中控及發(fā)射、光端機技術標準，光端機的音頻范圍為50Hz-15kHz。

在標準數(shù)字電視播出系統(tǒng)中，每個頻道主/備路信號采取獨立對稱的通道模式，頻道的備信號通過采取典型通道連接模式，其中包括硬盤信號HD及跳線1、視分1及跳線2、PGM切換臺、跳線3、音頻處理器、視分2、跳線5、A，B2X1開關、跳線6、視分3、跳線7，網(wǎng)絡分析儀構成，跳線為75歐終接。因此，在測試過程中需觀察該通道的情況。感覺困惑的測量情況上通過反射損耗及輸入、輸出這一指標體現(xiàn)。其他指標則根據(jù)GY/T243-2010標準。測量反射損耗通過設備網(wǎng)絡分析儀完成工作。

1.2 數(shù)字電視主要測量技術指標

數(shù)字電視主要的測量指標中，將系統(tǒng)指標及分段指標的關系分清，若每段指標為甲級，系統(tǒng)指標并非甲級，系統(tǒng)構建需要多個環(huán)節(jié)，部分指標疊加，部分指標相互補充。若想使系統(tǒng)指標達到需求的標準，需要對每個任務指標進行測試，保證系統(tǒng)達到規(guī)定標準。中心及發(fā)射行業(yè)有一定標準，但中間傳輸沒有標準，只能根據(jù)廠家的規(guī)定，因此，還需為中間傳輸制定標準。在伴音通道中，標準電平為0dB，在表2中能觀察到，需要在解調器輸出端檢測信雜比，中控輸出信雜比標準為70dB，噪聲功率為0.1nW，中控輸出經(jīng)傳輸及發(fā)射、解調后噪音功率會不斷擴大。若發(fā)射機為60dB，系統(tǒng)指標往往無法達到60dB，但每段能達到64.8dB，系統(tǒng)中的中控能達到標準，可分攤發(fā)射機的任務，中間段需達到64.8dB，但目前國產(chǎn)的光纜設備無法達到該標準，還需結合進口的設備，從而滿足使用標準。

2. 數(shù)字電視播出系統(tǒng)通道技術指標測量的方法

2.1 眼圖測試

電視信號在數(shù)字設備和電纜傳輸?shù)奶幚碇?，便會產(chǎn)生抖動和誤碼、失真、噪聲等不良反應，因此需要展開測量工作?；跀?shù)字信號角度出發(fā)，從某種程度上講由0和1構成的碼流，利用編碼展示信號的幅度變化。在處理信號和傳輸信號的過程中，若不存在誤碼，并不會對數(shù)字信號的質量產(chǎn)生較大的影響。若傳輸?shù)木嚯x比較長，失真比較大，信噪比低，便會降低信號質量，不會產(chǎn)生解碼。眼圖主要是數(shù)據(jù)流在示波器中觀察獲取，受到多次掃描等多方面的影響，導致不規(guī)律跳動出現(xiàn)重疊，從而接近方波形狀，（詳情見圖1）。

通過圖一發(fā)現(xiàn)眼圖主要參數(shù)包括：①幅度：眼圖底線和平頂處的數(shù)值;②抖動：數(shù)字信號在理想位置偏離的時間;③下降時間和上升時間：主要包括20%至80%的時間。

2.2 系統(tǒng)測試基本類型

系統(tǒng)測試主要包括SDI測試、增強測試。①增強測試：對于數(shù)字電視通道來講，在設計與日常工作中應該掌握系統(tǒng)最大裕量。方法是轉變數(shù)字信號一個參數(shù)或者多個參數(shù)，直到圖像變化，參數(shù)改變量便是系統(tǒng)裕量測定值。因此，為達到系統(tǒng)強化測試目標的根本方法為加接電纜，直到產(chǎn)生誤碼，系統(tǒng)崩潰。加接長度便是系統(tǒng)的極限值，這是強化測試的根本目的。②SDI測試：SDI測試是測試電纜均衡器，測試信號是以一種比較特殊的信號，被稱為“SDI檢測場”，信號可稱作“病態(tài)信號”。

3. 數(shù)字電視播出系統(tǒng)通路眼圖測試

在對數(shù)字電視播出系統(tǒng)通路眼圖進行測試的過程中，可以從以下兩個方面展開研究：

第一，數(shù)字通道模擬。數(shù)字信號在傳輸過程中需要避免出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象，在模擬通道中的信號需要保證模擬信號幅度在一定的范圍之內，進而保證最終的信號傳輸質量。雖然信號質量與信號幅度之間并不存在直接影響，但是二者之前仍然存在一定的聯(lián)系，針對這一現(xiàn)象，則需要重點控制信號幅度，使其在標準的范圍之內，降低誤碼現(xiàn)象的發(fā)生概率。在檢測的過程中，采用模擬的方式能夠對數(shù)字單次信號的幅度以及跳變間隔進行模擬，其中眼圖參數(shù)具有較強的敏感性，所以會產(chǎn)生失真的效果。但是當數(shù)據(jù)流過零點之后，完成解碼之后仍然會形成與原有信號相同的再生信號。

第二，眼圖測量的實際操作。首先，對信號進行測試，根據(jù)國際標準GB/T14857-1993《演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)規(guī)范》等標準，對數(shù)據(jù)流信號進行測試，其中主要包括定時基準信號以及輔助信號，其中標準幅度為L=800mV，單位時間的間隔為1UI=3.7ns。其次，選擇測量儀器，選擇具有SDI接口以及能顯示國際標準定義的眼圖示波器進行操作。最后，對數(shù)字信號進行測量，對數(shù)字信號源以及數(shù)字信號發(fā)生器進行處理，接入相應的數(shù)字播出通路，在此基礎上，利用波形監(jiān)視器以及視頻信號分析儀，對各個監(jiān)測點中的眼圖情況和數(shù)據(jù)情況進行觀察。

4. 數(shù)字電視通道技術指標測量可能出現(xiàn)的問題

標清數(shù)字電視播出系統(tǒng)通道技術指標實際測量過程中，首先根據(jù)說明書、實際情況進行連接，測試輸出接口反射指標。經(jīng)測試結果顯示，80MHz-10080MHz之間頻點處，存在低于15dB反射損耗的情況，且最低處已經(jīng)達到4dB。導致這一情況出現(xiàn)的原因很可能是由于在未進行信號輸出的情況下，切換臺與2×1開關出現(xiàn)黑場輸出的情況，從而影響了測試結果的準確性。因此，本次測試針對這一情況進行調整，將跳線2、3與跳線5、6進行短接，再次進行測試。測試結果顯示，雖然與其他位置相比80MHz-10080MHz之間的頻點反射損耗數(shù)值仍過低，但未出現(xiàn)小于15dB的情況，測試結果滿足要求。

其次，本次實驗還對某品牌切換臺的輸出反射損耗進行了單獨測試。測試結果顯示，正常開機情況下該品牌切換臺在80MHz左右頻點處存在反射損耗小于15dB的情況?；谶@一結果本次測試做出適當調整，將原本連接于切換臺PGM的輸出視頻連接線進行改接，將其連接到播出板卡上。再次測量時，發(fā)現(xiàn)測量結果與上次相同，并未出現(xiàn)明顯變化。為此，裝置連接再次進行調整，首先，將輸出視頻連接線接回原來位置，即切換臺PGM的BNC接口上;其次，撥動Bypass開關，將其調整為“NO”的狀態(tài);最后，選取75Ω電阻，將其連接在播出板卡的輸出端BNC上。此次測量結果顯示，各頻點的反射損耗恢復正常狀態(tài)，均大于15dB，測試結果滿足要求。

最后，本實驗某品牌2×1開關的輸出反射損耗進行單獨測試。測試結果顯示，當處于正常開機的情況下，2×1開關于100MHz左右的頻點位置存在小于15dB反射損耗的情況。為此，本次實驗將2×1開關的輸出端接于VM700T上，結果顯示2×1開關的輸出端仍存在黑場信號輸出的情況。

結束語：廣播電視是人們精神娛樂、信息獲取的重要途徑，新媒體時代背景下，面對諸多媒體的沖擊，電視臺節(jié)目播出質量的提升是保證其穩(wěn)定發(fā)展的重要措施。為此，本文基于《電視中心播控系統(tǒng)播出通路技術指標》對數(shù)字電視通道技術指標測量的方法、數(shù)字電視播出系統(tǒng)通路眼圖測試進行分析，并以某品牌為例，對其輸出反射損耗進行測試，找出數(shù)字電視通道技術指標測量過程中可能出現(xiàn)的問題，以此電視行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：袁長斌，男，漢族，安徽合肥人，高級工程師。多年從事廣播電視傳輸發(fā)射、監(jiān)測、管理工作。