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浅谈数码电视及其丈量

电讯管理局局长已于二零零七年六月四日宣布,香港的数码地面电视服务会采用国家制式作为标准。两家免费电视广播机构,即亚洲电视和无线电视

电讯办理局局长已于二零零七年六月四日宣告,香港的数码地上电视服务会选用国家制式作为规范。两家免费电视播送组织,即亚洲电视和无线电视将于二零零七年末之前打开数码及仿真电视的同步播送。其实,数码电视咱们并不生疏,本地一切收费电视营办商现已透过有线,卫星和宽频网络供给数码电视。仅仅香港要达致全面数码播送,地上电视播送组织有必要推出数码地上电视服务。政府拟于二零一二年停止模仿播送,但会视进一步的商场和技能研究结果而定。结合笔者对数码电视及其丈量技能的了解,简略介绍给咱们参阅。

1、 数码电视

所谓数码电视,应该是电视的全进程中,其视、音频都是数码信号,包含摄制、剪接、修改、存储、播映、传输、接纳。也就是说,电视节目从摄像开端就是数码视音频信号,一直到用户的电视机收到的也是视音频数码信号,用户用数码电视机收看电视节目。

因为数码电视信号在传输进程中会遇到各种不同的状况,有必要采纳相应的对策,即选用不同调制方法,故有数码卫星电视、数码有线电视、数码地上电视之分。不管那种数码电视它对视音频信号都要进行编码、紧缩、复用、最大的差别是调制方法不一样。

数码电视较仿真电视有许多长处。首要,数码拍摄清晰度大大提高,它能够供给高清晰度节目;数码电视信号在传输进程中抗搅扰能力强;数码电视信号是通过紧缩后再传输,因而它占用的频带窄,如曩昔 8MH 带宽传一个电视摸拟节目,数码电视可传送6 ~ 8 个节目。在数码电视传输网络中,不只能够打开传输数码电视事务,并且能够打开各种增值事务,如视频点播、远程教育、电子商务、宽带上网等等。

2、数码电视规范

数码电视是一个巨大的体系,在设备出产、装置、调试、保护中都应遵从必定的规范,才干顺畅地推动数码电视事务。

2.1、 国际上的数码电视规范

现在国际上首要有三个数码电视规范,它们是欧洲的 DVB 、美国的 ATSC 、日本的 ISDB 。日本的 ISDB 是依据 DVB ,因而有人以为国际上首要有两种规范,即 DVB 和 ATSC 。

欧洲的 DVB 规范分为三个部分:

卫星数码电视为 DVB-S ,选用正交键控调制( QPSK )

有线数码电视为 DVB-C ,选用正交起伏调制( QAM )

地上数码电视为 DVB-T ,选用正交频分复用调制( COFDM )

DVB 规范具有较多长处,因而国际上数码卫星电视和数码有线电视准则上都选用欧洲的 DVB 规范。在不合比较大的地上电视方面,DVB-T 和 ATSC-T 竞赛比较剧烈,我国也自行研究出自己的国家制式地上数码电视规范,即GB20600-2006《数字电视地上播送传输体系帧结构、信道编码和调制》。

2.2、 香港的数码地上电视规范

在商场主导的准则下,无线和亚视在进行了许多严厉的实验和香港实地电视播送测验后,以为国家制式测验作用满足,均主张政府选用国家制式作为香港的数码地上电视规范。电讯办理局局长已于二零零七年六月四日宣告,香港的数码地上电视服务会选用国家制式作为规范。

数码地上电视的发射站方面,慈云山站于2007年启播,覆盖率达40~50%,飞鹅山、金山、青山、九龙坑山及南丫岛站将于2008年启播,覆盖率将到达75%,其他二十三个发射站将于2011年前接连完结,终究覆盖率到达99%(有关数码地上电视方面的概况读者可参阅政府网址http://www.ofta.gov.hk/zh/broadcast/tv-digital.html)

3、 数码电视测试参数

较仿真电视来说,数码电视测试参数大都是数码信号,尽管其表现出来的依然是图画和声响,但其测验在仿真电视根底上添加了许多新的概念和参数。

数码电视参数丈量

3.1、功率POWER

在仿真电视信号中是以图画载波和伴音付载波组成的复合电视信号,它的巨细是以图画载波行同步的信号峰值电平来表明。可是,在数码电视中传输的是脉冲信号,在曩昔的 8MHz 频带内有许多脉冲信号,咱们是将它当作一个噪声频谱,用噪声功率的概念,以每赫噪声功率给予积分的方法求得所谓频道功率,常用dBμv为单位来表明,咱们常称之为数字平均功率电平,简称数字电平或数字功率。

3.2、 误码率 BER

误码率 BER 的界说是误码的比特数与传输的总比特数之比。误码的本质与信号的信噪比( S/N )有关,是信号遭到噪声、脉冲颤动,工业搅扰及突发信号(如雷击)的影响,因而咱们能够由丈量噪声(信噪比)算出 BER 。按 TR10129 规范界说为一个小时传输少于1个误码,关于 64QAM 来说,BER 小于10-4。

3.3、 调制过失率 MER

调制过失率 MER 是信号抱负的向量起伏和与信号过失向量起伏和之比,以 dB 表明。这儿所说的过失向量起伏是指信号能遭到噪声搅扰的总和。咱们知道,在仿真电视中,其信号遭到的各种搅扰是直接影响到电视质量,如白噪声使图画直接发生雪花,沟通声直接引起图画发生翻滚等等。因而咱们在仿真电视规范中拟定了丈量这些搅扰信号的规范参数,如 C/N 、 CSO 、 CTB等。可是,因为在数码电视信号均是以脉冲信号传输,这些搅扰信号并不直接影响图画质量,最直接的影响的是误码,由此而发生马赛克或许断线(信号终断),在这儿咱们是将这些搅扰信号通通当作是噪声或许无用信号,称之为广义噪声,可是这些噪声并不必定使信号误码, MER 应是表征没有误码时信号的质量,即正常作业时广义噪声搅扰状况。咱们能够此来审定数码电视信号图画质量。如 64QAM 的数码电视信号在 23 ~ 24dB 图画就会出马赛克, 23dB 以下会随时断线 , 乃至无法收看,在 25dB 以上图画就正常,考虑到体系稳定性和丈量过失,因而 DVB-C 规范要求 MER 大于 27dB 。

3.4、 星座图 Constellation Diagram

星座图是因为数码电视信号都是选用正交调制,那么两组信号就会在坐标图上有相应的方位,构成所谓星座图。关于抱负的信号来说,在其星座图的相应方框图内只要一点。如前所述,电视信号总是遭到广义噪声影响,假如咱们屡次取样下来,那么它就不是一点而是有许多取样点构成的一离散的小云团,如上图所示,依据星座图的形状咱们能够调查出这些所谓广义噪声的特性,然后得知噪声来历,以便对设备或传输网络采纳相应措施,削减相应噪声,扫除行将引起误码的毛病。

星座图

3.5、 突发噪声

因为数码电视设备,传输网络(包含卫星、地上传输和有线传输)会遭到周围的脉冲信号,雷击等的搅扰。这种搅扰的特点是脉冲延迟时间很窄,但起伏较大,关于仿真电视来说,它是直接影响到图画,但因为人的视觉较愚钝,不易发现,而关于脉冲信号来说,就是直接发生误码。因而对突发噪声的测验十分重要,现在大都选用频谱剖析或时域剖析来进行。

4、数码电视测量仪器

在数码电视研发、出产、开发、装置、保护、修补进程中需求选用许多的测验仪器,现在数码电视丈量的仪器首要有以下几大类:

4.1、数码电视信号源

1)、数码电视规范信号源

这种规范信号源是发生规范的数码信号供测验,它是按不同的调制方法 ( 如 DVB-T 、 DVB-C 、 DVB-S ) 和制式 ( 如 PAL 、 NTSC 、 SECAM ) 发生测验信号,它们能够有静止图画,也能够有活图画。

数码电视信号源GV998

2)、数码电视测验信号源

这种信号源不只发生规范数码电视信号,并且在规范信号上加上仿真的噪声,来改动信号质量,获取不同 MER 的数值。这关于机顶盒出产的断定十分有用。

3)、码流发生器

码流发生器是发生 MPEG2 的码流,具有 MPEG2 信号的记载和播映功用,供给高清数码电视( HDTV )信号,含视频、音频、和其它数据 ( 如图文、伪随机码 )。仪器自身就具有规范静止图画和接连活动图画信号,也能够依据用户需求录制你所需求的数码视音频信号,自行界说或修改再行作为测验码流输出。

4.2、码流剖析仪

码流剖析仪首要是按数码电视规范进行,如DVB 按规范过失优先级分三类进行,实时测验剖析或离线剖析。一起要对码流协议、码流结构、 S1表格信息剖析, EPG 节目攻略、 码率测验、时钟 PCR 剖析、 QAM 剖析等。

4.3 、数码电视视音频剖析仪

从电视的视点来说,人们寻求的电视应获得杰出的视音频作用,在这一点上,不管是数码电视或仿真电视其技能指针是共同的,不同者仅仅数码电视要求更高了。

4.3.1 波形监示器和向量监示器

波形监示器是全帧显现视频信号波形,一般可显现全帧一行或两行,或许一起显现两场同行。

向量监示器用以显现电视信号的向量特性,可在显现屏上以刻度读出微分增益、微分相位。也能够对音频信号进行测验,在屏幕上读出音频立体声的相位差。

波形监示器和向量监示器可成为独立的两种仪器,也能够组合成一个仪器,这样更发挥作用,即向量 / 波形监示器。它不只可有以上功用,还可添加一些功用,一般具有波形显现、向量显现、图画显现、立体声响频显现、时间码相位和起伏显现、 SCH 和五颜六色成帧显现等。这是在视音频测验中用得最多的仪器。

4.3.2 视音频信号剖析

这种仪器一般是以视频剖析为主,但也兼容音频信号的测验,直接丈量视频方针、微分增益、微分相位、色度 / 亮度增益、色度 / 亮度相位、频率响应、信噪比、群时延、亮度非线性、白条起伏、同步起伏、色同步起伏等等。有的也具有波形监示器和向量监示器功用。

还要阐明的是关于数码电视信号来说,它传输的是数码信号,因而有必要有规范译码器,使传输的数码流变成 SDI 视音频数码流,视音频测验仪才干测验,假如视频剖析仪只能丈量仿真信号,那么还有必要通过 D/A 变换器。当然,假如是以测机顶盒的输出视音频信号就不会有这些费事,因为那已是仿真音视频信号。在新面世的视音频剖析仪中,一般都能直接丈量数码电视信号和摸拟电视信号。

4.4 、数码 / 仿真电视信号剖析仪

关于数码电视信号的测验剖析,不管是发射端(前端),或是客户端、以及传输进程中的各个环节,都有必要进行监测,不同的测验场合,对其精度、测验项目是不同的。因而测验仪器厂家开发了各种测验仪器,习惯不同场合。

4.4.1 数码 / 仿真电视剖析仪

这种仪器现在都是以 DVB-C 、 DVB-S 、 DVB-T 规范为主(以下简称 DVB ),它是以 DVB 要求的指针作为丈量方针,如功率、 BER 、 MER 、星座图等。为了习惯当时模仿数码过渡的需求,特别是 CATV 传输进程中仍需对模仿的指针进行测验,故这些仪器依然有仿真的首要测验指针,如频道扫描、频谱剖析、斜度、C/N 、 V/A 、 CSO 、 CTB等。许多仪器都特别注重对侵略信号的测验,这是因为突发的侵略信号对数码信号影响更为重要。

4.4.2 数码 / 仿真电视频谱图画场强仪

这种仪器是欧洲人的规划思维,他们以为,关于工程上的数码电视信号丈量,对其指针而言,只需测首要方针电平表、 V/A 、 C/N 、 BER 、 MER 、星座图。而十分重要的是看数码电视 / 仿真电视的图画,电视图画好了什么都会好。再则是频谱剖析,包含全程频谱剖析和带内、带外频谱,这样能够对信号质量进行剖析,并可调查噪声状况和侵略信号。

数码电视频谱图画场强仪PRE II+

4.4.3 场强测验仪

业界所说的场强测验仪实践是电视信号电平表。这是许多用于现场测验的仪器,它一般具有频道扫描、仿真电平、数码功率、 V/A 、 C/N 丈量即可。它的特点是用量大,携带方便,最好是掌上型,丈量方针最好有“合格 / 不合格”断定。

数码电视信号频谱

4.4.4 频谱剖析仪

频谱剖析仪是将信号在频谱轴上打开的一种所谓频域测验,严厉地说,上述仪器都是以频谱剖析仪为根底,经丈量后导出各种技能参数。

本文是从丈量的视点扼要论述了数码电视规范、数码电视的首要参数和丈量仪器等内容,限于篇幅有限,不再进一步具体讨论。期望本文的介绍对咱们有所协助,有问题或主张可与笔者沟通

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