标准清晰度系统数字通道质量测试大纲.doc

标准清晰度系统数字通道质量测试大纲

版本
V1.0
拟定日期
2009-12-7
草拟人
王雨
修改记录

1、 测试目的
根据广电总局的行业标准送审稿《标准清晰度电视串行数字视频通道技术要求和测量方法》及其评审会的专家意见，对大洋公司自产的系统进行测试，评估我们能否达标，并针对有色域转换的系统进行有针对性的测试。
2、 测试内容
l 接口特性
l 数据格式要求
l 音视频相对延时
l 数字视频通道的分量视频特性
3、 测试方法、步骤和数据
3.1 接口特性测试
3.1.1 输出接口特性测试
l 测试设备连接框图
视频分析仪
VM700
被测通道
视频信号源
TG2000

l 测量步骤
a) 如上图连接测试设备；
b) 将视频分析仪的输入口用75Ω电阻终接；
c) 将滤波器设为1kHz,在视频分析仪上读出SDI幅度、上升时间、下降时间、上冲、下冲、直流电平偏移、抖动等；
d) 将滤波器设为10Hz，测量此时的抖动。
l 技术要求与测试数据（见表3.1.1）
表3.1.1 标准清晰度电视串行数字视频通道输出接口特性要求
序号
项目
单位
技术指标
实际测试结果
1
幅度
mV
800±80

2
上升时间
ps
＜1500

3
下降时间
ps
＜1500

4
上升时间与下降时间之差
ps
≤500

5
上冲
%
≤10

6
下冲
%
≤10

7
直流电平偏移
mV
-500～500

8
抖动
1kHz高通滤波
UI
≤0.2

10Hz高通滤波
≤0.2

9
反射损耗（5MHz～270MHz）
dB
≥15
暂时无法测试
注： 1UI和0.2UI各相应为3.7ns和0.74ns

3.1.2 输入接口特性测试
3.1.2.1 输入接口最小接收灵敏度
l 测试设备连接框图

l 测量步骤
a) 截取频率特性为1/f1/2、且在270MHz处传输损耗为40dB的视频电缆；(折合接收端幅度为8mV)；
b) 按上图连接被测仪器和设备；
c) 将经过长视频电缆衰减后的信号接入被测通道输入端口；
d) 对于A类通道，在通道输出端口测量误码秒15分钟，若误码秒为零，则该通道最小接收灵敏度符合要求；
e) 对于B类通道，15分钟内被测通道若能输出正常图像，则该通道最小接收灵敏度符合要求。
注：A类通道和B类通道的定义见附录。

3.1.2.2 输入接口最大输入电压
l 测试设备连接框图

l 测量步骤
a) 按上图连接被测仪器和设备；
b) 调节标清视频信号源，使输出的SDI信号幅度达到880mV；（我们测试时信号源使用RBIII板卡，调节输出幅度至900mV）
c) 对于A类通道，在通道输出端口测量误码秒15分钟，若误码秒为零，则该通道最大输入电压符合要求；
d) 对于B类通道，15分钟内被测通道若能输出正常图像，则该通道最大输入电压符合要求。

3.1.2.3技术要求与测试数据（见表3.1.2）
表3.1.2 标准清晰度电视串行数字视频通道输入接口特性要求
序号
项目
单位
技术指标
实际测试结果
1
反射损耗（5MHz～270MHz）
dB
≥15
暂时无法测试
2
输入阻抗
欧姆
75
暂时无法测试
2
最小接收灵敏度
－
当连接到720mV电压的线路驱动器时和通过一个在270MHz上有40dB
损耗，其损耗特性为1/f1/2的电缆连接时，均应能够正确读出数
据

3
最大输入电压
mV
≥880

3.2 数据格式测量
l 测试设备连接框图

l 测量步骤
a) 按上图连接被测仪器和设备；
b) 标清视频信号源输出彩条信号，经被测通道后，接入视音频分析仪；
c) 用视音频分析仪检查信号数据字，确认数据格式。
3.2.1 TRS数据字要求
全场中每一行的SAV和EAV均应符合表3.2.1的位置和数值。
表3.2.1 TRS数据字要求
行号
第1440到1443样点
(EAV)
第1724到1727样点
(SAV)
1到22行
3FF 000 000 2D8
3FF 000 000 2AC
23到310行
3FF 000 000 274
3FF 000 000 200
311到312行
3FF 000 000 2D8
3FF 000 000 2AC
313到335行
3FF 000 000 3C4
3FF 000 000 3B0
336到623行
3FF 000 000 368
3FF 000 000 31C
624到625行
3FF 000 000 3C4
3FF 000 000 3B0
注：表内数据为十六进制。

3.2.2 消隐期中的数据字
在数字消隐期中，不是用于时间基准码或辅助数据的数据字，应为相应于CB、Y、CR、Y信号消隐电平的200h、040h、200h、040h……序列。
3.2.3 辅助数据
辅助数据的格式应符合GY/T 160-2000和GY/T 161-2000的有关规定。
第6、319行的正程期间和第7、320行的逆程期间不能有辅助数据嵌入，在Y信号对应位置填充十六进制040h，在CB、CR信号对应的位置填充十六进制200h。
3.2.4 数据字的有效性
除SAV、EAV、ADF外，全场中任何数据字都不能为十六进制的000h-003h和3FCh-3FFh。
3.2.5 行数
每帧含有625视频行。
3.2.6 每行数据字数量
每个视频行含有1728个样值。
3.2.7 测试数据（见表3.2.2）
表3.2.2 数据格式测量数据表
序号
项目
结论（填写“合格”或“不合格”）
1
TRS数据字

2
消隐期中的数据字

3
辅助数据

4
数据字的有效性

5
行数

6
每行数据字数量

3.3 音视频相对延时
l 测试设备连接框图

l 测试信号
视频由黑场向白场、音频由静音向高电平同步跳变的信号，白场视频和高电平音频信号持续时间为0.5秒，黑场和静音信号持续时间为4.5秒，一个完整信号的周期为5秒。
l 测量步骤
a) 如上图所示连接测量设备；
b) 视频信号源输出音视频相对延时测量信号；
c) 音视频相对延时测量信号经被测通道后，由视频分析仪测量出音视频相对延时。对于B类通道，要求采集成压缩格式并对其重新制作打包后再输出；
d) 是否应遍历测试各种压缩格式、视频特技下的延时指标？（请朱宇发表意见）
l 技术要求与测试数据（见表3.3.1）
表3.3.1技术要求与测试数据
序号
项目
技术要求
测试数据
1
音视频相对延时
+20～-60（以视频为基准，声音超前为正，滞后为负）

3.4数字视频通道的分量视频特性
l 测试设备连接框图

l 测试信号
Ø 彩条信号
应为符合GB/T 18472－2001中规定的数字彩条。
Ø 正弦平方波和条脉冲信号
该信号主要用于测量通道的线性失真，Y通道由2T、4T、10T和条脉冲组成，CB和CR通道由4T和10T脉冲组成。其波形见下图。

Y通道 CB通道 CR通道
Ø 多波群信号
该信号主要用于频域法测量视频线性失真中的幅频特性。Y通道信号由0.5 MHz、1 MHz、2 MHz、3 MHz、4 MHz、5.75MHz六段组成一组正弦波，幅值为420mV，建立在一个直流平台上，基准电平分别为140mV和560mV（峰峰值为420mV）；CB和CR通道信号正弦波群的频率分别为0.5MHz、1MHz、1.5MHz、2MHz、2.75MHz，幅值为±210mV，双极性。其波形见下图。

Y通道 CB通道 CR通道

Ø 斜波信号
该信号用于测量通道的信杂比，斜波叠加在一定的直流电平上。 其波形见下图。

Ø 阶梯波信号
该信号用于测量三个通道的非线性失真。Y通道是一个平均图像电平可变的五阶梯信号，CB和CR通道平均图像电平等于零，是双极性的阶梯波信号，其波形下图。

Y通道 CB通道 CR通道

Ø 蝴蝶结信号
该信号用于检查通道间的时延差。测试信号有两个频率差很小的正弦波组成，分别加至亮度通道和色差通道。Y通道是一个在350mV直流台阶上的500KHz正弦波串，幅度峰峰值为700mV；B-Y和R-Y通道是双极性，在零直流分量上的502KHz正弦波串，峰值为±350mV。

l 测量步骤
a) 如上图所示连接测量设备；
b) 视频信号源输出标准彩条信号、多播群信号、五阶梯信号、斜波信号、蝴蝶结信号、正弦平方波信号等；
c) 上述信号直接送至数字视频波形监视器，对测试链路进行校准；
d) 上述信号经被测通道后，由数字视频波形监视器解码，在视频分析仪上读出输出幅度、幅频特性、非线性失真、信杂比、延时和K系数等。
e) 是否应遍历测试各种压缩格式、视频特技下的指标？（请朱宇发表意见）

l 技术要求与测试数据
Ø A类通道技术要求
通道输出端与通道输入端的所有正程数据应完全一致，24小时（短期测量时可采用15分钟）内误码秒数为零。
Ø B类通道技术要求（见表3.4.1）

表3.4.1 B类通道技术要求（甲级）
序号
项目
单位
技术指标
Y
CB
CR
1
介入增益
dB
±0.1
±0.1
±0.1
2
幅频特性
dB
±0.2
±0.2
±0.2
MHz
0～5.75MHz
0～2.75MHz
0～2.75MHz
3
非线性失真
%
≤1.5
≤1.5
≤1.5
4
信杂比
dB
≥56
（100KHz～5MHz）
≥56
（100KHz～5MHz）
≥56
（100KHz～5MHz）
5
K系数
%
≤1
≤1
≤1
6
色亮时延差
ns
—
±10
±10
7
彩条信号矢量相位误差
度
±３

Ø B类通道测试数据（见表3.4.2）
表3.4.2 B类通道测试数据
序号
项目
单位
技术指标
Y
CB
CR
1
介入增益
dB

2
幅频特性
dB

MHz
0～5.75MHz
0～2.75MHz
0～2.75MHz
3
非线性失真
%

4
信杂比
dB

MHz
（100KHz～5MHz）
（100KHz～5MHz）
（100KHz～5MHz）
5
K系数
%

6
色亮时延差
ns
—

7
彩条信号矢量相位误差
度

附录：标准清晰度电视串行数字视频通道的分类
按照通道特性和测试要求的不同，可以将标准清晰度电视串行数字视频通道分为A、B两种类型。
A类通道为不经过任何视频信号变换（如比特变换、压缩编解码、色域变换等）的通道，通道输出端与通道输入端的所有正程数据应完全一致，这种类型的通道由于不经过视频信号处理过程，图像质量应没有任何损伤。
A类通道的典型结构示例见图A.1。
视
频
分
配
器
视
频
矩
阵
切
换
台
应
急
开
关
视
频
分
配
器

图A.1 A类典型通道示意图
B类通道为带复杂视频信号处理（如比特变换、压缩编解码、色域变换等）的通道，通常为网络制作通道、硬盘播出通道、网络制播通道等。这种类型的通道由于经过了压缩编解码或色域变换等处理，图像质量受到损伤。
B类通道的典型结构示例见图A.2和A.3。
B类后期制作通道示意图见图A.2。
视
频
采
集
设
备
制
作
设
备
1
视
频
输出设备
制
作
设
备
2
制
作
设
备
N
视
频
分
配
器

图A.2 B类后期制作通道示意图
B类制播通道示意图见图A.3。
视
频
采
集
设
备
制
作
设
备
1
存储设备
制
作
设
备
2
制
作
设
备
N
转码服务器
播出服务器
播出切换台
应急开关
视
频
分
配
器

图A.3 B类制播通道示意图

视频采集设备是指录像机和上载工作站等设备；制作设备是指录像机、非编工作站等设备。

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