有線數字電視機頂盒檢測詳解

徐永生

（國家廣播電視產品質檢中心，北京 100015）

0 引言

國內城市的電視用戶主要以有線電視用戶為主，隨著模擬電視向數字電視的快速推進，有線數字電視機頂盒被廣泛應用，運營商、制造商、消費者越來越關心數字電視機頂盒的質量狀況。目前國內執行的產品標準為GY/T 240—2009《有線數字電視機頂盒技術要求和測量方法》和GY/T 241—2009《高清晰度有線數字電視機頂盒技術要求和測量方法》。市場各方在進行產品設計、生產、驗收、鑒定時均參照上述2種標準，因此有必要對標準中規定的測量項目及測量方法進行詳細的解析。

1 檢測項目

有線數字電視機頂盒的檢測主要分為功能檢測、接口符合性檢測、電性能試驗、安全性試驗、可靠性試驗、環境試驗、電磁兼容性試驗。

1）功能檢測。主要包括菜單和幫助的顯示方式、條件接收、頻道搜索方式、斷電記憶、多語言伴音接收、軟件升級、條件接收、數據廣播、字幕、廣播信號接收、NVOD、恢復出廠設置和EPG等。

2）接口符合性檢測。涉及射頻輸入接口、射頻環出接口、視頻輸出接口、音頻輸出接口、數據接口以及網絡接口等。

3）電性能試驗。包括解調性能、視音頻輸出性能和功耗。解調性能包括接收機工作頻率范圍、射頻輸入反射損耗、解調方式、最小接收電平、最大接收電平、頻率捕捉范圍、支持符號率范圍、抗微反射能力、載噪比門限、PCR抖動適應能力、IQ解調能力、抗脈沖干擾能力、抗同頻干擾抑制比以及抗鄰頻干擾能力等。視音頻輸出性能包括視頻輸出幅度、視頻幅頻特性、K系數、微分增益、微分相位、亮-色增益差、亮-色時延差、亮度非線性、視頻信噪比、視音頻同步、音頻輸出電平、音頻失真度、音頻幅頻特性、左右聲道電平差、左右聲道相位差、音頻信噪比、左右聲道串擾等。

4）安全性試驗。檢測項目包括絕緣電阻和抗電強度。

5）環境和可靠性試驗。檢測項目包括高溫試驗、低溫試驗、恒溫恒濕試驗、連續不間斷工作試驗。

6）電磁兼容性試驗。檢測項目為輻射騷擾特性試驗。

2 檢測儀器設備

測量設備主要包括碼流發生器、復用器、數字電視測試發射機、頻譜分析儀、網絡分析儀、脈沖信號發生器、模擬電視測試發射機、視頻分析儀、音頻分析儀、示波器、耐壓測試儀、絕緣電阻計、高低溫恒溫恒濕箱等。在儀器選用時應考慮測量功能、測量范圍、測量精度。

3 檢測方法

由于用戶需求不同，生產商的機頂盒方案設計各不相同，功能檢測需要生產商提供配套的測試碼流進行驗證。對于傳輸標準符合性檢查，可以通過編碼器和復用器制作符合標準規范的節目信號進行驗證。在功能和接口符合性檢查中，標準要求分為必備項和可選項，具體內容見標準原文，所有必備項為產品最低配置要求。

電性能試驗相對其他試驗而言，涉及測量項目和儀器設備最多，操作起來最為復雜，很多項目都需要多種儀器配合使用。在測量解調性能時，測量頻率應覆蓋111～862 MHz，考慮到測量的成本，可在整個頻段的高、中、低段分別抽取一個測量頻點進行測量。測量過程中，借助頻譜分析儀標定測量狀態和測量結果，獲得真實可信的數據。調整信號電平采用引入方式，如果采用保持方式，將得到較好的測量結果。例如，通過保持方式測量的最小接收電平明顯優于采用引入方式的測量結果。鑒別機頂盒接收臨界點的判定方法有主觀法和客觀法兩種。主觀法通過觀察圖像出現馬賽克（60 s內每隔20 s不出現一個）作為判據。客觀法通過測量TS輸出誤碼率（RS糾錯后誤碼率小于3×10-6）作為判據。在實際應用中，大多數家用型機頂盒不具備TS輸出口，因此多數情況下采取主觀法。此外，在測量模擬鄰頻干擾時，模擬鄰頻干擾信號應符合GY/T106—1999《有線電視廣播系統技術規范》的規定，其中圖像/伴音功率比的設定對測量結果有明顯影響。

視音頻測量相對比較簡單，測量的關鍵在于測量信號的合理使用。在測量標清視頻指標時，可以使用CCITTO33信號（見圖1），其伴音為32 s音頻序列，可以用于大部分音頻指標的測量。測量高清視頻指標使用MATRIX信號（見圖2）。CBAR100和CBAR75用于測量音頻1 kHz處左右聲道串擾。視音頻同步用BOUNCE信號測量，此信號的圖像為黑、白場交替，伴音為1 kHz音頻、靜音交替（見圖3）。

在使用CCITTO33信號時可以采取自動測量，也可采取手動測量，視頻項目以選行進行測量，音頻項目以選點進行測量。選行對應關系如表1所示，選點對應關系見表2。

對于高清晰度有線數字電視機頂盒，高清視頻指標目前以考核Y，PB，PR分量接口的輸出特性為主，測量項目包括輸出幅度、幅頻特性、非線性失真、K系數、時延差、信噪比，可以通過高清視頻分析儀進行自動測量或手動測量，測量信號如圖2所示。

表1 選行對應關系

表2 選點對應關系

功耗分為整機功耗和待機功耗，測量時應確保機頂盒完全進入工作狀態，并保證測量時間充分。測量也可參考新發布的GB25957—2010《數字電視接收器（機頂盒）能效限定值及能效等級》。

環境和可靠性試驗周期較長。高溫試驗在溫度40℃條件下持續工作16 h；低溫試驗在溫度-10℃條件下擱置2 h后正常工作1 h；恒溫恒濕試驗在溫度40℃和濕度93%的條件下擱置96 h，再進行4 h恢復；可靠性試驗要求在常溫狀態下連續不間斷工作48 h。

安全性試驗、電磁兼容性試驗均參照相關國家標準執行，這里不再贅述。本文提到一些檢測項目、檢測方法不僅用于有線數字電視機頂盒，也同樣適用于其他類型的數字電視機頂盒。