MG4600E型視頻板卡測試分析

徐少勇

摘? 要：視頻板卡是動態視頻信號采集及非線性編輯系統中重要的硬件設備，其視頻指標性能直接影響播出的畫面質量及信號傳輸的效果。為此對標定性能的視頻板卡在實際應用中的效果測試就非常重要。

關鍵詞：視頻采集;信號輸出;眼圖;波形監視器;MG4600E

中圖分類號：TN943 文獻標識碼：A

高質量的原始素材是獲得高質量最終視頻產品的基礎。對模擬視頻信號進行采集、量化和編碼一般都由專門的視頻采集卡來完成。對視頻信號的采集，尤其是動態視頻信號的采集需要在采集和播放過程中利用硬件對圖像進行壓縮和解壓縮處理。在這一過程中起主要作用的是視頻板卡。同時視頻板卡也是非線性編輯系統中重要的硬件設備，其視頻指標性能直接影響播出的畫面質量及信號傳輸的效果。為此對標定性能的視頻板卡在實際應用中的效果測試就非常重要。

寧波廣電集團基于雙數據中心的城市臺融合媒體云平臺非編工作站采用的是MG4600E型視頻板卡。MG4600E型視頻板卡是廣泛在廣電行業中在使用的非編工作站視頻板卡，帶有硬件解碼和視頻采集功能。國家廣播電影電視總局廣播電視計量檢測中心的NO.20491112281658指標檢測報告顯示其技術特性符合《GYT155-2000 高清晰度電視節目制作及交換用視頻參數值》要求。為掌握MG4600E型視頻板卡在實際工作中的特性，做了實際使用效果測試。

1 測試

為測試MG4600E視頻板卡在實際使用中的視頻特性，我們進行了以下四項測試[1]：

1.1 板卡HDSDI信號生成測試

將視頻板卡插入非編工作站中，將Tektronix WFM7120波形監視器檢測接口接入板卡HDSDI信號OUT端，按標準設置（見圖1）后輸出彩條信號檢測。

波形監視器檢測檢測值顯示：信號幅度（mV）為806，上升時間（ps）為248，下降時間（ps）為230，抖動數值中100KHz高通濾波（UI）為0.12，10Hz高通濾波（UI）為0.06。與之前送檢數值范圍相當。該數值表示其圖像穩定（見圖2）。

1.2 板卡HDSDI信號采集后環出到波形監視器測試

將有源信號接入板卡HDSDI信號IN端，將Tektronix WFM7120波形監視器檢測接口接入板卡HDSDI信號OUT端，有源信號輸出標準檢測畫面。發現眼圖有大幅抖動，指標參數信號幅度（mV）為725，上升時間（ps）為275，下降時間（ps）為285，抖動數值中100KHz高通濾波（UI）為0.38，10Hz高通濾波（UI）為0.26，偏離檢測數值。從抖動數值中的高通濾波可見信號未整流，持續信號輸入也較不穩定，從抖動狀態觀察板卡信號環出，更接近信號衰減變化[2]（見圖3）。

1.3 加載非編軟件后環出HDSDI信號到波形監視器測試

打開非編工作站非編軟件，將有源信號接入板卡HDSDI信號IN端，將Tektronix WFM7120波形監視器檢測接口接入板卡HDSDI信號OUT端，有源信號輸出標準檢測畫面。眼圖顯示正常（見圖4），指標參數信號幅度（mV）為860，上升時間（ps）為695，下降時間（ps）為709，抖動數值100KHz高通濾波（UI）為0.19，10Hz高通濾波（UI）為0.34。在非編軟件打開的情況下，上升時間和下降時間發生變化，總體幅度差為14ps，符合<100PS的要求。眼圖符合整流后的特性。

1.4 使用非編軟件采集信號生成文件后輸出HDSDI信號到波形監視器測試

使用非編軟件采集以“MXF_MPEG2_IBP幀_50Mbps”方式采集、重放，檢測結果如下：

測得高清數字接口特性和信號格式中信號幅度（mV）759，上升時間（ps）238，下降時間（ps）220，上升和下降時間的差（ps）18，上沖（%）0.1，下沖（%）0.0，直流電平偏移（mV）12.9，抖動 100kHz高通濾波（UI）0.09，10Hz高通濾波（UI）0.7.所測HDSDI信號格式 符合GY/T157-2000，CRC誤碼秒數為0。

測得高清視頻通道特性100%彩條輸出幅度（mV）：Y700.0;Pb 699.5;Pr699.5。閃電、矢量、非線性失真未見異常[3]。

測得嵌入音頻特性結果如下：

高清測試圖像序列由高清縮編工作站以“MXF_MPEG2_IBP幀_50Mbps”方式采集、重放，檢測結果如：

根據圖像質量分析儀說明書，圖像質量客觀測試結果中，PQR值越小，圖像質量越好;PSNR值越大，圖像質量越好;據此計算序列播放的文件質量總體較好。

2 結語

經過實際環境設備驗證，MG4600E板卡在四項測試中，板卡自身信號環出檢測到的波形圖高通濾波（UI）為0.38，10Hz高通濾波（UI）為0.26。偏離檢測數值，出現大幅抖動，眼圖表現模糊。但在開啟非編軟件后抖動數值變為：100KHz高通濾波（UI）0.19，10Hz高通濾波（UI）0.34。上升時間和下降時間發生變化，總體幅度差為14ps，符合<100PS的要求.

從第二項測試中展示的波形及眼圖觀察，抖動變化符合一般HDSDI信號衰減特性，據此推測板卡在測試的系統中加載后，類似直通，信號衰減。從第三項測試開啟非編軟件后，板卡輸出信號發生明顯變化，符合硬件視頻信號處理特性。由此可見，該板卡非系統自持型板卡，在系統加載，不開啟非編軟件的情況下無法處理輸入信號的編解碼，只能進行信號直通環出，并伴有信號衰減。只有在對應的非編軟件啟動后，GM4600E才能對信號來源進行編解碼處理，顯示正常波形。

因此，原廣播電視計量檢測中心檢測報告中的數據有使用環境限制，不適宜單獨作為源數據輸入信號采集使用。但通過第四項文件化采集和生成測試顯示，非編序列中播放的信號均符合《GYT155-2000 高清晰度電視節目制作及交換用視頻參數值》要求，且數值較優。因此該款板卡適用于非編制作，同時在開啟非編軟件的情況下，可以進行部分視頻數據采集使用。

參考文獻：

[1]葛磊蛟，邢恩福，耿躍華.基于ATmega64云臺板卡測試平臺的設計[J].微計算機信息， 2009（08）：114-116.

[2]閆守成，全厚德，李擎.Windows環境下的數字圖像采集技術研究[J].微計算機信息，2006， 22（4）：252-254.

[3]吳美建.非線性設備中的接口技術[J].現代電視技術，2003（12）：77-79.