数字电视测量参数<br>
关键词： 电视测量参数 误码率 信噪比 信号抖动 传输码流格式 <br>
数字电视测量参数主要有：（1）误码率；（2）信噪比；（3）信号抖动；（4）传输码流格式；（5）数字输出接口参数（或传输码型模板）等。下面一一介绍。 <br>
一、误码率（比特误差率BER） <br>
1. BER定义 <br>
BER定义：误差比特与总比特之比。 <br>
举例：以n=10bit量化的分量编码的不压缩时的数据率为27Ombit/s，如果每一电视帧内有1bit误差，求此时的BER。 <br>
对于NTSC有：BER＝30/（270 Ｘ 106）＝1.11Ｘ10-7。 <br>
对于PAL有：BER＝25/（270 Ｘ 106）＝0.93Ｘ10-7。 <br>
表１列出了在不同时间长度范围内有1bit误差时的误码率。 <br>
<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-1.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
2. NTSC串行数字信号误码率（BER）与信噪比（SNR）之间的关系 <br>
<br>
假设传输信道噪声按高斯分布，利用误差函数的计算可给出下表2的理论值。<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-2.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
从上表2可以看出，信噪比在 20dB以下才出现噪声，通常信噪比的典型值为40dB，这说明在此值之下，不会出现误码。从表2还可看出，在1bit误码/帧的情况下，如果信噪比提高4.7dB，则误码情况就变为 1bit误码/世纪。 <br>
<br>
3. NTSC串行数字信号误码率(BER)与同轴电缆长度的函数关系 <br>
在演播室中，数字电视信号通常采用串行传输方式，并采用同轴电缆作为传输线路，由于同轴电缆具有衰减特性，造成信噪比下降，这就会出现误码，所以误码率与同轴电缆长度有一函数关系，如下表3所示。另外，同轴电缆的衰减特性是与频率成的关系。所以，表3中的数据与时钟频率有关。 <br>
<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-5.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
注：表中电缆型号采用Belden 8281 <br>
<br>
从表3中可以看出：电缆衰减的临界值为30dB时，对应着Belden 8281电缆长度为400m。在这种情况下，一电视帧的时间内才产生1bit误码。在实际应用中，为保险起见，往往留有6dB余量，即电缆的衰减值只取24dB，而不是30db，此时对应的电缆长度为320m，即留80m余量。这可保证在人的一生中也不会产生一个误码。 <br>
<br>
二、信噪比 <br>
数字电视信号传输时，如果数字信道是透明的，则传输过程不引入新的噪声，此时的噪声主要由量化噪声决定。 量化信噪比的定义为：信号电压的峰一峰值与量化噪声电压均方根值之比。 电视信号为单极性信号，量化信噪比对数形式的公式为：<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-4.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0>式中ｎ为量化比特数。由公式（1）可以看出，量化信噪比只与量化比特数有关。它们之间的关系列于下表4。<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-3.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
从表４可以看出，演播室电视信号数字化取量化比特数n=10bit时，其量化信噪比为70.8dB；电视信号传输取量化比特数n=8bit时，其量化信噪比为58.8dB；在超高清晰度电视中，取量化比特数n=12bit时，其量化信噪比可达82.8dB。 <br>
<br>
三、信号抖动 <br>
<br>
信号抖动指在信号传输过程中，由于各种因素的影响，使数据彼此之间出现不规则的前后移动，使在解码过程中带来对数据的误判。严重时，恢复不出图像。 <br>
抖动规范建议：TIU-R BT.656、BT.799、BT1120（比特串行接口抖动规范）。这些规范可应用于信源、接收机及再生装置中。 <br>
<br>
1. 定义 <br>
<br>
(1) 抖动：字信号跳变沿在时间上对基准理想位置的变动。 <br>
(2) 抖动校准：变沿位置相对于从该信号中所提取时钟跳变沿在位置上的变动。时钟提取处理的带宽确定了抖动校准中的低频极限值。 <br>
(3) 输入抖动容限：正弦抖动的峰一峰幅度，当把它加到设备输入端时使差错性能发生规定的劣化程度。 <br>
(4) 固有抖动：在输入抖动时设备输出端上的抖动。 <br>
(5) 抖动传递：因所加的输入抖动在设备输出端上形成的抖动。 <br>
(6) 抖动传递函数：输出抖动与所加输入抖动之比的频率函数。 <br>
(7) 输入抖动：嵌入到系统或网络中的设备输出端上的抖动。输出抖动包括固有抖动及设备输入端上抖动的抖动传递。 <br>
(8) 定时抖动：信号跳变位置变动，出现频率高于规定频率（一般为10Hz或其以下）。出现低于这一规定频率的位置变动称为摆动，此处不考虑定时摆动。 <br>
(9)单位时间间隔（UI）：它送一个时钟周期。它相应于串行信号跳变之间最小的标称时间。 <br>
<br>
四、传输码流格式 <br>
<br>
码流按照国际规范进行传输。不同的国际规范传输码流的格式不同。例如，MPEG-1的传输码流格式有如图１所示。 <br>
<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-6.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
为传送数字视频业务提出了ISO/IEC13818-1标准，标准中规定的复用方法是基于固定长度包传送流方法，这种包叫传送流包（TSP）。可以把总的系统复用方法看成是两个不同层复用的结合。第一层：一个或多个基本码流复用成传送包来形成单节目传送流。第二层：多个单节目传送流组合成一个节目系统。含有这种节目和系统复用信息的功能称为节目专用信息（PSI）。 <br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-7.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
图2示出了MPEG-2传送色格式，188个字节长度。含有节目传送流的传送包都产生并异步复用在一个单一码流通道中。每一个传送包携带的数据属于一个特定数据源。这些数据源可从包头（由PSI表中的信息对包头做过一步的规定）中的包识别符PID识别出来。数据源既用于产生PES，又表示传送的PSI信息类型。 <br>
<br>
<IMG onmouseover="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" style="CURSOR: hand" onclick=javascript:window.open(this.src); src="http://www.chinabctv.com/jslw/cscl/9-8.jpg" onload="javascript:if(this.width>520)this.width=520;" align=absmiddle border=0><br>
图3表示 MPEG PES包结构。它由包头和紧随其后的符合MPEG标准的视频、音频信号基本码流或数据业务基本码流组成，是可变长度包，也就是包头和包的内容是可变的。<br>
<br>
转自: 广电加油站