高清制作系統(tǒng)中的傳輸損耗問題

1、高清制作系統(tǒng)中的傳輸損耗問題前言：由于模擬電視存在著亮度分解力不足、色度分解力不足、亮色互串、亮色增益差和亮色延時差、 微分增益和微分相位、電視信號的幅度利用率不充分、聲音只有單聲道、不適合磁帶節(jié)目的多帶復(fù)制、寬 高比不適合人眼的視覺特性。為克服這些缺點，隨著數(shù)字處理技術(shù)逐漸進(jìn)入電視領(lǐng)域，產(chǎn)生了數(shù)字電視。在20世紀(jì)90年代開始，計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)及圖像壓縮比技術(shù)等高科技技術(shù)迅猛發(fā)展發(fā)展，廣播電視走入了數(shù)字電視 發(fā)展的新時期。數(shù)字電視雖然有許多優(yōu)勢，但同時也不可避免的帶來些問題。由于數(shù)字視頻系統(tǒng)內(nèi)大量使用串行數(shù)字分量視頻信號進(jìn)行傳輸，高速傳輸?shù)男盘柎a流需要大的帶寬，限制了數(shù)字信號的傳輸距離

2、。在模擬視 頻系統(tǒng)中，隨著傳輸距離的增大，信號的信雜比愈來愈低，圖像越來越模糊，圖像質(zhì)量在逐漸降低的過程 中不存在圖像的突變點。而在數(shù)字視頻的傳輸過程中圖像質(zhì)量不會逐漸降低，但有一突變點，通常稱為崩 潰點，在突變前零米處和鄰近突變點處的圖像質(zhì)量基本一樣，但一過突變點，圖像質(zhì)量從百分之百的好變 成了百分之百的壞。這就提出了一個問題，我們?nèi)绾闻袛嘣谑裁辞闆r下，使用何種視頻電纜可將高清或標(biāo) 清視頻基帶信號傳到合適的地方。串行數(shù)字信號不像復(fù)合的模擬信號可以用示波器直接觀察信號波形的變化，用什么方法觀測其信號的好壞呢？用眼圖對串行數(shù)字信號進(jìn)行測量，是目前常用的方法。眼圖的形成眼圖可以用來確定和檢驗串行數(shù)

3、字信號的傳輸質(zhì)量。把串行數(shù)字信號輸入到示波器的信號輸入 端，并用本輸入數(shù)字信號作為示波器的掃描觸發(fā)信號，掃描周期選為兩個時鐘周期，及兩個碼元的時間， 由于輸入數(shù)字信號以掃描周期重疊顯示在熒光屏上。形成一個寬度同一個碼元寬，高度同數(shù)字信號的脈沖 幅度的圖形，對于一個頻帶寬度無限寬的系統(tǒng)，數(shù)字信號從1到0和從0到1的轉(zhuǎn)換速度非?？?，轉(zhuǎn)換時間幾乎為零，顯示出的圖形為矩形。但實際傳輸系統(tǒng)的帶寬有限，數(shù)字信號的0到1的轉(zhuǎn)換時間變慢，脈沖的上升沿和下降沿不再陡峭，并且?guī)в猩蠜_和下沖、相位抖動、不同寬度脈沖的幅度有了差別，甚至脈 沖的頂部和底部變得傾斜了。因此，顯示的圖形形狀與人眼相似，稱為眼圖。傳統(tǒng)的模擬

4、視頻通道增益的概念多指：從攝像機(jī)輸出到切換臺輸出（包括通道中各個設(shè)備的輸入信號）的幅值均應(yīng)保持 700mv。隨后的，無論是送往錄像機(jī)、其他機(jī)房還是較遠(yuǎn)的總控、播出或傳送等部 門，都要保持700mv （到達(dá)值）。不夠時就要設(shè)法加大傳輸能力，如使用直徑較粗的電纜、減少無端衰耗 或利用分配放大器提高傳輸能力并保持終接匹配。其中，進(jìn)、出機(jī)房的信號接口盤、矩陣、應(yīng)急開關(guān)、切 換臺等有源或無源器件的接口處（含電纜）等的損耗都較小，可忽略。因為，在模擬電視系統(tǒng)中電視信號 的帶寬僅有6MHz當(dāng)傳輸距離為2030米時（即使加上多個無源的連接器），信號衰減也不大。然而，數(shù)字串行信號通過 SDI接口的速率都在 27

5、0Mb/s以上（SDTV , HDTWU更高達(dá)1.485Gb/s （粗略稱作1.5Gb/s ）。所以，作為HDTV勺數(shù)字視頻通道，“無衰減”就做不到了。特別是，不能再沿用模擬時期視頻通道測量方法中推崇的“介入增益”，來解釋數(shù)字通道規(guī)定。傳統(tǒng)的視頻通道要求各個節(jié)點之間必須保持0dB （700mv; 75Q）。即：當(dāng)在這一系統(tǒng)中加入一個設(shè)備或無源網(wǎng)絡(luò)時，希望不要影響后續(xù)設(shè)備的工作，也就是要使所加入的設(shè)備增益均為1?；蛘哒f在兩個端點之間插入設(shè)備時，不管設(shè)備內(nèi)部對信號進(jìn)行怎樣的處理，其輸出電平總要和輸入端一樣（700mW ,不允許設(shè)備間互補(bǔ)。也只有這樣，才能做到在不論插入多少設(shè)備之后，系統(tǒng)的總增益不變

6、。這就是模擬時代的“介入增益”要為 0dB的概念。如何衡量達(dá)標(biāo)與否？用“介入增益穩(wěn)定度”和“動態(tài)介入增益變動” 的容限值來衡量。如，中華人民共和國廣播電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 107-092電視中心播控系統(tǒng)維護(hù)規(guī)程中對視頻通道主要運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)“介入增益”等級參數(shù)的要求是：甲級為0.2dB;乙級為 0.36dB;丙級為+ 0.48dB等。它意味著，在 0dB （700mv）基礎(chǔ)上允許高出+0.2dB或降低-0.2dB （甲級），余類推。數(shù)字視頻通道的指標(biāo)要求是：各設(shè)備輸出端必需達(dá)到800mv （指眼圖幅度標(biāo)稱值，可略微正負(fù)10%） o但是并沒有要求輸入端必須是800mM實際上由于電纜線路損耗較大（特

7、別是頻率高端）也確實達(dá)不到。這一點往往成為人們誤解數(shù)字系統(tǒng)不好掌握的癥結(jié)。其實，在評價數(shù)字系統(tǒng)時只要先將“介入增益” 的概念徹底拋開，然后。再按數(shù)字特性的規(guī)律去考慮問題，就可以順理成章地接受了。 眼圖達(dá)標(biāo)值是指設(shè)備輸出端行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 165-2000電視中心播控系統(tǒng)數(shù)字播出通路技術(shù)指標(biāo)和測量方法中規(guī)定了數(shù)字 視頻通路各檢測點眼圖的技術(shù)指標(biāo)。其中，眼圖幅度最為敏感。這里所標(biāo)的數(shù)值是指設(shè)備輸出端應(yīng)該達(dá)到 的范圍。當(dāng)連線較長、或因通過連接器、開關(guān)等無源器件時幅度衰減較大，信號減弱很多也不必?fù)?dān)心。因 為，下級設(shè)備多工作在開關(guān)狀態(tài)屬脈沖放大器類型，其輸入特性取決于均衡網(wǎng)絡(luò)，且“均衡能力”都較強(qiáng)。 所

8、以，足以使信號得到恢復(fù)。實踐表明，除個別情況外，數(shù)字設(shè)備的輸入端都帶有均衡器，并以“均衡能力”來表示該設(shè)備 的性能好壞。如，在某種速率下、能夠傳送多少米遠(yuǎn)等。舉例來說：一臺型號為P16HSCQI-2的LEITCH高清“應(yīng)急切換器”其說明書中標(biāo)明的入口性能為：Belden 1694A 1.5Gb/s 120ML然而，又一臺型號為IQSDA01的SNELL & WILCOX高清“視頻分配放大器”其入口性能標(biāo)明的是：能接受 Belden 1694A在1.485Gb/s情 況下，經(jīng)140M傳輸?shù)男盘?。顯然強(qiáng)于“應(yīng)急切換器”的指標(biāo)。Belden電纜1694A的特性為：在1.5Gb/s情況下，按SMPT區(qū)

9、92M標(biāo)準(zhǔn)，能夠傳輸距離 122M （條 件是：用750MHz頻率的眼圖作為測試信號；當(dāng)眼圖幅度衰減20dB時，該電纜的長度）。在運(yùn)行條件下，也可以用所傳節(jié)目的信號（眼圖）進(jìn)行測量。電纜的可傳實際長度能達(dá)到172M （條件是：以每2分鐘出現(xiàn)1次誤碼為準(zhǔn)，此時的眼圖幅度已衰減到176mV）。其實，還有潛力（有時眼圖幅度小到100mv以下，仍能還原圖像）。因為，在誤碼沒有出現(xiàn)前，眼圖的幅度再小，只要是保持“過零點”不丟失（保證0、1的各個跳變沿存在），就能正確解碼。 串行數(shù)字信號的波形特性和參量從眼圖中可以反映出串行數(shù)字信號的模擬波形特性。眼圖觀測在工程實踐中有著廣泛的應(yīng)用，在評估確定設(shè)備的性能和

10、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)安裝后的驗收監(jiān)測以及系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)測試中，都需要，通過 眼圖觀測對信號的波形特性進(jìn)行測量，眼圖觀測和分析檢驗的較好方法。如果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬波形是理想的，眼圖會呈現(xiàn)為一系列的方框。但在實際的系統(tǒng)中，由于貸款、噪聲以 及抖動因素的影響，會造成眼圖的閉合。在數(shù)字系統(tǒng)內(nèi)，人們最關(guān)心眼圖的閉合程度。通常幅度變化、噪 聲等因素造成眼在垂直方向上的閉合，定時抖動的影響會造成眼在水平方向上的閉合。整個數(shù)字系統(tǒng)在正 常工作時，應(yīng)保持眼的開度。眼圖觀測項目通常包括：幅度、時鐘周期、上升和下降時間、過沖和下沖以及抖動等參量，使用 專用的數(shù)字分量波形監(jiān)視器或示波器可以進(jìn)行觀測。各項參量的容限應(yīng)符合相

11、關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。抖動抖動是數(shù)字信號在形成、編碼、處理、傳送和轉(zhuǎn)變中，所造成的數(shù)據(jù)跳變位置與它們理想狀態(tài)的 偏移。抖動的觀測一般在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號的有效瞬間一跳變的零交叉點上進(jìn)行。抖動的測量單位為 UI （單位間隔），它代表一個時鐘循環(huán)的周期。對于270MHz串行數(shù)字分量，1UI=1/270MHz=3.7ns,對于 1485MHz高清串行數(shù)字分量，1UI=1/1485MHz=0.67ns 。抖動是串行數(shù)字傳輸系統(tǒng)中最重要的性能參數(shù)之一。在數(shù)字的傳送和恢復(fù)過程中，抖動能夠造成抖動是串行數(shù)字傳輸系統(tǒng)中最重要的性能參數(shù)之一。在數(shù)字的傳送和恢復(fù)過程中，抖動能夠造成恢復(fù)的時鐘和數(shù)據(jù)在時間上的瞬間偏差，當(dāng)這種偏差

12、變得足夠大時，數(shù)據(jù)可能被譯錯。另外，如果抖動通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)進(jìn)行傳遞，數(shù)字信號中的抖動可能會降低模擬信號的性能。誤碼檢測在串行數(shù)字視頻系統(tǒng)的測試過程中，誤碼是我們關(guān)心的主要指標(biāo)之一。因為誤碼不僅使電視圖像出錯，而且嚴(yán)重時還會造成圖像的丟失。運(yùn)行在串行數(shù)字環(huán)境下的大多數(shù)數(shù)字視頻處理設(shè)備通常都不會造 成誤碼，誤碼的產(chǎn)生很大程度上取決于傳輸?shù)沫h(huán)境如信雜比下降、高頻抖動、設(shè)備接地問題、設(shè)備間連接 的電氣的性不好、電源波紋、脈沖干擾等。誤碼秒的引入由于串行數(shù)字視頻系統(tǒng)的特性不同與一般的數(shù)字系統(tǒng)，傳統(tǒng)的誤碼率測試方法并不適合數(shù)字電視系統(tǒng)使用。由于串行數(shù)字視頻系統(tǒng)的脈沖誤碼具有間隔性，因此，使用誤碼秒

13、來度量這脈沖誤碼的特性。誤碼秒是指每秒發(fā)生誤碼的統(tǒng)計，比較適合于易受脈沖干擾而產(chǎn)生誤碼的場合，尤其適合于評價短脈沖干擾引起視頻同步信號受損而造成圖像紛亂的情況。插入損耗是指某器件（一般為無源）對傳輸信號衰減的程度，具有頻率特性。多數(shù)情況下是：隨著頻率的增高而損耗加大。圖中水平軸為頻率（此圖最大到3GHz。垂直軸為衰減量，以 dB為單位（此圖最大到-30dB） o通常，這個值越小越好（絕對值）。B&P（未完待續(xù)）回波損耗是指設(shè)備（或器件，含電纜）輸入端對信號接受的程度，即輸入阻抗與傳輸線（含電纜及上端設(shè) 備輸出端）阻抗匹配的程度。所以，回波損耗與插入損耗整相反，其絕對值越大越好。也可以理解為：對

14、 反射波吸收的能力越強(qiáng)越好。這就要求設(shè)備間（含電纜）的匹配一定要好?；夭〒p耗會對接收機(jī)接收的信號的幅值產(chǎn)生影響，從而縮短了線纜的有效傳輸距離。良好的回波損耗性能是保證高頻/高數(shù)率傳輸性能的關(guān)鍵，可將比特誤差控制在系統(tǒng)所允許的水平范圍內(nèi)。傳輸系統(tǒng)的回波損耗與采用的頻率 /數(shù)據(jù)傳輸速率成一定的函數(shù)關(guān)系。并且，頻率/數(shù)據(jù)傳輸速率越高，回波損耗就越難以控制?；夭〒p耗在國標(biāo) GB 3659-83電視視頻通道測試方法中的用語是“反射損耗”，有如下文字描述：電視設(shè)備或視頻通道作為一個單元在相互連接的輸入、輸出點上對地不平衡阻抗的標(biāo)稱值應(yīng)為75QO在頻域中P = 20log | 75 + Z（f） / 75

15、- Z （f）| dB式中Z （f ）任意頻率f處的阻抗 在時域中p = 20log | A1 / A2 | dB式中 A1一入射信號幅度的峰-峰值A(chǔ)2反射信號幅度的峰-峰值P 反射損耗由時域所用的公式可見，入射信號 A1在分子上，反射信號 A2在分母上。顯然，無論從數(shù)學(xué)意義 上，還是從物理意義上來看都說明A1越大越好，A2越小越好。傳輸信道的回波損耗不僅受電纜性能的影響，還與連接器及發(fā)送/接收設(shè)備有很大關(guān)系。高清晰度電視（HDTV）對電纜帶寬的要求是 750MHz同時，還要求在三次諧波頻率為2.25GHz（3 X 750）時，電纜仍具有良好的回波損耗性能。減小回波損耗產(chǎn)生的方法為了保證線纜具

16、有較高的電氣可靠性，必須對每一捆線纜都進(jìn)行100%勺回波損耗掃頻測試。在 安裝數(shù)字傳輸電纜（尤其是高清同軸電纜）時，更要特別注意。因為不良連接器、操作不當(dāng)或不正確的線 纜拖拉和安裝方式都會使線纜產(chǎn)生變形，從而引起回波損耗問題的發(fā)生。保持良好回波損耗的要點：線纜制造工藝制造過程的一致性高速擠壓絕緣材料.線纜的處理請正確操作，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄍ侠€纜。.線纜的安裝請按制造商說明書安裝線纜，其彎曲半徑不能小于推薦的彎曲半徑，并按規(guī)定的方法捆扎線纜。.連接器只限使用高質(zhì)量的75歐姆連接器 連接器損耗在接觸數(shù)字標(biāo)清（SDTV初始階段，曾經(jīng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量過市售無型號連接器的衰耗值。粗略 的方法是：串聯(lián)5

17、段短線（5厘米）兩頭均接上 BNC頭，再用五個直通頭連接，構(gòu)成10個接點，共有2dB衰耗。平均每個接點衰減 0.2dB oKINGS公司提供的一組測試數(shù)據(jù)。專門為配合BELDENS司的電纜179DTW 2065-26-9S （一種外徑細(xì)到2.8mm的新產(chǎn)品）而生產(chǎn)的 BNC新產(chǎn)品，將其相連接 而測量的“插入損耗”和“回波損耗”值。與 其形式相近的曲線還有多幅，這里僅將相關(guān)數(shù)據(jù)集中起來列表如下： 插入損耗回波損耗頻點 20 米電纜（兩端含 BNC） - 17.75dB- 23dB 1.5GHz2.86米電纜（兩端含 BNC） - 2.75dB- 22.5dB 同上7 段 2.86 米電纜（含 B

18、NC） - 20dB - 22.5dB 同上 每個 BNO點損耗-（0.1875 0.24 ）dB取-0.21dB表2從對應(yīng)的數(shù)據(jù)中分析可得出：20米插入損耗（-17.75dB ）2.86 米插入損耗（-2.75dB ）7段2.86米加6個直通頭的總插入損耗 （-20dB ）欲求接點損耗：- =-20dB - 17.75dB = -2.25dB（6X2 個接點）;每個接點的損耗為 -2.25dB +12 = -0.1875dB還原求法：- X 2 = -2.75dB +0.1875dB X2 = -2.375dB（ 每段電纜）-（-2.375dB X7） =- 20dB - （- 16.6dB

19、） = -3.39dB;每個接點的損耗為 -3.39dB + 14個接點=-0.24dB 值得注意的是“三通頭”不能借做“直通頭”用！ 均衡一個實際的基帶傳輸系統(tǒng)不可能完全滿足理想的波形傳輸無失真條件，因而串?dāng)_幾乎是不可避免的。當(dāng)串?dāng)_造成嚴(yán)重時，必須對整個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)進(jìn)行校正，使其接近無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。這種校正是 在頻域進(jìn)行的，稱為頻域均衡。如果這種校正是在時域進(jìn)行的，既直接校正系統(tǒng)的沖激響應(yīng)，稱為時域均 衡。隨著數(shù)字信號處理理論和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，時域均衡已成為如今高速數(shù)據(jù)傳輸中所使用的主 要方法。數(shù)字視頻通道的指標(biāo)要求是：各設(shè)備輸出端必需達(dá)到800mv （指眼圖幅度標(biāo)稱彳1,可略微

20、正負(fù)10%） o但是并沒有要求輸入端必須是 800mv。實際上由于電纜線路損耗較大（特別是頻率高端）也確實達(dá)不到。在標(biāo)清數(shù)字視頻制作系統(tǒng)中，由于SDI信號傳輸?shù)拇a流相對低，系統(tǒng)內(nèi)信號傳輸?shù)木嚯x不長，因此一般不太注意制作系統(tǒng)內(nèi)的傳輸損耗問題。以Belden數(shù)字視頻電纜傳輸視頻基帶信號為例：根據(jù)Belden公司的報告上述這幾種電纜的推薦使用長度如表：高清基帶信號傳輸?shù)木嚯x僅是標(biāo)清SDI信號傳輸距離的1/3,因此在高清數(shù)字視頻制作系統(tǒng)中，應(yīng)注意傳輸中的衰減問題。視頻制作系統(tǒng)的構(gòu)成視頻切換臺，視頻矩陣、攝像機(jī)、磁帶錄像機(jī)、硬盤錄像機(jī)、幀同步器、字幕機(jī)、外接口盤、播 出系統(tǒng)、光端機(jī)、衛(wèi)星車、數(shù)字微波、同

21、步機(jī)。以上設(shè)備之間的連接是通過視頻電纜完成的，為靈活地進(jìn)行信號調(diào)度在完整的制作系統(tǒng)中，設(shè)備之間的輸入輸出連接都需通過視頻跳線盤。在這樣的系統(tǒng)構(gòu)成中，視頻信號在傳輸過程中會有電纜損耗、 連接器損耗、跳線盤的插入損耗和扎線損耗。電纜損耗是指設(shè)備連接中所用視頻電纜由于線徑、材料品質(zhì) 和長度不同所產(chǎn)生的損耗，相同材料品質(zhì)的電纜線徑越粗對信號的損失越小，目前常用的視頻電纜線徑大約分為3、4、5和7四種規(guī)格。以Belden數(shù)字電纜為例：相應(yīng)的型號分別為1855A、1505A、1694A和 7731A。測量的目的隨著高清電視頻道的開播，使用高清電視轉(zhuǎn)播車在進(jìn)行現(xiàn)場直播的要求日益增加，現(xiàn)場直播時， 需要將高清

22、數(shù)字信號傳回電視臺，傳輸方式有光端機(jī)、衛(wèi)星車或數(shù)字微波。數(shù)字微波編碼器一般設(shè)在轉(zhuǎn)播 車上，不用考慮電纜傳輸問題；而光纜機(jī)房經(jīng)常遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)播車的停放地從幾十米到幾百米不等；衛(wèi)星車停放 由于受到場地和衛(wèi)星方位的限制，停放位置離轉(zhuǎn)播車也是從幾十米到幾百米不等。由于使用了嵌入音頻技 術(shù)，轉(zhuǎn)播車與光端機(jī)或衛(wèi)星車之間的信號連接使用一根視頻電纜即可。另外，在系統(tǒng)集成時，根據(jù)需要使 可用不同的型號規(guī)格的電纜進(jìn)行設(shè)備之間的連接，而不會對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。此次測量的目的在于明確在實 際應(yīng)用中，我們在何種場合或條件下，使用何種規(guī)格和長度的的視頻電纜，既可以滿足高清節(jié)目制作的需 要，又可以節(jié)約費(fèi)用和使用空間，可以為我們在實際

23、工作中提供應(yīng)用的依據(jù)。實際應(yīng)用測量以北京電視臺十八迅道和八訊道高清轉(zhuǎn)播車為信號源對BELDEN 1855A、1505A、1694A和7731A四種型號的數(shù)字電纜進(jìn)行測量，主要測量電纜長度對高清基帶信號的衰減量，用眼圖幅度進(jìn)行量值的表述，另外兼顧測量插入損耗。北京電視臺十八迅道高清轉(zhuǎn)播車使用TEK-TG700同步機(jī)、SONY MVS-8000GSF清數(shù)字視頻切換臺、SONYXS-6700矩陣、SONYHKPF-SP003高清視頻信號分配放大器。八訊道高清轉(zhuǎn)播車使 用 EVERTS-5600同步機(jī)、THOMSOKAYAK-HD-200cM清數(shù)字視頻切換臺、 THOMSON ConcertO巨陣、S

24、NELL & WILCOX IQSDA0126-1幅清視頻信號分配放大器。測量儀器使用TEKTRONIX WFM7100MM器。測量過程：.信號源由TEK-TG700和EVERTS-560洞步機(jī)提供 75%彩條信號，首先使用一米長 BELDEN1694A 視頻電纜分別在兩車的同步機(jī)、矩陣及高清視頻信號分配放大器到外接口盤輸出、矩陣到外接口盤分別測 量設(shè)備輸出、外線盤輸出眼圖幅值。選擇這四個點測量的意義在于，測同步機(jī)、矩陣可明確設(shè)備直接輸出 后電纜長度對高清信號的衰減情況；測外接口盤的輸出，可以明確我們在實際節(jié)目制作時，應(yīng)如何根據(jù)情 況使用不同規(guī)格的視頻電纜傳輸高清基帶信號。.考慮到系統(tǒng)集成或信

25、號傳輸時使用最多的是3、4、5三種規(guī)格的電纜，分別使用不同長 度的BELDEN 1855A 1505A、1694A電纜進(jìn)行測試。根據(jù) BELDE心司提供的電纜推薦使用長度，準(zhǔn)備好長 度分別為60米的1855A、80米的1505A、100米的1694A電纜進(jìn)行測試。在兩車的同步機(jī)、矩陣及高清視 頻信號分配放大器輸出口、轉(zhuǎn)播車外接口盤出分別測量設(shè)備輸出、外線盤輸出眼圖幅值。另外，為使用精密數(shù)字電纜將高清基帶信號傳得更遠(yuǎn)，用7規(guī)格的BELDEN 25瞇7731A電纜進(jìn)行測量。(未完待續(xù)).為測試實際應(yīng)用中則三種規(guī)格電纜的使用極限長度，將推薦的電纜長度分別加長50%,準(zhǔn)備好長度分別為90米的1855A

26、、120米的1505A、150米的1694A電纜進(jìn)行測試。在兩車的同步機(jī)、矩陣及高清視頻信 號分配放大器輸出口、轉(zhuǎn)播車外接口盤出分別測量設(shè)備輸出、外線盤輸出眼圖幅值。.為測量電纜的極限使用長度，分別用 162米、168米、180米1694A電纜接到兩車部分設(shè)備輸 出口進(jìn)行測量，觀察臨近極限狀態(tài)時，不同長度電纜對高清基帶信號的衰減量。.150 米、162米、168米的1694A、90米的1855A和120米的1505A,電纜接到兩車部分設(shè)備輸 出口進(jìn)行測量，觀察臨近極限狀態(tài)時，不同長度電纜對高清基帶信號衰減后的誤碼情況。測量結(jié)果分析(1)由表4、表7可知測量TEK-TG700和EVERTS-56

27、0洞步機(jī)、及矩陣等設(shè)備輸出口的信號眼圖 幅度在720mV-880m0間，符合國標(biāo)要求。而兩車外接口盤設(shè)備輸出經(jīng)過車內(nèi)電纜、跳線盤的衰減，在輸 出口所測的信號幅度會有一定量的衰減，這個輸出口信號的大小決定了高清基帶信號傳輸?shù)木嚯x。八訊道 高清車的矩陣輸出信號眼圖幅度本身就低，經(jīng)過的路徑相對長，所以在外接口盤的矩陣輸出的信號幅度更 低，會影響轉(zhuǎn)播車向外提供信號的能力。(2)觀察使用60米的1855A、80米的1505A、100米的1694A電纜分別對兩車共八個輸出接口進(jìn) 行測量。從表4至表9可以觀察取得以下結(jié)論：同一條電纜在八個不同接口測量的眼圖幅值與原輸出口的眼圖幅值比較，電纜造成的衰減量(db

28、)基本相同,60米的1855A衰減為8.78db , 80米的1505A衰減為8.13db , 100米的1694A衰減為7.93db ,誤差在 0.2db以內(nèi)。(3)觀察使用90米的1855A、120米的1505A、150米的1694A電纜分別對兩車共八個輸出接口進(jìn) 行測量。從表4至表9可以觀察取得以下結(jié)論：(a)同一條電纜在八個不同接口測量的眼圖幅值與原輸出口的眼圖幅值比較，電纜造成的衰減量(db)基本相同。90米的1855A衰減為12.14db ,120米的1505A衰減為11.60db , 150米的1694A 衰減為11.32db ,誤差在0.2db以內(nèi)。(b)同規(guī)格的視頻電纜長度增

29、加50%,電纜造成的衰減量(db)增加3.3db左右。(4)從表10可以看出180米的1694A在測EVERTS-560漪出衰減為 173mV使用168米的1694A 測外接口盤1 (視分出)輸出衰減為 174mV從圖九看是使用 TEKTRONIX WFM7100M波器來測量，可解出 完美的圖像，如果將這個信號加給LEITCHX75高清幀同步器，不能從其輸出端得到正確的信號，但將此信號加到SONY HDWM2000P高清錄像機(jī)時，可以記錄到完美的圖像。由此可以看出 TEKTRONIX WFM7100M 波器、SONYHDW M200P高清錄像機(jī)輸入端的“均衡能力”較強(qiáng)。當(dāng)我們用180米的169

30、4A在測外接口盤1(視分出)時，輸出衰減為 163mV TEKTRONIX WFM7100M波器來測仍可解出完美的圖像，但將此信號加到Sony HDVW- M2000P高清錄像機(jī)時，錄像機(jī)已不能記錄圖像信號了，說明TEKTRONIX WFM7100M波器比Sony HDW-M2000P高清錄像機(jī)輸入端的“均衡能力”更強(qiáng)。(5)表十一表示在測量誤碼時，在一定的時間內(nèi)測量出誤碼的數(shù)量。如果換算成誤碼秒會出現(xiàn)小數(shù)，不好比較。從測量結(jié)果看，眼圖幅值低于190mV寸，誤碼出現(xiàn)，且眼圖幅值在 180mg 188mV的范圍內(nèi)誤碼出現(xiàn)的無規(guī)律，但高清幀同步器和高清錄像機(jī)還可以使用這樣的信號。在眼圖幅值174m

31、V寸，誤碼出現(xiàn)幾乎為1個/秒，只有少數(shù)設(shè)備可以接收這樣的信號。在眼圖幅值超過195mV寸，幾乎不出現(xiàn)誤碼，使用應(yīng)當(dāng)安全。我們可以將眼圖幅值 200mV定為安全的信號應(yīng)用極限值。(6)作為極限使用的電纜長度，BELDEN 90米的1855A、120米的1505A、150米的1694A和250米的7731A電纜都可作為等量參考的極限值，極限值電纜長度還要根據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)輸出接口盤輸出的信號 眼圖幅值而定，上述電纜長度是依據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)輸出接口盤的輸出信號眼圖幅值在800mV左右時的情況而定，如果輸出口的眼圖幅值低，就要相應(yīng)減少不同規(guī)格電纜極限值的量。在不同場合，綜合考慮電纜價格、 電纜重量、使用空間大

32、小等因素，合理搭配使用不同規(guī)格的電纜，以達(dá)到最優(yōu)化的使用效果。(圖十一)是使用150米的1694A與12+6高清電視轉(zhuǎn)播車外接口盤高清輸出連接，然后將衰減后的信號接入Leitch幀同步機(jī)X75,從幀同步機(jī)輸出后得到的信號眼圖。說明 150米的1694A在高清輸出眼圖幅度為 760mV吏 用沒有問題。(7)目前大型高清轉(zhuǎn)播車視頻系統(tǒng)越來越復(fù)雜，視頻切換臺和矩陣的規(guī)模也越來越大，為保證系 統(tǒng)應(yīng)用的靈活性，視頻切換臺和矩陣輸入輸出的信號都要求經(jīng)過跳線盤，使用視頻電纜的量會增大。由于 轉(zhuǎn)播車空間有限，設(shè)計高清轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)時需要考慮高清基帶信號在車內(nèi)制作系統(tǒng)中各設(shè)備間傳輸?shù)陌踩裕?同時要考慮車內(nèi)信號向車

33、外傳輸?shù)哪芰?，既要使轉(zhuǎn)播車外視頻接口盤輸出的高清信號眼圖幅值盡量高。(8)圖三、四、五、六、七、八與圖一比較，可以看出使用三種不同規(guī)格長度的電纜進(jìn)行測量， 結(jié)果只有眼圖幅度的變化，抖動不變化。從圖九與圖二比較，可以看出使用電纜長度在極限值附近抖動加 大，誤碼增加，解出圖像不穩(wěn)定。實際應(yīng)用中的建議(1)根據(jù)測量結(jié)果，給出下面三個圖表。縱坐標(biāo)是輸出口不同的眼圖幅值；橫坐標(biāo)分別對應(yīng)使用 BELDEN 1855A、1505A、1694A時，所建議允許單根電纜的極限長度。在圖表中可根據(jù)實際中設(shè)備或接口 盤輸出眼圖的幅值，決定你連接目標(biāo)設(shè)備所需的電纜規(guī)格及長度。(2)在系統(tǒng)集成時，需考慮機(jī)房、演播室和電視

34、轉(zhuǎn)播車所使用的環(huán)境不同，在電視轉(zhuǎn)播車設(shè)備集 成時要考慮到電視轉(zhuǎn)播車所處的環(huán)境溫度變化較大，會加快電纜的老化，需要留有盈余。如果是臨時使用 可僅考慮你目前手中新電纜的規(guī)格及長度。(3)如果單根電纜長度不夠時，使用BNC兩通連接兩根電纜，需考慮兩通的衰減因素，從表 2可知一個BNC兩通的衰減量在0.42db。衰減量=20LOG(測量幅值/輸出幅值)。以設(shè)備輸出口為800mV為例：加一個BNC兩通后，對應(yīng)單一長度電纜相當(dāng)于設(shè)備輸出口的眼圖幅值為762mV開始進(jìn)行計算。傳輸速率270Mbs傳輸速率270Mbs1,SG/s 規(guī)格 1SMBTE259MSMP I E292M應(yīng)用 JsirivIIOTV18

35、55A201米59米15O5A305米83米1694A366米102米上一(4)從實際應(yīng)用中 考慮，BELDEN 1505A電纜粗 細(xì)、傳輸能力介于BELDEN 1855A 和 1694A 之 間，系統(tǒng)集成時(特別是轉(zhuǎn)播 車系統(tǒng))集成時用處不大。(5)實際上BELDEN的另一款電纜179DT,電纜更細(xì)更輕，傳輸性能僅略低于1855A,完全能滿足轉(zhuǎn)播車內(nèi)高信號交換的需要不過，由于電視多數(shù)集成商不愿意在轉(zhuǎn)播車內(nèi)跳線盤上使用179DT電纜，是擔(dān)心其線徑太細(xì)，目前對應(yīng)使用的BNC接頭連接牢度低。所以目前國內(nèi)轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)集成應(yīng)用率低。（6）NVISION新款的288X576大型矢!陣NV8288（圖十二），配合1855A電纜采用新型視頻接頭（圖 十三）使用，效果很好。所以BELDEN 1855A這樣規(guī)格的電纜在目前的系統(tǒng)集成中用處更大。實際應(yīng)用案例（1）依據(jù)實驗的結(jié)論，在我臺 12+6高清電視轉(zhuǎn)播車設(shè)計中，要求集成商對于車內(nèi)設(shè)備連接，如 攝像機(jī)CCUT視頻切換臺、矩陣連接，矩陣與視頻切換臺、錄像機(jī)、硬盤機(jī)、監(jiān)視器墻等連接時使用 BELDEN 1855A電纜即可；高清視分、矩陣和同步機(jī)到車外接口盤及外接口盤與車內(nèi)幀同步機(jī)、同步機(jī)的 連接使用BELDEN 1694A，轉(zhuǎn)播車以保證送出的高清信號和接收外來高清信