視頻測試2007

1、i用2007-11-10 周南囂囂囂勺基本測試彩條波形矢量黑場同步信號數(shù)字域測試內(nèi)容 物理層測量格式檢查 監(jiān)視器調(diào)整內(nèi)容層測量視頻測試儀器的發(fā)展現(xiàn)狀主要用于檢查復合視頻信號的幅度、周期、色 調(diào)、飽和度、色同步相位和色度矢量。作為簡單的電子圖像，檢驗電視通道信號的有 無。代替黑場信號作為系統(tǒng)的同步鎖相信號。作為矢量監(jiān)測的信號源。彩條信號O-WBWlujDIIlvcompostte 5 ps/Div700mVTekjiu80vnIOU/I f1*+U!1 Volt300mV矢量圖是由兩行矢量顯示疊力口100心75/0彩條倍號矢貳圖 N行與卩行100心75/0彩條倍號矢貳圖 N行與卩行270 PIT

2、100心75/0彩條倍號矢貳圖 N行與卩行復合視頻信號基本參數(shù)表特性項目參數(shù)行頻周期fh 15625HZ 64us場頻周期fv 50HZ 20ms行同步幅度300mv色同步幅度300mv消隱電平與黑電平之差050mv峰值白電平700±20mV4+4-帀覓6MHZ匹配連接原理圖環(huán)通連接原理圖1175IKn75設備的環(huán)通連接（模擬系統(tǒng)）黑場信號BB ( Black and Burst)是一種復合全電視信號，但亮度幅度為零，用 于做同步基準信號黑場信號電平：0. 45Vp-p(因色同步高出黑電平0. 15V);極性：正極性(同步頭為負); 傳輸方式：非平衡。黑場信號波形數(shù)字信號物理層測量:

3、眼圖實測眼圖SDI信號眼圖的主要參數(shù)抖動(Jitter),指數(shù)字信號跳變沿在時間上對其理想位置的隨機 時間偏移。抖動是串行數(shù)字信號物理層測量的最重要參數(shù)。單位 用ps(皮秒)或UI的百分數(shù)標記上升時間(Rise Time)上升沿的20%80%所經(jīng)歷的時間眼圖參數(shù)指標有： 幅度 800mVp_p±10%抖動02Ulp.p (1KHZ)上升時間0.4ns-1,5ns(以幅度 20%-80% 之間)過沖(overshoot) < 10%單元間隔UI (Unit Interval) 3.7ns誤碼的定義與來源誤碼在信號源和接收機之間存在任何 一個數(shù)據(jù)字的數(shù)值的改變就稱之誤碼。 誤碼是首

4、先必須關心的問題，因為誤 碼不僅會使圖象出錯，嚴重的誤碼還 會造成失去圖象。誤碼的產(chǎn)生誤碼僅產(chǎn)生于傳輸?shù)沫h(huán)境， 如信噪比的下降、高頻的抖動、設備的 轅地、電源的紋波等。誤碼分類-全場誤碼，指的是誤碼發(fā)生在表征全場所用行的數(shù)據(jù)字中,除TRP168標準規(guī)定的場消隱區(qū)中的圖象切（第6行）換行。-有效圖象誤碼，指的是誤碼發(fā)生在表征有 效圖象的數(shù)據(jù)字中。提岀有效圖象誤碼是 基于象數(shù)字幀同步器、在E-E工作狀態(tài)下的 數(shù)字錄像機等大多數(shù)數(shù)字設備都具備重新 設置所用行消隱區(qū)，以及部分場消隱區(qū)的 功能，可能會破壞沒有誤碼的完整信號。 這樣就有必要從全場誤碼中單獨測試有效 圖象誤碼。誤碼率測試增強測試在模擬系統(tǒng)中

5、，信號質(zhì)量的劣化是逐漸變化的。但 數(shù)字系統(tǒng)與此不同，它在信號崩潰之前幾乎可以是無 故障地工作。為了評估系統(tǒng)的運行狀況，需要進行停 播后的增強測試。增強測試的內(nèi)容是改變數(shù)字信號的 一項或多項參數(shù)直至故障的產(chǎn)生。實驗結(jié)果表明，加 長電纜長度（或電纜仿真器）的測試，特別是在和即 將介紹的SDI檢驗場信號聯(lián)用時，是最有效的增強測 試，因為這種測試條件代表了系統(tǒng)的實際運行狀況誤碼率與電纜長度Errors per SecondMeters of Belden 8281 Coax電纜的選用與傳輸質(zhì)量機房內(nèi)20、30米的短距離連接，100米內(nèi)帶均 衡器設計的系統(tǒng)，可放心地使用“模擬”電纜左圖是用極普通的“模擬

6、”電纜，傳輸 圖像（含眼圖）效果的一組實驗照片（無均衡）。從130米來看，“眼圖”尚完整，圖像中 間開始有滾道出現(xiàn)；197米時，“眼圖”已難辨“眼開度”， 圖像上出現(xiàn)“拉道”；210米時，“眼圖”已“蕩然無存”,圖 像因誤碼瀕臨散亂，開始進入“崩潰點”rnwllllrrl im 1011/；【世 VCdrilWwkihh WtRI A iuf taittmlui>i ur iiu imiiIr r w IJllkrim 10 Ilf經(jīng)過均衡后眼圖顯示如何選用分配放大器?均衡分配放大器（DA）這種類型的分配放大器具有內(nèi)插的均衡器，它 可以補償因電纜長度造成的信號損耗，并可重 建信號幅度，不

7、過它不能消除信號中可能存在 的固有抖動或噪聲。在信號通道中多個放大器 級聯(lián)使用時不推薦使用這種類型的放大器，因 為存在的抖動會沿著整個信號通道積累疊加。 重計時分配放大器 (Re-clocking Distribution Amplifier, DA)重計時分配放大器不僅具有內(nèi)插的均衡器，而 且還可以提取數(shù)據(jù)流中的嵌入時鐘。這樣可以 利用這種穩(wěn)定的提取時鐘以重新鎖定數(shù)據(jù)流。 重計時分配放大器可用于系統(tǒng)中多放大器級聯(lián), 但級聯(lián)個數(shù)要受到限制。SDIFormat （格式）檢查SDI格式是數(shù)字/數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程（procedures） 或協(xié)議（protocol）的重要組成部分，是發(fā)送 與接收雙方必須遵循

8、的格式約定（convention）,是數(shù)字/嗷:據(jù)傳輸最基本的框 架（幀）結(jié)構(gòu)，格式不一致將難以實現(xiàn)數(shù)字/ 數(shù)據(jù)彳言號的播輸和處蠱。SDI格式包含肴視頻、 音頻和輔助數(shù)據(jù)等多項內(nèi)容，結(jié)構(gòu)繁多，需要 使用儀表仔細地進行檢查，目前常用檢測設備 有Tektronix的WFM-601、VM-700T等。詳細 檢測應使用VM700T Data Range（數(shù)據(jù)范圍）:指示是否有保留值000h-003h或 3FCH-3FFh被不正確使用的錯誤。 SAV Placement（SAV位置）:指示是否有SAV相對于前面的 EAV有不適當?shù)亩ㄎ诲e誤。 Line Length（行長度）:指示從一個EAV到下一個EA

9、V,是否 有取樣數(shù)不正確的錯誤。 Field Length（場長度）:指示在一場內(nèi)是否有不正確的行數(shù)。 ANC Parity（輔助數(shù)據(jù)的奇偶性）:表示在輔助數(shù)據(jù)內(nèi)是否出 現(xiàn)奇偶性錯誤。ANC Checksum（輔助數(shù)據(jù)檢查和）:表示在輔助數(shù)據(jù)是否 出現(xiàn)檢驗和錯誤。抖動的定義及分類:抖動可以定義為數(shù)字信號在重要時點上偏離理想時 間位置的短期變化定時抖動當信號跳變的位置發(fā)生偏離時，如果它的發(fā)生速率高 于規(guī)定頻率（典型值為10Hz或略低）為定時抖動； 低于此規(guī)定頻率的位置偏離則稱為漂移。校準抖動 以從信號本身提取的時鐘為參考，信號跳 變位置相對于該時鐘（在時間軸上）的偏離稱為校準 抖動。時鐘提取過程

10、的帶寬決定了校準抖動的低端頻 率的下限。對于SD系統(tǒng)，校準抖動的下限頻率為 1KHz隨機抖動和確定抖動:總抖動(TJ)分成兩類：隨機抖動(RJ)和確定抖 動(DJ)。匾機抖動是不能預測的定時噪聲，確 定抖動是可以重復的、可以預測的定時抖動。 我們主要關心的是確定性抖動抖動的主要來源: 一般而言，由電纜本身的物理特性所引起的信號失真不 會給系統(tǒng)增加明顯的抖動。在更多的情況下，在系統(tǒng) 的眼圖顯示中出現(xiàn)的抖動和其它缺陷，一般是由有源器 件引起的系統(tǒng)中的開關電源可能會產(chǎn)生與電源開關頻率或與交 流市電主頻(50Hz/60Hz)相關的確定性周期抖動。某一器件中信號跳變中的上升時間和下落時間的差值 可能會導

11、致系統(tǒng)中工作循環(huán)(duty-cycle)抖動。某一器件在其處理視頻信號的過程中可能引入與行場 頻率相關的周期性抖動。例如鎖定于視頻基準的器件 會引起主時鐘的變化。這樣，與行場頻率相關的抖動 分量就有可能轉(zhuǎn)移到SDI輸出信號中。EDH檢測和處理誤差（Error:Detecting and Handling）基本原理181消餐插盤數(shù)3行）。含有EDH誤碼檢測下傳。然后送入EDH一場視頻信號的全場或有效場進行CRC（循環(huán)兀余碼） 植甘豊，產(chǎn)生一個16bitW誤碼檜盛字。j各此專審行數(shù) 字信號RP165叢件警新對每場視數(shù)信號全場或有效場進行CRC計算 并提取到場輔助數(shù)據(jù)區(qū)CRC值進行對比。當與發(fā)出的

12、CRC值不同，即指出誤碼并給出誤碼量報告。反過再 將木符合6rc值誤碼新回苗行數(shù)彳言號待卞一個索統(tǒng)測 筱。在SMPTE RP165文件里，將這種在標準清晰度視頻 格式中可選用的誤碼測試法定義為EDH數(shù)據(jù)錯誤的檢 測和處理。在標準清晰度視頻格式中，每場發(fā)送一次 16比特的CRC校驗字，分別對全場和有效場的數(shù)據(jù)進 行校驗。全場楊盛包含了一場內(nèi)的全部發(fā)送數(shù)據(jù)，但 場消隱切換期間的前后幾行（625制式為57行）不 包含在內(nèi)。有效視頻期間的CRC校驗僅包含該場內(nèi) SAV與EAV之間的有效視頻數(shù)據(jù)字，但不包含SAV與 EAVo有效視頻中的半行也不包含在有效視頻檢驗中。 在WFM601中專門有EDH檢測功能

13、，可以觀察到 CRC數(shù)值的顯示和任何CRC錯誤的告警信息。SDI檢驗場(SMPTE RP178)上半場測試信號的亮度值為198h，兩個色差通道的樣 值均400h。卞卒場測試信號孑勺兄度值為11 Oh， 個色差通道的樣值均為200hSDI檢驗場的應用:很多測試信號發(fā)生器可以單獨產(chǎn)生這兩種測試信總利用SDI檢驗場進行測試時，將測試信號經(jīng)過待測設 備接入到帶有EDH功能的數(shù)字波形監(jiān)視器。當輸入的 測試信號為測試電纜的信號時，如果岀現(xiàn)誤碼，則表 示設備的電纜均衡器岀現(xiàn)問題，另外比較常見的問題 是因為電纜長度超過了設備電纜均衡器的校正能力， 減短電纜長度可消除此類問題；當輸入的測試信號為 檢查鎖相環(huán)的信

14、號時，如果岀現(xiàn)誤碼，則表明設備內(nèi) 的時鐘再生器有問題，鎖相環(huán)的壓控振蕩器的自由振 蕩頻率偏離了規(guī)定的頻率SDI檢驗場的測量價值iw漑留鎖輻是酣酬譬均為-EQ自動電纜均衡器測試20 BITS礬縫芻:線性不良的均衡器會在跳H b1 BITnSDI檢測場的上半場測試信號的每一行 都由1比特的”和19比特的“0”的排列組 成，用于自動電纜均衡器的測試。當這種 測試信號通過被測的自動均衡器時，會在 每幀的一些時間上建立很大的直流分量。 這種高直流分量的切換一“接通'、“關 斷”，將會增強測試自動均衡器的模擬功SDI檢驗場的測量價值PLL的鎖相測試 SDI檢測場的下半場測試信號的每一行都由 20比

15、特的“1”和20比特的“0”的排列組成。很 明顯，這種測試信號含有最大的低頻成分和最 少的過零點，給時鐘的恢復和PLL的鎖相是一 種“加壓”測試。PLL的測試，不需測試儀器， 只要觀測當SDI檢測場通過系統(tǒng)時圖象是否仍 完美無損即可。如果圖象出現(xiàn)紊亂或失去圖象, 則說明系統(tǒng)中接收機的鎖相環(huán)無法鎖住這種 “異?！?0、1序列信號。這種接收機用在系統(tǒng) 中是不安全的，因為在實際的圖象情況下，輸 入的數(shù)據(jù)與加擾狀態(tài)的某些特殊組合也有可能 很湊巧地產(chǎn)生一長列“0”。Hh 20 BITS20 BITS內(nèi)容層檢查：色域700 mV-700 mVCroon0V Blue -700 mV0V Red-/OOmV

16、Green /X Y PlotDiamond Plot顯像三基色的重現(xiàn)色域圖6106300.30.40.50.60.0I 02NTSCSMPTE -EBURec. 709!I0>關注 R5G5B: Y,PB,PR僅僅是中間信號，是由數(shù)學公式產(chǎn)生 的信號，并非是最后還原圖象的信號R,G,B信號源之于圖象，最后還原成圖象.色域監(jiān)視方法:分離鉆石顯不>WFM601前面板X WFM601E無紅色框內(nèi)功能X WFM601E無紅色框內(nèi)功能Tektronix WFM601M 軸0 vtcroft 0 gmiutD WAVEFORM D PARADE ranD CGTLUST(J RCTUfiEc

17、D BOWTIED MULTIPLE |1ri 1111 SWEEPMENUVIDEO WOCHIoh?IFEID口URLTERDCURS0fi2DCH2oDCH3DUNSEL DWSET 匚CLEAR MENU EDHDFT ALARMSERIAL AO COMRG 匚Dserlkla DSERMLB GMN I EXT cm rX WFM601E無紅色框內(nèi)功能儀器的連接連接電纜建議在被測器件和測量儀器之間使用 一霰短電纜（一般兎1來）親測量參較， 電纜的情況下，可以忽略噪聲和頻率響應跌落 的影響。與數(shù)字監(jiān)視器的連接不能直接由波形監(jiān)視器的 數(shù)字環(huán)通輸岀連接到數(shù)字監(jiān)視器（數(shù)字監(jiān)視器的 輸入反射

18、損耗不夠高會給波形帶來畸變）而應使 用波形監(jiān)視器的SDI OUT連接到數(shù)字監(jiān)視器，波 形監(jiān)視器的數(shù)字環(huán)通接口應接75Q終結(jié)電阻注意末端數(shù)字監(jiān)視器的終結(jié)WFM601壞通接BVM14技監(jiān)WFM601壞通接75Q 終接電阻上升時間的測量上升時間的測量還必須注意到測量儀器建 立被測波形時本身的上升時間，它的修正 公式為： Ta =l Tm2-Ts2式中：Ta二實際上升時間，Tm=測量得到的上升時間，Ts=儀器的上升時間（WFM601帶寬為450MHZ 20%-80%的上升時間為500ps）。泰克的VM700 SDI選件能根據(jù)修正公式，作 出精確的眼圖上升時間測試值。定時基準信號(TRS) F：場標志符

19、F=0表示是在第1場期間F=1表示是在第2場期間 V：垂直消隱標志符V二0表示有效場期間V=1表示場消隱期間 H：行消隱標志符H=0有效行開始處(SAV)H=1有效行結(jié)束處(EAV)1:2:2宦時底準侑號(TRS)3FF、000和000三個16進制數(shù)是固定前綴，為定時標志符號預備的, 只為S AV和E AV同步信息的開始作出標志S AV信號形成的振鈴脈沖.STRIP狀態(tài) PASS狀態(tài)下放大后的SAV信號顯示如何利用WFM601測量兩路信號定時?將這兩路數(shù)字信號分別與波形監(jiān)視器的通道A通道B, 選擇REF為EXT模式，然后返回通道A將波形監(jiān)視器設置為MAG開啟,通過波形監(jiān)視器的配置菜單，選擇pa

20、ss EAV和SAV開啟選行功能選擇第24行觀察行同步字形成的振鈴脈 沖，將1個時間指示光標T1置于脈沖中心位置。再將 輸入信號切至B通道用另一個時間光標T2置于脈沖中心位置，計算T1 T2之差即可以得到兩路信號的定時如果這兩個SAV脈沖的幅度是相同的，那么它們就是 同一場。兩路信號的延時羞測量SDI ASDILINE 24/T2AA路信號Q模擬基準信號3EYE與EQ EYE EYE（眼圖）方式直接顯示加到后面板環(huán)通輸入的串行信號。 此方式最適于直接監(jiān)視串行數(shù)字源或短電纜。當監(jiān)視一個 靠近長電纜運行終端的信號時,EYE（眼圖）方式會示出一個 噪聲帶。 EQ EYE（均衡眼圖）方式最適于測量經(jīng)長

21、電纜傳輸而衰變 的信號EQ EYE（均衡眼圖）方式提供接收均衡到串行信號 來將其還原。因均衡可增強信號并產(chǎn)生信號峰化，最適于 檢查信號的連貫性。你應把EQ EYE （均衡眼圖）顯示測量看 作是非校準的定性測量。為獲取最好的測量，盡可能的使用EYE（眼圖）方式。當 EYE（眼圖）方式不能提供有用的信號時，使用EQ EYE（均衡 眼圖）方式。WFM601 的STATUS 顯示> FF CRC ERR SEC （滿場CRC錯誤秒）：提供視頻信號內(nèi)每場基 于CRC計算的異步錯誤秒的EDH（SMPTE RP-165）測量。> AP CRC ERR SEC（有效圖像CRC錯誤秒）：提供各視頻場

22、有效 圖像基于CRC計算的異步錯誤秒的EDH（SMPTE RP-165）測量。> Fl AP CRC VALUE （有效圖像CRC值）：計算第一場有效視頻 部分的AP CRC （有效圖像CRC）值。> F2 AP CRC VALUE（有效圖像CRC值）：計算第二場有效視頻 部分的AP CRC （有效圖像CRC）值。> Changed Since Reset （重置后的變化）：指示從最后重置計 時器羯F1或F2 AP CRC VALUE（第一場或第二場有效圖像 CRC值）有變化。> Elapsed Time（耗用時間）：表示最近一次重置計時器后的 時間。Reset（重置）：將耗用時間設置為零同時清除所有檢測的 EDH錯誤。選行測量選行指示條15H狀態(tài)監(jiān)視器校準的重要性不管是高清的監(jiān)視器還是標清的監(jiān)視器，它的任務都 是一樣，要把原始的信號忠實地重現(xiàn)出來，微小的錯 誤都能夠在監(jiān)視器看出來。實際上，監(jiān)視器類似于一 個測量儀器，測量信號的好壞。盡管監(jiān)視器的作用是 呈現(xiàn)信號的真實情況，但是大家都有經(jīng)驗，同一個信 號源所發(fā)出來的信號，在電視墻上的多個監(jiān)視器重放, 可能有不同的結(jié)果。如果你面對多個監(jiān)視器有不同色 調(diào)的時候，就會岀問題。哪一個是真正的圖像？哪一 個圖像應該可信？哪一個圖像才是標準