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三. 正文（一）范圍《行標》在正文的“范圍”中又明確指出：“本標準規定了電視中心播控系統數字播出通路的數字信號、視頻、音頻技術(shù)指標和測量方法”。（二） 引用標準《行標》正文引用了四個(gè)標準（三個(gè)國標，一個(gè)行標），這里后面所談及的 ITU 標準均為“參考”資料，僅為詮釋而引。（三） 定義《行標》在正文的“定義”中對“播控系統、數字播出通路和串行數字電視信號”等三個(gè)術(shù)語(yǔ)給出了解釋。1.“播控系統 Master Control System”系指包括：信號源、信號分配、信號處理、信號切換、信號無(wú)壓縮傳輸、信號壓縮編碼和復用的系統。2.“數字播出通路 Digital Transmit Channel” 解釋為：數字播出通路是播控系統中的一個(gè)局部系統，即從數字信號源（錄像機等）、數字分配矩陣、應急切換器、數字切換臺（處理器）和數字信號分配放大器（含無(wú)壓縮數字信號傳輸電纜）等的通路。見(jiàn)圖1。圖1 數字播出通路示意圖3.“串行數字電視信號 Serial Digital Video Signal ”應為 ：符合國家標準GB/T14857-1993（編碼參數）并與ITU-R BT.656-3建議書(shū)第三部分所描述的串行接口相吻合的數據流信號。為了進(jìn)一步弄清這些術(shù)語(yǔ)的含意，不得不先看一下國家標準和國際標準在數字信號編碼和接口等方面的一些文件及部分內容。* Rec.ITU-R BT.601-5《演播室數字編碼參數》可以說(shuō)是數字電視的最基本的標準。亦稱(chēng)數字電視的“編碼標準”。 核心內容是：編碼信號由Y、CR、CB三個(gè)分量信號組成；取樣頻率是4∶2∶2方式，即：Y為13.5MHZ ，CR 和CB分別為6.75MHZ; 取樣結構為正交；量化級是“8”，也可選用“10”和采用PCM編碼方式等。相應的我國國家標準為：GB/T 14857-93《演播室數字電視編碼參數規范》專(zhuān)門(mén)適合我國625行50場(chǎng)、圖像寬高比為4∶3的標準結構。它是按REC.ITU-R BT.601-3建議書(shū)（1992年版）等效采用的。* ITU-R BT.656-3建議書(shū)系工作在ITU-R BT.601建議書(shū)〔A部分〕的4∶2∶2級別上的525行和625行電視系統中的數字分量視頻信號的接口標準。亦稱(chēng)“4∶2∶2接口標準”。* ITU-R BT.656-5建議書(shū)比BT.656-3建議書(shū)增加了適用于圖像寬高比為16∶9的部分。為保持與4∶3圖像清晰度一樣，16∶9的取樣頻率應為18MHZ。所以，在601-5建議書(shū)中，把4∶3部分稱(chēng)作13 MHz 簇成員，而16∶9部分稱(chēng)作18MHz簇成員。鑒于世界和我國數字電視發(fā)展的現狀。我國在16∶9圖像寬高比的應用方面，準備留作與數字高清晰度電視的標準一起考慮。* ITU-R BT.799-2建議書(shū)系工作在ITU-R BT.601-5建議書(shū)[A部分的4∶4∶4級別上的525行和625行電視系統中的數字分量視頻信號的接口標準。亦稱(chēng)“4∶4∶4接口標準]。已被納入國標GB/T 14857-93中。至此，《行標》中“串行數字電視信號”定義所提到的：“數據流信號應符合656-3建議書(shū)第三部分中所描述的串行接口要求”，也正是上述的“4∶2∶2接口標準的第三部分”。現將該部分的主要內容摘要如下：* 第三部分 比特串行接口接口是一個(gè)涉及兩臺設備或兩個(gè)系統間相互連接規范的概念。這種規范包括互連電路的型式、數量和功能，以及這些電路交換信號的類(lèi)型和形式。并行接口是把數據字的各個(gè)比特通過(guò)分開(kāi)的通道同時(shí)傳送的接口。串行接口是把數據字的各個(gè)比特以及相繼的數據字通過(guò)單一通道順序傳送的接口。〔摘一〕接口的一般描述：10比特字的復用數據流（包括視頻信號、定時(shí)基準信號和內含嵌入音頻信號的輔助信號）以比特串行形式通過(guò)單一通道傳送。在傳輸之前，要進(jìn)行附加編碼以提供頻譜成形、字節同步以及有利于時(shí)鐘恢復。此外，邏輯約定為信號應采用NRZI形式傳送，因此，比特極性對它已無(wú)意義。傳送媒介可用同軸電纜或光纖作為載體。〔摘二〕接口的電氣特性。分三部分：信源輸出（驅動(dòng)器）、終端（接收器）和電纜（及其接插件）。〔1〕信源。輸出阻抗75Ω（反射損耗>15dB，條件是5-270MHz頻率范圍內）；信號幅度800mV±10%；直流偏移±0.5V；上升時(shí)間0.75ns到1.50ns之間（條件是以幅度的20%至80%計）。抖動(dòng)±UI×10%（PAL制情況下1UI=3.7ns）。〔2〕終端。終接阻抗75Ω(反射損耗>15dB，條件是5-270MHz頻率范圍內)。〔3〕電纜。特性阻抗75Ω。插接件應符合BNC型標準，且連接電纜后應能用于850MHz電路上。（四）技術(shù)指標1.數字視頻通路技術(shù)指標《行標》在擬訂正文的“技術(shù)指標”時(shí)，主要參考了上述的內容。其中，對串行數字信號的“眼圖波形”（如圖2所示），還做了專(zhuān)門(mén)的描述：圖2所示的波形為數字信號數據流的模擬波形。系在專(zhuān)用的示波器或監視器上觀(guān)察所得。由于多次掃描加上示波管的余輝，使單次不規律的跳變（0、1數據碼流）重疊成接近方波的波形。兩個(gè)跳變間隔為一個(gè)UI，構成一個(gè)“眼”，稱(chēng)之為“眼圖”。通過(guò)“眼圖”的優(yōu)劣，判斷指標的好壞。按定義在各檢測點(diǎn)上取值。然后，根據“抖動(dòng)”、“幅度”等多個(gè)參數的技術(shù)要求，對比出通道質(zhì)量合格與否。2.數字音頻通路技術(shù)指標*此外，ITU-R BT.656-3建議書(shū)在“附件1”中的“輔助數據信號應用的概述”部分提及了：時(shí)間碼、數字聲音、監測與診斷、圖像顯示和其他（圖文電視、節目制作和技術(shù)操作）等方面的原則建議。進(jìn)而，便產(chǎn)生了“符合ITU-R BT.656、BT.799和BT.1120（高清）建議書(shū)的數字電視信號輔助數據空間內時(shí)間碼和控制碼的傳輸”建議書(shū)、“符合ITU-R BT.656及799建議書(shū)的接口中作為附屬數據信號的數字音頻及輔助數據”建議書(shū)、“數字分量演播室接口中運載的輔助數據信號程式”新建議書(shū)和“廣播中聲音和圖像的相對定時(shí)”新建議書(shū)等。隨著(zhù)各國使用范圍逐漸擴大，我國也將逐步將其引入，并等效采用作為我們的標準。* 現將“廣播中聲音和圖像的相對定時(shí)”新建議書(shū)的部分內容摘要如下。盡管尚無(wú)定論，也未納入我國的《行標》，但先接受下來(lái)，供實(shí)踐參考也好。〔摘一〕ITU-R無(wú)線(xiàn)電通信全會(huì )考慮到：電視信號的聲音和圖像分量之間可察覺(jué)的時(shí)間差會(huì )損傷觀(guān)眾接收到的節目；[1] 廣播系統中愈益廣泛地處理分離的圖像和聲音；[2] 數字制作和分配圖像信號之間不同的延時(shí)；[3] 節目制作中會(huì )包含串級連接的演播室；[4] 演播室中，聲音、圖像相對定時(shí)的責任應該作為節目導演的職責[5] 發(fā)射設備和接收機會(huì )引入附加的、可變的定時(shí)差；[6] 主觀(guān)評價(jià)表明，平均各國實(shí)驗值為：可檢知閾值約為+45ms至-125ms，可接受閾值約為+90ms至-185ms，正值表示聲音超前于圖像。見(jiàn)圖3〔摘二〕建議〔1〕在聲音和圖像信號相對定時(shí)的后繼測量方面作為基準的零定時(shí)，定義在最后的節目源選擇單元所在點(diǎn)處，該點(diǎn)的定義可由各國廣播組織根據運行需要來(lái)定。典型例子可以是：主控室、網(wǎng)絡(luò )控制室、主切換臺或室外廣播控制臺。〔2〕從最后節目源選擇單元的輸出到發(fā)射機輸入，其間的通路定時(shí)差應保持在+22.5ms至-30ms內，正值表明聲音超前于圖像。注意，通路多由一個(gè)或多個(gè)數字編、解碼器組成，此時(shí)，根據ITU-R BT.1203建議書(shū)規定，每一單個(gè)數字編碼器引入的延時(shí)誤差不應超過(guò)±2ms范圍。〔摘三〕附錄1 對聲音/圖像定時(shí)差選擇建議值的說(shuō)明[1]ITU-R BT.265建議書(shū)指出，聲音和影片畫(huà)面定位的精度應在+/-半格之內。對于每秒24格影片來(lái)說(shuō)，±22ms即為可接受的變動(dòng)量。[2] 對應到電視信號約為半場(chǎng)時(shí)間，即約20ms。[3]測試表明，可檢知閾值約為+45ms至-125ms，可接受閾值約為+90ms至-185ms。平均各國測試結果也表明，從“聲音超前”經(jīng)過(guò)0點(diǎn)到“聲音滯后”有著(zhù)廣闊的可接受范圍和可檢知界限。分別是 A‘- A 和 B‘- B ，如圖 3 所示。[4]由于不可檢知范圍（C-C‘）’的存在，可容許誤差的界限最好限制在主觀(guān)評價(jià)可檢知閾值（B-B‘）之上的0.5級（圖3上垂直軸為等級分差值）內。主觀(guān)評價(jià)表明，一個(gè)等級分的損傷導致延時(shí)變化60ms（A-B）；可容許延時(shí)應限制在0.5ms個(gè)等級損傷之內（B-C）約30ms和超前界限確定為B’-C’斜線(xiàn)約22.5ms。回顧前面述及的內容，不外乎引經(jīng)據典地瀏覽了一通標準、枯燥乏味地羅列出一些條款。究竟數字播出通路本身特別是測量方面到底有哪些蹊蹺之處呢？現歸納如下：（一） 數字電視信號質(zhì)量取決于整個(gè)通道質(zhì)量與模擬信號相比，數字信號似乎對通道質(zhì)量不那么敏感，多層次、多級數、長(cháng)距離傳輸后，經(jīng)解碼再變回視頻信號，不僅幅度不變，信噪比還很高?！耙痪蜎](méi)有信號，有就是好的”已成為眾所周知的“數字優(yōu)點(diǎn)”。相比之下，模擬信號就有些力不從心了，不僅要注意傳輸距離、通道長(cháng)度以及設備（或級數）的多少，而且還要注意通道質(zhì)量（當然，也有好處，用檢測過(guò)的通道再去傳視頻信號，能做到心中有數；再壞的畫(huà)面，即使模摸糊糊了也能看出個(gè)模樣來(lái)；相關(guān)的圖像還能通過(guò)通道質(zhì)量估計出畫(huà)面好壞來(lái)）。然而，數字信號看什么呢？還是看通道質(zhì)量，而且仍然用“模擬”的方法。說(shuō)起數字電視信號來(lái)，從原理上講，都是 0 、1碼流，通過(guò)編碼體現信號幅度等的變化。在傳輸（包括多代復制、數字處理等）過(guò)程中，只要沒(méi)有誤碼出現，視頻信號的質(zhì)量似乎與碼流幅度無(wú)關(guān)。但不等于沒(méi)有聯(lián)系。而且，正因為能夠使幅度低到“只要沒(méi)有誤碼出現”的極限（參見(jiàn)圖5、6），就沒(méi)有問(wèn)題。所以，相對來(lái)說(shuō)可傳得較遠?；謴统赡M信號后，其幅度（仍為 700 mV）以及可能影響信號質(zhì)量的參數（如信噪比等）均不變。所謂“仍然用‘模擬’方式”，其原委是：用觀(guān)察模擬信號波形的方法看數字信號的“眼圖”。如，以寬帶示波器為基礎（1000MHz以上），用數字時(shí)鐘做外觸發(fā)時(shí)基，觀(guān)察數據流模擬“波形”就是一例。因為，作為數據流系列方波的升、降是“隨機”的，是按信號編碼規律排列的。所以，除非用單次記憶示波器。（其實(shí)也很難，因為頻率太高了。理論上沒(méi)問(wèn)題。）否則，是看不到“無(wú)”規律排列的數據流“方波”的。而“眼圖”卻能夠模擬單次跳變的幅度、周期（跳變間隔），加上純屬模擬的觀(guān)察方法，因此，可以坦然地稱(chēng)之為 用“模擬”的方法了。缺點(diǎn)是：經(jīng)過(guò)一定長(cháng)度后，信號會(huì )出現“有則好，劣則無(wú)”的現象。這種極端情況給我們日常維護工作帶來(lái)了極大的不便。由此可見(jiàn)，數字測量的任務(wù)就在于尋找傳輸中的可視狀態(tài)，在極端情況下找出漸變規律來(lái)。（二）串行數字信號的“眼圖”是監視數字通道質(zhì)量的最好“眼睛”《行標》 4.1中提到，數字視頻通路技術(shù)指標是由：信號特性、信號波形和通路指標三部分組成。上節圖 2 所示的“眼圖” 即為數字信號數據流的“模擬波形”，系在專(zhuān)用的示波器或波形監視器上觀(guān)察所得。由于多次掃描，加上示波管的余輝，使單次不規律的跳變（數據碼流的0、1狀態(tài)）重疊成接近方波的形狀。利用“眼圖”可實(shí)現對信號進(jìn)行隨時(shí)監測的設想，進(jìn)而又可實(shí)時(shí)地對通道進(jìn)行測量。因為，“眼圖”是個(gè) 270 Mb/s的“周期”信號（準確地說(shuō)應該是“跳變間隔”，用UI 表示），它對應的是 ITU-R RT.601“編碼標準” 即， 國標GB/T 14857-93所規定的10 比特串行數據流。眼圖參數對通道的質(zhì)量很敏感（因為是模擬量），產(chǎn)生的失真很明顯。但，不直接影響載傳信號的質(zhì)量?？梢哉f(shuō)，只要數據流還有“過(guò)零點(diǎn)”不管幅度有多低，雜波有多大，“0”、“1”狀態(tài)未被破壞，經(jīng)過(guò)解碼后的信號總會(huì )和原來(lái)的一樣。這就正是數字信號的優(yōu)點(diǎn)。然而，通道若是有問(wèn)題了，如，距離過(guò)長(cháng)、失真過(guò)大，信噪比過(guò)低等?！把蹐D”便會(huì )閉上眼睛。因此，根據每個(gè)“眼”中心部分信號所剩余的空間大?。ǚQ(chēng)為“眼高” ）和外部總幅度電平的高、低，來(lái)檢測串行數據流的可用程度是十分有效的。任何使“眼”閉合的因素都將導致信號變劣。也就是說(shuō)，除控制衰耗、保證 “眼高”外，對“眼寬”（跳變沿抖動(dòng)大?。┮惨o予足夠的重視。這種將二者結合起來(lái)的觀(guān)察術(shù)語(yǔ)稱(chēng)之為“眼開(kāi)度” ，它是描述通道質(zhì)量的一個(gè)非數據的參考量（眼開(kāi)度越大越好）。因此可以說(shuō)，眼圖觀(guān)測方法的妙處就在于：用視頻的眼光看數字信號。由于“眼圖”參量的優(yōu)劣是有漸變過(guò)程和可控的。所以，能有效地彌補“極端情況”突然出現給維護工作帶來(lái)的不便。（三）電纜特性不容忽視，數字、模擬界限難分提起建立、設計數字電視系統，往往離不開(kāi)談?wù)摗皵底蛛娎|”。這是一個(gè)極易讓人進(jìn)入誤區的話(huà)題。一般，在模擬系統工作過(guò)的技術(shù)人員都有這樣一些體驗：從復合系統轉入模擬分量時(shí)，電纜數量一下子增加了三倍，為防止三個(gè)分量間出現增益差和延時(shí)差，在系統施工時(shí)特別強調電纜長(cháng)度要一樣，極端時(shí)甚至有人要求誤差不能超過(guò)一厘米。經(jīng)過(guò)了一段實(shí)踐后，發(fā)現：分量系統（包括分量錄像機等）的優(yōu)勢越來(lái)越減退了—多代復制的能力 由 10 版降至了5 版。究其原因倒很簡(jiǎn)單，系統設備（主要是錄像機）年久“失修”（準確些說(shuō)應該是失調），原來(lái)，色亮延時(shí)差、增益差的增加并非電纜長(cháng)度不等所至。關(guān)鍵在于各路放大器、板卡的參數偏離了原始值。通過(guò)大修維護或全面調整后再看系統指標就會(huì )發(fā)現，即使將某根電纜有意加長(cháng)或減少幾米都無(wú)所謂，色亮差也并不如想像的那么嚴重。因為，通常的視頻電纜延時(shí)量只有 10 ns/m，而一個(gè)像素就占 166ns（6 MHz帶寬），即使經(jīng)過(guò)十幾米也不可能出現明顯的增益不等或彩色鑲邊等現象。這個(gè)例子說(shuō)明；對電纜的特性不了解，難免在使用中陷入盲目狀態(tài)。再看數字系統。 經(jīng)歷了“分量小島”、分量轉播車(chē)等“三倍電纜、接插件使維護量大增”的工程師們，一旦用起 SDI “一線(xiàn)通”來(lái)，立即會(huì )如獲至寶。因為，它太省事了，連音頻線(xiàn)全可取消。于是，三倍價(jià)格的電纜也好、五倍價(jià)格的鍍金接插件也好，便成為了建設數字系統的必不可少的開(kāi)支。有如上述模擬分量的例子，冷靜下來(lái)分析一下，有必要那么絕對化嗎？工程中是否可以不用“一刀切”的辦法？且聽(tīng)如下分解。不可否認，傳輸 270Mb/s 的信號要求應該是相當高的（當然，與傳1.5 Gb/s的“高清”信號相比又略覺(jué)遜色了）。表1列出了某些型號電纜的參數，供參考。電纜型號3Mbps（米）177Mbps（米）270Mbps（米）360Mbps（米）1．5Gbps（米）注8279249221175150471855A279249201174591865A469209284254206179559209A284254206179541505A392360305265831354近似此參數1506A37432925722373923139234727423471924139234727423471828139234727423673應用典型8281B392347274234698281F3362962321996588281358316249210551694A484440366320102紫色纜皮1695A457414343297867731A755681560484151這里，包含了低自普通視頻電纜（如，8279等）、高至數字“高清”使用的（1694A或7731A等）電纜在不同傳輸速率下所能傳輸的最遠距離。圖4 幾種同軸電纜衰減特性由表1中的數據不難看出，以 8281做視頻系統應用典型的話(huà)（VM700 T 在顯示被測電纜長(cháng)度時(shí)，都是以 8281 為參照物的），到數字系統時(shí)就應選用 1354（蘭色纜皮）了，根據是：電纜的“頻率衰減特性”。圖4 示出了幾種同軸電纜衰減特性。顯然，1505A優(yōu)于 8281 ，而表中的 1354和1505接近?！白掀る娎|”則是目前數字高清系統的首選之纜（1694A）。同軸電纜的衰耗值以dB/m計，并與頻率的平方根值成正比。隨著(zhù)電纜的長(cháng)度增加，模擬視頻信號的“高頻衰耗”問(wèn)題同樣也會(huì )帶到數字串行信號中來(lái)。甚至會(huì )更嚴重。圖5圖5 顯示了兩種波形的比較。其中，左面一排為眼圖波形，右面一排為瞬間數據波形（實(shí)際上同是一個(gè)信號，只不過(guò)是用了兩種觀(guān)察方法，即：示波器掃描方式分別用“外同步連續掃描”看“眼圖” ；用“外觸發(fā)單次掃描”看數據） 。對應結果表明：(1)經(jīng)過(guò)短電纜后的“眼圖”基本上保持了原樣，數據波形脈沖幅度未變，并具有良好的過(guò)零交叉點(diǎn)，前沿雖有一些過(guò)沖，但不成問(wèn)題。(2)經(jīng)過(guò)100 米電纜后，“眼圖”的“眼開(kāi)度”變小，但尚存。數據波形失真，單個(gè)窄脈沖在改變方向之前不能達到最終的峰值幅度，脈沖寬度和定時(shí)已經(jīng)改變，抖動(dòng)產(chǎn)生。但，“過(guò)零點(diǎn)”尚存。(3)經(jīng)過(guò)300 米電纜后，“眼圖”已“蕩然無(wú)存”，看起來(lái)有如雜波，數據波形脈沖失真嚴重，個(gè)別脈沖已不能在中線(xiàn)過(guò)零。數據丟失，誤碼產(chǎn)生。圖6有了這個(gè)基礎之后，再來(lái)看使用什么樣的電纜為最合適，什么地方用“數字”？什么地方用“模擬”？似乎可以迎刃而解了。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)：機房?jì)?0、30米的短距離連接，100米內帶均衡器設計的系統，可放心地使用“模擬”電纜，圖6示出了用極普通的“模擬”電纜，傳輸圖像（含眼圖）效果的一組實(shí)驗照片（無(wú)均衡）。從130米來(lái)看，“眼圖”尚完整，圖像中間開(kāi)始有滾道出現；197米時(shí)，“眼圖”已難辨“眼開(kāi)度” ，圖像上出現“拉道” ；210米時(shí)，“眼圖”已“蕩然無(wú)存”，圖像因誤碼瀕臨散亂，開(kāi)始進(jìn)入“崩潰點(diǎn)” ；百米以上傳輸時(shí)，可采用“8281之類(lèi)的”電纜，圖7為電纜長(cháng)度與誤碼的函數關(guān)系曲線(xiàn)。其間條件的描述是：用8281電纜，在177Mb/s情況下，以誤碼個(gè)數/秒來(lái)衡量，找出“崩潰點(diǎn)”的位置。所謂“崩潰點(diǎn)” 也并非絕對的一個(gè)點(diǎn)，準確些說(shuō)應該是一個(gè)區段，如，8281電纜從 1個(gè)誤碼/分 到 1個(gè)誤碼/秒 經(jīng)過(guò)了 10米 ，而到 1個(gè)誤碼/幀時(shí)，要再經(jīng)過(guò) 8米，此時(shí)圖像丟失。這18米，無(wú)疑已不是一個(gè)點(diǎn)，更何況從180米來(lái)說(shuō)也要占掉十分之一呢。由此可見(jiàn)，突變中也有漸變，是合乎哲理的。圖6的實(shí)驗說(shuō)明，從130米到210米足足經(jīng)過(guò)了80米的漸變。這還是普通視頻電纜。圖7 誤碼率與電纜長(cháng)度的函數曲線(xiàn)再從中央電視臺的實(shí)際情況來(lái)看。曾經(jīng)用于直播的第15演播室（數字制作機房）地處300米外的圓樓，播出機房在方樓。原鋪設有用于270Mb/s 數字系統的電纜，傳輸質(zhì)量很好。為了摸清情況，特意另取同型電纜三百多米做了增強實(shí)驗。1354（藍皮）電纜，性能與1505一樣，略比8281優(yōu)越。先截取282米傳黑場(chǎng)信號，后加長(cháng)至295米時(shí)偶爾有雜波點(diǎn)；再加至298米時(shí)，出現1個(gè)誤碼/分；然后，依次加至300米時(shí)，出現10個(gè)誤碼/分；305米時(shí)，24個(gè)誤碼/分；307米時(shí)，27個(gè)誤碼/分；陸續加到315米時(shí)，全屏都是雜波點(diǎn)，圖像開(kāi)始跳動(dòng)，漸趨崩潰。顯然，1354型電纜的所謂“崩潰點(diǎn)” ，較之8281型電纜優(yōu)越了25米?？梢?jiàn)，若用了8281便到達不了機房，又無(wú)法在中途加“均衡” ，所以說(shuō)，200米以上時(shí)則應毫不猶豫地選用1505A或1695A型電纜，再遠就應考慮加均衡或選1694A等型號了。走進(jìn)數字“高清”機房，可以見(jiàn)到的信號連線(xiàn)，基本上都是藍皮或紫皮的電纜。因為從數據上也能明顯看出，這樣的選擇是值得的也是必須的。其中，牽扯到的問(wèn)題已不僅僅是高頻的衰減和電纜特性問(wèn)題了，這里值得提醒一下的是，還應注意終接電阻和連接電纜的接插件等反射損耗問(wèn)題。編者按：本文上篇向您詮釋了《電視中心播控系統數字播出通路技術(shù)要求》（簡(jiǎn)稱(chēng)《行標》）的標題、前言以及正文中的范圍、引用標準、定義和技術(shù)指標；中篇則具體介紹了測量時(shí)應注意的方面；本期將繼續介紹測量時(shí)應注意的方面和詮釋《行標》正文中的測量方法。一、同是75歐姆終接電阻，反射損耗迥異為了研究終接電阻和接插件的高頻特性特別是對反射損耗的影響，特做了如下實(shí)驗。（1）四種終接電阻，分別測得它們的反射損耗值。暫且用紅、綠、藍、灰四色作為區別標志。終接電阻10MHz270MHz條件紅 75Ω視頻系統通用終接電阻33 dB10 dB直通灰 視頻儀器專(zhuān)用精度±0.01%36 dB16 dB直通綠 系統通用36 dB39 dB直通藍 數字儀器專(zhuān)用40 dB44 dB直通測量結果如下：顯然，紅、灰兩種只適用于10MHz以?xún)鹊囊曨l系統，精度再高也沒(méi)用。綠、藍比較，似乎藍的較好，但，隨后圖1（c）與圖1（d）比較就會(huì )發(fā)現，綠的更平坦些。（2）任取10個(gè)BNC 直通接頭，連接20個(gè)BNC插頭，其間用5cm電纜相接（盡量減少電纜的影響），構成10對（20個(gè)點(diǎn)）接插件鏈。測量其總反射損耗值。圖1（c）是以綠阻終接的；圖1（d）是以藍阻終接的。（3）一半（5對），再測其總反射損耗，進(jìn)行比較。圖1（a）是綠阻終接的；圖1（b）是藍阻終接的。將（a）與（c）、（b）與（d）比，除了衰耗減少了之外，頻率特性也好多了。結論：以圖1（c）與圖1（a）中的200MHz檢測點(diǎn)“3”為例，10對BNC接頭及10個(gè)直通頭的總衰耗大了4dB，也就是說(shuō)，播出系統中，即使設備無(wú)衰耗，只看端接口的話(huà)，每對的平均衰耗量要占掉0.8 dB。頻率特性方面，圖1（d）中的160MHz附近有下陷，隨著(zhù)插頭的減少而減少，如圖1（b）所示。總之，訂購批量的終接電阻時(shí)，也要像訂購電纜那樣重視型號，必要時(shí)還應抽測幾只，再下決心。否則，電纜再好也將毀于終接。二、測量方法詮釋1．數字視頻通路的測量由于數字電視系統與模擬系統運行方式極不相同，所引入的圖像損傷也就截然不同。例如，損傷可能發(fā)生在A(yíng)/D、D/A變換之中（包括濾波、取樣和量化）或產(chǎn)生在因數字傳輸而引起的劣化（包括誤碼、定時(shí)抖動(dòng)和同步丟失）等。為了衡量這些失真，不能再用模擬測試信號和傳統的失真概念，定義也都變了。為此，國際電聯(lián)在1992～1995年間提出并研究了兩個(gè)課題。即，ITU-R 25/11課題和ITU-R 65/11課題。 它們分別是：“符合ITU-R BT.601（A部分）和ITU-R BT.656建議書(shū)的數字編碼彩色電視信號的測試信號”即（ITU-R 25/11課題）與“符合ITU-R BT.656、BT.799及BT.1120建議書(shū)的串行信號測量中使用的抖動(dòng)技術(shù)規范及抖動(dòng)測量方法”即（ITU-R 65/11課題）。這兩個(gè)課題研究解決了兩個(gè)方面的大問(wèn)題。其一，“測試信號”方面〔摘一〕為了測量符合ITU-R BT.601（A部分）建議書(shū)、使用8b量化數字信號轉換過(guò)程中的模擬和數字有效行之間的量化誤差、定時(shí)誤差；也為了檢驗復用格式與ITU-R BT.656建議書(shū)的一致性以及檢查相關(guān)接口的正確運行，專(zhuān)門(mén)設計了一系列小斜波（共14個(gè)）測試信號。〔摘二〕為了驗證電纜均衡器和鎖相環(huán)（PLL）電路，設計了“檢驗場(chǎng)信號”。原理是：用于“均衡器測試”的信號是一個(gè)連續20b“0”（具體是19個(gè)“0”，1個(gè)“1”）的具有很大直流分量的測試信號。它通過(guò)較長(cháng)時(shí)間（一般為上半場(chǎng)）的考驗來(lái)檢驗均衡器的適應能力。當均衡器有問(wèn)題時(shí)，會(huì )在切換過(guò)程中、在跳變點(diǎn)上產(chǎn)生誤碼。用于“鎖相環(huán)測試”的信號是由20b“0”、20b“1”構成的對稱(chēng)形測試信號。顯然，它是一個(gè)具有最大低頻成分和最少零交變的串行數字序列。而且持續時(shí)間也較長(cháng)（一般為后半場(chǎng)），當時(shí)鐘的鎖相功能不夠好時(shí)，便會(huì )經(jīng)不起考驗，直至以“失鎖”而告終。圖像畫(huà)面將立刻變亂或丟失。無(wú)需再用儀器驗證。《行標》在本次制訂中并未采用上述各項。因為，在播出機房?jì)榷嗍嵌叹嚯x基帶傳輸，沒(méi)有那么多環(huán)節，加之作為日常播出檢測，不宜將節目停下來(lái)，換用測試信號進(jìn)行檢驗。〔摘三〕為了監測4:2:2解碼后分量之間的電平和信號，利用模擬電視中習慣使用的彩條信號，取其方便（在數字同步機里或切換臺中都有）。實(shí)際上，測“眼圖”指標時(shí)，只需有碼流即可，與信號內容無(wú)關(guān)。其二，“抖動(dòng)”方面《行標》在本次制訂中參考了以下一些定義、原理和方法。包括：“符合ITU-R BT.656、 BT.799及 BT.1120建議書(shū)的串行信號測量中使用的抖動(dòng)技術(shù)規范及抖動(dòng)測量方法”中的“技術(shù)規范”[ 附件1 ] 和“測量方法”[ 附錄1 ]共兩個(gè)文件。先看 [附件1] 中的技術(shù)規范“抖動(dòng)的規范”摘要如下：〔摘一〕范圍 ：說(shuō)明“時(shí)鐘定時(shí)、比特串行數字系統中所允許抖動(dòng)的技術(shù)規范，可用于信源、接收機及再生裝置的抖動(dòng)量測量”。〔摘二〕定義：共有9個(gè)定義，現分列于后：(1) 抖動(dòng)（Jitter）：泛指數字信號跳變沿在時(shí)間上對其理想位置的短時(shí)間偏離。(2) 校準抖動(dòng)（Alignment）：信號的跳變沿位置相對于由該信號自身用“時(shí)鐘提取器”提取的時(shí)鐘基準跳變沿在位置上的變動(dòng)，稱(chēng)之為“校準抖動(dòng)”?？梢岳斫鉃橄鄬Χ秳?dòng)。(3) 定時(shí)抖動(dòng)（Timing）：信號的跳變沿位置相對于無(wú)抖動(dòng)的時(shí)間基準跳變沿的變動(dòng)稱(chēng)為定時(shí)抖動(dòng)。測量時(shí)需要一個(gè)外加的基準或經(jīng)“時(shí)鐘提取器”提取的基準時(shí)鐘去觸發(fā)示波器，一般以10Hz為界，低于它的變動(dòng)稱(chēng)為漂移.(4) 輸入抖動(dòng)容限： 當把強加到設備輸入端上的正弦抖動(dòng)，使輸出端出現誤碼差錯時(shí)的正弦變動(dòng)值（達到規定的劣化程度的容限），稱(chēng)之為輸入抖動(dòng)容限。以所加正弦的峰峰值表示。(5) 固有抖動(dòng)：不存在輸入抖動(dòng)時(shí)設備輸出端上的抖動(dòng)，屬于單個(gè)設備規范。(6) 抖動(dòng)傳遞：因所加的輸入抖動(dòng)在設備輸出端上形成的抖動(dòng)。(7) 抖動(dòng)傳遞函數：輸出抖動(dòng)與所加輸入抖動(dòng)之比的頻率函數。(8) 輸出抖動(dòng)：系統或網(wǎng)絡(luò )中的設備輸出端上的抖動(dòng)。輸出抖動(dòng)包括:固有抖動(dòng)、設備輸入端上的抖動(dòng)及抖動(dòng)傳遞。但并非單個(gè)設備參數，屬于系統網(wǎng)絡(luò )規范。(9)單位時(shí)間間隔（Unit Interval）縮寫(xiě)為UI，數字串行信號數據信號跳變沿之間的時(shí)間間隔。對應于時(shí)鐘信號的一個(gè)時(shí)鐘周期。從以上9個(gè)定義的摘要可以看出： 抖動(dòng)定義是最基本的概念。如：(1)“抖動(dòng)”是泛指，《行標》中就是取此術(shù)語(yǔ)作為指標定義的。而(8)“輸出抖動(dòng)”是其中的一種。由于它不僅能反映實(shí)際情況，便于在播出線(xiàn)上操作，而且還涵蓋了單個(gè)設備等較多方面的抖動(dòng)，是衡量系統網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量較為理想的一種參數。所以，《行標》中選用了它，以符號（J）標注。而單位，因測量手段不同、儀器功能各異。所以，同時(shí)選用了兩種單位并列，即：ps（皮秒 = 10-12秒）或 UI（單位時(shí)間間隔）的百分數標記。兩者換算關(guān)系為：在傳輸速率為 270 Mb/s的情況下，1 UI = 3.7 ns (3700 ps)。再看 [附錄 1] 中的測量方法“比特串行數字接口中抖動(dòng)的測量方法”摘要如下：[摘一] 范圍：描述在比特串行數字接口中測量抖動(dòng)性能的方法抖動(dòng)是串行數字傳送系統性能中最重要的參數之一。抖動(dòng)在數字數據的傳送和恢復中可能引起差錯，如果抖動(dòng)通過(guò) D/A 變換傳送出去，就可能降低模擬信號的性能。[摘二] 定義：共有 17個(gè)定義，除去與 [附件 1] 中相同的 9個(gè)外，將結合[測量方法]中提及的 8個(gè)術(shù)語(yǔ)摘要如下：(1)時(shí)鐘提取器（也稱(chēng)“時(shí)鐘再生器”）：一種能夠從串行數據流中提取串行數據時(shí)鐘并輸出與時(shí)鐘有關(guān)的觸發(fā)脈沖的裝置。它是用于減少抖動(dòng)測量誤差的重要手段。(2)DOS：數字存儲示波器的縮寫(xiě)。(3)DUT：被測設備或系統的縮寫(xiě)。(4)抖動(dòng)發(fā)生器：一種產(chǎn)生串行數字信號的裝置，信號中包含可調節幅度及頻率的正弦抖動(dòng)。(5)抖動(dòng)接收器：一種能解調并容忍串行數字信號中存在抖動(dòng)的裝置，它可提供解調后的抖動(dòng)輸出。(6)鑒相器：一種可提供與兩個(gè)輸入信號之間相位差成比例輸出的裝置。多用于抖動(dòng)接收器。(7)SDI ：串行數字接口的縮寫(xiě)。一般用于涉及ITU-R BT.656建議書(shū)的系統。(8)誤碼率測試器：一種對串行數字信號的誤碼給出量值的裝置。SMPTE RP165中敘述了兩個(gè)例子，泰克公司則以EDH概念生產(chǎn)了儀器。[摘三] 抖動(dòng)測量方法的規范 有四種方法可供選擇：（1）利用可以得到的基準時(shí)鐘來(lái)觸發(fā)示波器的測量方法，用于定時(shí)抖動(dòng)（Timing）的測量?；鶞蕰r(shí)鐘可以是高穩定度的串行數字信號，例如，27MHz的并行時(shí)鐘、270MHz的串行時(shí)鐘或者是ITU-R BT.656串行信號。接到示波器的外觸發(fā)上，被測數據流信號接至示波器的垂直通道上，可測量定時(shí)抖動(dòng)，無(wú)帶寬限制。這種測量方法對SDI信號中的抖動(dòng)只能提供粗略概觀(guān)。因為測量結果取決于基準信號的穩定度、示波器類(lèi)型及測量的時(shí)間（DSO余輝）等。當這些條件改變時(shí)，測量結果也就隨之而變，因其不夠準確，所以不建議使用。(2)利用時(shí)鐘提取器的測量方法 用再生時(shí)鐘信號的方法，隔離信號源的不穩定因素?？捎糜谌齻€(gè)方面的測量，即：定時(shí)抖動(dòng)（設定帶寬）、校準抖動(dòng)和相位噪聲。三者區別是：a.測量“定時(shí)抖動(dòng)”時(shí)的時(shí)鐘提取。時(shí)鐘信號取自測試信號發(fā)生器（含串行數據流本身）及要在“被測設備（網(wǎng)絡(luò )）”之前（輸入端）提取。這樣測得的抖動(dòng)較之（1）的方法為準確b.測量“校準抖動(dòng)”時(shí)的時(shí)鐘提取。時(shí)鐘信號取自被測設備（網(wǎng)絡(luò )）的輸出端。這樣測得的抖動(dòng)值屬于相對抖動(dòng)。大多數指標基于這種測量。c.相位噪聲的測量。這是一種利用頻譜分析儀，對提取的時(shí)鐘進(jìn)行相位噪聲測量的簡(jiǎn)單方法。這一技術(shù)容許檢查時(shí)鐘信號的邊帶，它對應于SDI信號中的抖動(dòng)頻率。三者對頻帶的要求各不相同。（3）利用鑒相器方法。如果把相位調制的邊帶外差值降到直流，就能方便地觀(guān)察和測量抖動(dòng)。比較普及的方法是，從信號中恢復出兩個(gè)時(shí)鐘，一個(gè)是寬帶，一個(gè)是窄帶。把它們同時(shí)加到鑒相器上，然后將輸出信號加到峰值電壓表、頻譜分析儀或帶有FFT（快速富里葉變換）選件的示波器上，觀(guān)察抖動(dòng)的頻譜。顯示時(shí)應該把測試信號、測量時(shí)間、測得的抖動(dòng)電平及測量通頻帶注明。加上對測量設備的描述形成一個(gè)較為完整的文件（包括打印文件）。一般，具有SDI接口、有自動(dòng)測試功能的視頻分析儀都能做到，如：Tek VM 700/ T等。.（4）利用可以得到的基準信號進(jìn)行鑒相器測量。方法有幾種，要借助于濾波器。但由于它對解調器、相位檢波器引入的依賴(lài)于任何圖形的抖動(dòng)敏感。還需要校準鑒相器等，十分不便。也只能測量小于1UI的值，分辨極限也極小。（5）抖動(dòng)容限測量。條件必須要有一個(gè)抖動(dòng)發(fā)生器和誤碼檢出器（如EDH裝置等）。步驟是：a.先將抖動(dòng)發(fā)生器的抖動(dòng)幅度設定為0 UI，核實(shí)是否為無(wú)誤碼運行。b.根據需要設定抖動(dòng)頻率，并逐漸增加抖動(dòng)幅度，直至達到發(fā)生差錯的門(mén)限。記下抖動(dòng)幅度及頻率。c. 更換若干個(gè)抖動(dòng)頻率，得出 抖動(dòng)容限曲線(xiàn)。最后，核實(shí)是否順應抖動(dòng)容限模板。（6） 抖動(dòng)傳遞測量方法。在抖動(dòng)容限測量的基礎上，要用再校準過(guò)的抖動(dòng)發(fā)生器和已校準的抖動(dòng)接收器進(jìn)行。具體步驟從略。《行標》沒(méi)有采納上述的那么多內容，主要原因是：從目前的實(shí)際情況出發(fā)，在播出第一線(xiàn)上沒(méi)有必要搞得太復雜，尤其是在“在線(xiàn)”狀態(tài)下，需要實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)捷、快速地發(fā)現問(wèn)題并解決問(wèn)題。所以，《行標》中強調“眼圖”觀(guān)測，對其幅度、過(guò)沖、上升時(shí)間和抖動(dòng)（主要是“輸出抖動(dòng)”