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

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

国家标准 GB/T26271一2010 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 requireentsandmeasurementmethodsforthecoincidence Teehnology oflminaneeandcolordirrereneesignalofterestrialdigitalTV receivereguipment 2011-01-14发布 2011-06-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 首家标准化管难委员会国家标准
GB/T26271一2010 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 系统模型 技术要求 测试信号 测试仪器 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
GB/T26271一2010 前 言 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、电子技术标准化研究所、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、李桂签,祝萌、樊晓婷、田晨燕
GB/T26271一2010 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 专利名称:亮度与色差信号时间差信号及其测量方法; a 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 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眼责任公司 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. 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
GB/T26271一2010 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 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 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 GB206002006数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制 s/T113272006数字电视接收设备接口规范第1部分:射频信号接口 sJ/T11328一2006数字电视接收设备接口规范第2部分:传送流接口 S/T11333一2006数字电视接收设备接口规范第7部分;YP,P模拟分量视频信号接口 s/T11324一2006数字电视接收设备术语 GY/T155一2000高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值 术语和定义 S/T11324一2006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coineideneeofluminaneeandcolordifrrereneesignal 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teingpaterm signal 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 系统模型 系统模型如图1所示
GB/T26271一2010 数字电视测试发射机 数字电视待测接收设备 接收解测 信道编码 反矩阵驱动 TS流生成 信道解码 调制 显示 源解码 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T 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T，等于T.; 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T表示; 显示终端d,其亮度与色差信号时间差用T 表示 d 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、T 的要求及测量方法 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:0ns士15ns之内; SDTV;0ns s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 数字电视接收机图像输出的亮度与色差信号时间差 HDTV:0ns士50ns之内; SDTV;0ns士100ns之内 测试信号 HDTV测试信号 HDTV亮度与色差信号时间差测试信号见附录A 6.2sDT测试信号 SDTV亮度与色差信号时间差测试信号见附录B 测试仪器 测试仪器要求见表1 表1测试仪器列表 指 标 说 序号 设备名称 明 TS流输出的亮度与色差信号时间 差为0ns士2ns; 依据GB/T17975.1和(GB/T17975.2 b)输出接口符合S/T113282006; 的相关规定采用软件编码的方法将 >1I8Mir 测试TS流发生器 HDTV码率 本标准第6章规定的测试信号制作 SDTV码率;>5Mbps 成TS流 如系循环码流,其循环周期应不小 于60s,并应无缝连接
GB/T26271一2010 表1(续 说 序号 明 设备名称 标 输人接口符合S/T11328一2006的 相关规定; 测试信道编码调制器 符合GB206002006的相关规定 b 输出接口符合S/T11327 -2006的 相关规定 具备水平展宽功能;两通道的同时性优 双踪示波器 于1ns 输出接口符合S/T11333一2006的 a 相关规定; 能够连续输出亮度与色差信号时间 符合GY/T155一2000及GBy/T14857 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 亮度与色差信号时间差 HDTV0ns士2ns; SDTV0ns士3ns 测量方法 8.1测量条件 8.1.1标准测量条件 环境温度:15C一35C; 相对湿度;25%一75%; 大气压:86kPa106kPa; 电源:198V242V,50X(1士2%)Ha 8.1.2仲裁条件 环境温度;20C士2C; 相对湿度:60%70%; 大气压:86kPa一106kPa; 电源;209V232V,50×(1士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间而明显变化,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: 测试信道 测试 待测按收器 双踪示波器 Ts流发生器 编码调制器 R或P 、-7 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 按图2连接测量电路,根据被测设备的性能选择HDT或SDTV测试图形信号;
GB/T26271一2010 b亮度Y信号输出接示波器的A通道(75Q端接),并以A通道作为扫描的同步 色差P,或P,)信号输出接示波器的B通道(75Q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 8.2.3 HrV的测量步骤 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 a 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12.9ns,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200ns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 高频成分,波形22是P(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 个波形,时间差变化 此值称为精测时基 精读数据=偏移个数×精测时基 同 1，64 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=(精测读数十 -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 N×100)ns(N= 最终测量结果 8.2.4sDTV的测量步骤 测量步骤和读数方法与HDTrV相同,仅因构成sDrV测试图形的信号频率比IHDrV的低,粗测 时基和精测时基分别变为25.8ns和6.56ns,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 待测接收机 测试 测试信道 Ts流发生器 编码调制器 7- 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 待判显示器 测试信号发生器 P和P T-0 T=T 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
GB/T26271一2010 8.3.2连接与调整 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 a 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 P，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 a 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-100ns十100ns; 当粗测读数的大于100n、时,精测量的坐标刻度选定为01 ns一 300n;当粗测读数的小于一10nms时,精测量的坐标刻度选定为一200n- 0ns 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 8.3.4sSTV的测量步骤 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,确定彩色花纹中心对 a 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 * 选定为一400ns一400ns;当粗测读数大于400ns,精测量的坐标刻度选定为0ns一8001 )ns;当 粗测读数小于一400ns,精测量的坐标刻度选定为一800ns一0 ns 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/T26271一2010 附 录A 规范性附录 HDTV亮度与色差信号时间差测试图形 图A.1是用于1920×1080HDTV亮度与色差信号时间差的测试图形(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P,与Y的时间差,B.D区的图形则用来测量P,与Y的时间差 HDTV每行 正程约25.864s,A.C和BD的图形各占12As的宽度 C,D区的图形用于粗测量,A、B区的图形用 于精测量 1门nnR 图A.1 1920×1080IHDrV亮度与色差信号时间差测试图形 MHz的余弦波,P为频率f=2.5MHz的余弦波 cK图形中，Y为朋半几=l+10)X2a" Y和P信号组合构成了色调变化的垂直彩色花纹 D区中,Y同样为=(1+1/30)×2.5MHz的余 弦波,P为f=2.5MHz的余弦波,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 s,且每1ns的时间差将使彩色花纹在水平方向平移 几一月=f/30=1/12MHa,色调变化周期为12 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,反之时 间差取正值 士6丝s的宽度对应于亮度与色差信号时间差士200ns的量程,只要亮色时间差在士2001 ns 之内,就可得到唯一的粗测读数 图形的下方画出了坐标轴和士200、士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f =(1十1/60×10MHz的余弦波,P为频率f，=10MHz的余弦波 B区图形中,Y同为频率=(1十1/60)×10MHa的余弦波,P为频率=10MH2的余弦波 一 几=h/00=1/6MH,色调变化周期为后,且在时间轴上放大了 60倍 士6！s的区间对应于 士100ns的时间差,坐标刻度间隔也可降为10ns,同时色调变化变陡,较易精确判定读数位置,使读数 精度大大提高 需要指出,由于色调变化周期为6us,士6s的范围内色调变化2个周期,读数就不再唯一,这些可 能读数值之间有1/=100ns的不确定间隔 在士200ns的量程内,有3种可能的刻度范围:一200ns、
GB/T26271一2010 100n -100ns,0ns、100ns及0ns,100ns,200ns 图A.1中部的坐标轴标出了3种读数刻 ns、0ns; 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
GB/T26271一2010 附 录 B 规范性附录 SDrV亮度与色差信号时间差测试图形 图B.1是用于720X576SDTV亮度与色差信号时间差的测试图形(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四个区域 A.c区的图 形用来测量P，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52s 图形占48!s的宽度 C、,D的图形用于粗测量,A,B的图形用于精测量 4o6 46o 6oo 720×576 图B.1720x576sDTV亮度与色差信号时间差测试图形 C区图形中,Y为频率f=(1十1/30)×5/8MHz的余弦波,P为频率=5/8MHz的余弦波,Y 和P信号组合构成了色调变化的垂直彩色花纹 D区,Y同样为频率=(1+1/30)×5/8MHz的余 弦波,而P,为频率=5/8MHa的余弦波.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fi一f=f:/30=1/48MHz,色调变化周期为48As,且每1ns的时间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,反 之时间差取正值 于是土24us的宽度对应于亮度与色差信号时间差土800ns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士800、士600,士400、 士200和0的读数刻度标志及间隔50ns的刻度线 A区的图形中,Y为频率f=(1十1/60)×2.5MHz的余弦波,P为频率f=2.5MHz的余弦波 B区的图形中,Y同为频率f=(1十1/6o )X2.5MH的余弦波,而P为频率一2.5MH的余弦波 一/=/60=1/24MHz,色调变化周期为244s,且在时间轴上放大了60倍 士24!s的区间对应 于士400ns的时间差,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,使读 数精度大大提高 需要指出由于色调变化周期为24ps,士24ps的范围内色调变化2个周期,读数就不是唯一的这 些可能该数值之间有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
GB/T26271一2010 -400" -400 围:-8001 )ns,0ns、400ns及0ns、400ns800ns 图B.1中部的坐标轴标出了 ns、 ns、0ns; 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
GB/T26271一2010 c 附 录 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 图c.1和图c.2是一次HDTV接收器电信号输出亮度与色差信号时间差实际测量中记录的示波 器波形图的照片,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 粗测量: a 如图c.1所示,波形1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,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对波峰波谷上下对得更齐,这对波峰波谷就是特征点14 同时注意到,此 对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14相对于参 考点13的位移为0个波形,0×12.9ns=0ns,粗测读数为0ns; 500mG 10nsB 5om 图c.1粗测量时示波器波形图的实例 500m 5D0 011oon=B 图C.2精测量时示波器波形图的实例 b)精测量: 如图C.2所示,波形21是Y高频成分,波形22是P(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 通过比较这些重叠波形的对称程度,可确定特征 24(重叠波形最对称且离参考点23最近)的位置 图C.2显示特征点24相对于参考点 点 23右移1个波形,精测读数=十(1×1.64ns),在(十1.64+N×100)nsN=一2、一1,0,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时间差的最终测量结果为 +1.64ns 其实本例中特征点24也可认为右移2个波形,此时判作右移1.5个波形，测量结 果则为十2.46ns,无论最终测量结果取何值,相对于实际值的误差有望小于lns 10