有線數(shù)字電視機頂盒檢測詳解

徐永生

（國家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)檢中心，北京 100015）

0 引言

國內(nèi)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(shù)字電視的快速推進，有線數(shù)字電視機頂盒被廣泛應(yīng)用，運營商、制造商、消費者越來越關(guān)心數(shù)字電視機頂盒的質(zhì)量狀況。目前國內(nèi)執(zhí)行的產(chǎn)品標準為GY/T 240—2009《有線數(shù)字電視機頂盒技術(shù)要求和測量方法》和GY/T 241—2009《高清晰度有線數(shù)字電視機頂盒技術(shù)要求和測量方法》。市場各方在進行產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、驗收、鑒定時均參照上述2種標準，因此有必要對標準中規(guī)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(shù)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(huán)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(shù)據(jù)廣播、字幕、廣播信號接收、NVOD、恢復(fù)出廠設(shè)置和EPG等。

2）接口符合性檢測。涉及射頻輸入接口、射頻環(huán)出接口、視頻輸出接口、音頻輸出接口、數(shù)據(jù)接口以及網(wǎng)絡(luò)接口等。

3）電性能試驗。包括解調(diào)性能、視音頻輸出性能和功耗。解調(diào)性能包括接收機工作頻率范圍、射頻輸入反射損耗、解調(diào)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(yīng)能力、IQ解調(diào)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(shù)、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(huán)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(xù)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(shè)備

測量設(shè)備主要包括碼流發(fā)生器、復(fù)用器、數(shù)字電視測試發(fā)射機、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、脈沖信號發(fā)生器、模擬電視測試發(fā)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(yīng)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(chǎn)商的機頂盒方案設(shè)計各不相同，功能檢測需要生產(chǎn)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(fù)用器制作符合標準規(guī)范的節(jié)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(nèi)容見標準原文，所有必備項為產(chǎn)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(shè)備最多，操作起來最為復(fù)雜，很多項目都需要多種儀器配合使用。在測量解調(diào)性能時，測量頻率應(yīng)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(tài)和測量結(jié)果，獲得真實可信的數(shù)據(jù)。調(diào)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(jié)果。例如，通過保持方式測量的最小接收電平明顯優(yōu)于采用引入方式的測量結(jié)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(xiàn)馬賽克（60 s內(nèi)每隔20 s不出現(xiàn)一個）作為判據(jù)。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(jù)。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)家用型機頂盒不具備TS輸出口，因此多數(shù)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(yīng)符合GY/T106—1999《有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，其中圖像/伴音功率比的設(shè)定對測量結(jié)果有明顯影響。

視音頻測量相對比較簡單，測量的關(guān)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(yīng)關(guān)系如表1所示，選點對應(yīng)關(guān)系見表2。

對于高清晰度有線數(shù)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(shù)、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(yīng)關(guān)系

表2 選點對應(yīng)關(guān)系

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

環(huán)境和可靠性試驗周期較長。高溫試驗在溫度40℃條件下持續(xù)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(fù)；可靠性試驗要求在常溫狀態(tài)下連續(xù)不間斷工作48 h。

安全性試驗、電磁兼容性試驗均參照相關(guān)國家標準執(zhí)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(shù)字電視機頂盒，也同樣適用于其他類型的數(shù)字電視機頂盒。