電子行業計量技術規范項目建議書建議項目名稱數字視頻分析儀校準規范制定或修訂制定□修訂被修訂計量技術規范號/計量技術規范性質□檢定規程校準規范計量技術規范類別重點□基礎主要起草單位中國電子科技集團公司第三研究所聯系人韓東聯系電務年限2年申請經費4萬元參加單位中國計量科學研究院具備的特點安全□節能□環保自主創新□其他＿＿＿目的、意義和必要性數字視頻分析儀可以對數字音視頻信號進行測試，廣泛應用在電視機、顯示器、手機等數字顯示終端產品的研制、檢測和數字多媒體系統的建設、測試等領域，同時也是常用的視頻計量儀器。由于目前國內沒有數字視頻分析儀校準規范，數字視頻分析儀的計量往往都是對其主要功能進行驗證，并沒有對其具體的測量結果進行校準，相比計量校準更像是功能正常性檢查，因此有必要編制數字視頻分析儀校準規范來彌補這一空缺，實現數字視頻分析儀的音視頻測量項目的校準。編寫數字視頻分析儀校準規范可以解決目前數字視頻分析儀測量項目不能校準的問題，直接對時鐘頻率、視頻電平、非線性失真、K系數、多波群頻響、信噪比、音頻頻率、音頻電平、音頻失真等項目進行校準，并給出直觀的校準結果有利于保障被校有數字視頻分析儀測量結果準確可靠。國家、本行業、其他行業均沒有相關計量技術規范，僅有一個國家推薦標準《GB∕T31493-2015數字音視頻分析儀技術要求》，該標準僅對數字音視頻分析儀做出了通用要求，不能應用在計量校準中。范圍和主要計量特性本規范適用于數字視頻分析儀的校準。計量特性《GB∕T31493-2015數字音視頻分析儀技術要求》只規定了一些通用的功能性要求，雖然在“4.3.4.1基本測試內容”中提到了視頻輸出幅度、視頻幅頻特性、K系數、彩條測試、電平信噪比、非線性失真等測量參數，但并沒有規定具體的技術指標。典型儀器：型號：VTE；廠家：R&S技術指標：時鐘頻率：27MHz~594MHz，最大允許誤差：±1×10-5；視頻電平：測量范圍：8bit：0~255，10bit：0~1023，12bit：0~4095；非線性失真測量范圍：0~10%，最大允許誤差：±1%；K系數測量范圍：0~10%，最大允許誤差：±1%；多波群頻響測量范圍：-40dB~6dB（0.5MHz~30MHz），最大允許誤差：±（0.1~0.25）dB；視頻信噪比測量范圍：30dB~65dB，最大允許誤差：±（1.0~2.0）dB；音頻頻率測量范圍：20Hz~20kHz，最大允許誤差：±0.1%；音頻電平測量范圍：20Hz~20kHz，-80dBFS~0dBFS，最大允許誤差：±0.2dB；音頻總諧波失真測量范圍：20Hz~20kHz，0.03%~10%，最大允許誤差：±0.03%。型號：VideoMaster；廠家：NI技術指標：視頻電平：測量范圍：8bit：0~255；非線性失真測量范圍：0~10%，最大允許誤差：±1.5%；K系數測量范圍：0~10%，最大允許誤差：±1%；多波群頻響測量范圍：-40dB~6dB（0.5MHz~30MHz），最大允許誤差：±（0.5~0.75）dB；視頻信噪比測量范圍：30dB~65dB，最大允許誤差：±（1.0~2.0）dB；參照VTE和VideoMaster，本校準規范規定的數字視頻分析儀的技術性能如下：計量特性：時鐘頻率：測量范圍：27MHz~594MHz，最大允許誤差：±1×10-5；視頻電平：測量范圍：8bit：0~255，10bit：0~1023，12bit：0~4095,最大允許誤差：±1；非線性失真測量范圍：0~10%，最大允許誤差：±1%；K系數測量范圍：0~10%，最大允許誤差：±1%；多波群頻響測量范圍：-40dB~6dB，0.5MHz~30MHz，最大允許誤差：±0.1dB；視頻信噪比測量范圍：20dB~80dB，最大允許誤差：±1.0dB；音頻頻率測量范圍：20Hz~20kHz，最大允許誤差：±0.1%；音頻電平測量范圍：-80dBFS~0dBFS，最大允許誤差：±0.1dB；音頻總諧波失真測量范圍：20Hz~20kHz，0.03%~10%，最大允許誤差：±0.03%。主要測量標準的技術指標：標準數字視頻分析儀協議：音頻協議、視頻協議；時鐘頻率：測量范圍：27MHz~594MHz，最大允許誤差：±3×10-6；頻率計數器：測量范圍：10Hz~1GHz，最大允許誤差：±1×10-6；可編程數字視頻信號發生器視頻電平輸出范圍：8bit：0~255，10bit：0~1023，12bit：0~4095；非線性失真輸出范圍：0~10%，最大允許誤差：±0.2%；K系數輸出范圍：0~10%，最大允許誤差：±0.5%；多波群頻響測量范圍：-40dB~6dB，0.5MHz~30MHz，最大允許誤差：±0.05dB；視頻信噪比輸出范圍：20dB~80dB，最大允許誤差：±0.5dB；音頻頻率測量范圍：20Hz~20kHz，最大允許誤差：±0.05%；音頻電平輸出范圍：-80dBFS~0dBFS，最大允許誤差：±0.05dB；音頻總諧波失真輸出范圍：0~10%，最大允許誤差：±0.01%。主要計量項目的技術原理計量項目：協議、時鐘頻率、視頻電平、非線性失真、K系數、多波群頻響、視頻信噪比、音頻頻率、音頻電平、音頻失真。4.1協議可編程可編程數字視頻信號發生器標準數字視頻分析儀數字數字視頻分析儀圖1協議的校準使用標準數字視頻分析儀作為標準儀器，可編程數字視頻信號發生器作為輔助設備，測試原理如圖1。將可編程視頻信號發生器連接至標準數字視頻分析儀，可編程視頻信號發生器輸出音視頻測試信號，利用標準數字視頻分析儀對其視頻協議和音頻協議進行測試，測試結果作為標準值，斷開標準數字視頻分析儀，將可編程視頻信號發生器連接至被校數字視頻分析儀，讀取被校數字視頻分析儀的測試結果作為示值。4.2時鐘頻率方法一：時鐘頻率的校準使用標準數字視頻分析儀作為標準儀器，可編程數字視頻信號發生器作為輔助設備，測試原理如圖1。將可編程視頻信號發生器連接至標準數字視頻分析儀，可編程視頻信號發生器輸出視頻測試信號，利用標準數字視頻分析儀對其時鐘頻率進行測試，測試結果作為標準值，斷開標準數字視頻分析儀，將可編程視頻信號發生器連接至被校數字視頻分析儀，讀取被校數字視頻分析儀的測試結果作為示值。方法二：可編程可編程數字視頻信號發生器頻率計數器數字視頻分析儀數字視頻接口夾具Clock圖2使用頻率計數器作為標準儀器，可編程數字視頻信號發生器作為輔助設備，測試原理如圖2。將可編程視頻信號發生器的數字視頻信號輸出端連接至數字視頻接口夾具，將夾具的Clock接口連接至頻率計數器，可編程視頻信號發生器輸出視頻測試信號，利用讀取頻率計數器的測試結果作為標準值，再將可編程視頻信號發生器連接至被校數字視頻分析儀，讀取被校數字視頻分析儀的測試結果作為示值。4.3視頻電平可編程可編程數字視頻信號發生器數字視頻分析儀圖3視頻電平的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出視頻格式為1920×108050I、像素格式為10bitRGB（limited）的100%彩條測試信號，打開被校數字視頻分析儀的彩條測量功能，讀取測量結果，改變可編程數字視頻信號發生器的像素格式為10bitYCbCr，重復以上步驟。4.4非線性失真非線性失真的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出視頻格式為1920×108050I、像素格式為10bitRGB（limited）、并且帶有指定非線性失真的五階梯測試信號，打開被校數字視頻分析儀的非線性失真測量功能，讀取測量結果，改變非線性失真值，再次讀取測量結果，改變可編程數字視頻信號發生器的像素格式為10bitYCbCr，重復以上步驟。4.5K系數K系數的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出視頻格式為1920×108050I、像素格式為10bitRGB（limited）、并且帶有指定K系數的2T脈沖和條測試信號，打開被校數字視頻分析儀的K系數測量功能，讀取測量結果，改變K系數值，再次讀取測量結果，改變可編程數字視頻信號發生器的像素格式為10bitYCbCr，重復以上步驟。4.6多波群頻響多波群頻響的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出視頻格式為1920×108050I、像素格式為10bitRGB（limited）、正弦波頻率分別為1MHz~10MHz，并帶有指定頻率響應值的多波群測試信號，打開被校數字視頻分析儀的多波群測量功能，讀取測量正弦波頻率和頻率響應作為測量結果，改變正弦波頻率和頻率響應值，再次讀取測量結果，改變可編程數字視頻信號發生器的像素格式為10bitYCbCr，重復以上步驟。4.7視頻信噪比視頻信噪比的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出視頻格式為1920×108050I、像素格式為10bitRGB（limited）、并且帶有指定視頻信噪比的灰場測試信號，打開被校數字視頻分析儀的視頻信噪比測量功能，讀取測量結果，改變頻信噪比，再次讀取測量結果，改變可編程數字視頻信號發生器的像素格式為10bitYCbCr，重復以上步驟。4.8音頻頻率音頻頻率的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出頻率為1kHz、電平為-10dBFS的數字音頻測試信號，打開被校數字視頻分析儀的伴音測量功能，讀取音頻頻率測量結果，改變音頻頻率，再次讀取測量結果。4.9音頻電平音頻電平的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出頻率為1kHz、電平為-10dBFS的數字音頻測試信號，打開被校數字視頻分析儀的伴音測量功能，讀取音頻電平測量結果，改變音頻電平，再次讀取測量結果。4.10音頻總諧波失真音頻總諧波失真的校準使用可編程數字視頻信號發生器直接測量，測試原理如圖3。可編程數字視頻信號發生器輸出頻率為1kHz、電平為-10dBFS的數字音頻測試信號，并設置音頻失真，打開被校數字視頻分析儀的伴音測量功能，讀取音頻失真測量結果，改變音頻失真值，再次讀取測量結果。水平□國際先進國內先進國內外情況簡要說明國家、本行業、其他行業均沒