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演播同步系统测试

2012-11-23 徐斌 传播与制作


  在演播室视频系统中,要使摄像机信号和外来信号等所有信号源的画面在切换台平滑切换而不产生抖动、撕裂等现象,必须把全部信号源调整到同一个同步相位。

  在模拟电视中,利用行场同步脉冲信号来实现收、发两端的同步扫描。在数字分量信号中,定时信息是通过有效视频结束(EAV)标志和有效视频开始(SAV)标志这两种定时基准码来传送的。在数字标清电视时代,设备都可以接受模拟BB(Black Burst)信号作为外同步基准信号,只需要BB一种同步信号就能锁定系统中的所有设备。高清电视的发展带来了一个新的同步信号就是三电平同步(Tri-Level sync)信号,在目前的高标清共存阶段,某些高清设备只能接受模拟三电平同步基准信号,而一些标清或高清设备只能接受BB同步基准信号。

  电视中心的同步系统由同步机、主备同步倒换器及同步分配器组成,为电视中心的制作和播出系统提供基准同步信号(定时基准信息)。同步系统的典型组成如图所示。

演播同步系统测试

同步系统组成举例

  一.同步系统测试项目及测试信号

  在数字视频系统中,同步信息一般是接收播出基准同步系统提供统一的基准信号,将系统同步机设置于外同步模式,或各演播系统均建立独立的同步系统,将系统同步机设置于内同步模式,完成系统内的信号同步。演播系统中,对同步和测试信号源的要求必须是低抖动和高度稳定的。演播系统利用此信号为系统内相关设备提供锁相基准和定时基准信号,使得本系统制作的电视节目在切换时完全同步,不致产生抖动、爆音等影响视、音频质量的现象。系统中的每一设备均应处于同步之中以保证正确地创建、传输和恢复视频和音频信号。

  数字音频设备必须在传输数字音频信号时同步,否则,数字音频信号可能不被正确地接收。可以通过"字时钟"的方式来实现数字音频设备之间的同步:它实际上是在一个系统中使所有数字音频信号同步的时钟信号.

  二.测试定义

  ♦ 模拟定时:

  在模拟定时中,为建立同步基准和保证图象质量,黑场色同步信号是一种复合信号,它包含要三种基本的同步参数:用于行定时的行同步、用于场定时的场同步、用于彩色同步的副载波(相位)。对于模拟同步信号,模拟行开始和结束均在定时基准,对于双电平同步信号,即为同步头前沿的50% 点。

  ♦ 高清模拟信号行定时:

  在高清的模拟行定时中,采用了双极型三电平同步而不是标清系统中的负极型两电平同步。2000年颁布的中华人民共和国广播电影电视行业标准“GY/T 155-2000高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值”中具体描述了三电平同步信号:三电平行同步脉冲的幅度是±300 mv,正向行同步脉冲和负向行同步脉冲的宽度为44T(T=1/74.25μs),行同步的基准点定义为负脉冲向正脉冲过渡的50%处。三电平同步信号有着更快的上升时间,同步精度更高,这是因为HD 信号的带宽提高了,需要更准确的定时沿。采取上述措施后,还可以改善抖动性能,也有利于同步分离。对于三电平同步信号,即三电平同步信号的半高点。

  ♦ 数字定时:

  在数字视频中没有模拟同步信号。数字环境中的同步是通过特定的编码字序列来实现的。这些编码字序列代表着有效视频的开始(SAV)和有效视频的结束(EAV)。在每个编码字序列中,都用3FF 作为起始字,随后是000、000两个字,最后是XYZ字。在XYZ字中,包含有场(F)、垂直消隐(V)和行消隐(H)。数字视频利用这样的数据来使定时同步。在数字HD中,亮度信号和色差信号使用不同的编码字序列,而后将编码字交错使序列成为3FF(C)、3FF(Y)、000(C)、000(Y)、000(C)、000(Y)、XYZ(C)、XYZ(Y)。

  三.测试相关标准

  与同步要求相关的是行业标准GY/T 167-2000《数字分量演播室的同步基准信号》和国家标准GB/T 20562-2006《演播室串行数字信号抖动技术参数与测量方法》。 GY/T 167-2000规定了数字分量演播室及设备视频信号的同步方法,它保证了信号切换时画面不出现滚动、跳动和彩色失真等现象。GY/T 167-2000规定了输入同步和输出同步。 输入同步是指数字分量演播室或设备由输入信号所同步。当同步到输入信号时,设备必需从输入视频信号中获取时钟和定时基准信息。输出同步是指两个或更多信号源的同步。

  四.测试方法

  对于全数字环境.可以采用符合GB/T 17953的数字信号作为同步基准。对于模拟、数字混合环境,可以采用对建立时间和抖动容限稍加改进的模拟黑场来保证系统的同步。

  对模拟黑场同步信号的指标要求,除原有的幅度、频差等指标外(参见标准GB 3174-1995),应重点测量两项:

  (1)行同步脉冲前沿的建立时间,不应超过210ns,测量时应读取在10%和90%幅度值之间时间。这比普通模拟黑场行同步前沿建立时间的200±100ns要求略有不同。

  (2)抖动,根据GY/T 167-2000和ITU-R BT.711的规定,行同步脉中各个前沿的定时应在前沿平均定时的±2.5ns范围之内,测量至少一场时间。而SMPTE 318M的规定更为严格,为峰-峰2ns。

  五.结束语

  演播室系统制作,工作人员注重的大多是视频质量,往往容易忽略了演播室的同步定时系统。其实,在制作过程当中,稳定的同步定时是非常重要的。同步一旦出现问题,会对工作人员查找问题上造成很多困难。同步系统是演播室系统中至关重要的部分,定期的检查一定不能忽视。B&P

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