GBT26271-2010地面数字电视接收设备亮度与色差信号重合度技术要求及测量方法.pdf 14页

'ICS33．160．25M74a垦中华人民共和国国家标准GB／T26271—2010地面数字电视接收设备亮度与色差信号重合度技术要求及测量方法TechnologyrequirementsandmeasurementmethodsforthecoincidenceofluminanceandcolordifferencesignalofterrestrialdigitalTVreceiverequipment2011-01．14发布2011-06-01实施中华厶民共和国国家质量监督检验检疫总局考布中国国家标准化管理委员会厘111 GB／T26271—2010目次前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-．1范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·2规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·4系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·5技术要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·6测试信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·7测试仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·8测量方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·附录A(规范性附录)HDTV亮度与色差信号时间差测试图形⋯⋯⋯⋯⋯⋯·附录B(规范性附录)SDTV亮度与色差信号时间差测试图形⋯⋯⋯⋯⋯⋯·附录C(资料性附录)根据示波器显示波形读取亮度与色差信号时间差的实例IⅡ112368∞ 刖置GB／T26271—2010本标准的附录A、附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：北京牡丹视源电子有限责任公司、中国电子技术标准化研究所、中国电子科技集团公司第三研究所、天津大学。本标准主要起草人：徐康兴、张素兵、刘全恩、李桂苓、祝萌、樊晓婷、田晨燕。 GB／T26271—2010引言本标准的发布机构提请注意如下事实，声明符合本标准时，可以使用涉及大部分条款中有关内容的如下专利。本标准的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。专利持有人已向本标准的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理和非歧视的条款和条件下，就使用授权许可证进行谈判。在这方面，该专利持有人的声明已在本标准的发布机构备案。有关资料可从以下地址获得：a)专利名称：亮度与色差信号时间差信号及其测量方法；专利权人：北京牡丹视源电子有限责任公司；联系人：陈玉萍；地址：北京市海淀区花园路2号牡丹创业楼510室；电话：010—82237680。b)专利名称：亮度和色差信号时间差测试卡；专利权人：北京牡丹视源电子有限责任公司；联系人：陈玉萍；地址：北京市海淀区花园路2号牡丹创业楼5i0室；电话：010—82237680。请注意除上述已经识别出的专利外，本标准的某些内容有可能涉及其他专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。Ⅱ 地面数字电视接收设备亮度与色差信号重合度技术要求及测量方法GB／T26271—20101范围本标准规定了地面数字电视接收设备需满足的亮度与色差信号重合度的要求及测量方法。本标准适用于地面数字电视接收设备，卫星数字电视接收设备和有线数字电视接收设备可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB／T14857演播室数字电视编码参数规范GB／T17975．1信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分系统GB／T17975．2信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第2部分视频GB20600--2006数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制SJ／T11327--2006数字电视接收设备接口规范第1部分：射频信号接口SJ／T113282006数字电视接收设备接口规范第2部分：传送流接口SJ／T11333--2006数字电视接收设备接口规范第7部分：YPePa模拟分量视频信号接口sJ／T113242006数字电视接收设备术语GY／T155—2000高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值3术语和定义SJ／T11324--2006界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3．1亮度与色差信号重合度coincidenceofluminanceandcolordifferencesignal同一位置采集的亮度与色差信号在再现过程中保持重合的程度，以按规定方法测得的亮度与色差信号时间差表示，色差信号提前为正，滞后为负。注：单位为纳秒(ns)。3．2测试图形信号testingpatternsignal满足测量亮度与色差信号时间差特定要求的图形信号，以不同的图像格式分成高清晰度(HDTV)测试图形信号和标准清晰度(SDTV)测试图形信号。4系统模型系统模型如图1所示。】 GB／T26271--2010Ilr接收解调I‘lITS流生成I-—J信道编码l信道解码卜__一反矩黼动llrl信漂解码Il显示lI图1系统模型框图系统模型框图如图1所示，图中：a)测试发射机端TS流生成的输出点a，其亮度与色差信号时间差用TI表示；b)信道编码调制器输出点b，其亮度与色差信号时间差Tb等于TI；c)数字电视接收端的信源解码输出点c，其亮度与色差信号时间差用Tc表示；d)显示终端d，其亮度与色差信号时间差用Td表示。本标准中，默认发射端的亮度与色差信号时间差T-、T“为0。只规定接收端所产生的亮度与色差信号时间差T。、Td的要求及测量方法。5技术要求5．1数字电视接收器及数字电视接收机电信号输出的亮度与色差信号时间差HDTV：0ils士15ns之内；sDTV：0ns士30ns之内。5．2数字电视显示器图像输出的亮度与色差信号时间差HDTV：0ns士35ns之内；sDTV：0ns士70ns之内。5．3数宇电视接收机图像输出的亮度与色差信号时间差HDTV：0ns土50ns之内；SDTV：0ns士100ns之内。6测试信号6．1HDTV测试信号HDTV亮度与色差信号时间差测试信号见附录A。6．2SDTV测试信号SDTV亮度与色差信号时间差测试信号见附录B。7测试仪器测试仪器要求见表1。表1测试仪器列表序号设备名称指标说明a)Ts流输出的亮度与色差信号时间差为0l"lS士2n8；依据GB／T17975．1和GB／T17975．2b)输出接口符合SJ／T11328--2005；的相关规定采用软件编码的方法将1测试TS流发生器c)HDTV码率：≥18Mbps；本标准第5章规定的测试信号制作SDTV码率：≥5Mhps；成TS流d)如系循环码流，其循环周期应不小于60s，并应无缝连接2 表1(续)GB／T26271—2010序号设备名称指标说明a)输入接口符合SJ／T11328--2006的相关规定；2测试信道编码调制器符合GB20600--2006的相关规定b)输出接口符合SJ／T11327--2006的相关规定具备水平展宽功能；两通道的同时性优3双踪示波器于1nsa)输出接口符合Sj／T11333--2006的相关规定；b)能够连续输出亮度与色差信号时间符合GY／T155--2000及GB／T148574测试信号发生器差测试图形的分量模拟信号；中关于图像格式、扫描时序的要求c)亮度与色差信号时间差：HDTV0ns士2ns：SDTV011s土3ns8测量方法8．1测量条件8．1．1标准测量条件环境温度：15℃～35℃；相对湿度：25％～75％；大气压：86kPa～106kPa；电源：198V～242V，50×(1士2％)Hz。8．1．2仲裁条件环境温度：20℃士2℃；相对湿度：60％～70％；大气压：86kPa～106kPa；电源：209V～232V，50×(1土2％)Hz。8．1．3稳定时间为了确保在测量开始后接收设备的特性不随时问而明显变化，接收设备在标准测量条件下稳定工作至少15min。8．2电信号的亮度与色差信号时间差测试方法8．2．1测试框图测试框图如图2所示：特滔接收器j吒=0图2数字电视接收器电信号输出亮度与色差信号时间差测量框图8．2．2连接与调整a)按图2连接测量电路，根据被测设备的性能选择HDTV或SDTV测试图形信号 GB／T26271—2010b)亮度Y信号输出接示波器的A通道(750端接)，并以A通道作为扫描的同步；c)色差P。(或P，)信号输出接示波器的B通道(75n端接)，调节显示幅度和位置，如图c．1、图C．2所示，能同时看到两通道的波形，并使A通道在下，B通道在上。每通道的波形都由较亮的低频余弦波和较暗的高频余弦波的叠加而成，它们分别用于粗测量和精测量。由于色差信号与亮度信号的频率不同，除了个别位置上A通道波形的波峰与B通道波形的波谷正好对齐外，其余均不对齐。如图C．1、图C．2所示，Y信号正中的波峰下面有一稍亮的平台3，它给出了粗(精)测量的参考点13(23)的位置。8．2．3ItDTV的测量步骤a)粗测量。如图C．1所示，波形11是Y的低频成分，波形12是P。(或P。)的低频成分，上下调节它们的相对位置，使波形11的波峰和波形12的波谷相接，并确认波峰与波谷上下对得最齐的所在位置，这对波峰与波谷称作特征点14。特征点14相对于参考点13每位移一个波形，时间差变化12．9I"lS，此值称为粗测时基。粗读数据=偏移个数×粗测时基。右移表示色差信号比亮度信号提前，读数为正值，反之为负值，加了正、负号的粗读数据即为粗测读数。在时间差为士200I"iS的范围内，将得到唯一的粗测读数；b)精测量。如图C．2所示，波形21是Y高频成分，波形22是Pb(或P，)的高频成分，调节波形上下位置，使波形21和波形22正好相接并稍有重叠，以便更易确定特征点24(波形21的波峰与波形22的波谷对得最齐且离参考点23最近)的位置。特征点24相对于参考点23每位移一个波形，时间差变化1．6411S，此值称为精测时基。精读数据一偏移个数×精测时基。同样右移表示读数为正值，反之为负值，带符号的精读数据称精测读数。精测读数范围仅士100ns，对于士200NS的量程，读数有100NS的不确定间隔，因而可能的结果一(精测读数+N×loo)ns(N=一2、一1、0、1、2)，其中最接近粗测读数的值即为P-(或P，)相对Y时间差的最终测量结果。8．2．4SDI"V的测量步骤测量步骤和读数方法与HDTV相同，仅因构成SDTV测试图形的信号频率比HDTV的低，粗测时基和精测时基分别变为25．8NS和6．5611S，不确定间隔变为400ns，量程变为士800ns。8．3显示图像的亮度与色差信号时间差测试方法8．3．1测试框图测试框图如图3和图4所示。图3数字电视接收机图像输出亮度与色差信号时间差测量框图Y特涌显示器酒试信号发生嚣Pb和RL=o图4数字电视显示器图像输出亮度与色差信号时间差测量框图蚕弛d蚕辅 GB／T26271—20108．3．2连接与调整a)根据待测设备的种类，从图3和图4中确定一种测量电路的连接方案。根据被测设备的性能选择HDTV或SDTV测试图形信号；b)调节显示单元的亮度，对比度和色饱和度控制，使显示图形的彩色花纹清晰。8．3．3HDTV的测量步骤a)Pb与Y时间差：显示图形如图A．1所示，注视其C区的图形作粗测量，确定彩色花纹中心对应的坐标位置，读取粗测读数。当粗测读数的绝对值不大于100ns时，精测量的坐标刻度选定为一100ns～+100ns；当粗测读数的大于100ns时，精测量的坐标刻度选定为0ixs～20011s；当粗测读数的小于一100Iis时，精测量的坐标刻度选定为一200ns～ons。继而注视A区的图形作精测量，确定彩色花纹中心(一般有两个)对应的坐标位置，以选定的坐标刻度读取它们的数据，其中与粗测量结果相近的精测读数即为P。与Y时间差的测量结果；b)P，与Y时间差：以a)的步骤和方法从显示图形的D区和B区读取P。与Y时间差的测量结果。8．3．4SDTV的测量步骤a)P-与Y时间差；显示图形如图B．1所示，注视其C区的图形作粗测量，确定彩色花纹中一tl,对应的坐标位置，并读取粗测读数。当粗测读数的绝对值不大于400ns时，精测量的坐标刻度选定为--400ns～400ns；当粗测读数大于400115，精测量的坐标刻度选定为0ns～800ns；当粗测读数小于--400ns，精测量的坐标刻度选定为--800ns～ola$。继而注视A区的图形作精测量，确定彩色花纹中心(一般有两个)对应的坐标位置，以选定的坐标刻度读取它们的数据，其中与粗测量结果相近的精测读数即为P“与Y时间差的测量结果；b)P。与Y时间差：以a)的步骤和方法从显示图形的D区和B区读取P，与Y时间差的测量结果。 GB／T26271—2010跗录A(规范性附最)IIDTV亮度与色差信号时间差蔫试图形图Ai是用于1920X1080HDTV亮度与色差信号时间差的测试圉形(以亮度的变化近似模拟色调的变化，且对应于时间差为0的彩色花纹)。图形分成左、右、上、下排列的A、B、c、D四个区域。A，C区的图形用来测量R与Y的时同差，B、D区的图形则用柬漓量P，与Y的时间差。HDTV每行正程约2586Fs，A，C和B、D的图形各占19“s的宽度。C、D区的图形用于粗溅量．A、B区的阔形用于精测量。囤A11920x1080HnlV亮度与色差信号时间差测试厢形C区图形中，Y为频率^=(1+1／30)×25MHz的余弦渡．R为频率^=25MHz的余弦波。Y和P-信号组台构成了色调变化的垂直彩色花纹。D区中，Y同样为^=(1+1／30)×25MHz的余弦波tpr为^225MHz的余弦渡-Y和P．信号相组合构成了另种色调变化的垂直彩色花纹。由于^一^2^／30=1／12MHz·色调壹化周期为12ps，且每1ns的时何差将使彩色花纹在水平方向平移30ns，相当在时间轴上放大了30倍。左移表示色差信号相对于亮度信号落后，时间差取负值，厦之时问差取正值。-E6ps的宽度对应于亮度与色差信号时间差±200ns的量程，只要亮色时间差在士900ns之内，就可得到唯一的租测读数。图形的下方画出了坐标轴和士200，±100和0的读数刻度标志及间隔20ns的刻度线。A区图形中，Y为频率^=(I+1／60)×10MHz的余弦渡．P。为颠宰，‘=10MHz的余弦渡。B区图形中，Y同为频率^一(1+1／60／×10MHz的余弦渡．P。为频率，‘；10MHz的余弦菠。^一，‘2，‘16021／6MH；·色调变化周期为6ps，且在时间轴上放大了60倍。士6tas的区间对应于4-】00ns的时间差，坐标刻度间隔也可降为10ns，同时色谱变化变陡．较易精确判定读敷位置．使读数精度太大提高。需要指出，由于色调变化周期为6Ixs，士6“s的范围内色调变化2十周期，读数就不再唯一。这些可能读数值之间有1／，‘=100ns的不确定回隔。在士200ns的量程内，有3种可能的刻度范目：200ns、6 GB／T26271—2010—100D．s、0rls；一100ns、0D_S、100ns及0ns、100ns、200ns。图A．1中部的坐标轴标出了3种读数刻度。测量时，从C、D区的图形读取时间差的粗略值，根据此值，选定A、B区图形应取的刻度范围，再根据A、B区中彩色花纹中心(一般有两个)位置的偏移，读取时间差的精确值，其中与粗测读数接近的值为测量结果。区域c、D下方给出两个亮的竖条，用来为示波器显示波形的参考点提供标识。 附录B(规范性附录)SDTV亮度与色差信号时间差测试图形图BL是用于720X576SDTV亮度与色差信号时间差的铡试图形(以亮度的变化近似模拟色调的变化．且对应于时间差为0的彩色花纹)。图形分成上、下排列的C、A、B，D阳个区域。A、C区的图形用来铡量R与Y的时间差，B、D区的图形则用来测量P，与Y的时间差。SDTV每行正程约52ps，田形占48,us的宽度。C，D的田形用于粗测量，A、B的图形用于精测量。围BI720×576SDTV亮度与色差信号时间差测试图形C区图形中，Y为频率f．一(1+1／30)×5／8MHz的余弦渡，P-为频率^=5／8MHz的余弦玻，Y和P。信号组台构成丁色调变化的垂直彩色花纹。D区tY同样为频率，z=(1+1／301×5／8MHz的余弦渡，而P，为频率，．=5／aMHz的余弦渡．Y和P，信号相组合构成了另种色词变化的垂直膨色花纹。由于，，，z一，z／30=1／48MHz，色调变化周期为48ps，且每1ns的时间差将使彩色花纹在永平方向平移30ns，相当在时间轴上放大了30倍。左移表示色差信号相对于亮度信号落后，时同差取负值，反之时同差取正值。于是士24ps的宽度对应于亮度与色差信号时间差士800hs的量程-而且只要亮色时间差在士800ns之内，就可得到唯一的粗测读数。图形下方画出了是坐标轴和±800、±600、±400、士200和0的读数刻度标志及问隔50n5的刻度线。A区的图形中，Y为频率^=(14-1／601×25MHz的余弦渡．P-为频率，‘=25MHz的余弦渡aB区的图形中，Y同为频率^=(14．．1／601×2SMHz的余弦渡．而P。为频率，‘=25MHz的余弦渡，^一^=^／60--1／24MHz，色调变化周期为24Ps，且在时间轴上放大了60倍。士24／2s的区间对应子±400ns的时问差．坐标刻度间隔也可降为20ns．同时色调变化变陡，较易精确判定读数位置t使读数精度大大提高。需要指出，由于色谪变化周期为Z4“s，士24ps的范围内色调变化2个周期，读数就不是唯一的，这些可能读数值之问有1／，|=400ns的不确定间隔。于是在士800ns的量程内·有3种可能的刻度范8 GB／T26271--2010围：--800its、--400ns、0n3；--400ns、0ns、400ns及0ns、400iis、800ns。图B．1中部的坐标轴标出了3种读数刻度。测量时，由C、D图形读取时间差的粗略值，根据此值，选定A、B图形应取的刻度范围，再根据A、B区中彩色花纹中心(一般有两个)位置的偏移，读取时间差的精确值，其中与粗测读数接近的值为测量结果。在图形的最下部，还给一个亮的竖条，用来为示波器显示波形的参考点提供标识。 附录c(资料性附最)根据示波器显示波形读取亮度与色差信号时间差的实例图Cl和图C．2是一次HDTV接收器电信号输出亮度与色差信号时同差实际测量中记录的示渡器渡形图的照片，以此实例更详细地说明由显示波形读取时间差测量结果的具体方法。a)粗测量：如图C1所示，谴形1l是Y的低频成分．波形12是Pb(或P，)的低频成分t上下调节它们的相对位置，使波形11的渡峰和波形12的波谷相接，图中显示，有3对波峰波谷上下对得较齐，相比之下又以中间1对渡峰波答上下对得更齐，这对渡峰渡谷就是特征点14。同时注意到，此肘波峰波谷中的波峰下面有一稍亮的平台3，是参考点13的位置所在，即特征点¨相对于参考点13的位移为0个波形，0×129—0ns，粗测读数为0n5；图C1粗副■时示渡器波形图的实例囤c2精刮■时示渡器渡形图的实例b)精测量如图C2所示，波形2l是Y高频成分，渡形22是P-(或P，)的高频成分，调节波形上下位置．使波形2l和波形22正好相接并稍有重叠。通过比较这些重叠被形的对称程度，可确定特征点24(重叠波形最对称且离参考点23最近)的位置。图C2显示特征点24相对于参考点23右移1个渡形，精测读数；+(1×164ns)，在(+164+Ⅳ×100)ns(N—z、I，o、l、2)中，N=0时与粗测读数的0ns最为接近，因此，P。(或P，)相对Y时问差的最终铡量结果为+164ns。其实本倒中特征点24也可认为右移2个波形，此时判作右移i5个波形，测量结果则为+046ns，无论最终测量结果取何值，相对于实际值的误差有望小于1ns。'