Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 136
Текст из файла (страница 136)
588 ЧАСТЬ ГЧ. Телевизионное вещание рис. 22.3), состоят из шести сериИ (пакетов) синусоидальных колебаний частот: 0,5; 1,5; 2,8; 4,43; 5,0 и 5,.8 МГц, расположенных на пьедестале и предназначенных для контроля АЧХ в шести дискретных точках. Размахи этих пакетов на выходе контролируемого тракта измеряются в процентах относительно размаха специального прямоугольного импульса, расположенного перед пакетами. Сигналы опознавания (см.
рис. 22.6) пунктов введения рассмотренных сигналов вводятся в строку первого поля, расположенную перед первой испытательной строкой (см. рис. 22.1), они состоят из четырех прямоугольных импульсов, длительность которых может изменяться в пределах от 1 до 10 мкс дискретно через 1 мкс. При этом обеспечивается возможность опознавания до 10000 пунктов [103].
Предусмотрено «гашение» ранее замешанных в видеосигнал ИС и помех в интервалах, в которые должны быть введены контрольные сигналы и сигналы опознавания. 22.3. Контроль качества изображений в Нифровых телевизионных системах 22.3.1. Требования к контролю качества работы нифровых телевизионных систем Стандарт МРЕС-2 и связанные с ним стандарты П1>В и АТВС потребовали не только новой терминологии, но и совершенно новых методов контроля и измерений. Цифровым телевизионным системам присущи следующие особенности, важные для организации контроля их работы 1104]: 1.
Для передачи цифровых сигналов ТВ вещания по каналам связи используется сжатие исходной видеоинформации, т.е. довольно сложное нелинейное преобразование. При этом возможны неадекватность и слабая корреляция результатов измерениИ с помощью детерминированных измерительных сигналов с субъективными оценками качества изображений. 2. В отличие от аналогового телевидения субъективное качество изображения в цифровых системах существенно зависит от содержания сюжета или сцены и может сильно изменяться во времени в процессе передачи произвольных видеопоследовательностей.
3. Сигналы в цифровых системах ТВ вещания имеют иную структуру, чем в аналоговом телевидении, и представляют собой цифровые транспортные потоки, параметры которых можно измерять с помощью анализаторов этих потоков. Для организации контроля качества изобральений в ЦТВ требуется ре>пить следующие задачи: ° выбрать систему параметров, позволяющих достаточно полно оценить ка ~ество изображений и работоспособность отдельных ГЛАВА 22.
'Геленизионный контроль н измерения 589 звеньев и канала передачи в целом при установке и эксплуатации телевизионной аппаратуры; ° разработать методы измерения выбранных параметров; ° выбрать измерительное оборудование, необходимое для измерения выбранных параметров, с требуемыми характеристиками (точностью, быстродеИствием, надежностью, габаритами и т.д,). Стандарты ВЪ'В и АТИС основаны на сястеме сжатия телевизионного сигнала МРЕС-2, но определяют множество способов распространения телевизионных программ (эфирные, кабельные, спутниковые и т.д.).
В соответствии с этим набор контролируемых параметров включает в себя две группы; первая предназначена для контроля транспортных потоков МРЕС-2 и является обшей для всех сред распространения, вторая предназначена для контроля канального оборудования и учитывает специфику различных систем передачи телевизионных программ. Учитывая вышесказанное, на первых этапах внедрения ЦТВ, когда, в первую очередь, необходимо обеспечить работосп>собность системы, следует ограничиться наиболее важными параметрами, в основном определяющими качество сигнала, и позволя>ощими контролировать отдельные звенья канала передачи. К наиболее информативным измерениям в различных системах РУВ, АТБС, позволяющим диагностировать работу большинства звеньев вещательного тракта, относят: параметры транспортного потока (ТЯ), частоту ошибочных битов (ВЕН), отношение сигнал/шум и анализ квадратурных (1ь)) сигналов.
Контроль параметров ТБ на входе и выходе системы или ее отдельных каналов позволяет определить работоспособность системы. Очень полезно для определения зоны действия и качества сигнала измерять зависимости частоты ошибочных битов (ВЕК) от отношения сигнал~шум. Эта зависимость может быть снята па приемной стороне, чтобы оценить качество принимаемого сигнала, или на пере- дающеИ стороне — качества исполнения передатчика.
Этот параметр полезен также при введении в деИствие системы. Другим важным источником искажений сигнала является модулятор. Для оценки его работы и исследования причин, вызывающих искажения сигнала, используют анализ 1Я-сигналов. На рис. 22.7 представлена обобщенная схема цифрового тракта передачи и приема современной цифровой ТВ системы. Задачей систем контроля в таких системах является контроль и поиск источника битовых ошибок, как в цифровоИ, так и в радиочастотной области. Рисунок указывает путь, по которому цифровые данные, полученные от источника сигнала (например, видеокамеры), передаются на приемник, цифровоИ телевизор или цифровую приставку для аналогового телевизора, и точки контроля, где можно подключить измерительное оборудование.
590 ЧАСТЫЪ'. Телевизионное вещание о х о Ю х о х х Ю и Ф о. О о о Ф о о. Ф с л с о о. х о 591 ГЛАВА ЗЗ. 'Гелевизионный контроль и измерения 22.3.2. Основные параметры, контролируемые в ЦТВ 1. ВЕК перед декодером Рида. Соломона. Основным параметром, который описывает качество цифрового канала связи, является ВЕВ перед декодером Рида — Соломона, который определяется отношением между числом ошибочных битов и числом передаваемых битов.
Обычно стремятся достичь ВЕК па уровне 10 з. Искажения, наблюдаемые во время эксплуатации, повышают ВЕК до значений, больших 10 Частоту ошибочных битов можно измерить двумя методами: ° на вход кодера подается известная последовательность и сравниваются ожидаемый и ш>лучопный сигналы; ° в процессе нормапьпой работы канала (в режиме вещания) сравниваются битовыс последовательности на входе и выходе декодера Рида-Соломона. Счетчики сбрасываются, если встречаются некорректируемые ошибки. Измерение считается ненаде>кным, если относителы>ая частота ошиоок прг вышает 10 2. ВЕЯ после декодера Рида-Соломона позволяет оценить, является ли ТЯ МРЕС-2 свободным от ошибок.
Измерения производят по испытательноИ последовательности, как и в первом методе предыдущего случая. Отличие заключается в том, что подсчитывается число ошибочных битов, а не отношение. 3. Л1ощность сигнала измеряют на входе пли выходе ВЧ преобразователя тепловым датчиком в заданной полосе пропускания, используя калиброванный ответвитель. При использовании спектрального анализатора или измерительного приемника мощность сигнала оценивается в номинальной полосе пропускания сигна'>а. 4.
Мощность шума. Мешающие сигналы вызываются различными нсточникамя и нме>от разную природу. К ним относятся случайный шум (тепловой), псевдослучайный (интерференция цифровых модулированных несущих) или периодические сигналы (гармонические сигналы или узкополосная интерференция). Мощность шума измеряется спектральным анализатором при выключенноИ поднесущей. В процессе вещания мощность шума оценивается по глазковой диаграмме или диаграмме множества 1Я-сигналов.
В этом измерении все раз>личные типы шума измеряются одновременно, и результат измерения выражается как нежелательная мощность. 5. Измерение г>араметров 1Я-сигналов производится по всему множеству точек (1,, О>), 1 = 1...ЛХ (М вЂ” число допустимых со- стояниИ модулятора). Для получения достоверных результатов необходимо анализиовать >> принятых символов, причем 1>>» Л1.
1' оординаты кшкдого полученного символа представляются в форме (йо.2) 1, = 1, -ь 61,; Я> = О> -ь 61,, где 1, Я .— ол пдаемые («идеальные») координаты символа; 61,, 6Π— смещение измеренных координат (вектор ошибки); > = 1...Ю. 592 ххАСТо х'хх. Телевизионное вешвние Общее качество модуляции сигнала оценивается двумя параметрами: ° коэффициентом ошибок модуляции (МЕВ.); ° величиной вектора ошибок (ЕЧМ). Для более детального анализа искажений для каждой точки ~' из М символьных точек необходимо определить параметры функций распределения векторов ошибок Ну — среднего значения и и — среднеквадратического отклонения вектора, исходя из 61, бЯ„ принадлежащих точке ~. Коэффициент ошибок модуляции (МЕК) указывает на ухудшение сигнала на входе приемника и позволяет оценить способность этого приемника правильно декодировать сигнал.
Собирается информация о 1х' парах координат (1,, Я,) принимаемых символов. Идеальное положение выбранного символа (центр блока принятия решений) представляется вектором (1, Я ). Вектор (61,6Я ) определяется как расстояние между идеальным и реальным положением принимаемого символа. Другими словами, принимаемый вектор (1, ф,) является суммой идеального вектора (1„О1) и вектора ошибок (611, бааз). Сумма квадратов идеального вектора символов делится на сумму квадратов вектора ошибок символов.
Результат, выраженный отношением мощностей в децибелах, определяется как коэффициент ошибок модуляции (МЕК); МЕВ 10!он,о ~~, '(~1+ Я~) х~) (61'+ 6Я~), (22 3) у=з 1 (22.4) МЕВ (22.5) где 6 „„— максимальное значение модуля векторов (1„Я,), г = 1...М. Эти параметры однозначно связаны: МЕВ. х ЕЪ'М„= — — ~~ (19 + (,Р). (22.6) х хх Таким образом, достаточно измерить один из них, однако МЕК ближе к традиционному отношению сигнал/помеха (Бг1К), хотя учитывает большее число мешающих факторов, а при наличии в канале только нормальных шумов совпадает с ЯгхК.
Измерения этих параметров долнгны проводиться как в передатчике, так и в приемнике. 593 ГЛАВА 22. Телевизионный контроль н измерения Рнс. 22.8. Определение вектора выходной ошибки (ТЕЧ) (7г + б~г). г — 1 (22.7) и ЯТЕМ = ~~ (И,(; гт (22.8) (22.9) ЯТЕП = Измерение джнттера. Существенный вклад в ошибки ТЯ вносит джиттер. Джиттер может прибавлять ошибки в любой точке передачи ТЯ, как н при любой передаче данных. В ТЯ джиттер происходит на битовом уровне и на уровне пакетов.
Джиттер оказывает прямой эффект на видео и звуковое качество, потому что декодирующее устройство использует программные эталонные часы (РСВ), чтобы запускать телевизионный и звуковоИ ЦАП. Как правило, отклонение скоростей от номинала не долж— но превышать 0,5 нс. Джиттер, который превышает 0,5 нс, вызовет размытие видео и искажения звука. Дгкиттер проявляется в битовых ошибках ТЯ.
Смещение центров пятен (ЯТЕ) совокупности принимаемых точек от поло кения идеальноИ символьноИ точки снижает запас системы по шуму и указывает на существование вида искюкений, например, остатка несущей, разбаланса амплитуд, квадратурной ошибки, нелинейных искажений. Параметр ЯТЕ дает индикацию общих искажений необработанных данных, принимаемых системой, Для ка'кдой из М символьных точек рассчитывается расстояние 4 мегкду теоретической символьной точкой и точкой, соответствующей середине пятна от этой частной символьной точки. Величина (о',) называется вектпором ошибки объекта (ТЕЪ') и показана на рис. 22.8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
