数字电视测量技术复习指导【整理后】.doc

数字电视测量技术复习指导
第一章 视频测量概念（10％）
1． 视频质量测量概念（主观评价、客观测量、直接测试、间接测试、不停播测试、停播测试的概念），视频测试信号与各概念对应关系。
1.主观评价：根据观看者提供的图像质量意见得出的测量结果。
2.客观测量：借助仪器，使用人工手段读取测量结果或者利用数学算法自动得出测量结果。
3.直接测试：使用有一点意义的图像素材进行测试，通常也称为图像质量测试。
4.间接测试：使用专门设计与图像具有相同格式的测试信号进行测试，也称为信号质量测试。
5.不停播测试：通过直接评价节目素材或间接测量节目素材中插入的测试信号进行测量。
6.停播测试：使用适当的测试场景进行直接测试，或使用全场测试信号进行非直接测试。
2． 主观评价的一般要求（1～7各方面基本要求）。
1、观看条件
• 实验室观看环境：用于检查电视系统
• 家庭观看环境：用来评价用户终端质量
2、信号源
信号源作为被测试系统的输入提供直接的参考图像。信号源应具有所用制式的最佳图像质量，在显示的一对图像中的参考图像上应避免出现缺陷，这样有助于获得稳定的测试结果。
3、测试素材选择
不同的主观评价项目需要使用不同类型的测试素材
4、观看员（不少于15人）
• 非专业观看员：涵盖不同性别、年龄、职业、民族、文化层次。
• 专业观看员：具有电视专业知识、从事电 视专业工作的人员。
5、评价测试程序（不超过半小时）
• 说明示范阶段：详细正确地介绍测试方法和存在的质量损伤类型，并进行
评价示范显示。
• 评价打分阶段
6、评分制和评分等级
• 质量制：从被测图像综合质量的优劣出发进行评分，适合于多种失真和干扰同时存在时对图像进行评定。
• 损伤制：根据图像质量的受损程度对被测图像进行主观评价，适合于单项失真造成的图像损伤的情况，也可用于多项失真场合。
• 比较制：将被测图像进行比较，给出相对性的评分，适合于对两个系统、两种制式的质量进行优劣判断。
7、数据统计及结果分析和表达

第二章 数字电视模拟域测试（50％）

2.3基本参数测量
1． 反射损耗是衡量电视设备间阻抗匹配的一项重要指标（阻抗大小、常用的测试信号，延时电缆法测量反射损耗的一般过程）。
标准视频传输电缆的特性阻抗也为75Ω 。
常用的测试信号：
反射损耗的测量
对延时电缆长度的选择，应保证使反射波与入射波分开。对于166ns半幅宽的2T脉冲，电缆延时量约为每20cm延时1ns。2T脉冲由始端到终端再反射回始端，因此从始端测量每10cm便可得1ns延时量。则电缆长度只需要
10cm×166＝16.6m以上便能分开入、反射波。考虑电缆过长会增加电阻衰耗，一般取20m左右即可。
测量时先将电缆终端与被测设备分离（开路），测出全反射幅度 ，再将电缆终端与被测接口连接，测出反射波幅度 ，代入反射损耗公式即可。注意此处并没有用入射波幅度 ，但由于信号在入射及反射过程中受到电缆电阻的损耗，这是与被测设备的反射损耗无关的，应予以排除，因此要用终端开路的全反射波 作为入射波的幅度值。
2． 介入增益是反映视频通道输入输出电平比例关系的指标（平均图像电平定义）。
平均图像电平APL（Average Picture Level） 行有效期间图像信号幅度的平均分量在整个帧周期（不包括行、场消隐间）内的平均值，并以亮度信号幅度标称值的百分数来表示。【87.5%，50%，12.5%】
3． 视频杂波及信杂比（杂波信号的分类，之间的区别，及测试公式的区别）。
★随机杂波：系统内部固有的，不可消除。
★干扰：外部特性，通过一定的方式可抑制或消除。
1. 连续随机杂波：
2. 电源干扰：
3. 单频干扰：
4. 脉冲干扰：
5. 串扰:（指来自其他电视通道的串扰）：
亮度信号幅度的标称值70mv

2.4视频非线性失真

1．非线性失真（概念，测试分类以及测试与APL关系）

4类失真：
1. 亮度非线性失真
2. 色度信号对亮度信号的交调失真
3. 微分增益失真（DG）
4. 微分相位失真（DP）
5. 色度信号增益的非线性失真
6. 同步信号的静态非线性失真

2．亮度非线性失真（常用测试信号，测试波形变化）
亮度非线性失真测量：
测试信号：采用三种平均图像电平的阶梯波信号D，送至被测通道的输入端作为测试用信号。
测试方法：根据送入的测试信号，亮度信号非线性失真即表现为经过被测通道后的阶梯高度的变化。

3．色度信号对亮度信号的交调失真（常用测试信号，信号形成原理，测试波形的变化形式）
交调失真测量：
测试信号：采用10T调制的副载波信号F1和条脉冲调制的副载波信号G1或三电平色度信号G2。
测试方法：在输出端，经抑制副载波后，测量亮度信号在G1（或在G2的最后部分）处的幅度（b5）和其后没有G1（或G2）处的幅度（b6）

4． DG/DP（概念，常用测试信号）
将恒定小幅度的色度副载波叠加在不同电平的亮度信号上，并加至被测通道的输入端，当亮度信号从消隐电平变到白电平，而平均图像电平保持在某一特定值时，输出端副载波幅度的变化称为微分增益失真。
微分增益失真测量：测试信号：采用阶梯波叠加副载波信号D2加至被测通道输入端作为测试用信号。
将未经相位调制的恒定小幅度色度副载波叠加在亮度信号上，并加至被测通道的输入端，当亮度信号从消隐电平变到白电平，而平均图像电平保持在某一特定值时，在输出端副载波的相位变化称为微分相位失真。
微分相位失真测量：测试信号：采用阶梯波叠加副载波信号D2加至被测通道输入端作为测试用信号。

5． 色度信号的非线性失真（常用测试信号）
色度信号增益的非线性失真测量：
测试信号：采用三电平色度信号G2作为测试用信号。

2.5视频线性失真

1．线性失真（概念、测试分类）。

2．幅频特性（常用测试信号）。
幅频特性失真测量：
测试信号：采用单频正弦信号，带消隐的扫频信号或多波群信号，多脉冲信号作为测试用信号。
3． 群时延特性（概念）。
从场重复频率至系统标称截止频率的频带范围内，在被测通道输入和输出之间的群时延相对于基准频率（100~250kHz）的群时延变化，称为群时延特性。群时延以纳秒（ns）为单位。
所谓群时域也就是相位对频率的导数（dΦ/dω）。
4． 时域测量（信号波形失真对图像主观损伤的分类，K系数评价法）。
长时间波形失真；场时间波形失真（场倾斜）；行时间波形失真（行倾斜）；短时间波形失真
过冲失真：过冲失真主要反映的是标称视频带宽外的幅频和相频失真情况。
亮度信号线性失真K系数评价法：
场时间波形失真K50；行时间波形失真Kb，2T正弦平方波与条脉冲之幅度比Kpb；2T正弦平方波失真Kp；2T正弦平方波失真Kp

5． 色亮不等性（常用测试信号，测试信号形成原理，根据色－亮不等性底线失真的波形判断色度亮度增益、时延关系）。
把一个具有规定的亮度和色度分量幅度的测试信号加至被测通道的输入端，输入和输出之间色度分量和亮度分量的幅度比的改变为色度－亮度增益差。
测试信号：测试的亮度基准信号选择正弦平方脉冲，色度信号就是该亮度信号调制的副载波信号。将这两个信号线性相加，因为它们之间幅度和时间关系正确，则已调波形的下半瓣恰好消失，底线平滑。
把一个亮度分量和色度分量在幅度和时间上都有确定的关系的复合全电视信号加至被测通道的输入端，在输出端，如果亮度分量与色度分量两个波形的相应部分在时间关系上与输入端不同，则称此变化为色度－亮度时延差。
测试信号：把副载波填充的10T正弦平方脉冲信号送到被测通道输入端作为测试用信号。

2.6插入测试行信号测量（位置）
国际插入测试行信号：17行；18行；330行；331行；

补充

第三章 基带数字电视系统及测试（15％）
1．数字电视信号结构（采样率、样点数、量化比特、同步定时信息、时分复用传送等）
4:2:2。规定13.5MHz为模拟亮度信号的正交抽样频率，6.75MHz为两个模拟色差信号的抽样频率。演播室现在普遍采用每个抽样10-bit量化，传输时，既允许采用8-bit量化（对应256个量化电平级，即00h至FFh），也可以采用10-bit量化（对应1024个量化电平级，即000h至3FFh）。每行中的总样点数为抽样频率fs与行频之比，故：625/50扫描格式：亮度-864 色度-432；625/50扫描格式：亮度-858 色度-429。亮度有效行的样点数是720个，Cb和Cr有效行样点数都是360个。由定时信息是通过有效视频结束数据包（EAV）和有效视频开始数据包（SAV）传送的。
2．数字链路并串转换的原则。
并串转换是按照并行数据的最低有效位在前，并行数据的最高有效位在后的原则进行。
3．抖动的定义、单位。
数字信号跳变沿在时间上对基准理想位置的变动即抖动；
抖动测试常用单位：单位间隔UI（Unit Interval）
4．抖动的分类（按所包含频率成分划分，各分类间频率关系；按抖动累积的模型划分）。
以抖动所包含的频率成分为依据划分：绝对抖动&定时抖动&校正抖动&低频抖动[大---小]；
以系统中抖动累积的模型为依据划分：随机抖动&系统抖动

5．设备和系统的抖动参数（分别为何标准或参数）。
抖动规范 数字设备的抖动规范:输入抖动容限&抖动传递&固有抖动
网络的抖动规范:输出抖动

6． 基带数字视音频延时测量和校正的方法（名称）。
基于数字视频水印技术的串行数字视音频延时测量和校正
基带数字系统测试: 在模拟系统中，信号质量的劣化是逐渐变化的。数字系统与此不同，它在信号崩溃之前几乎可以是无故障地工作，画面质量基本上与传输距离无关。但是一过崩溃点则从百分之百好变成了百分之百的坏。[增强测试;电缆长度增强测试; CRC误码测试]
7． 模拟视频通道与数字视频通道传输特性的差异。

8．眼图可用来确定和检验串行数字信号的传输质量，它反映了串行数字信号的模拟波形特性。
基带数字系统测量（增强测试、CRC误码测试）
增强测试增强测试的内容是改变数字信号的一项或多项参数直至故障的产生。导致系统的失效而所需的参数改变量即为余量的测试:; CRC误码测试:在数字传输系统中，当事件数据不能完整无损地到达收端时，循环冗余校验（CRC）可为工作人员提供指示信息甚至声音告警。

第五章 数字电视射频（RF）系统的测量（25％）
1．数字电视RF常用测试指标（EVM、MER、BER、TEF及星座图，分别的概念）。
EVM是RMS误差矢量幅度与最大符号幅度的比值，以百分比表示。
MER是信号功率与误差矢量功率的比值，以dB表示。
BER指单位时间内错误比特数与传输比特数的比值，以10-K形式表示。常用来表征前向误码已校正（FEC）的误码纠错量。
2．星座图在数字电视RF测试中的作用（可用作多项指标的测试）。
对于我们数字射频来说，星座图等同于基带信号的眼图。
6． 有线电视传输中载噪比的概念（C/N、S/N、Eb/N0）。
载噪比（C/N或Eb/N0 ）
C/N的定义：数字载波电平与噪声电平之比。
S/N的定义：数字信号电平与噪声电平之比。
Eb/N0的定义：数字信号平均比特能量与噪声功率谱密度之比 。
4．在数字RF系统中，BER按在系统中测试位置不同的分类（cBER、vBER）。
cBER——在viterbi之前的误码率【大】，vBER——在R-S之前的误码率，

实验部分：
1． 数字电视模拟域、基带、射频各测量主要测试用仪器名称。
2． 实验中所涉及的各种结果图会分析其所测指标及该指标的意义。
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