Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 134
Текст из файла (страница 134)
590 'аАСТЫЪ'. Телевизионное вещание о и о Ю Б о х х Ф Ф о. О о в О о о. Ф а Е л о о. х о 591 ГЛАВА 22. 'Гелевизионнь>й контроль и измерения 22.3.2. Основные параметры, контролируемые в ЦТВ 1. ВЕК перед денодерол> 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 ожидаемыИ и ш>лучепный сигналы; ° в процессе нормэльпоИ работы капала (в режиме вещания) сравниваются битовыс последовательности на входе и выходе декодера Рида-Соломона.
Счетчики сбрасываются, если встречаются некорректируемые ошибки. Измерение считается ненаде>кным, если относительная частота ошибок прсвьппает 10 2. ВЕЯ после декодера Рида-Сел»лп>н» позволяет оценить, является ли ТБ МРЕС-2 свободным от ошибок. Измерения производят по испытательной последовательности, как и в первом методе предыдущего случая.
Отличие заключается в том, что подсчитывается число ошибочных битов, а не отношение. 3. Л1ои4ность сигнала измеряют на входе или 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 сигнала. 4. Мощность шума. Мешающие сигналы вызываются различными источниками и имеют разную природу. К ним относятся случаИ- ный шум (тепловой), псевдослучайныИ (интерференция цифровых модулированных несущих) или периодические сигналы (гармонические сигналы вли узкополосная интерференция). Мощность шума измеряется спектральным анализатором при выключенноИ поднесу- щеИ.
В процессе вещания мощность шума оценивается по глазковой диаграмме или диаграмме множества Щ-сигналов. В этом измерении все различные типы шума измеряются одновременно, и результат измерения выраяеается как нежелательная мощность. 5. Измерение параметров 11>-сигналов производится по всему множеству точек (1>,О>), 1 = 1...ЛХ (М вЂ” число допустимых со- стояниИ модулятора). Для получения достоверных результатов необходимо анализиовать Л> принятых символов, причем 1>> » Л1. 1' оординаты каждого полученного символа представляются в форме (22.2) 1, = 1, -ь 61,; 1)> = > » -ь 6 1,, где 1, О..— окидаемые («идеальные») координаты символа; 61„6О> — смещение измеренных координат (вектор ошибки); > = 1...Ю.
592 е1АСТЫ чч. Телевизионное вещвние ~ '(Х'+ аз) ~(61'+ а9') (22 З) 1=1 1 у=е МЕК = 10 1ок,о (22.4) МЕК ЕЧМ„=— — (61' + 6сХз) (22.5) где Я „„— максимальное значение модуля векторов (Х„Я,), е = 1...М. Эти параметры однозначно связаны: МЕВМ х ЕЪ'М„= — —, ~(Хз + Яз). 1 1 (22.6) Таким образом, достаточно излеерить один из них, однако МЕК ближе к традиционному отношению сигнал/помеха (51Е1К), хотя учитывает большее число мешающих факторов, а при наличии в канале только нормальных шумов совпадает с 51ч1К.
Измерения этих параметров доЛжны проводиться как в передатчике, так и в приемнике. Общее качество модуляции сигнала оценивается двумя параметрами: ° коэффициентом ошибок модуляции (МЕВ.); ° величиной вектора ошибок (Е1ХМ). Для более детального анализа искажений для каждой точки у из М символьных точек необходимо определить параметры функций распределения векторов ошибок Ну — среднего значения и и — среднеквадратического отклонения вектора, исходя из 61, й„>,, 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 1ч' парах координат (1,, Я,) принимаемых символов. Идеальное положение выбранного символа (центр блока принятия решениИ) представляется вектором (Х„ф). Вектор (61,, й'„1 ) определяется как расстояние между идеальным и реальным положением принимаемого символа.
Другими словами, принимаемый вектор (1, Я,) является суммоИ идеального вектора (1„Я,) и вектора ошибок (6Х„6Я,). Сумма квадратов идеального вектора символов делится на сумму квадратов вектора ошибок символов. Результат, выраженный отношением мощностей в децибелах, определяется как коэффициент ошибок модуляции (МЕК); 593 ГЛАВА 22. Телевизионный контроль н измерения Рнс. 22.8. Определение векторе выходной ошибки (ТЕЧ) (22. 7) и ЯТЕМ = ~~ (2,(; оп (22.3) (22.9) БТЕП = Измерение джиттера. Существенный вклад в ошибки ТБ вносит джиттер.
Джиттер может прибавлять ошибки в любоИ точке передачи ТБ, как и при любоИ передаче данных. В ТБ 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 (РСРь), чтобы запускать тслевизионныИ и звуковой ЦАП. Как правило., отклонение скоростей от номинала не должно превышать 0,5 нс. Джиттер, который превышает 0,5 нс, вызовет размытие видео и искажения звука. Джиттер проявляется в битовых ошибках ТБ.
Смещение центров пятен (БТЕ) совокупности принимаемых точек от положения идеальной символьноИ точки снижает запас системы по шуму и указывает на существованне вида искюкениИ, например, остатка несущеИ, разбаланса амплитуд, квадратурноИ ошибки, нелинеИных искажений.
Параметр БТЕ дает индикацию общих иска- жениИ необработанных данных, принимаемых системой, Для кюкдоИ из М символьных точек рассчитывается расстояние бв мехсду теоретической символьной точкой и точкой, соответствую- щеИ середине пятна от этой частноИ символьной точки. Величина (б,) называется еекзвором ошибки объекта (ТЕЧ) и показана на рис. 22.8. По значениям М векторов ошибок объектов рассчитываются их среднее значение и стандартное отклонение (нормализованное к Бх„„, определяемое как среднеквадратичное значение координат точек в диаграмме), называемые как системная средняя выходная ошибка (ЯТЕМ), и системная девиация выходноИ ошибки (БТЕВ): 594 "-1АСТЫЧ.
Телевизионное вещание Для контроля качества работы ЦТВ разработан ряд приборов: генераторы и анализаторы транспортных потоков, мониторы сигналов, векторные анализаторы 1Я-сигналов, широкополосные осциллографы, анализаторы спектра н т.д. Для контроля кодеров и декодеров необходимо использовать МРКС-2 анализаторы и генераторы ТЯ. Анализаторы захватывают пакеты от выхода кодера и проверяют их на совместимость с МРЕС-2 стандартом.
Анализаторы также декодируют ТЯ МРЕС-2 в их компоненты — видеопрограммы, аудиопрограммы и информацию, которая сообщает декодерам, кшг декодировать ТЯ и правильно объединить видео- и аудиопрограммы. Анализаторы могут измерять параметры ТЯ, и они помогают решить, сколько буферной памяти необходимо декодирующему устройству. В системе МРКС-2 генераторы ТЯ могут записывать и воспроизводить МРЕС-2 кодированное видео. Эти инструменты можно использовать, чтобы проверить модуляторы и МРКС-2 декодирующие устройства (см. рис. 22.8). Тестируемые потоки могут приходить из кодеров или мультиплексоров. Для измерения коэффициента битовых ошибок (ВЕВ.) в ТЯ можно использовать МРЕС-2 анализаторы. На битовом уровне джиттер контролируется осциллографом с использованием глазковой диаграммы ~102).
Если раскрытие глазковой диаграммы слишком малое или исчезает, то декодирующее устройство не будет восстанавливать закодированную программу. Изделия и программы должны быть с ВЕВ. на уровнях ниже того, при котором зрители могут заметить искажения. Даже одна битовая ошибка в ТВ кадре — слишком много.
На уровне пакетов джиттер относится к временным отличиям между временами поступления пакетов. МРЕС-2 декодирующее устройство содержит буферы, чтобы захватывать поступающие пакеты перед выходом ими с постоянной скоростью передачи бита, так что декодирующее устройство может обрабатывать их. МРЕС- 2 анализаторы могут проверить буферы, чтобы гарантировать, что декодирующее устройство имеет достаточное пространство памяти.
Декодирующие устройства должны иметь минимум 512 байтов для хранения поступающих ТЯ. Для контроля цифровых систем передачи используются также МРЕС-2 мониторы. Их отличием от анализаторов является возможность проверки для МРКС-2 совместимости для множества ТЯ. МРЕС-2 мониторы проверяют качество ТЯ после того, как они передаются через локальную сеть ТВ студии, региональную сеть, сеть общего пользования или линию микроволновой связи к ТВ передатчику. После того как ТЯ становится модулированным радиочастотным, это — модулированный аналоговый сигнал, эффективно передающий биты. Модуляция и демодуляция сигнала ЦТВ повышают вероятность увеличения числа ошибок данных. 595 ГЛАВА 22.
Телевизионный контроль и измерения 64-ЯАМ б/ В-'зЗМ а/ Рис. 22.9. 8-~/5В (а) и 64-ДАМ (б) диаграммы сигнального созвездия 22.3.3. Контроль качества изображений в цифровых телевизионных системах Очевидно, что для контроля качества работы ЦТВ системы недостаточно анализа протоколов цифрового потока и измерения параметров модулированного сигнала.
Основным критерием испытаний ЦТВ систем является качество восстановленного после декодирования изобрюкения. оценка которого используется для проверки работоспособности системы сравнения кодеков, выбора эффективных В отличие от аналогового ТВ, где сигнал постепенно ухудшается, в ЦТВ сигнал либо принимается, либо не принимается. Под последним следует понимать, что при достижении сигналом определенного барьера он содержит слишком много битовых ошибок для приемного декодера, чтобы восстановить программу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
