信号监测有线电视

信号监测有线电视（精选9篇）

信号监测有线电视 篇1

1 引言

为确保有线电视安全优质播出, 满足广大群众对有线电视播出质量的要求, 对有线电视停播, 盗播非法节目和私拉乱接盗取电视信号等破坏行为进行有效防范事预防和监测尤为必要。本课题通过对电视信号的实时监测, 可以及时发现上述问题, 系统对有线电视网中实际传输情况进行实时监测, 并将监测结果通过手机模块发短信的形式传到控制中心。

2 有线电视信号实时监测系统的硬件组成

整体的结构框图如图1所示:

2.1 行、场同步信号分离电路设计

从全电视信号中分离出同步信号, 将同步投在切割前钳齐, 采用幅度切割法将同步信号分离出来。分离出来的复合同步脉冲, 在经过积分电路, 可消除行脉冲而取出场同步脉冲。因为场同步脉冲比行同步脉冲要宽的多, 于是在积分器电容上累积电荷多, 使输出电压较高, 估积分器又称为宽度分离器。通常采用的幅度分离器抗大脉冲干扰的能力较差, 因此需要在幅度分离之前加入脉冲干扰消除电路。

2.2 计数器系统的电路设计

实现该计数器电路功能模块的硬件电路如图2所示。

2.3 串并传输转换系统的电路设计

实现该功能模块的硬件电路如图3所示。

在该部分信号通过74LS164 (8位移位寄存器) , 完成串并传输转换。74LS244是8位线行缓存器完成对信号驱动的加强。74LS373 (三态输出的8D锁存器) 控制8253的A0, A1。

3 全系统实现的电路分析

要实现在同一根电缆中同时传送视频图像和控制信号, 关键的问题在于如何避免控制信号对视频图像信号的干扰。基本方法是在视频图像信号的场消隐期间传送控制信号。本系统选用LM1881同步信号分离器, 从视频全电视信号中选出场同步信号Vsyn (由3脚输出) 。并可从7脚输出奇偶 (O/-E) 方波, 判别是奇次场 (正半周, 1) , 还是偶次场 (负半周, 0) 。

LM1881产生的场同步脉冲Vsyn, 出现在输入的视频全电视信号中场同步信号前沿以后28us-30us处 (t0) 。以此处为基准, 经过开槽脉冲、均衡脉冲、行同步脉冲等12个脉冲的上升沿。就是第7行或第320行的行同步脉冲的后沿 (t1) , 形成定时脉冲Pt1再以t1处为基准, 经过15个行同步脉冲的计数到t2, 形成定时脉冲Pt2。再以此形成选行脉冲Px, 如图4所示。控制信号通过一个受选行脉冲Px控制的视频电路, 就可被插入到场消隐期间规定的位置上 (第7~21行, 或第32O~334行) , 在同一根电缆中传送出去。含有控制信号的视频全电视信号, 通过一个受选行脉冲Px控制的视频选通门电路, 就可选出插入在消隐期间的控制信号。

4 结束语

该系统主要利用LM1881分离行、场同步信号, 通过CD4066选通系统选取出控制信号所在行, 再经74LS164串并转换电路, 最后送入AT89C52单片机进行分析处理。当然, 该系统在设计中还存在不尽如人意的地方, 主要表现为不支持对声音信号的实时监测, 所以还有待进一步的改善。

参考文献

[1]周志敏, 周纪海, 纪爱华.开关电源实用电路[M].北京:中国电力出版社, 2005.

[2]周志敏, 周纪海, 纪爱华.充电器电路设计与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2005.

[3]胡汉才.单片机原理及其接口技术 (第2版) [M].北京:清华大学出版社, 2003.

[4]张明峰.PIC单片机入门与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2004.

[5]魏智.MAX846A在通用型充电器中的应用[J].国外电子元器件, 1999年第1期:26-28.

信号监测有线电视 篇2

关键词:TS码流;QAM;监测;码流分析仪

1传输网络技术参数

经过MPEG-2信源编码和MPEG-2TS传输流复用后生成的MPEG-2传输复用包经过扰码、RS编码及卷积交织后,进行64QAM调制形成中频调制信号,中频调制信号经过上变频转为射频信号然后送入HFC网传送到用户。

数字电视和模拟电视的频谱结构及能量分布完全不同。由于QAM中的调幅是平衡调幅,抑制了载波,因而从频谱分析仪上看,一个数字频道的已调信号,像一个抬高了的噪声平台,均匀地平铺于整个限定带宽内。伴音信号在MPEG-2编码时,已经与图像信号以包的形式复用到了一起,因而,一个数字电视频道,不但没有所谓图像载波,也没有伴音载波。

1.1数字电视的信号电平

数字电视信号没有图像载波电平可取,整个限定的带宽内是平顶的,无峰值可言。所以,QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的,称为数字频道平均功率。在用户端电缆信号系统出口处要求:信号电平为47dBμV-67dBμV(比模拟电视信号的要求低10dB),数字相邻频道间最大电平差为≤3dB,数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13dB。

1.2数字电视的噪声电平

测量模拟频道噪声时,在模拟频道取噪声测试点,只要偏离图像载频即可。但是数字电视的频谱分布决定了测量数字频道噪声不能使用模拟频道的测量方法。数字频道内有用能量也像噪声,没有什么特点把它们分开,所以测量噪声,要到被测频道的邻频道去取样,并且这个邻频道应当是空闲的。

1.3误码率

数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像,要么就是中断(包括马赛克、静帧),具有“断崖效应”的特点。信号的这种变化,只与传输的误码率有关,所以把误码率作为衡量系统信号质量劣变程度的最重要的指标。

1.4信噪比

信噪比(S/N)指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。载噪比(C/N)指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比,载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。在调制传输系统中,一般采用载噪比指标;而在基带传输系统中,一般采用信噪比指标。

数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上,载噪比越大,信号质量越好,反之信号质量就差,模拟电视会出现“雪花干扰”,数字电视会出现马赛克,严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。在有线网中,用户端电缆信号出口处数字频道载噪比达到31dB以上,就可传送64QAM信号。

1.5调制误差比

数字调制信号的损伤通常用星座图来观察。在星座图中,噪声呈云状,差拍干扰呈环状,IQ不平衡的星座图不是正方形。调制误差比(MER)包含了信号的所有类型的损伤,如各种噪声、载波泄漏、IQ幅度不平衡、IQ相位误差、相位噪声等。MER的测试结果反映了数字接收机还原二进制数码的能力,它近似于基带信号的信噪比S/N。在用户端电缆信号出口处调制误差比MER要求达到30dB以上

2数字信号的监测

数字电视平台节目监测系统拟视音频及数字矩阵系统、数字测试仪器及电视墙三个大的部分构成。数字TS码流经过数字ASI矩阵系统切换,送入解码器解码还原成模拟视音频后,送入电视墙,进行主观效果监测,同时可进行与一般模拟视音频信号相同的测试,经ASI矩阵切换的数字TS码流也可直接送入数字码流分析仪进行实时分析,或者经过录制后,离线分析等。数字码流经QAM调制后输出的RF射频信号经混合器混合,送入大网播出,同时分出1路至机顶盒接收,机顶盒输出电视信号或者音频广播信号至视音频矩阵,然后送入电视墙。同时也可进行模拟指标测试。从混合器再分出l路射频信号经数字电视测试接收机处理后输出TS流至码流分析仪,实现对QAM调制后的数字信号的测试。

数字码流监测可以根据其来源分为:编码器输出TS流、数字卫星接收机输出TS流、多协议适配器输出TS流、复用器输出TS流、独立加扰器输出TS流、其它TS流及QAM调制后经解调恢复的TS流。在本监测系统中,QAM调制后经数字电视测试接收机解调后恢复出的TS流可直接送入数字码流分析仪进行数字分析;其余各种来源的TS流须经数字矩阵的切换处理后再进行测试。

在本系统中,有编码器输出的TS流、数字卫星接收机输出的TS流、适配器和解密器输出的TS流、其它输出的TS流、复用器输出的TS流以及独立加扰器输出的TS流,其中复用器、独立加扰器、解密器以及部分数字卫星接收机输出为MPTS,而独立加扰器输出为经过加扰加密的TS流。具体监测方式如下:编码器、数字卫星接收机、多协议适配器、音频编码器、复用器、独立加扰器等设备的TS流送入数字ASI切换矩阵切选输出。矩阵的输出可切选至数字码流分析仪分析,也可直接接入解码器,用作还原AV,送至电视墙做主观测试等;对于独立加扰器的输出需切换到码流分析仪进行分析。

对比测试原则采用溯源法,跟踪对比测试的原则,主要体现在电视墙的主观效果上。

(1)对编码器、接收机的信号根据处理过程分成源AV信号或直接输出AV信号、初步处理TS流信号(包括编码输出及数字接收机输出TS信号)、复用器复用后TS流信号和QAM调制混合后信号四种,对节目同时段对比跟踪测试。即为源AV信号或直接输出AV信号与后面的信号经过还原的视音频信号进行对比测试,体现在每一环节信号质量的比较、变化、跟踪监测。

(2)对多协议适配器和解密器处理的节目,则是适配器直接TS信号解码恢复AV信号、复用后解码恢复AV信号以及机顶盒解码AV信号对比监测。

广播电视信号的监测 篇3

关键词：广播电视,信号,监测方法

随着社会的发展, 我国的广播电视节目也呈现急速增长的趋势, 在各色节目当中, 必须要有效地监督和管理广播电视的质量和内容, 这也促进了广播电视信号的监测系统地产生。对广播电视信号进行监测能够有效地提高广播电视行业的工作效率和工作质量, 群众也能够更好地观看和接受广播和电视节目, 在一定程度上提升了广播和电视行业的水平。

1 广播电视信号的监测系统特点和工作流程

1.1 结构的组成

广播电视信号的监测系统组成主要有中心节点、省级节点数据采集端口等部分组成, 监测采集端口接收到的信号的频率和音谱状况, 重点监测广播及电视的内容和质量, 监督播出的内容的安全性。

1.2 信号监测系统的特点和功能

当前, 广播电视逐渐朝着数字化和智能化发展, 信号系统智能化地选择和处理接收到的信号, 之后利用计算机技术检测和控制信号。和传统的设备和系统相比, 复杂的过程决定了信号监测系统的设备相对复杂, 为了让系统正常地运作, 信号监测系统的每一个细节都不能出现故障或问题。尤其是在信号进行传送的过程中, 受不稳定的未知因素影响, 对检测的精准度要求也比较高。一旦某一个细节出现问题, 整个系统都可能瘫痪。目前, 信号监测系统是比较完整的监督广播电视的系统, 监督和控制广播电视节目的内容和质量, 工作内容主要包括提取关键词;记录相关的特殊内容和消息;有效地鉴别和切换非法信号的强制播出以及播放监测之后的广播或电视节目。在当前的广播和电视节目中, 以下2点需要特别注意。第一, 一样的广告在同一时间段播出, 较短的时间内会重复性地连续播放, 这样就会在短时间内形成对观众的连续性轰炸;第二, 广告在播放时的矢量的差别很大, 很容易让观众厌烦。

1.3 广播电视信号的监测系统的工作流程

我国在监测广播电视信号时, 工作流程比较复杂, 首先, 广播电视信号监测系统要采集多路广播电视所传送的信号, 之后再统一转换成为能够识别的信号文件, 提取信号的矢量特征, 形成文件夹。其次, 运用控制识别的方法计算文件夹中的内容, 在数据库中录入这些数据。最后, 在信号监测的过程中监控这些数据信息, 并在需要时调用和利用这些数据资料, 必要时再制成统计性的图表, 进行专门处理。

2 广播电视信号的监测系统在技术上出现的难题

广播电视信号的监测系统在发挥整体性的作用时也会出现一些技术性的难题, 我们必须要重视这些问题, 否则系统的整体性也会出现问题。例如, 第一, 系统识别的精准度。精确度低于20%的话, 系统将无法识别这些信号;精确度过高的话, 计算机在操作和计算过程中的负担就会加大, 难以顺利进行。第二, 计算能力。信号监测系统最主要的工作原理就是进行大量信号数据的操作和运算, 有效地处理大量的计算。第三, 处理速度。一般来说, 系统与广播电视节目是一对多的关系, 这就要求硬件系统有更高的运行速度。

3 分析广播电视信号的监测系统的需求和设计思考

3.1 分析广播电视信号的监测系统的需求

在对广播电视信号进行监测时, 监测的主要是3个方面:信道层、视频层和码流层。视频层和码流层的监测主要是在节目编码方面, 针对节目和传输复用的监测, 万一出现问题, 必须在最短的时间内以最快的速度判断错误发生在哪个层面。信道层的监测重点关注的是在最短的时间内识别行信道在传输过程中出现的问题和故障, 保障平稳安全地运行。

3.2 分析广播电视信号的监测系统的设计思考

在广播电视信号的监测系统中, 在操作过程中监测的简便性和技术人员的智能化和服务性都是必须要考虑的。因此, 要求技术人员拥有更高的计算机水平, 对于监测设备的运行和使用要熟练地掌握, 分析被检测信号的内容和频率图, 进而安全可靠地将信号传输到广播和电视的信号中。

3.2.1 对信号进行智能筛选并进行报警处理

在信号监测系统中, 对信号进行智能筛选并进行报警处理的是智能报警器。一般而言, 一旦在进行监测的广播或电视节目出现了问题或者异样, 系统会自动对其进行识别并报警。在检测过程中, 射频信号在利用高频调频器处理的过程中会接收到不同信号的节目, 在转化的过程中, 删除掉没有用的信号, 实现在调节和选择广播和电视节目。

3.2.2 监测信号的质量

广播电视信号的监测系统可以在检测过程中随机检测广播和电视节目信号的质量, 对照各个系统的指标, 自动识别不合格的信号并进行提醒。在信号监测系统中, 根据标准的指标设置各项参数。例如, 显示时间、节目质量、频率大小和故障种类等。信号监测系统在实际工作中, 一旦出现与设置的标准的数值不相符的数据, 系统就会识别出现问题的环节并报警, 这样就可以实时实地监测出节目的质量好坏, 及时出现问题也能在第一时间进行维护, 保障节目质量的可靠性。

3.2.3 监测信号的内容

广播电视信号的监测系统在监测信号质量的同时, 也会监测所传输信号的内容。在监测过程中, 技术人员会运用数字压缩技术, 压缩处理传输的信号并进行储存, 之后调节合成各种音质的语音、不同分辨率的图像和信号, 同时进行判别和叠加合成, 在处理过程中一旦出现问题, 就会识别异样的内容并报警。

4 广播电视信号的监测方法

4.1 DVB-S标准下的信号监测法

DVB-S标准下的信号监测法运用的信道编码是两级级联的方案, 主要有两方面组成, 即编码和卷积码。另外, 编码也被称作外码, 能够有效地纠正突发性的误码;卷积码又被称作内码, 可以同时纠正本组和其他组的误码。为了分开连续性的误码, 可以在编码和卷积码之间设置一个交织器, 这样能够有效地纠错, 不会出现太大的误差。另外, DVB-S标准下的信号监测法在对监测的信号进行报警时, 可以记录被监测信号是如何进行变化的, 灵活地反映信号的质量好坏。

4.2 ABS-S标准下的信号监测法

ABS-S标准下的信号监测法在性能上与DVB-S的最新标准差不多, 采用的是LDPC信道编码, 具有密度低, 校验码分奇偶性的特点, 相对来说要求比较低, 传输数据的能力更好。目前, LDPC码中的迭代解码的计算法是纠错码理论界最好的纠错码之一。

4.3 新技术标准下的广播电视信号的监测方法

为了创新和改善广播电视信号的监测方法, 在技术上实现最精准的误码率, DVB-S标准下和ABS-S标准下的信号监测法的误码率又逐渐存在着很多技术方面的问题, 因此, 必须寻找新的信号质量监测的方法来判断信号的质量和内容, 如星座图等。星座图是将数字化的信号制作成二维眼图形的阵列, 在监测时科学合理地监测和限制符号, 信号质量的高低由接收符号的点的距离决定。

5 结语

随着计算机网络和技术的发展和应用, 广播电视信号的监测也在快速发展当中, 为了在时代的发展中更好地推动广播和电视节目的发展和进步, 需要不断地改善和促进信号监测系统的技术升级, 以保证广播和电视节目的高质、高效和优质性、安全性。同时, 技术人员和工作人员也要加强监测信号的质量, 进一步探索和研究信号监测技术系统。

参考文献

[1]杨丽丽.关于数字卫星广播电视信号监测方法的分析[J].西部广播电视, 2013 (14) .

[2]梁薇, 李炎, 刘凯涛, 等.地面无线广播电视频谱监测方法[J].广播电视信息, 2010 (3) .

杭州用无线信号监测企业排污 篇4

杭州用无线信号监测企业排污

国家环保总局公布全国十大环境违法案件杭州用无线信号监测企业排污（钟兆盈）本报讯 日前，在浙江省杭州市环保局的一台电脑上，远在8公里外的杭州胜利印染有限公司水、气排污情况即时显现。这是杭州市现场演示利用无线信号来监测排污企业的情景。无线信号测排污利用的是中国移动通讯GPRS传输通讯，能够对偏僻地方的排污情况进行监测。采用计算机作为废水或烟气流速监测数据处理核心器件，外接自行研制的数据采样模块作前端处理，可即时采样保存。据开发这一设备的杭州环保成套公司介绍，一套水、气监测设备约10万元左右，比在线监测的费用少了许多。杭州市环保局在对另外十余家排污企业进行再试点后，逐步在污染物排放较小单位中安装，和在线监测一起实行“两条腿走路”。《中国环境报》2003-8-18

浅谈广播电视信号监测 篇5

随着三网融合的不断深入, 广播电视信号的安全稳定也更加的重要起来。一般来讲, 各级广播电视局都建有广播电视信号的监测系统, 对广播电视信号的安全优质播出起到良好的监督指导作用。此类系统一般包括:一个省级监测数据处理中心;多个远程信号采集点;通过SDH网络平台, 搭建监测数据交换网络;将监测数据和监测信息通过安全指挥调度平台发送出去。 (见图1)

中心系统由八个子系统组成:

1.1 广播电视信号监测子系统:由监测管理工作站完成本部分功能。

1.2 录音录像回传子系统:由若干台录音录像回传工作站和一台录音录像文件查询工作站共同完成本部分功能。

1.3 数据汇总、分析子系统:监测数据汇总, 分类;报警信息接受存储;统计报表生成;历史数据维护。

1.4 应用管理子系统:系统信息管理;用户管理。

1.5 网络管理子系统:可实现与远端监测站的联网功能、远程实时控制功能、系统自动校时功能、远程故障诊断维护功能、软件升级功能、多用户通讯功能等:

1.6 流媒体分发子系统:各级广电部门的领导和监管部门, 会要求监测系统能够实现远程访问功能——他们坐在办公室里就可能实时收听收看到监测网内任何一路广播电视节目的内容, 如果同一时间有多个用户在访问同一路节目, 就会造成两方面的问题:一是大量用户的访问导致数据量大增, 给前端的工作站造成巨大的压力, 使得每个用户都不能得到连续流畅的文件, 严重时会导致系统不能正常工作;二是大量用户访问同一路节目将造成网络带宽被大量重复数据占据, 影响其它业务的正常进行, 要解决这一问题, 就必须在文件转发过程中运用流媒体技术, 在需要大量转发视音频文件的环节上设置一台流媒体服务器, 以实现对单路文件的大量复制和转发。

1.7 数据存储子系统:对监测前端接收的数据、回传的节目内容信息进行分发存储。

1.8 数据分发子系统:根据不同的重要等级, 将报警信息通过信息发布平台 (如短信平台、电话调度平台、总局预警信息发布平台等) 向预置的接收对象定点发送或群发, 以利于监管部门及时掌握异态情况。

2 广播电视信号质量的监测

整套系统的重点就是对广播电视信号质量的监测。

2.1 监测前端主要功能。

实现实时对广播电视的播出信号进行质量、内容监测;存储监测数据及节目内容;上传实时视音频文件和查询录音录像文件;根据省监测中心系统指令, 上传监测数据和更改监测参数。

2.2 监测数据处理中心系统设计。

数据服务器和磁盘阵列:系统采用一台服务器带一台磁盘阵列柜的工作方式, 存储监测数据、异态报警数据、录音录像文件、系统配置信息等。流媒体服务器:为防止在多个同客户端同时访问一个前端的同一数据源时造成数据量过大, 堵塞网络, 需要在监测中心设置一台流媒体服务器, 为监管部门和省局领导提供音视频文件转发业务。监测管理工作站:处理广播电视信号监测日常工作, 接收和处理报警信息, 查询历史记录和录音录像文件、生成和打印统计报表。本工作站可与打印机相连, 直接输出报表。同时, 监测管理工作站可以根据报警类型的不同将各种监测信息通过安全调度平台以短消息的形式发送给各级监管部门。网络管理工作站:对监测网络的运行情况进行实时监测和管理, 配置网络运行参数;实时以电子地图界面显示监测网络拓扑图, 每一监测前端以指示灯显示工作状态。

省中心广播监测实时显示工作站:实时显示省中心监测站监测的广播节目的波形和动态指标, 可以随机切换任意一路监听声音。

2.3 广播信号质量监测。

广播信号监测系统采用一对一的监测模式, 可随机实时测量任一路正在播出节目的各项参数指标, 显示时间和测量值, 并可对各项参数指标的判断门限值进行编辑修改 (需要系统权限) 。参数指标包括音量电平、调幅度 (频偏) 、载波电平、场强、功率等。 (见图2) 广播信号质量监测系统中, 可以按照监测主机的指令测量任意一路广播信号的技术指标:自动监测调频广播节目的停播;自动监测调频节目的频偏;按主机指令自动选择、修改接收电台的频率;实时监测调频节目的场强;信号内容广播监测。监测工作站可以对数字化的广播节目进行采集、压缩和存储。广播节目音频波形实时显示在录音界面中, 使工作人员可直接观察音频变化情况。

2.4 电视信号质量监测

电视信号监测系统可随机实时测量正在播出节目的各项参数指标, 显示时间和测量值, 并可对各项参数指标的门限值进行编辑修改 (需要系统权限) 。参数指标包括伴音电平、载波电平、场强等。对电视节目的无视频停播、无伴音停播、静止画 (彩条、黑场、蓝卡与任意静止图像等) 等进行报警。报警信息包括故障频率名称、故障类型、开始时间、恢复时间等。 (见图3)

电视信号监测系统中, 可以按照监测主机的指令测量任意一路电视信号的技术指标:按预置的节目播出时间表自动监测多套电视节目的停播情况;实时测量场强、视频和伴音电平;实时显示场强、视频和伴音电平;根据主机指令自动选择、修改接收机频率;根据主机指令重新预置和修改节目播出时间表;判断静止图像 (蓝卡、彩条、黑场、任意静止画等) ;判断台标异常。

2.5 电视信号内容监测。

电视监测前端采用H.264数字压缩技术, 对接收解调后的电视信号进行压缩录制并存储, 实时完成视频图像、语音的压缩和多画面的合成工作。可按播出时间表或设定时间表录制;可对电视节目信号进行停播判别;通过多媒体播放器实时播放、历史记录回放;可对每一路的视音频信号进行回传并录制;支持时间信息和LOGO信息在视频图像中的叠加;可对每一路的视频信号调节其亮度, 对比度, 饱和度和色度。

摘要：为了保证无线广播电视信号的安全传输, 有效制止和有力打击非法信号对广播电视信号的干扰和破坏, 各级广播电视局都建有广播电视信号的监测系统, 对广播电视信号的安全优质播出起到良好的监督指导作用。

关键词：广播电视,信号监测,质量

参考文献

[1]刘剑波译.[美]杰佛瑞L托马斯.有线电视系统性能检测[M].北京:科学技术文献出版社, 1996.

信号监测有线电视 篇6

随着全国各地广播电视有线网络数字化整体平台的转换, 有线数字电视信号已进入千家万户, 如何保障节目信号的安全传输, 是广电网络传输部门和广电监管部门必须要考虑的事情, 建立一套运行稳定、及时准确、高效率的监测系统势在必行。

目前, 我国在对广播电视信号监测方面还广泛采用的是PCI架构的通用工控机与W indows操作系统以及测量板卡组建的专用监测系统, 这样的系统存在如下问题:

1.W indows操作系统的安全漏洞、内存溢出等问题。

2.通用硬件的稳定性、可靠性不能够满足长期全天候运行。

3.系统硬盘长时间工作反复读写对硬盘的机械磨损容易损坏磁盘。

4.IPC机的硬件和软件冗余使系统效率低、可靠性差、功耗大。

5.IPC机内的功能板卡不支持热插拔, 维护时, 必须要关机。

为解决PCI架构存在的缺陷, 当前的发展趋势是采用CPCI架构研究方向发展。

采用标准的CPCI架构, 具有如下优点:

1.CPCI开放的总线技术, 有利于各类系统集成, 可以随时增加具有不同功能的板卡放入一套机箱。

2.抛弃IPC传统机械结构, 改用可靠的欧洲卡结构, 改善了散热条件, 提高了抗振动冲击能力, 符合电磁兼容性要求。

3.灵活的连接方式, 2m m密度的针孔连接器, 具有气密性、防腐性、可靠性、高负载能力。

4.高效的热插拔技术, 在系统运行没有断电的情况下, 插拔功能模块板, 而不破坏系统的正常运行。

CPCI所具有高开放性、高可靠性、可热插拔的特点, 使该技术除了可以广泛应用在通讯、网络、计算机、电话整合, 也适合实时系统控制、产业自动化、实时数据采集、军事系统等需要高速运算、智能交通、航空航天、医疗器械、水利等模块化及高可靠度、可长期使用的应用领域。由于CPCI拥有较高的带宽, 它也适用于一些高速数据通信的应用, 包括服务器、路由器、交换机等。

现在超大规模的集成电路飞速发展, 嵌入式计算机的应用领域越来越广泛, 构建基于CPCI嵌入式系统具有体积小、结构紧凑、可靠性高的优点。

嵌入式系统采用模块化的设计思想, 根据有线数字电视信号监测系统功能及其应用环境的特定要求, 制作各种特定功能的板卡, 安装在机箱内, 通过CPCI总线与主板相连, 完成系统功能。

二、广电有线数字电视传输信号特点

目前我国数字有线电视系统采用D V B-C标准。在前端编码器将各种设备输出的视音频信号按照M PEG-2的编码标准, 对A/D输出信号进行压缩编码, 送入复用器完成多套节目的复用, 通过Q A M调制, 形成TS流或PS流。在一个8M H z电视频道内传输多套 (目前国内采用Q A M 64调制方式, 最多包含8套) 数字电视节目。

TS流中业务信息具有特殊重要作用, 它关系到嵌入式监测系统的频道调谐、节目选择和定位、电子节目指南、解码。

三、系统技术原理

(一) 原理框架图 (图1)

(二) 功能模块原理分析

本方案由四部分组成, 分别是:有线数字信号接口模块、码流分析模块、解码模块、编码模块。

1. 有线数字信号接口模块

该模块主要由调谐器 (TU N ER) 和CA M卡及各种内部总线组成。

基本原理:调谐器接收射频信号并下行变频为中频信号, 接收的射频信号的频率是码流分析模块控制设定要接收的频率。码流分析模块中的CPU (PowerPC) 通过外部总线与FLA SH、SD R A M相连, 从FLA SH中读取应用程序指令, 如给调谐器设置频率指令, 然后从SD R A M读取所需的数据, 如频率参数, 通过I2C总线控制调谐器。调谐器输出的中频信号, 通过Q A M解调成TS流, 送入CA M卡专用芯片, 得到解CA的TS流。CA M卡芯片通过PCI总线与码流分析模块的PowerPC处理器连接。

解CA的TS流通过并行数据总线输入到解码模块的8块解码芯片, 完成一个频点的8套节目PES流的分离。

2. 码流分析模块

该模块主要由CPU、FPG A、FLA SH、SD R A M及各种内部总线组成。

FPG A (Field-Program m able G ate A rray) , 即现场可编程门阵列。它是作为专用集成电路 (A SIC) 领域中的一种半定制电路而出现的, 既解决了定制电路的不足, 又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPG A的基本特点:

(1) 采用FPG A设计A SIC电路 (专用集成电路) , 用户不需要投片生产, 就能得到合用的芯片。

(2) FPG A可做其他全定制或半定制A SIC电路的中试样片。

(3) FPG A内部有丰富的触发器和I/O引脚。

(4) FPG A是A SIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

(5) FPG A采用高速CM O S工艺, 功耗低, 可以与CM O S、TTL电平兼容。

可以说, FPG A芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

码流分析模块的主要任务:

(1) 通过执行应用程序给调谐器设置频率, 并读取调谐器的数据有:翻转状态、该频点的电平值、Q A M类型、符号率、制式等。

(2) 读出CA M卡的模式 (有无) 。CA M卡座可以同时插2块CA M卡, 码流分析模块可以读出CA M卡的使用数量及卡的位置。

(3) 调谐器输出的一路TS流进入FPG A, 为了精确分析码流必须打上100M H z的计数时钟, 得到TS流的PID包间隔, 使PCR (解码时钟基准) 的抖动消除、延时得到修正。

(4) 码流分析是此模块最主要的任务。在M PEG-2的TS流中, 可以包含多个节目, 每个节目又可以包含多个基本码流, 基本码流和其他的控制数据等都被打成固定长度的包, 每个包都有一个包识别符 (PID) 。M PEG-2用节目特定信息 (PSI) 来传送节目和PID之间的相互关系。PSI必须以一定的频率不断发送。PSI使用4个表来定义码流结构, 分别是:节目关联表PA T、节目映射表PM T、网络信息表N IT、条件接收表CA T。在监测方面, PA T和PM T表特别重要。PA T表的PID号为“0x00”, 它包含了与多路节目复用有关的控制信息, 用于指出TS流中包括哪些节目, 每个节目的编号及相应的PM T的位置PID=0xX X X X, 同时还提供网络信息表 (N IT) 的位置。PA T丢失将导致接收端无法解码TS流的任何节目。PM T完整地描述了一路节目是由哪些PES组成的及它们的PID号, 如:某一路视频PES、音频PES、PCR的PES。PA T和PM T在传输过程中是不加密的。对TS流的分析可作如下简述:首先从TS流中找到188B, 包头占4B, 包头中的同步字节为0x47的TS包, 再从此包中找出PID=0x00的PA T表, PA T含有每套节目相对应的PM T的PID, 查找到对应的一套PM T里的视频PID、音频PID、PCR的PID, 最后可以分析出对应视频流的基本数据:A spect、Size、FR ate、BR ate等;音频流的基本数据:Layer、BR ate、Freq。

(5) 码流监测方面:根据ETSIR T 101/290标准通过执行应用程序读取TS流里的信息作出监测。一级错误有:TS流同步是否丢失;PA T表格是否错误;连续计数是否错误;PM T表格错误;PID是否错误。二级错误有:TS流传输错误;PCR错误;CR C错误;PCR错误;CA T表错误。三级错误有:N IT;EIT;TD T;SD T;R ST;服务信息SI重复周期。

3. 解码模块

该模块选用了8块解码芯片, 属于硬件解压缩。支持解码全高清/标清M PEG-2、H.264、A V S等多种视频格式。

选择解码芯片的型号时, 要考虑支持多种解码格式如:高清、标清等。虽然有的解码芯片能同时解多套节目, 但为了长时间大负荷的稳定运行, 还是选择1块芯片解1套节目的方式为好。

有线数字电视信号在传输时, 1个频点 (8M H z) 最多含有8套节目, 为了同时解出1个频道里的节目, 在模块里设计了8块解码芯片, 进行节目的一对一解码。

原理:有线数字电视信号模块输出的解CA的TS流, 通过并行数据总线输入到解码模块里的8块解码芯片。此频点的TS流已在码流分析模块分析出了每套节目的视频、音频、PCR的PID, 并通过程序自动对解码模块的每块解码芯片单独配置1套节目的视频、音频、PCR的PID, 即可分别解出该套节目的视频、音频数字信号, 并设定输出格式为ITU-R BT.656视频信号和I2S格式音频信号, 用于后续编码模块进一步处理。

4. 编码模块

该模块是整个系统最重要的部分。对数字电视信号的质量监测, 全靠这一部分完成。信号质量异态的判别有:无视频、无音频、黑场、彩条、图像静止。

芯片部分有:CPU、FPG A、V W 2010编码芯片、FLA SH、SD R A M、PCI桥芯片。

工作原理:解码模块输出的ITU-R BT.656格式的视频信号和I2S格式的音频信号, 输入到编码模块的FPG A芯片进行无视频、无音频、黑场、彩条判断之后分别进入8块编码芯片, 分别将视频编码 (压缩) 为M PEG-1、-2、-4、H.263视频格式, 音频部分可接收双通道分立I2S格式的数据, 经过滤波, 可将每路音频转换为M PEG-1、-2、-3、A A C、A C-3音频格式。在编码的过程中可作图像静止判断。编码后输出为网络应用的传输流 (TS) 或为储存应用的节目流 (PS) 。CPU将压缩 (编码) 后的音视频数据以文件的形式经过网络作存储或作实时播放。

这部分编码的特点是:属于硬件编码;一对一编码;编码的码率可调, 范围可在128K bps到6M bps。

以下是对黑场、彩条、无视频 (蓝场) 、无音频、图像静止判断的原理介绍:

(1) 用FPG A判断黑场的原理

视频信号输入到FPG A中, FPG A对输入的704×576个点的Y U V进行扫描, 黑点的Y U V特征是Y值较小, U V值都是127, 当此点的Y U V值与黑点的Y U V差值在一定范围内 (范围可以设定) , 就可以认为此点是黑点, 这样扫描一遍后, 可以获得黑点数的百分比, 如果大于设定的阀值, 就判断为黑场。

(2) 用FPG A判断彩条的原理

视频信号输入到FPG A中, FPG A对输入的704×576个点的Y U V进行分区域判断, 按照彩条的特性依次划分为白、黄、靛、绿、紫、红、蓝、黑八个区域, 当获得一个点后, 先判断属于那个颜色的区域, 然后根据此点Y U V值跟这个区域对应颜色的Y U V进行比较, 当此点的Y U V值与这个区域的Y U V差值在一定范围内 (范围可以设定) , 就可以认为此点符合此区域颜色, 这样对704×576个点判断结束后, 可以获得各个区域对应的点数, 如果各个区域的符合条件的点数都大于设定的阀值, 就认为当前是彩条。

(3) 用FPG A判断蓝场 (无视频) 的原理

判断蓝场与黑场的原理相似, 视频信号输入到FPG A中, FPG A对输入的704×576个点阵的Y U V进行扫描, 所获得的值与蓝点的Y U V差值在一定范围内 (范围可以设定) , 就可以认为此点是蓝点, 这样对704×576个点全部判断结束后, 可以获得总共的蓝点数, 如果黑点数大于设定的阀值, 就报蓝场。

(4) 用FPG A判断无音频的原理

音频信号输入到FPG A中, FPG A对音频信号进行采样, 每秒钟获得一个最大值, 上位机应用程序获得这个值后与设定的阀值比较, 当此音量值连续n秒小于设定的阀值时, 就认为当前处于无音频状态。

(5) 判断图形静止的原理

图像静止是指在电视节目正常播出过程中出现的图像静止不动的现象。解码芯片在编码时, 对画面像素作了特征统计, 进行了D CT矩形变换块为变换编码单元, 对D CT块内图像的亮度和色度进行特征取样, 提取像素, 采用帧间编码, 运动估算技术, 在参考帧内D CT编码的基础上, 对D CT块内图像的像素特征进行差值预测编码。上位机应用程序调用解码芯片对块的比较运算结果, 通过设定阀值来判断图像静止。

四、结语

本系统基于CPCI架构搭建起来, 具有热插拔功能, 给维护和调试带来极大的便利, 比PCI架构更具备高可靠、高稳定性。系统功能扩展方便快捷, 只要开发不同的监测功能的模块, 就可做到多个监测 (如:有线电视、开路电视、广播等) 系统融入一体, 从而做成标准化的监测系统, 具有很高的推广价值。

参考文献

[1]刘修文.数字电视有线传输原理与维修[M].北京:机械工业出版社, 2007.

[2]苏志武, 林定祥, 文章辉.数字电视系统测量与监测[M].北京:电子工业出版社, 2009.

[3]黎洪松.数字视频处理[M].北京:北京邮电大学出版社, 2006.

[4]刘剑波, 李鉴增, 王晖, 关亚林, 牛亚青.有线电视网络[M].北京:中国广播电视出版社, 2003.

[5]俞建新, 王健, 宋健建.嵌入式系统基础教程[M].北京:机械工业出版社, 2008.

论数字电视信号的指标与监测 篇7

经过MPEG-2信源编码和MPEG-2TS传输流复用后生成的MPEG-2传输复用包经过扰码、RS编码及卷积交织后, 进行64QAM调制形成中频调制信号, 中频调制信号经过上变频转为射频信号然后送入HFC网传送到用户。

数字电视和模拟电视的频谱结构及能量分布完全不同。由于QAM中的调幅是平衡调幅, 抑制了载波, 因而从频谱分析仪上看, 一个数字频道的已调信号, 像一个抬高了的噪声平台, 均匀地平铺于整个限定带宽内。伴音信号在MPEG-2编码时, 已经与图像信号以包的形式复用到了一起, 因而, 一个数字电视频道, 不但没有所谓图像载波, 也没有伴音载波。

1.1 数字电视的信号电平

数字电视信号没有图像载波电平可取, 整个限定的带宽内是平顶的, 无峰值可言。所以, QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的, 称为数字频道平均功率。在用户端电缆信号系统出口处要求:信号电平为47dBμV-67dBμV (比模拟电视信号的要求低10dB) , 数字相邻频道间最大电平差为≤3dB, 数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13dB。

1.2 数字电视的噪声电平

测量模拟频道噪声时, 在模拟频道取噪声测试点, 只要偏离图像载频即可。但是数字电视的频谱分布决定了测量数字频道噪声不能使用模拟频道的测量方法。数字频道内有用能量也像噪声, 没有什么特点把它们分开, 所以测量噪声, 要到被测频道的邻频道去取样, 并且这个邻频道应当是空闲的。

1.3 误码率

数字电视信号是离散的信号, 接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像, 要么就是中断 (包括马赛克、静帧) , 具有“断崖效应”的特点。信号的这种变化, 只与传输的误码率有关, 所以把误码率作为衡量系统信号质量劣变程度的最重要的指标。

1.4 信噪比

信噪比 (S/N) 指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。载噪比 (C/N) 指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比, 载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。在调制传输系统中, 一般采用载噪比指标;而在基带传输系统中, 一般采用信噪比指标。

数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上, 载噪比越大, 信号质量越好, 反之信号质量就差, 模拟电视会出现“雪花干扰”, 数字电视会出现马赛克, 严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。在有线网中, 用户端电缆信号出口处数字频道载噪比达到31dB以上, 就可传送64QAM信号。

1.5 调制误差比

数字调制信号的损伤通常用星座图来观察。在星座图中, 噪声呈云状, 差拍干扰呈环状, IQ不平衡的星座图不是正方形。调制误差比 (MER) 包含了信号的所有类型的损伤, 如各种噪声、载波泄漏、IQ幅度不平衡、IQ相位误差、相位噪声等。MER的测试结果反映了数字接收机还原二进制数码的能力, 它近似于基带信号的信噪比S/N。在用户端电缆信号出口处调制误差比MER要求达到30dB以上。

2 数字信号的监测

数字电视平台节目监测系统拟视音频及数字矩阵系统、数字测试仪器及电视墙三个大的部分构成。数字TS码流经过数字ASI矩阵系统切换, 送入解码器解码还原成模拟视音频后, 送入电视墙, 进行主观效果监测, 同时可进行与一般模拟视音频信号相同的测试, 经ASI矩阵切换的数字TS码流也可直接送入数字码流分析仪进行实时分析, 或者经过录制后, 离线分析等。数字码流经QAM调制后输出的RF射频信号经混合器混合, 送入大网播出, 同时分出1路至机顶盒接收, 机顶盒输出电视信号或者音频广播信号至视音频矩阵, 然后送入电视墙。同时也可进行模拟指标测试。从混合器再分出l路射频信号经数字电视测试接收机处理后输出TS流至码流分析仪, 实现对QAM调制后的数字信号的测试。

数字码流监测可以根据其来源分为:编码器输出TS流、数字卫星接收机输出TS流、多协议适配器输出TS流、复用器输出TS流、独立加扰器输出TS流、其它TS流及QAM调制后经解调恢复的TS流。在本监测系统中, QAM调制后经数字电视测试接收机解调后恢复出的TS流可直接送入数字码流分析仪进行数字分析;其余各种来源的TS流须经数字矩阵的切换处理后再进行测试。

在本系统中, 有编码器输出的TS流、数字卫星接收机输出的TS流、适配器和解密器输出的TS流、其它输出的TS流、复用器输出的TS流以及独立加扰器输出的TS流, 其中复用器、独立加扰器、解密器以及部分数字卫星接收机输出为MPTS, 而独立加扰器输出为经过加扰加密的TS流。具体监测方式如下:编码器、数字卫星接收机、多协议适配器、音频编码器、复用器、独立加扰器等设备的TS流送入数字ASI切换矩阵切选输出。矩阵的输出可切选至数字码流分析仪分析, 也可直接接入解码器, 用作还原AV, 送至电视墙做主观测试等;对于独立加扰器的输出需切换到码流分析仪进行分析。

对比测试原则采用溯源法, 跟踪对比测试的原则, 主要体现在电视墙的主观效果上。

(1) 对编码器、接收机的信号根据处理过程分成源AV信号或直接输出AV信号、初步处理TS流信号 (包括编码输出及数字接收机输出TS信号) 、复用器复用后TS流信号和QAM调制混合后信号四种, 对节目同时段对比跟踪测试。即为源AV信号或直接输出AV信号与后面的信号经过还原的视音频信号进行对比测试, 体现在每一环节信号质量的比较、变化、跟踪监测。

(2) 对多协议适配器和解密器处理的节目, 则是适配器直接TS信号解码恢复AV信号、复用后解码恢复AV信号以及机顶盒解码AV信号对比监测。

(3) 音频广播信号则是源信号与机顶盒接收信号, 通过音箱功放进行监听对比。

电视系统中数字视频信号的监测 篇8

对于数字电视节目监测离不开监视器, 为了使监视器准确重现原图像, 需要规范调整。根据ITU BT-818和ITU BT-815标准, 首先调整监视器的亮度和对比度。亮度调整是进行黑电平调整, 调整亮度电平时, 视频信号是在垂直方向整体移动。一般使用PLUGE信号中的三电平信号调整亮度, PLUGE信号中的三电平信号包括-2%黑、0%黑和+2%灰。将PLUGE信号输入到监视器的输入端, 如果我们从屏幕上看到-2%黑的电平条, 说明信号的黑电平有些偏高。如果从屏幕看不到+2%黑的电平条, 表明信号的黑电平有些偏低。实际上, 只要调整到从屏幕上看-2%黑和0%黑两个条相同, 同时能够显示出+2%黑的电平条, 此时, 亮度电平已经调整到适当位置。其次对比度调整是调整亮度信号的放大量。将亮度的层次拉开, 信号底部的基点是不动的, 对比度的调整没有相应的标准, 一般根据环境以及人眼的主观感觉调整到一个适当位置。而颜色调整实际是色度信号幅度的调整, 表现在屏幕上就是色彩饱和度的调整。调整过程中, 需要输入彩条信号, 对于标准的100%彩条信号, 若监视器色度的调整符合标准, 相应的蓝路信号在白、青、紫和蓝条的电平幅度就完全一致。一般在监视器上有一个只看蓝色的按键, 按下去后, 屏幕上只显示蓝色信号, 此时只需要调整色度旋钮, 使相应的亮度区域一致即可。这样就可以使监视器准确的重放出原始颜色。

在数字节目图像信号记录和技术质量审查时, 不仅要监测复合全电视信号幅度不超过标准规定, 而且要确保分量信号R、G、B色域不越限超标。这一点在进行数字节目质量监测时已经充分得以证明, 有些图像信号的复合全电视信号幅度测量时并没有超过800mV, 但在R、G、B信号色域监测时已经越限超标, 而且实际观看的图像也是明显偏色的。根据上面所说的监测方法, 不仅要有复合全电视信号幅度监测功能, 而且应具备R、G、B色域监测功能。目前具有钻石显示和箭头显示功能的监测仪, 以及具有Five Bar显示功能的监测仪, 都能用于判定R、G、B信号色域是否越限超标, 而且很容易区分是哪个通道色域超标。这些显示功能上/下限指标均可以预置门限值, 用户根据不同标准任意设定使用。

不同的是:具有钻石和箭头显示功能的监视仪除上/下门限值可预置外, 还具有超标象素占整个画面象素面积的百分比数值的设定, 这给使用者一个宽限, 即只有超标象素面积占整个画面面积达到或超过设定的百分比时才报警, 确定为超标;而具有Five Bar显示功能的监测仪没有此项面积百分比设定, 即超标象素不管占整个画面象素面积的百分比多大, 只要超标幅度达到设定的门限值, 就以红色警示区显示超标。

数字信号还可以用眼图来确定和检验串行数字信号的传输质量, 把串行数字信号输入到示波器的信号输入端, 并用本输入数字信号作为示波器的扫描触发信号, 扫描周期选为二个时钟周期, 即两个码元的时间, 由于输入数字信号以扫描周期重叠显示在荧光屏上, 形成一个图形, 宽度同一个码元宽, 高度同数字信号的脉冲幅度。对于一个频带宽度无限宽的系统, 数字信号从1到0和从0到1的转换速度非常快, 转换时间可为零, 显示出的图形为矩形。但实际传输系统的频带宽度有限, 数字信号的0和1的转换时间变慢, 脉冲的上升沿和下降沿不再陡峭, 并有上冲和下冲, 相位抖动, 不同宽度脉冲的幅度有了差别, 甚至脉冲的顶部和底部变得倾斜了, 因此显示图形形状与人眼形状相似, 称为眼图。

如果数字信号的模拟波形是理想的, 眼图会呈现为一系列方框, 但在实际系统中, 由于带宽、噪声以及抖动等因素的影响, 会造成眼图的闭合, 数字系统最终关心的是眼图的闭合程度。通常幅度变化, 噪声等因素造成眼在垂直方向上的闭合, 定时抖动影响水平闭合, 整个数字系统在正常工作时, 应保持眼的开度。眼图广泛应用于确定设备的特性和技术标准、安装后的验收检测、以及系统设备维护测试, 眼图观测和分析是对数字信号质量进行检验的一种较好的方法。

眼图观测通常包括:幅度、时钟周期、上升和下降时间、过冲和下冲以及抖动等参量, 使用专用的数字分量波形监视器或示波器可以进行观测。SMPTE 259M规定的信号电平和参数的容限如下, 对于非平衡输出的串行接口, 输出阻抗为75Ω, 反射损耗≥15dB (5MHz~270MHz) , 输出信号幅度变化在800mVpp的±10%以内, 直流偏置信号半幅度点电平在0V±0.5V范围内, 20%~80%上升时间0.4~1.5ns之间, 80%~20%下降时间0.4ns~1.5ns之间, 上升时间与下降时间差值0.5ns, 上冲小于信号幅度的10%, 下冲小于信号幅度的10%。对于非平衡输入的串行接口特性和参数容限为输入阻抗75Ω, 反射损耗≥15分贝 (5MHz~270MHz) , 电缆均衡1/2时钟频率上电缆的衰减量≤30dB。

串行数字信号监测的另一个指标是抖动。数字信号在形成、编码、处理、传送和变换中, 数据发生跳变, 由于数字信号的跳变对它们的理想位置在时间上的变化, 产生了偏移。抖动是串行数字传输系统中最重要的参数之一, 它能够在数字数据的传送和恢复中引起差错, 当这种偏差变得足够大时, 数据可能被译错。表征和测量抖动性能对串行数字系统可靠和可预测的工作非常重要。

根据不同抖动频率成分使接收机失锁的幅度频率曲线, 可见抖动速率越高, 对设备影响越严重, 抖动的分类要以所包含的频率成分来划分, 大致分为绝对抖动、定时抖动、校正抖动和低频抖动, 与其它抖动相比, 校正抖动是最重要的抖动测量参数, 它能够直接给出影响数字接收机正确恢复数据能力的信息。串行数字信号抖动参数和限值:定时抖动的下限频率为10Hz, 校正抖动的下限频率为1kHz~100kHz之间, 测量的上限频率在1/10时钟频率以上, 定时抖动限值应小于0.2UI, 校正抖动限值应小于0.2UI。

电视图像中对于数字视频信号除了以上几种监测指标外, 还有误码的测试。误码不仅使电视图像出错, 而且严重时还会造成图像丢失, 误码的产生主要由传输环境, 如信噪比下降、高频抖动、设备接地、设备间连接的电气特性不好、电源干扰等造成, 其测试主要通过固定图形测试法和在线EDH检测和处理。

随着数字化进程的不断深入, 数字产品逐渐进入了电视领域, 传统的测量和监测手段已不能适应新技术的要求, 如何对数字电视信号进行有效的监测和可量化的管理就成为各个电视台普遍关心的问题。使用具有性能优良的数字图像测试仪器对电视系统进行测试, 从而客观的、公正的对数字电视系统给出全面评价, 有利于数字电视系统进行科学的设备选型、系统验收, 一个好的信号监测系统应该能够具有良好的检测精度、丰富的检测内容、灵活多样的报警方式以及操作方便的监测软件, 这样可以更好地提高电视设备的数字化改造。

摘要：随着数字化、网络化技术在广播电视领域的应用, 数字电视图像的清晰度、饱和度都有了质的飞跃, 对数字电视节目系统图像质量的监测与测量, 有利于科学的进行设备选型、系统验收, 促进广播电视技术事业的发展。

关键词：监测,PLUGE信号,色域,眼图,抖动

参考文献

[1]李汉舟, 潘泉, 张洪才, 赵春晖, 冯旻.基于数字图像处理的温度检测算法研究[J].中国电机工程学报, 2003, 6.

数字电视信号的参数与监测刍议 篇9

经过MPEG-2信源编码和MPEG-2TS传输流复用后生成的MPEG-2传输复用包经过扰码、RS编码及卷积交织后, 进行64QAM调制形成中频调制信号, 中频调制信号经过上变频转为射频信号然后送入HFC网传送到用户。

数字电视和模拟电视的频谱结构及能量分布完全不同。由于QAM中的调幅是平衡调幅, 抑制了载波, 因而从频谱分析仪上看, 一个数字频道的已调信号, 像一个抬高了的噪声平台, 均匀地平铺于整个限定带宽内。伴音信号在MPEG-2编码时, 已经与图像信号以包的形式复用到了一起, 因而, 一个数字电视频道, 不但没有所谓图像载波, 也没有伴音载波。

1、数字电视的信号电平

数字电视信号没有图像载波电平可取, 整个限定的带宽内是平顶的, 无峰值可言。所以, QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的, 称为数字频道平均功率。在用户端电缆信号系统出口处要求:信号电平为47~67d BμV (比模拟电视信号的要求低10d B) , 数字相邻频道间最大电平差为≤3d B, 数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13d B。

2、数字电视的噪声电平

测量模拟频道噪声时, 在模拟频道取噪声测试点, 只要偏离图像载频即可。但是数字电视的频谱分布决定了测量数字频道噪声不能使用模拟频道的测量方法。数字频道内有用能量也像噪声, 没有什么特点把它们分开, 所以测量噪声, 要到被测频道的邻频道去取样, 并且这个邻频道应当是空闲的。

3、信噪比

信噪比 (S/N) 指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。载噪比 (C/N) 指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比, 载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。在调制传输系统中, 一般采用载噪比指标;而在基带传输系统中, 一般采用信噪比指标。

数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上, 载噪比越大, 信号质量越好, 反之信号质量就差, 模拟电视会出现“雪花干扰”, 数字电视会出现马赛克, 严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。在有线网中, 用户端电缆信号出口处数字频道载噪比达到31d B以上, 就可传送64QAM信号。

二、数字信号的监测

数字电视平台节目监测系统拟视音频及数字矩阵系统、数字测试仪器及电视墙三个大的部分构成。数字TS码流经过数字ASI矩阵系统切换, 送入解码器解码还原成模拟视音频后, 送入电视墙, 进行主观效果监测, 同时可进行与一般模拟视音频信号相同的测试, 经ASI矩阵切换的数字TS码流也可直接送入数字码流分析仪进行实时分析, 或者经过录制后, 离线分析等。数字码流经QAM调制后输出的RF射频信号经混合器混合, 送入大网播出, 同时分出1路至机顶盒接收, 机顶盒输出电视信号或者音频广播信号至视音频矩阵, 然后送入电视墙。同时也可进行模拟指标测试。从混合器再分出l路射频信号经数字电视测试接收机处理后输出TS流至码流分析仪, 实现对QAM调制后的数字信号的测试。

数字码流监测可以根据其来源分为:编码器输出TS流、数字卫星接收机输出TS流、多协议适配器输出TS流、复用器输出TS流、独立加扰器输出TS流、其它TS流及QAM调制后经解调恢复的TS流。在本监测系统中, QAM调制后经数字电视测试接收机解调后恢复出的TS流可直接送入数字码流分析仪进行数字分析;其余各种来源的TS流须经数字矩阵的切换处理后再进行测试。

对比测试原则采用溯源法, 跟踪对比测试的原则, 主要体现在电视墙的主观效果上。

1、对编码器、接收机的信号根据处理过程分成源AV信

号或直接输出AV信号、初步处理TS流信号 (包括编码输出及数字接收机输出TS信号) 、复用器复用后TS流信号和QAM调制混合后信号四种, 对节目同时段对比跟踪测试。即为源AV信号或直接输出AV信号与后面的信号经过还原的视音频信号进行对比测试, 体现在每一环节信号质量的比较、变化、跟踪监测。

2、对多协议适配器和解密器处理的节目, 则是适配器直

接TS信号解码恢复AV信号、复用后解码恢复AV信号以及机顶盒解码AV信号对比监测。

3、音频广播信号则是源信号与机顶盒接收信号, 通过音箱功放进行监听对比。

此方案具有以下特点:开放式标准化设计, 符合国家和行业的相关标准;可靠的可控性和可管理性, 健全的网管功能, 可对网络、设备进行实时全面的监测和控制;灵活性强, 可根据需要灵活地设置搭配设备;可扩展性高, 可以随着前端节目的增多而扩展系统的容量;具有全面的考虑, 可监测数字平台前端各个环节的节目信号。数字电视系统的运营, 对播出质量和稳定性有更高的要求。本文所述节目监测系统正是以此为目的, 实现对播出节目的全方位监测, 并体现了数字电视整体平移的理念。

摘要：本文主要介绍了有线数字电视系统中的信号参数指标和具体的监测方法。