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

I C S3 3 1 6 0 2 5 M7 4 a 垦 中华人民共和国国家标准 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 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 T e c h n o l o g yr e q u i r e m e n t sa n dm e a s u r e m e n tm e t h o d sf o rt h ec o i n c i d e n c e o fl u m i n a n c ea n dc o l o rd i f f e r e n c es i g n a lo ft e r r e s t r i a ld i g i t a lT V r e c e i v e re q u i p m e n t 2 0 11 - 0 1 1 4 发布 2 0 11 - 0 6 - 0 1 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1 1 1 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 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) H D T V 亮度与色差信号时间差测试图形 附录B ( 规范性附录) S D T V 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 I 1 1 1 1 2 2 2 3 6 8 刖置 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 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。 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 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5 1 0 室； 电话：0 1 0 8 2 2 3 7 6 8 0 。 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5 i 0 室； 电话：0 1 0 8 2 2 3 7 6 8 0 。 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。 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 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 1 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。 G B T1 4 8 5 7 演播室数字电视编码参数规范 G B T1 7 9 7 5 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 G B T1 7 9 7 5 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 G B2 0 6 0 0 - - 2 0 0 6 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制 S J T1 1 3 2 7 - - 2 0 0 6 数字电视接收设备接口规范第1 部分：射频信号接口 S J T1 1 3 2 82 0 0 6 数字电视接收设备接口规范第2 部分：传送流接口 S J T1 1 3 3 3 - - 2 0 0 6 数字电视接收设备接口规范第7 部分：Y P e P a 模拟分量视频信号接口 s J T1 1 3 2 42 0 0 6 数字电视接收设备术语 G Y T1 5 5 2 0 0 0 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 S J T1 1 3 2 4 - - 2 0 0 6 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c o i n c i d e n c eo fl u m i n a n c ea n dc o l o rd i f f e r e n c es i g n a l 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( n s ) 。 3 2 测试图形信号t e s t i n gp a t t e r ns i g n a l 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( H D T V ) 测试图形信号和标准清晰度( S D T V ) 测试图形信号。 4 系统模型 系统模型如图1 所示。 】 G B T2 6 2 7 1 - - 2 0 1 0 I lr接收解调 I l IT S 流生成I - J 信道编码l 信道解码卜_ 一反矩黼动l lr l 信漂解码I l 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T S 流生成的输出点a ，其亮度与色差信号时间差用T I 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 b 等于T I ； 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 c 表示； d ) 显示终端d ，其亮度与色差信号时间差用T d 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 。、T d 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 H D T V ：0 i l s 士1 5n s 之内； s D T V ：0n s 士3 0n s 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 H D T V ：0n s 士3 5n s 之内； s D T V ：0n s 士7 0n s 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 H D T V ：0n s 土5 0n s 之内； S D T V ：0n s 士1 0 0n s 之内。 6 测试信号 6 1H D T V 测试信号 H D T V 亮度与色差信号时间差测试信号见附录A 。 6 2S D T V 测试信号 S D T V 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 ) T s 流输出的亮度与色差信号时间 差为0 l l S 士2n 8 ； 依据G B T1 7 9 7 5 1 和G B T1 7 9 7 5 2 b ) 输出接口符合S J T1 1 3 2 8 - - 2 0 0 5 ； 的相关规定采用软件编码的方法将 1 测试T S 流发生器c ) H D T V 码率：1 8M b p s ； 本标准第5 章规定的测试信号制作 S D T V 码率：5M h p s ； 成T S 流 d ) 如系循环码流，其循环周期应不小 于6 0s ，并应无缝连接 2 表1 ( 续) G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 序号设备名称指标说明 a ) 输入接口符合S J T1 1 3 2 8 - - 2 0 0 6 的 相关规定； 2 测试信道编码调制器符合G B2 0 6 0 0 - - 2 0 0 6 的相关规定 b ) 输出接口符合S J T1 1 3 2 7 - - 2 0 0 6 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1n s a ) 输出接口符合S j T1 1 3 3 3 - - 2 0 0 6 的 相关规定； b ) 能够连续输出亮度与色差信号时间 符合G Y T1 5 5 - - 2 0 0 0 及G B T1 4 8 5 7 4 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： H D T V0n s 士2n s ： S D T V0 1 1 s 土3n s 8 测量方法 8 1 测量条件 8 1 1 标准测量条件 环境温度：1 5 3 5 ； 相对湿度：2 5 7 5 ； 大气压：8 6k P a 1 0 6k P a ； 电源：1 9 8 V 2 4 2 V ，5 0 ( 1 士2 ) H z 。 8 1 2 仲裁条件 环境温度：2 0 士2 ； 相对湿度：6 0 7 0 ； 大气压：8 6k P a 1 0 6k P a ； 电源：2 0 9V 2 3 2V ，5 0 ( 1 土2 ) H z 。 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1 5 m i n 。 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H D T V 或S D T V 测试图形信号 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 b ) 亮度Y 信号输出接示波器的A 通道( 7 50 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( 7 5n 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1 3 ( 2 3 ) 的位置。 8 2 3I t D T V 的测量步骤 a ) 粗测量。如图C 1 所示，波形1 1 是Y 的低频成分，波形1 2 是P 。( 或P 。) 的低频成分，上下调节 它们的相对位置，使波形1 1 的波峰和波形1 2 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1 4 。特征点1 4 相对于参考点1 3 每位移一个波形，时 间差变化1 2 9I l S ，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2 0 0I i S 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2 1 是Y 高频成分，波形2 2 是P b ( 或P ，) 的高频成分，调节波形 上下位置，使波形2 1 和波形2 2 正好相接并稍有重叠，以便更易确定特征点2 4 ( 波形2 1 的波 峰与波形2 2 的波谷对得最齐且离参考点2 3 最近) 的位置。特征点2 4 相对于参考点2 3 每位 移一个波形，时间差变化1 6 41 1 S ，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1 0 0n s ，对于士2 0 0N S 的量程，读数有1 0 0N S 的不确定间隔，因而可能的结果一( 精测读数+ N l o o ) n s ( 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 4S D I V 的测量步骤 测量步骤和读数方法与H D T V 相同，仅因构成S D T V 测试图形的信号频率比H D T V 的低，粗测 时基和精测时基分别变为2 5 8N S 和6 5 61 1 S ，不确定间隔变为4 0 0n s ，量程变为士8 0 0n s 。 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 P b 和R L = 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 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 8 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H D T V 或S D T V 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 3H D T V 的测量步骤 a ) P b 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1 0 0n s 时，精测量的坐标刻度选 定为一1 0 0n s + 1 0 0n s ；当粗测读数的大于1 0 0n s 时，精测量的坐标刻度选定为0i x s 2 0 01 1 s ；当粗测读数的小于一1 0 0I i s 时，精测量的坐标刻度选定为一2 0 0n s on s 。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 4S D T V 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t l , 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4 0 0n s 时，精测量的坐标刻度 选定为- - 4 0 0n s 4 0 0n s ；当粗测读数大于4 0 01 1 5 ，精测量的坐标刻度选定为0n s 8 0 0n s ；当 粗测读数小于- - 4 0 0n s ，精测量的坐标刻度选定为- - 8 0 0n s ol a $ 。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。 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 跗录A ( 规范性附最) I I D T V 亮度与色差信号时间差蔫试图形 图Ai 是用于1 9 2 0 X 1 0 8 0H D T V 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。H D T V 每行 正程约2 58 6F s ，A ，C 和B 、D 的图形各占1 9 “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A1 1 9 2 0x1 0 8 0 H n l V 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 3 0 ) 25 M H z 的余弦渡R 为频率 = 25 M H z 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 3 0 ) 25 M H z 的余 弦波t pr 为 225 M H z 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 3 0 = 1 1 2 M H z 色调壹化周期为1 2p s ，且每1n s 的时何差将使彩色花纹在水平方向平移 3 0n s ，相当在时间轴上放大了3 0 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。- E6p s 的宽度对应于亮度与色差信号时间差2 0 0n s 的量程，只要亮色时间差在士9 0 0n s 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2 0 0 ，1 0 0 和0 的读数刻度标志及间 隔2 0n s 的刻度线。 A 区图形中，Y 为频率 = ( I + 1 6 0 ) 1 0 M H z 的余弦渡P 。为颠宰，= 1 0 M H z 的余弦渡。 B 区图形中，Y 同为频率 一( 1 + 1 6 0 1 0 M H z 的余弦渡P 。为频率，；1 0 M H z 的余弦菠。 一 ，2 ，1 6 0 2 1 6M H ；色调变化周期为6p s ，且在时间轴上放大了6 0 倍。士6t a s 的区间对应于 4 - 】0 0n s 的时间差，坐标刻度间隔也可降为1 0n s ，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6 I x s ，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 ，= 1 0 0n s 的不确定回隔。在士2 0 0n s 的量程内，有3 种可能的刻度范目：2 0 0n s 、 6 G B T2 6 2 7 1 2 0 1 0 1 0 0D s 、0r l s ；一1 0 0n s 、0D _ S 、1 0 0n s 及0n s 、1 0 0n s 、2 0 0n s 。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) S D T V 亮度与色差信号时间差测试图形 图BL 是用于7 2 0 X 5 7 6S D T V 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。S D T V 每行正程约5 2p s ， 田形占4 8 , u s 的宽度。C ，D 的田形用于粗测量，A 、B 的图形用于精测量。 围BI7 2 0 5 7 6S D T V 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 3 0 ) 5 8 M H z 的余弦渡，P - 为频率 = 5 8 M H z 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t Y 同样为频率，z = ( 1 + 1 3 0 1 5 8 M H z 的余 弦渡，而P ，为频率，= 5 aM H z 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 3 0 = 1 4 8 M H z ，色调变化周期为4 8p s ，且每1n s 的时间差将使彩色花纹在永平方向 平移3 0n s ，相当在时间轴上放大了3 0 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2 4p s 的宽度对应于亮度与色差信号时间差士8 0 0h s 的量程- 而且只要亮色时 间差在士8 0 0n s 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8 0 0 、6 0 0 、4 0 0 、 士2 0 0 和0 的读数刻度标志及问隔5 0n 5 的刻度线。 A 区的图形中，Y 为频率 = ( 1 4 - 1 6 0 1 25 M H z 的余弦渡P - 为频率，= 25 M H z 的余弦渡a B 区的图形中，Y 同为频率 = ( 1 4 1 6 0 1 2S M H z 的余弦渡而P 。为频率，= 25 M H z 的余弦渡， 一 = 6 0 - - 1 2 4 M H z ，色调变化周期为2 4P s ，且在时间轴上放大了6 0 倍。士2 4 2 s 的区间对应 子4 0 0n s 的时问差坐标刻度间隔也可降为2 0n s 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Z 4 “s ，士2 4p s 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 ，| = 4 0 0n s 的不确定间隔。于是在士8 0 0n s 的量程内有3 种可能的刻度范 8 G B T2 6 2 7 1 - - 2 0 1 0 围：- - 8 0 0i t s 、- - 4 0 0n s 、0n 3