构建全面、高效的电视信号质量控制体系1

JIANGXITELEVISIONSTATION2013.12.18构建全面、高效的电视信号质量控制体系一电视信号质量控制的必要性二地市级电视台电视信号质量控制的办法三相关视频、音频质量标准的解读四播控系统电视信号质量控制新技术五小结一、电视信号质量控制的必要性

随着当前用户家庭中大屏幕显示设备的普及，电视节目画面中许多以前不被注意的缺陷越来越明显。

表现在电视图像画面清晰度欠佳；画面亮度层次不够、透明度不够；声音电平偏低、偏高；音量忽大忽小或部分镜头段落声画不同步等。电视节目技术质量的优劣对电视节目的画面效果有直接影响。高质量、不间断、既经济、又安全。广电技术维护方针一、安全播出的政策要求停播率，包括停播和劣播二、保证观众收视质量的需求收视率二、地市级电视台电视信号质量控制的办法信源使用运维系统设备前期后期播出传输

现代电视的格式播控系统总体架构

播出编单监控和运维管理系统上载播控内容管理广告编单自动技审文件软审转码节目接口数据接口设备监控播出系统总控系统流程监控信号监控播出整备应对全台网和新媒体业务的发展：大播出应对播出安全的需要延时播播控系统业务流程播出计划播出整备播出控制播后处理地市、县级电视台现状：资金缺乏、一般没有配备专业测试设备、如何进行质量监控？如何进行评价1、自办节目与其他频道的对比2、转播中央台信号的对比3、电视剧、广告节目的对比技术质量评测、管理的依据《电视节目带技术质量检验方法》《彩色电视图像质量主观评测方法》《电视台数字化网络化建设白皮书2007》《电视节目录制技术质量奖奖励办法(暂行)》《电视节目录制技术质量奖评定细则《标准清晰度数字电视节目录像磁带录制规范》《广播电视安全播出管理规定》电视中心实施细则主观测试与网络内其他频道信号进行比较。在台内各环节对信号进行比较。客观测试定期对系统、设备、线路等进行测试、调校。对新购置的设备、新建的系统进行测试验收。技术质量评测的方法测试信号1、彩条及1KHz、测试卡2、图像序列3、制作精良的视音频短片测试设备1、标准监视器2、良好的听音设备测试者1、富有经验的视音频技术人员、观众

主观测试需要注意的几点：视频信号的主观评测要点视频信号的主观评测要点1、杂波和干扰可见度2、画面清晰度3、亮度层次4、彩色保真度5、制作难度音频信号的主观评测要点1、音质

2、音量

3、声画同步

4、明显缺陷

三、相关视频、音频质量标准的解读

标准清晰度节目录制技术质量奖评定办法磁带段持续时间(秒)图像声音场逆程时码（VITC）纵向时码(LTC)声道1声道2声道3声道4保护约10空白带引带校准60视频校准信号(见注示)音频校准信号连连提示30黑底无声无声无声无声正式节目节目实际运行时间节目续续带尾≥30黑底无声无声无声无声标准清晰度节目录制标准（1）保护引带不做严格要求，如果录制有场逆程时码和纵向时码，应与随后的场逆程时码和纵向时码保持连续。（2）视频校准信号为100/0/75/0/彩条。多讯道记录时，此信号应是经过信号处理和切换系统输出的标准彩条；用ENG方式记录时，彩条信号与随后的节目图像信号应取自同一编码器输出。使用多盘素材进行编辑时，由录机记录在节目介质引带或引导区上的彩条信号，可取自该制作系统的标准信号发生器。复制时，由录机记录在节目介质引带或引导区上的彩条信号，必须是用放机从素材带引带或引导区上原录彩条重放的信号。（3）音频校准信号为基准电平+4dBu（－20dBFS）的1000Hz正弦波。立体声记录时，四个声道应使用相位相同的校准信号，其中CH1、CH3声道宜采用约每间隔3秒间断约0.25秒作为识别。一、保护带的作用二、彩条及1000Hz的作用三、黑场作用1．图像信号技术质量的客观测试和评分

1.1测试项目和指标●a引带或引导区彩条亮度信号峰值电平标准值：0.7V±0.02V●b引带或引导区彩条R-Y信号幅度标准值：0.525Vp-p±0.015V●c引带或引导区彩条B-Y信号幅度标准值：0.525Vp-p±0.015V●d节目复合信号峰值电平不大于0.8V●e节目亮度信号峰值电平不大于0.721V

图像信号技术质量的客观测试●f黑电平与消隐电平差(底电平)

标准值：0+0.05V●g节目基色信号峰值电平

R、G、B不大于0.735V●h时码

LTC、VITC均连续并在引带或引导区彩条信号开始点置零图像信号技术质量的客观测试图像监视器的调整目的是为了准确地重现电视图像亮度、对比度、色度调整；色温调整主要是偏置和增益调整；亮度调整对重现图像效果的影响10001000对比度调整对重现图像效果的影响10001000+2%黑-2%黑0利用PLUGE信号调整监视器的亮度1、连接好监视器，将PLUGE信号输入监视器；2、调节亮度旋钮，当出现三条竖直灰度条时表示亮度调节过亮；3、当出现三条全无时，说明亮度过暗；4、只出现一条灰条时，说明亮度调整到合适点，误差不会超过2%；5、适当调节对比度；对比度调整是调整信号的放大量，即将亮度的层次拉开，信号底部的基点是不动的。通常对比度调整并没有相应的标准，一般可以根据环境以及人眼的主观感觉调整到一个适当的值上。亮度、对比度调整步骤：1、将彩条信号输入到被调整的监视器；2、关掉监视器的彩色饱和度；3、调节亮度旋钮，将彩条信号中的蓝条和黑条分开，误差在10%以内；4、适当调节对比度和饱和度；使用彩条信号调整监视器亮度、对比度监视器颜色的调整颜色调整，实际上是要求调整颜色转换矩阵的系数值，使之符合相应的标准。调整过程中，需要输入彩条信号，对于标准的75%彩条信号，如果监视器的颜色转换系数值符合相应的标准，相应的蓝路信号在白、青、紫和蓝条的电平幅度是完全一致的。监视器上一般都有一个只看兰色的按键，按下去后，屏幕上只显示蓝色信号，此时，只需调整色度，使相应的亮度区域一致即可。这样，就可以使监视器能够比较准确地重放出原始的颜色。

监视器颜色的调整2．1测试项目和指标（1）单声道节目：●aCH1（混合声）引带或引导区1000Hz正弦波校准信号电平标准值：-20dBFS±0.5dBFS●bCH2（国际声）引带或引导区1000Hz正弦波校准信号电平标准值：-20dBFS±0.5dBFS●cCH1（混合声）节目声音峰值电平标准值：正常值为-9dBFS，最高不得超过-6dBFS●dCH2（国际声）节目声音峰值电平标准值：正常值为-9dBFS，最高不得超过-6dBFS

（2）立体声节目：（略）

声音信号电平的客观测试

合法与有效合法与非法:如果视频信号在其使用格式中，信号电压在规定容限之内，该信号称为合法信号。超出规定容限，则为非法信号。有效与无效有效信号是指处于彩色色域中并在转换为其它格式时仍然保持合法的视频信号。由有效信号的定义可以看出，有效信号必定是合法信号，而在某一格式中是合法的信号却不一定是有效信号。合法概念各种分量格式中规定出幅度极限值：

RGB分量格式规定，各通道电压范围为0～700mV；YPbPr分量格式规定，Y通道电压范围为0～700mV（同步为－300mV）；两个色差通道为±350mV。

只要幅度不超出限定范围，即为“合法”信号。

色域误差测量能够正确重现显像三基色色域图内各色点的信号均为“有效”信号。需要指出的是，有效信号在所有分量格式中都是合法信号，但不是所有的合法信号在各分量格式中都有效。由于传输Y、Pb、Pr分量的三个通道性能参数可以独立进行调整，有可能造成YPbPr分量格式的合法信号转换到RGB分量格式时变为不合法的无效信号。有效概念

合法与有效--图解计算0.000.56-0.35-0.060.270.240.30-0.027-0.05-0.300.37ITU-RBT.601Y’=0.587G’+0.114B’+0.299R’Pb=0.564(B’-Y’)Pr=0.713(R’-Y’)

R’=Y’+1.403PrR’(4)=0.37+1.403X(-0.3)=-0.05(mv)G’=Y’-0.344Pb-0.714PrG’(5)=0.27-0.344X0.24-0.714X0.3=-0.027(mv)B’=Y’+1.773PbB’(2)=0.56+1.773X(-0.35)=-0.06(mv)实验证明对任何视频信号:即使合法的Y,PB,PR信号在转换成R,G,B后,也可能是无效(非法)信号。甚至在所有的标准测试信号中,也只有彩条信号是有效信号。引出的问题:D1各式的数字视频信号源之与Y,PB,PR,在还原成R,G,B时也同样会产生无效信号,即非法彩色信号。Y,PB,PR仅仅是中间信号,是由数学公式产生的信号,并非是最后还原图象的信号。R,G,B信号源之于图象,最后还原成图象。防止非法彩色是提高数字视频质量的一个新课题。

VU表、PPM表和DPPM表三种表的校准关系1、-20dB的认识2、数字录像机播放模拟带时的音频指示音频几个误区：常用分贝单位dB(分贝)dBmdBudBFS

数字音频信号的电平单位，简称为满度相对电平。0dBFS等于满刻度的数字音频参考电平。数字音频信号以系统能处理的最大音频信号的编码为基准值，实际数字音频信号幅度的编码相对于这个最大音频编码所代表的幅度之比，即为满度相对电平。因为规定最大值为基准，所以，实际数字音频信号的满度相对电平都为负值。VU表英文VolumeUnitMeter（音量单位表），是美国上世纪三十年代由贝尔电话公司发明的测量声音转换来的电信号的仪表，原先只用于测量电话的音量，后推广到广播业。用于测量声音信号强度（与人耳听感相关），其内部采用平均值检波器，是准平均值特性的仪表，用稳态正弦波信号的有效值来确定刻度，刻度用对数和百分数表示，单位为VU，0VU对应于100%。其上升和下降时间都为300毫秒,对信号中的峰值信号不灵敏.。我国由国标《GB/T17311-1998》规定。0VU的参考值通过串接放大或衰减可以设定为任意值，故适用于全世界任何标准的广播电视业。但由于其对峰值响应不灵敏，因此，到调频广播发明以后，人们对广播音乐会的质量要求提高，促使人们去寻找和发明更好的仪表，五十年代，古典音乐的发源地欧洲人推出了监测信号峰值的PPM表。PPM表，英文programpeakmeter（节目峰值表，常译作峰值节目表），测量节目信号中出现的复杂信号的准峰值，采用全波整流器（峰值检波器），按稳态正弦波信号的有效值确定刻度，积分响应时间分为I型和II型，I型5毫秒，II型10毫秒，返回时间较长，以便于操作者观察指示值。我国峰值节目表的特性由GB/T17182-1997《峰值节目电平表》规定。GY/T192-2003《数字音频设备的满度电平》规定数字音频信号电平单位为

dBFS（dBfullscale)由于数字音频信号以满度电平值为基准，且实际节目信号都不能超过满度电平，所以实际节目信号均为负值，即－XdBFS。数字基准电平采用－XdBFS形式，提供的信息：

FS表示Ｘ与满度电平的相对关系； Ｘ表示制作节目的设备峰值储备； Ｘ值同时表示了录制的节目峰值的限值情况；

-Ｘ值的实质是基准电平编码所代表的量化级与满度电平量化级的分贝关系。数字电平单位的意义数字放音设备放音基准电平校准方法1、按设备技术手册提供的方法把要校准的设备置于数字基准电平为−20dBFS。2、将设备数字和模拟输出增益调节器均置于额定位置。3、设备上重放符合SMPTE标准的数字基准电平校准磁带（-20dBFS），观察设备自身的数字峰值节目表、PPM表和VU表的读数，应符合上图所示相关仪表的指示刻度位置，并用外接数字和模拟仪表进行校验。如外接仪表指示与设备自身仪表指示值相同，但不符合基准电平标准值，应按说明书找到模拟和数字放大器机内增益调器，调节到使输出的模拟和数字电平达到标准规定值。如外接仪表指示与设备自身仪表指示不一致，应该把被测设备送维修部门校准。放入机内重放数字基准电平校准磁带1000KHz/-20dBFS正弦波数字记录设备外接模拟音频测试仪外接数字音频测试仪

数字放音设备基准电平测试方框图数字调音台、数字传输系统工作电平校准方法1、按设备技术手册提供的方法把要校准的设备置于数字基准电平为−20dBFS。DVCPRO设备的模拟音频输入/输出基准电平可以用菜单来设置，部分DVCPRO设备的系统菜单中能找到用于设置数字基准电平（－20dBFS、-18dBFS、－12dBFS）的菜单条。2、将设备的所有模拟音频输入端和所有输出增益调节器都置于额定位置。3、逐一给设备的每一个模拟输入端送入频率为1KHz，幅度为+4dBu的稳态正弦波信号。4、逐一给每一个数字输入端送入频率为1KHz，数字电平为-20dBFS的数字音频信号。5、参阅设备技术手册，找到并调节设备内部的输入增益调节装置，使设备上各类仪表的指示在图8的横线位置。如用外接的音频电平表测量设备所有模拟输出端，模拟输出电平应该为+4dBu，如用外接的数字峰值表测量该设备的所有数字输出端，数字输出电平应该为-20dBFS。外接测量仪表内阻应远大于(5至10倍)被测设备测量点的阻抗，以避免测量误差。6、分别调节模拟和数字信号发生器输出电平，使模拟电平升到+24dBu，数字信号电平升到0dBFS，分别观察设备自身相应仪表和外接测量仪表的模拟和数字输出电平是否合乎说明书规定的指标。在升高电平的过程中，要观察设备自身的OVER指示，并记录在什么电平幅度时点亮，由于OVER点亮无标准规定，应核对说明书的规定，并使电平在OVER点亮的情况下，略降低一点电平至OVER刚刚熄灭时，记载外接仪表的读数，并用模拟音频测试仪测量模拟输出端的失真度情况。7、如果测量结果不符合指标，应将设备送维修部门校准。

模拟标准信号发生器1KHz/+4dBu正弦波数字标准信号发生器1KHz/-20dBFS正弦波数字调音台或传输设备外接模拟音频测试仪外接数字音频测试仪数字调音台或传输设备的测试方框图CTL码和TC码是目前应用最广泛的时间计数编码，在编辑制作和播出控制中节目入点和出点，节目长度的统计，非编、硬盘播出等都是以这两种编码方式进行的。应根据GY/T262-2012，对节目响度进行测量，测量包括所有的音频声道；数字电视节目应测量整个节目时长和节目内容的平均响度；数字电视节目的平均响度目标值应为–24LKFS；数字电视节目平均响度目标值容差范围为±2LU，某机构（频道）提供的数字电视节目平均响度值不能长期处于该响度容差范围的上下两个边缘；如果数字电视节目使用元数据来标示节目响度，元数据的值应该与整个节目内容的平均响度相对应；数字电视节目音频最大真峰值电平应符合附录A的规定。在数字电视节目制作、播出和分发环节，整个节目中声音信号的最大真峰值电平应不超过-2dBTP。数字电视节目响度技术要求LKFS——参照数字信号满电平的K计权响度，是响度的绝对度量单位。例如：目标响度值为-24LKFS。LU——响度单位，是响度的相对度量单位。1

LU相当于1

dB。例如将目标响度值定义为0LU，即0LU=-24LKFS。响度单位LU还可用于表示两个节目响度的差值或响度调整的变化量。dBTP——参照数字信号满电平的真实峰值电平。节目响度Programloudness节目响度是指整段节目时间内的长期整体响度值。该参数使用一个数值（单位为LKFS，包含一位小数）来表示“整段节目的平均响度”。节目响度应使用符合ITU-RBS.1770-2规范的响度表来测量，即在节目开始点至节目结束点的时间段内，使用400ms积分时间，75%重迭计算方法，-70LKFS的绝对门限和-10LU的相对门限进行测量得到的累积响度（IntegratedLoudness）。真实峰值

Truepeak（dBTP）真实峰值是指信号波形在连续时域中的最大峰值电平，是相对于“采样”峰值电平而言的。信号的真实峰值电平可能大于在采样时刻获得的最大采样峰值电平。通常情况下，在48kHz采样率、4倍过采样计量的响度表上，仅需要保留1dB的峰值储备来防止可能出现的0.5dB的低估值。四、播控系统电视信号质量控制新技术59如何保证大规模文件迁移的自动高效？如何对文件进行全程的质量控制？如何针对播出突发事件的快速应急响应？如何及时了解系统运行情况以保证系统安全？安全播出保障体系的建立需要可靠的系统来支持需要有效的技术来支撑安全播出总体设计面向播出业务的全流程运维系统提前播传输监控MD5校验

面向业务的安全播出保障体系播后节目整备及播前人工复审自动技审上载技审备播监控播出监录画面监看直播延时信号一致性比对信号技审播后节目统计报表运维报告播中回迁节目传输监控远程监看播前审看AFD审核质量保障体系播前--复合技审模式全台网节目入整备库后即做文件技审上载服务器在上载过程中对信号进行实时信号技审文件技审和信号技审的两次结果同时展现在人员复审环节复审环节可选通道审看或软审片工作站播前-素材备播监控播前--未到位节目集中监看播前--提前播播中-一致性比对

针对播出岗的解决方案双路信号比较算法“一键应急”面板播出运维-切换点监看

同步播出在线节目单通过节目单网管读取播出各频道在线节目单对播出内容进行原名跟随支持轮询模式和节目单模式两种切换模式2023/6/7播出运维-设备监控设备板卡：3412设备链路：8918播后阶段-智能监录

支持模拟信号、SDI、DVB-ASI接口的TS流、IP信号输入可实时浏览节目源信号四通道、八通道产品可选以节目单驱动提供完善日志记录与查询可对视音频信号收录，根据需要可生成MPEG4/H.264格式文件播后阶段-数据分析视音频专业设备与IT设备共存多品牌设备共存，种类繁多系统规模和设备数量在不断增长信号保障为第一要务，需能快速定位和解决故障对业务系统的依赖度在逐步增加，因而对其的监控也越来越重要规模由单一系统监控逐步开始向全台化发展视音频系统监控的主要需求特点视音频监控系统的发展第一代监控产品以设备监控为主，替代各厂商监控软件，形成统一设备监控第二代监控产品信号监控与设备监控相结合，与业务系统初步整合，提升信号报警准确度第三代监控产品通过与业务系统深度结合，进一步强化信号监控能力；添加了对业务流程的监控；添加了数据综合分析，使系统更加智能化；支持大规模系统监控视音频业务的管理系统正变得越来越重要，大量视音频专业设备在业务系统管控下运作监控系统与业务系统结合：可获取设备相关工作时间，屏蔽非在用设备信号报警动态调整设备数据采集频率可获取设备相关工作参数，进行设备参数设置的比对报警通过业务数据对报警进行其他分析处理监控系统与业务系统结合播出系统运维保障体系通过从业务系统获取各资源的线路切换时间、播出时间等，并与设备链路相匹配按下表配置进行报警分析过滤基于业务数据的信号报警过滤报警项线路时间内

报警级别播出时间内

报警级别待播出状态

报警级别待播出状态

时间阈值（分钟）信号丢失严重严重严重10黑场一般严重一般5静帧正常严重正常5静音正常严重正常5对于播出系统，支持通过获取当前播出素材的技审结果对信号报警进行分析过滤，避免已知的素材报警对信号报警的干扰基于线路和播出时间的设备报警调整通过线路切换时间、播出时间等，还可以对设备报警的级别进行动态调整，确保最急迫的问题得到最优先解决报警级别的调整规则如下表所示：设备链路原始报警

级别非线路时间内报警级别线路时间内

报警级别待使用状态

报警级别待使用状态

时间阈值（分钟）播出时间内

报警级别待播出状态

报警级别待播出状态

时间阈值（分钟）播出相关设备链路一般一般一般一般60严重严重30严重一般严重严重60严重严重30其它一般一般一般一般60

严重一般严重严重60

通过与整备、播出系统通过接口相连接，获取其内部业务及软件运行状态数据通过对业务数据的分析实现：节目单接收、入库、审核等状态监视文件整备流程监视素材整备全流程状态跟踪素材整备异常报警介质整备流程监视介质就绪状态监视介质导入异常报警播出系统业务流程监测基于距播出时间进行报警级别调整播出系统业务流程监测监测项报警项播出前M小时

报警级别M

时间阈值（小时）播出前N小时

报警级别N

时间阈值（小时）节目单未入库一般

严重

未提交播出一般

严重

未加载至播出一般

严重

网络文件备播未制作一般

严重

未迁入一般

严重

素材备播未迁移就绪一般

严重

文件技审未技审一般

严重

磁带上载未上载一般

严重

磁带备播未入库正常

严重

播出无素材一般

严重

遥控未开一般

严重

录像机无带一般

严重

监控系统中监测项的状态由状态值及其报警状态共同表达状态值由原始监测数据产生，忠实反映监测项的当前值报警状态状态值经综合分析后得出，反映监测项是否产生报警监测项状态分解设备实际状态状态值状态值报警状态监测项综合分析监测项状态分解的应用示例信号丢失且报警：信号丢失不报警：信号正常：基于链路的信号状态分析链路信号正常：设备名称设备端口状态报警级别报警列表：基于链路的信号主备路自动倒换通过获取业务系统深层次数据，为信息综合分析、减少误报提供坚实的基础通过对监控数据应用时间、工作状态、信号链路等分析，大幅提升报警准确性依据设备在用、待用状态动态调整采集频率，大幅提升轮询采集的实时性对业务系统流程进行全程监测，发现问题及时报警集中分析处理，分布式、分岗位展示视音频监控系统主要技术特点故障分析、定位→辅助故障处理→自动故障处理故障场景