铁路专用数字卫星电视系统性能测试方案

铁路专用数字卫星电视系统性能测试方案一、测试项目说明1、静态图像性能测试在列车静止状态下对图像传输进行测试，分析接收结果。根据网络覆盖状态，该测试应选取以下三种典型地点进行测试。1、场强覆盖最强地区（距离基站最近）2、场强覆盖均值地区3、场强覆盖最弱地区（在两个基站中间切换区域）配置框图（1）模拟发送测试部分测试说明选用标准的视频信号作为视频输入源，经由视频输入处理，通过无线传输（卫星地面基站）到车载视频接收设备，由模拟输出口至视频信号分析仪，对接收到的视频标准信号进行分析各类视频指标参数。测试分项目微分增益DG微分相位DP幅频特性（SINX/X色亮增益差K色亮信号时延K因子（2T）信号峰峰值亮度电平色同步电平行同步电平随机信噪比加权）随机信噪比不加权）彩色副载波对行的相位亮度非线性简要说明1、输出幅度PAL复合视频信号的标称电压1伏峰峰值，幅度测量来检验信号是否与标称值相符，若否，则进行适当的增益调整。2、幅频特性幅频特性的测量用来评价一个系统均匀一致传送不同频率的信号分量而不影响信号幅度的能力。用来评价整个视频频谱中的系统幅度响应。3、K因子K系数评价系统用图描绘了2T脉冲和线性失真程度，在图上主观的确定图像质量的等级。以及各种失真按对图像的损伤程度进行计权。4、DG（微分增益）评价系统由于系统非线性造成的微分增益失真，不能正确的重现色饱和度。5、DP微分相位评价系统由于不同亮度电平上的高频色度信号通过非线性系统后所造成的相位失真。6、亮色增益差测量在信号通过系统后色度分量增益和亮度分量增益间的差值。增益失真常表现为色度信号的衰减或增加，在图像上表现为色饱和度失真7、亮色时延差测量在信号通过系统后色度分量所需时间和亮度分量所需时间的差值，时延失真将引起彩色拽尾或嵌色8、信噪比测量在信号通过系统后所造成的噪声大小与有用信号幅度的相对比值。有噪声的图像会出现颗粒状或雪花状干扰，彩色闪烁会更明显。噪声过大会使设备难于同步，图像模糊，清晰度受损。9、亮度非线性当平均图像电平为某一定值时，将起始电平从消隐电平逐步增加到白电平的小幅度阶跃，信号加至通道输入端、输出端相应各阶跃幅度比值间的最大差值。亮度非线性会造成图像失去灰度、层次减少、分辨率降低（由于色度信号是迭加在亮度信号上），产生色饱和度失真。主要指标1DG微分增益差82DP微分相位差83幅频特性05DB4亮色增益差35亮色时延差20NS6K因子37输出幅度70020MV8S/N加权值47DB9行同步幅度3009MVPP（2）在线测试部分测试说明在卫星电视系统正常工作的条件下，在电视型号模拟输出口使用视频广播系统测试仪进行在线分析。测试分项目输出电平载波电平差载噪比C/N载波交流声（哼声）比调制度简要说明1、输出电平电视信号的图像载波调制包络峰值功率。2、载波电平差电视信号的图像载波调制包络峰值功率与未加调制的伴音载波功率之比，用DB表示。3、载噪比C/N图像或声音载波电平与噪声电平之比，用DB表示。4、哼声比标准图像调制电压的峰峰值与交流声调制电压的峰峰值之比。5、调制度图像中最大亮度与最小亮度之差和最大亮度与最小亮度之和的比值。主要指标1输出电平6080DBV（图像）、4770DBV（伴音）2载波电平差173DB（伴音对图像）3载噪比43DB（图像）、51DB（伴音）4哼声比35调制度8752、动态图像主观评估测试说明列车在不同的运动速度状态下对全线路中接收的图像进行主观测试，利用观察者直接比对原始图像与语音质量的差异性，从而评估被测系统的图像质量的清晰度、图像连续性等、语音质量，采用MOS评分方法来评价质量等级，同时评估无线信号强度与不同基站间信号分布切换图像与语音质量的影响程度。配置1、配置视频播放源，列车内屏幕显示接收到的视频图像2、传送相应视频节目，配置相应带宽3、列车内显示屏前安排至少7人的观察员参加主观评价，其中应有专业人员和非专业人员。4、列车按要求的正常速度行驶5、观察员应尽量考察多个区间（即列车经过多个基站），着重考察切换时的情况变化。评分标准5分图像质量极佳，十分满意，画面清晰，连续、无马赛克，还原性好逼真声音好听，清楚。交流流畅4分图像质量好，比较满意，图像比较清新，无马赛克效应声音稍差，听的清楚。交流欠缺顺畅，有点杂音3分图像质量一般，尚可接收；声音还可以，听不太清，可以交流2分图像质量差，勉强能看；声音勉强能听，听不太清，交流重复多次1分图像质量低劣，不能看；声音极差，听不懂，交流不通畅评分项目3、图像质量客观分析（参考）在进行了动态图像主观评估的基础上，还可以借助图像分析软件进行客观评估。配置框图测试说明通过视频采集卡对原始图像进行采集存储为原始图像文件，经过传输系统后的图像输出也由视频采集卡采集后存储为对比文件，使用图像质量分析软件通过逐帧对比2个图像文件每个图像中每个象素位置上的差异性如象素误差、亮度、色彩饱和度等后对比得出客观的图像质量评估值。建议该评估可作为参考项目。分析分项目峰值信噪比PSNRPEAKSIGNALTONOISERATIO方块误差MSEMEANSQUIREDERRORBASEDMETRIC新质量值NQINEWQUALITYMETRICS图像质量度量VQMVIDEOQUALITYMEASUREMENTTECHNIQUES结构相似度SSIM清晰度（亮度、饱和度、颜色对比度）快速运动图象处理（在图像内容快速变化时有没有丢帧或者时快时慢）马赛克（有无马赛克、雪花等）边缘处理（是否显示全部画面）颜色平滑度（画面颜色亮度是否均匀）画面还原性（有无重影、拖影、条纹、图像抖动等）声音质量（声音是否清晰响亮、有无噪声）声音同步（声音是否与画面一致）4、网络性能测试（1）场强覆盖测试测试说明使用专用的无线场强测试仪表，对各个基站在铁路沿线无线场强分布进行覆盖测试，确定场强和位置范围之间的对应关系。可以使用逐点静态测试或动态扫描的方式进行。需要是应配置GPS以便进行位置记录。主要记录经过分极接收天线处理后得到的接收电平、信噪比和信道误码率等。（2）以太网性能测试（参考）如果具备以太网连接测试条件，可以进行以下测试网络吞吐量和响应时间测试说明考察静态和动态情况下系统IP网络端到端的数据吞吐量以及对应的响应时间。配置1、在信号源发射侧和车内接收侧分别放置测试用计算机，能互相通信2、列车在静止状态下，测试网络的吞吐量、响应时间3、列车在启动，高速度运行全程中，测试网络的吞吐量、响应时间网络丢包率（参考）如果具备以太网连接测试条件，目的考察系统IP网络端到端丢包率配置1、在信号源发射侧和车内接收侧分别放置测试用计算机，能互相通信2、列车在静止状态下，采用高速PING方式测试网络的丢包情况参数数目1000PACKET；包长1400BYTE；间隔1MS数目5000PACKET；包长64BYTE；间隔1MS3、列车启动、高速运行全程中，测试网络的丢包情况参数包长1400BYTE；间隔1MS包长64BYTE；间隔1