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DVB-C 数字电视的测验

1引言我国播放数字电视的进程已出台,广电部要求沿海发达地区2005年开通数字电视,2015年全国开通数字电视,停播模拟电视。近年

1 导言

我国播映数字电视的进程已出台,广电部要求滨海发达地区 2005 年注册数字电视, 2015 年全国注册数字电视,停播模仿电视。近年来不少城市都已开端试播,各广电局、广电网络传输中心、有线台都正在实验之中。数字电视相关于模仿电视来说是一个全新的概念,关于数字电视体系的测验也是一个全新的概念,咱们必须按数字电视的规范,结合实际状况,去讨论它的测验办法,研发、选用新的测验体系和仪器。

2 DVB-C 数字电视

我国的数字电视规范没有悉数确认,听说本年将会正式定稿。不管怎么说,我国数字电视选用欧洲规范为根底是无疑的了,即以 DVB 数字电视播送规范为根底。这个规范包括 DVB- S(数字卫星电视)、 DVB- C(数字电缆电视)、 DVB-T (数字地上电视)。这三种数字电视都选用 MPEG  2 规范对视频和音频进行编码与紧缩,构成传输码流 TS ,再通过复用、调制,然后进行传输或播送。

就调制办法来说,这三种数字电视是不同的。卫星电视选用 QPSK (正交相位键控);电缆电视选用 QAM (正交起伏调制);地上电视选用 COFDM (编码正交平分复用)。

DVB-C 数字电缆电视,也称数字有线电视,它和其他两种数字电视相同,都要对视音频进行编码和紧缩。它较模仿电视的长处首先是数字传输抗搅扰才能强,信噪比高,取得高质量的图画,再则因为选用数字紧缩,关于一套电视节目来说,它占用的频带就较模仿电视窄的多,模仿电视一个频道能够传 6  8 套数字电视节目,整个传输网络能够到达 200  300 套节目,并且数字电视体系便于展开数据传输等增值事务,这是数字电视传输网络前途无量的期望!

3 DVB-C 体系测验规范

体系测验规范原则上按《 DVB 体系测验规范 TR101290 》,该规范对 MPEG  2 TS 流的测验,卫星和电视网络传输前言一起参数的测验,电视网络、卫星、地上、 MMDS/MVDS 的专门测验都给出了详细的办法和要求。 TR101290 主张的 MPEG  2 TS 流丈量和剖析办法包括 MPEG  2 第 4 个文件中的规则测验( ISO/IEC13818  4 )和 DVB -SI 文件 TR101290 和 EN300468 ,测验并不依赖于任何商业用解码器及芯片,而是运用 MPEG  2  TSTD (方针解码器)的规范解码程序。

4 测验项目

按测验内容不同,可分为图画质量剖析、 TS 码流剖析、视音目标测验及传输功用测验等。
4 -1 图画质量剖析与 TS 码流剖析

如图 1 所示,由图画质量剖析仪发生 CCITT 测验序列(乒乓球、花园、火车与日历、篮球、绒线等),送到被测体系的编码器,经复用器、 QAM 调制器,再通过规范解调器和解码器,还原成序列图画,由图画质量剖析仪比较剖析,计算出一个与原序列图画差异相关的数值——图画质量率 PQR 。而当改动编码器的紧缩码率时,可得出不同的 PQR 值,愈加全面和精确地评价被测体系的功用。

图 1 图画质量测验框图

关于 TS 码流剖析,首要有码流协议、码流结构、 SI 表格信息剖析、 EPG 节目攻略、 TR101290 实时测验、码率测验、时钟 PCR 剖析、 QAM 剖析等。
关于 EPG 节目攻略,因为电视节目增多,显得越来越重要。

TS 码流实时测验按 TR101290 过失优先级分类如下:

榜首优先级——可解码性过失(共 6 个):传输码流同步丢掉( TS  sync  loss );同步字节过错( Sync  byte  error );节目相关表过错( PAT  error );节目映像表过错( PMT  error );接连计数过错( Continuity  count  error );节目辨认表过错( PID  error )。

第二优先级——损害可解码性过失(共 6 个):传送包过错( Transport  error );节目时钟参阅过错( PCR  error );节目时钟参阅精度过错 (PCR  accuracy  error) ;循环冗余检测过错( CRC  error ); PTS 表过错 (PCR  error) ;条件承受过错( CAT  error )。

第三优先级——不影响可解码性过失(共 10 个): NIT 过错( NIT  error ); SI 重复过错( SI  repetitiom  error );缓冲器过错( Buffer  error );未引证 PID 过错( Unrererenced  PID ); SDT 过错( SDT  error ); EIT 过错( EIT  error ); RST 过错( RST  error ); TDT 过错( TDT  error );闲暇缓冲器过错( Empty  buffer  error );数据推迟过错( Data  de  lay  error )。

图画质量与码流剖析测验仪器:图画质量剖析仪 PQA300 ,码流剖析仪 AD954 、 MTM400 。

4 -2 视音频目标测验

数字电视的收看,终究仍是视音频信号,因而它依然有相似模仿视音频的技能目标。

如图 2 所示,由电视信号发生器输出测验信号,送至被测体系,由解码器输出 SDI 串行数字视音频信号,再经 D/A 变换为模仿复合信号供作视音频测验,目标有亮色增益、亮色延时、微分增益、微分相位、多波群呼应、信噪比、 K 因子、音频信号剖析等。

在模仿电视中,常用波形显示器、矢量示波器,如 1731 、 1721 、 1741 、 1761 ,现在应考虑数字模仿兼容的 WFM91D (手持式), WVR6011A ,它们不只可测模仿复合视音频信号,并能够测 SDI 串行数字视音频信号,并且是视音频剖析,图画组合测验。 VM700T 是当今水平最高的视音频测验剖析体系,可挑选它很多的选件,完成数字、模仿视音频各项测验,但价格很高。

图 2 视音频测验框图

4 -3 传输体系目标丈量

如图 3 所示,由电视信号发生器输出测验信号,送至被测传输体系,在体系的输出端(前端)、用户端或分支测验端,用数字电视剖析仪进行测验。

4 3-1 模仿传输网络测验

数字电视的传输都是在曩昔的模仿传输网络上进行,大都是 HFC 网络。因为数字电视抗搅扰才能强,因而相关于模仿传输网路来说要求要低得多,但仍是应该严厉测验,广电部规则的模仿传输网络目标都应该测验,但要求有所下降,特别是以下几项重要目标。

· C/N 模仿传输要求 43dB ,数字要求降到 28dB ;
· CSO 、 CTB 模仿传输要求 54dB ,数字要求 44dB 。

一般来说,模仿传输体系合格,数字电视传输就没问题。

4 3-2 数字电视信号剖析

数字电视信号除平均功率电平外,还需测验误码率 BER 、调制差错率 MER 、矢量差错率 EVM 、相位颤动、群延时特性等。一般都应该测误码率 BER 、调制差错率 MER 和星座图。

误码率 BER 是误码的比特数与传输的总比特数之比。按 TR101290 规范界说为一小时传输少于 1 个误码,关于 64QAM 来说 BER < 1 × 10-4 。

调制差错率 MER 是抱负符号矢量起伏的平方和除以符号差错矢量起伏的平方和,用 dB 表明。

MER 调制差错率是反映数字信号质量十分重要的目标, MER 并非意味着此信号现已误码,而是表征它在没有误码时的质量。它用来前期检测非突发性噪声(或称做无用信号)的影响,如各种噪声、失真( CSO 、 CTB )、交调制产品、搅扰,不只包括起伏噪声,并且包括相位噪声。这些噪声它不象模仿信号那样直接影响到电视信号而发生雪花,图画翻滚等,但它将表征信号质量,正告体系将呈现毛病。

星座图是数字流分红 I 和 Q 两组,经量化,然后两路以相位相差 90 °进行调制,这便使信号在坐标图上有一个相应方位,构成所谓星座图。星座图与 MER 有直接关系,当信号处于抱负状况没有噪声时,它应该在星座图某一方框的中心;当有噪声及其他无用信号时,其方位便发生偏移。依据偏移的状况,便可剖析噪声来历。应该说星座图是检测数字电视毛病十分直观的东西。

图 3 传输体系测验框图

5 测验中的几个问题

( 1 ) 电平丈量差错:因为电平传递规范、仪器差错、体系阻抗等原因,一般差错为±( 1.5 ~ 3 ) dB 。

( 2 ) C/N 比丈量:应在大信号下进行丈量,一般在 70dB 以上。因为电平巨细、小信号丈量、噪声丈量、仪器参数等要素,一般差错为 3.5dB ,乃至更大。详见本公司网站测验技能。

( 3 ) 数字电视信号的平均功率电平:常称做频道功率、信道功率,这与模仿电视电平是彻底不同的概念,它引进每赫功率概念,丈量的是功率,并且是用电平单位丈量——作者主张同行一致称作“平均功率电平”。

( 4 ) 数字电视体系的噪声:应是各种噪声、失真、交调、侵略等非有用信号之和,称之为无用信号。这儿引进有用信号与无用信号之比的概念。

6 数字电视测验及仪器

前面讲的测验项目是依据 DVB -C 规范要求提出来的,依据体系的要求,也不彻底把这些项目(目标)测完,即便丈量同一目标,也不一定仅仅用一种仪器来测验。这就要求咱们依据详细状况,提出详细要求,然后研讨测验办法、剖析差错、挑选适宜的测验仪器。依据我国现在实际状况,应挑选数字、模仿兼容的计划。

6 -1 数字电视剖析仪

( 1 ) AT2500RQ :兼容模仿电视,数字电视目标,并有时域丈量功用,具有高精度的频谱剖析才能,能够对 QAM 信号进行十分翔实的剖析。一般在前端或检验时用此较高档仪器,这是当今鼎级的数字电视剖析仪。

( 2 ) 8594Q QAM 剖析仪及其他丈量 QAM 的仪器:一般用于研讨开发。

( 3 ) AT2000 HM/Q 前端剖析仪:用于前端监测。

( 4 ) 860DSP 、 N1776A 数字电视剖析仪:具有较高的目标,适用于户外。

6 -2 数字 / 模仿电视频谱图画场强剖析仪——监测用,适于有线电视、地上电视、卫星电视

( 1 ) PRK3CP :模仿 / 数字电视、五颜六色图画、频谱、电平、同步头、伴音、 A/V 、 C/N 、全制式。

( 2 ) PRK3CDG :根本功用与 PRK3CP 相同,添加误码率 BER 、调制差错率 MER 、数字电视图画功用选件。

( 3 ) PRK4CP :根本功用同 PRK3CDG ,添加星座图、过错数据包丈量、码流输入输出供码流剖析,解密电视卡输进口。

( 4 ) PRK7 :高精度± 1dB 、是非图画、频谱、同步头、伴音、 A/V 、 C/N 、数字电视平均功率电平、多制式。

( 5 ) MC377 :同 PRK7 但精度± 3dB , 42 ~ 860MHz.

6 -3 数字 / 模仿电视 CATV 监测剖析仪——适于监测、保护、现场运用

( 1 ) PRX8+ :频率、频道、频谱、频道扫描、斜度、 A/V 、 C/N 、 CSO 、 CTB 、侵略、最大坚持、最小坚持,数字平均功率电平。除不能看图画外,模仿电视首要目标全都可测。

( 2 ) PRX10 : 同 PRX8+ ,添加 BER 、 MER 、星座图。这是性价比最好,最常用的数字电视剖析仪,除不能看图画外,对数字电视、模仿电视目标全都可测。

( 3 ) 860DSP :根本渠道同 PRX8+ ,添加选件可完成 QAM 参数测验、双向测验、高精度频谱剖析、 Cable modem 测验。它的精度高且显示屏大,但价格较 PRX10 、 PRX8+ 高。

7 数字电视仪器的必备装备

关于数字电视来说,能够按前述的测验项目逐一来装备仪器。然而对现在各有线台或传输中心来说发展并不相同。只需依据本身状况来定,有的能够逐项目标的仪器都配齐,但有的不可行,这就要尽或许简化。

如图 4 所示,在前端用一个较好的 PRK4CP 或 PRK3CDG 、 PRK3CP ,它不只能够测到数字电视目标,并且能够看到数字电视图画。特别要阐明的是 PRK4CP 能输出规范解码后的码流,可用码流剖析仪进行码流剖析,应该说这个体系的首要项目都能够测验了。在用户端则能够用 PRX10 或 PRX8+ 、 860DSP 。最好是选用 PRX10 ,它对模仿电视、数字电视的技能目标全都能测验。 860DSP 目标较前两种高,但价格也较高些。 PRX8+ 较 PRX10 少测 BER 、 MER 、星座图。

当然, PRX10 也可在前端运用。能够这样说,一个有线台只需传达数字电视,至少要一台 PRX10 。

图 4 数字电视仪器的必备装备示意图

8 结束语

限于篇幅有限,本文关于数字电视参数测验理论讨论较为简练,但已给出数字电视测验较明晰的概括,可供读者参阅。

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