基于数字电视监测系统构建研究

摘　要：本文主要阐述了数字电视检测系统的构建过程，具体介绍了有限数字电视系统中的信号传输指标以及对其进行监测的方法。

关键词：
一、传输网络技术参数
　　我国的数字电视使用的是数字传输的方式，将电视信号传输到人们的家庭当中。具体的阐述方式是：经过MPEG-2信源编码和MPEG-2TS传输流复用后生成的MPEG-2传输复用包经过扰码、RS编码及卷积交织后,进行64QAM调制形成中频调制信号,中频调制信号经过上变频转为射频信号然后送入HFC网传送到用户。
　　数字电视与模拟电视的传输方式、频谱结构及能量分布上具有明显的差异，从技术的标准上面看，由于QAM中的调幅是平衡调幅,抑制了载波,因而从频谱分析仪上看,一个数字频道的已调信号,像一个抬高了的噪声平台,均匀地平铺于整个限定带宽内。声音的信号是通过在进行MPEG-2编码时，通过混合的方式，将图像信号和声音信号进行复核转化的方法混合使用在一起，因此在数字电视视频传输的过程中，也没有所谓的图像载波和声音载波。
1、数字电视的信号电平。
数字电视信号没有载波电平，而整个带宽内其传输的信号都是平顶的，无任何峰值可以记录。因此QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的,称为数字频道平均功率。在检测数字电视用户端信号出口时的要求是：信号电平为47dBμV-67dBμV(比模拟电视信号的要求低10dB),数字相邻频道间最大电平差为≤3dB,数字频道与相邻模拟频道间最大电平差为≤13dB。
2、数字电视的噪音电平。
在测量模拟频道是否存在噪音时，主要通过模拟频道的噪音测试点，是否偏离图像载频就可以了，但是数字电视的频谱分布决定了测量数字频道噪声不能使用模拟频道的测量方法。数字频道内有用能量也像噪声,没有什么特点把它们分开,所以测量噪声,要到被测频道的邻频道去取样,并且这个邻频道应当是空闲的，否则检测过程中就无法能够检测到准确的数字信号内容。
3、误码率
　　数字电视信号是离散的信号,接收到的数字电视信号要么是稳定、清晰的图像,要么就是中断(包括马赛克、静帧),具有"断崖效应"的特点。信号的这种变化,只与传输的误码率有关,所以把误码率作为衡量系统信号质量劣变程度的最重要的指标。一些模拟电视对于接收到的传输的误码率进行处理，无法达到将系统信号质量变化的效果。
4、信噪比的差异
　 信噪比(S/N)指传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。载噪比(C/N)指已调制信号的平均功率与噪声的平均功率之比,载噪比中的已调制信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率。在调制传输系统中,一般采用载噪比指标;而在基带传输系统中,一般采用信噪比指标。
　　数字调制信号对网络参数的要求主要反映在载噪比上,载噪比越大,信号质量越好,反之信号质量就差,模拟电视会出现"雪花干扰",数字电视会出现马赛克,严重时会造成图像不连续甚至不能对图像解码。在有线网中,用户端电缆信号出口处数字频道载噪比达到31dB以上,就可传送64QAM信号。
5、调制误差比
　　数字调制信号的损伤通常用星座图来观察。在星座图中,噪声呈云状,差拍干扰呈环状,IQ不平衡的星座图不是正方形。调制误差比(MER)包含了信号的所有类型的损伤,如各种噪声、载波泄漏、IQ幅度不平衡、IQ相位误差、相位噪声等。MER的测试结果反映了数字接收机还原二进制数码的能力,它近似于基带信号的信噪比S/N。在用户端电缆信号出口处调制误差比MER要求达到30dB以上。
二、数字信号的监测
　　数字电视的信号监控系统是通过设立出视频、音频以及其显示的数字矩阵系统、数字测试仪器、电视监控墙等几个内容组成，主要的工作原理是：数字TS码流经过数字ASI矩阵系统切换,送入解码器解码还原成模拟视音频后,送入电视墙,进行主观效果监测,同时可进行与一般模拟视音频信号相同的测试,经ASI矩阵切换的数字TS码流也可直接送入数字码流分析仪进行实时分析,或者经过录制后,离线分析等。数字码流经QAM调制后输出的RF射频信号经混合器混合,送入大网播出,同时分出1路至机顶盒接收,机顶盒输出电视信号或者音频广播信号至视音频矩阵,然后送入电视墙。同时也可进行模拟指标测试。从混合器再分出l路射频信号经数字电视测试接收机处理后输出TS流至码流分析仪,实现对QAM调制后的数字信号的测试。
　　这里的监控监测主要是根据当前输出的信号，其中有个多个输出的信号内容：编码器输出TS流、数字卫星接收机输出TS流、多协议适配器输出TS流、复用器输出TS流、独立加扰器输出TS流、其它TS流及QAM调制后经解调恢复的TS流。这些输出的信号是否能够准确，不受到干扰的影响，则是整个系统监控的主要内容。监测系统将输出的TS流进行转化成为标准的TS流，直接进行数字分析，以便观察传输过来的信号是否能够满足观看电视视频、音频。
　　在监测过程中，最主要的监测方法是观察电视墙中的效果来判断是否存在着信号差异、能够接收到信号的效果来看的。
　　(1)、通过将信号直接进行信号来跟踪测试。例如，在接收机的信号处理过程，是将源AV信号或直接输出AV信号、初步处理TS流信号(包括编码输出及数字接收机输出TS信号)、复用器复用后TS流信号和QAM调制混合后信号四种进行监测。即为源AV信号或直接输出AV信号与后面的信号经过还原的视音频信号进行对比测试，体现在每一环节信号质量的比较、变化、跟踪监测。在此监测过程需要对每个信号的质量、内容、传输的信号矩阵进行分析是否能够满足传输信号的需要以及播放的清晰度。
　　(2) 、具有加密处理的节目。则是通过适配器直接进行TS信号的解码，重新恢复成AV信号，在监测的过程中，不断要监测转换前的AV信号，而且解码后的AV信号也需要反复监测，防止在转换过程中信号失真的情况。
　　(3)、音频广播信号的监测。音频广播信号是将原信号基于机顶盒接收信号，通过音响的功放的对比进行监听对比的。
三、总结
　　从整个数字电视的监测效果上来看，监测的内容与方法都具有较为完善的管理功能，对网络、设备进行实时监控的可信度较强，而且在收到各种信号后可以进行灵活的处理以及增加搭设配套设备。随着我国电视节目的增多，整个监控系统存在着监管难度的增加，通过本系统的监测方法以及设定的内容，可以有效的扩展电视信号的监控。