前言：
由于模擬電視存在著亮度分解力不足、色度分解力不足、亮色互串、亮色增益差和亮色延時差、微分增益和微分相位、電視信號的幅度利用率不充分、聲音只有單聲道、不適合磁帶節目的多帶復制、寬高比不適合人眼的視覺特性。
為克服這些缺點，隨著數字處理技術逐漸進入電視領域，產生了數字電視。在20世紀90年代開始，計算機技術、數字處理技術及圖像壓縮比技術等高科技技術迅猛發展發展，廣播電視走入了數字電視發展的新時期。
數字電視雖然有許多優勢，但同時也不可避免的帶來些問題。由于數字視頻系統內大量使用串行數字分量視頻信號進行傳輸，高速傳輸的信號碼流需要大的帶寬，限制了數字信號的傳輸距離。在模擬視頻系統中，隨著傳輸距離的增大，信號的信雜比愈來愈低，圖像越來越模糊，圖像質量在逐漸降低的過程中不存在圖像的突變點。而在數字視頻的傳輸過程中圖像質量不會逐漸降低，但有一突變點，通常稱為崩潰點，在突變前零米處和鄰近突變點處的圖像質量基本一樣，但一過突變點，圖像質量從百分之百的好變成了百分之百的壞。這就提出了一個問題，我們如何判斷在什么情況下，使用何種視頻電纜可將高清或標清視頻基帶信號傳到合適的地方。
串行數字信號不像復合的模擬信號可以用示波器直接觀察信號波形的變化，用什么方法觀測其信號的好壞呢？用眼圖對串行數字信號進行測量，是目前常用的方法。
眼圖的形成
眼圖可以用來確定和檢驗串行數字信號的傳輸質量。把串行數字信號輸入到示波器的信號輸入端，并用本輸入數字信號作為示波器的掃描觸發信號，掃描周期選為兩個時鐘周期，及兩個碼元的時間，由于輸入數字信號以掃描周期重疊顯示在熒光屏上。形成一個寬度同一個碼元寬，高度同數字信號的脈沖幅度的圖形，對于一個頻帶寬度無限寬的系統，數字信號從1到0和從0到1的轉換速度非?？?，轉換時間幾乎為零，顯示出的圖形為矩形。但實際傳輸系統的帶寬有限，數字信號的0到1的轉換時間變慢，脈沖的上升沿和下降沿不再陡峭，并且帶有上沖和下沖、相位抖動、不同寬度脈沖的幅度有了差別，甚至脈沖的頂部和底部變得傾斜了。因此，顯示的圖形形狀與人眼相似，稱為眼圖。
傳統的模擬視頻通道增益的概念多指：從攝像機輸出到切換臺輸出（包括通道中各個設備的輸入信號）的幅值均應保持700mv。隨后的，無論是送往錄像機、其他機房還是較遠的總控、播出或傳送等部門，都要保持700mv（到達值）。不夠時就要設法加大傳輸能力，如使用直徑較粗的電纜、減少無端衰耗或利用分配放大器提高傳輸能力并保持終接匹配。其中，進、出機房的信號接口盤、矩陣、應急開關、切換臺等有源或無源器件的接口處（含電纜）等的損耗都較小，可忽略。因為，在模擬電視系統中電視信號的帶寬僅有6MHz，當傳輸距離為20~30米時（即使加上多個無源的連接器），信號衰減也不大。
然而，數字串行信號通過SDI接口的速率都在270Mb/s以上（SDTV），HDTV則更高達1.485Gb/s（粗略稱作1.5Gb/s）。所以，作為HDTV的數字視頻通道，“無衰減”就做不到了。特別是，不能再沿用模擬時期《視頻通道測量方法》中推崇的“介入增益”，來解釋數字通道規定。
傳統的視頻通道要求各個節點之間必須保持0dB（700mv；75Ω）。即：當在這一系統中加入一個設備或無源網絡時，希望不要影響后續設備的工作，也就是要使所加入的設備增益均為1?；蛘哒f在兩個端點之間插入設備時，不管設備內部對信號進行怎樣的處理，其輸出電平總要和輸入端一樣（700mv），不允許設備間互補。也只有這樣，才能做到在不論插入多少設備之后，系統的總增益不變。這就是模擬時代的“介入增益”要為0dB的概念。如何衡量達標與否？用“介入增益穩定度”和“動態介入增益變動”的容限值來衡量。如，中華人民共和國廣播電視行業標準GY/T 107-092《電視中心播控系統維護規程》中對視頻通道主要運行技術指標“介入增益”等級參數的要求是：甲級為±0.2dB；乙級為±0.36dB；丙級為±0.48dB等。它意味著，在0dB（700mv）基礎上允許高出+0.2dB或降低-0.2dB（甲級），余類推。
數字視頻通道的指標要求是：各設備輸出端必需達到800mv（指眼圖幅度標稱值，可略微正負10%）。但是并沒有要求輸入端必須是800mv。實際上由于電纜線路損耗較大（特別是頻率高端）也確實達不到。這一點往往成為人們誤解數字系統不好掌握的癥結。其實，在評價數字系統時只要先將“介入增益”的概念徹底拋開，然后。再按數字特性的規律去考慮問題，就可以順理成章地接受了。
眼圖達標值是指設備輸出端
行業標準GY/T 165-2000《電視中心播控系統數字播出通路技術指標和測量方法》中規定了數字視頻通路各檢測點眼圖的技術指標。其中，眼圖幅度最為敏感。這里所標的數值是指設備輸出端應該達到的范圍。當連線較長、或因通過連接器、開關等無源器件時幅度衰減較大，信號減弱很多也不必擔心。因為，下級設備多工作在開關狀態屬脈沖放大器類型，其輸入特性取決于均衡網絡，且“均衡能力”都較強。所以，足以使信號得到恢復。
實踐表明，除個別情況外，數字設備的輸入端都帶有均衡器，并以“均衡能力”來表示該設備的性能好壞。如，在某種速率下、能夠傳送多少米遠等。舉例來說：一臺型號為P16HSCQI-2的LEITCH高清“應急切換器”其說明書中標明的入口性能為：Belden 1694A 1.5Gb/s 120M。然而，又一臺型號為IQSDA01的SNELL & WILCOX高清“視頻分配放大器”其入口性能標明的是：能接受Belden 1694A在1.485Gb/s情況下，經140M傳輸的信號。顯然強于“應急切換器”的指標。
Belden電纜1694A的特性為：在1.5Gb/s情況下，按SMPTE 292M標準，能夠傳輸距離122M（條件是：用750MHz頻率的眼圖作為測試信號；當眼圖幅度衰減20dB時，該電纜的長度）。在運行條件下，也可以用所傳節目的信號（眼圖）進行測量。電纜的可傳實際長度能達到172M（條件是：以每2分鐘出現1次誤碼為準，此時的眼圖幅度已衰減到176mv）。其實，還有潛力（有時眼圖幅度小到100mv以下，仍能還原圖像）。因為，在誤碼沒有出現前，眼圖的幅度再小，只要是保持“過零點”不丟失（保證0、1的各個跳變沿存在），就能正確解碼。[Page]
串行數字信號的波形特性和參量
從眼圖中可以反映出串行數字信號的模擬波形特性。眼圖觀測在工程實踐中有著廣泛的應用，在評估確定設備的性能和技術標準、系統安裝后的驗收監測以及系統設備的日常維護測試中，都需要，通過眼圖觀測對信號的波形特性進行測量，眼圖觀測和分析檢驗的較好方法。
如果數字數據的模擬波形是理想的，眼圖會呈現為一系列的方框。但在實際的系統中，由于貸款、噪聲以及抖動因素的影響，會造成眼圖的閉合。在數字系統內，人們最關心眼圖的閉合程度。通常幅度變化、噪聲等因素造成眼在垂直方向上的閉合，定時抖動的影響會造成眼在水平方向上的閉合。整個數字系統在正常工作時，應保持眼的開度。
眼圖觀測項目通常包括：幅度、時鐘周期、上升和下降時間、過沖和下沖以及抖動等參量，使用專用的數字分量波形監視器或示波器可以進行觀測。各項參量的容限應符合相關的技術標準。
抖動
抖動是數字信號在形成、編碼、處理、傳送和轉變中，所造成的數據跳變位置與它們理想狀態的偏移。抖動的觀測一般在數字數據信號的有效瞬間—跳變的零交叉點上進行。
抖動的測量單位為UI（單位間隔），它代表一個時鐘循環的周期。對于270MHz串行數字分量，1UI=1/270MHz=3.7ns,對于1485MHz高清串行數字分量，1UI=1/1485MHz=0.67ns。
抖動是串行數字傳輸系統中最重要的性能參數之一。在數字的傳送和恢復過程中，抖動能夠造成恢復的時鐘和數據在時間上的瞬間偏差，當這種偏差變得足夠大時，數據可能被譯錯。另外，如果抖動通過數/模轉換處理系統進行傳遞，數字信號中的抖動可能會降低模擬信號的性能。
誤碼檢測
在串行數字視頻系統的測試過程中，誤碼是我們關心的主要指標之一。因為誤碼不僅使電視圖像出錯，而且嚴重時還會造成圖像的丟失。運行在串行數字環境下的大多數數字視頻處理設備通常都不會造成誤碼，誤碼的產生很大程度上取決于傳輸的環境如信雜比下降、高頻抖動、設備接地問題、設備間連接的電氣的性不好、電源波紋、脈沖干擾等。
誤碼秒的引入
由于串行數字視頻系統的特性不同與一般的數字系統，傳統的誤碼率測試方法并不適合數字電視系統使用。由于串行數字視頻系統的脈沖誤碼具有間隔性，因此，使用誤碼秒來度量這脈沖誤碼的特性。誤碼秒是指每秒發生誤碼的統計，比較適合于易受脈沖干擾而產生誤碼的場合，尤其適合于評價短脈沖干擾引起視頻同步信號受損而造成圖像紛亂的情況。
插入損耗
是指某器件（一般為無源）對傳輸信號衰減的程度，具有頻率特性。多數情況下是：隨著頻率的增高而損耗加大。圖中水平軸為頻率（此圖最大到3GHz）。垂直軸為衰減量，以dB為單位（此圖最大到-30dB）。通常，這個值越小越好（絕對值）。B&P
（未完待續）