MG4600E型视频板卡测试分析

徐少勇

摘  要：视频板卡是动态视频信号采集及非线性编辑系统中重要的硬件设备，其视频指标性能直接影响播出的画面质量及信号传输的效果。为此对标定性能的视频板卡在实际应用中的效果测试就非常重要。

关键词：视频采集;信号输出;眼圖;波形监视器;MG4600E

中图分类号：TN943 文献标识码：A

高质量的原始素材是获得高质量最终视频产品的基础。对模拟视频信号进行采集、量化和编码一般都由专门的视频采集卡来完成。对视频信号的采集，尤其是动态视频信号的采集需要在采集和播放过程中利用硬件对图像进行压缩和解压缩处理。在这一过程中起主要作用的是视频板卡。同时视频板卡也是非线性编辑系统中重要的硬件设备，其视频指标性能直接影响播出的画面质量及信号传输的效果。为此对标定性能的视频板卡在实际应用中的效果测试就非常重要。

宁波广电集团基于双数据中心的城市台融合媒体云平台非编工作站采用的是MG4600E型视频板卡。MG4600E型视频板卡是广泛在广电行业中在使用的非编工作站视频板卡，带有硬件解码和视频采集功能。国家广播电影电视总局广播电视计量检测中心的NO.20491112281658指标检测报告显示其技术特性符合《GYT155-2000 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值》要求。为掌握MG4600E型视频板卡在实际工作中的特性，做了实际使用效果测试。

1 测试

为测试MG4600E视频板卡在实际使用中的视频特性，我们进行了以下四项测试[1]：

1.1 板卡HDSDI信号生成测试

将视频板卡插入非编工作站中，将Tektronix WFM7120波形监视器检测接口接入板卡HDSDI信号OUT端，按标准设置（见图1）后输出彩条信号检测。

波形监视器检测检测值显示：信号幅度（mV）为806，上升时间（ps）为248，下降时间（ps）为230，抖动数值中100KHz高通滤波（UI）为0.12，10Hz高通滤波（UI）为0.06。与之前送检数值范围相当。该数值表示其图像稳定（见图2）。

1.2 板卡HDSDI信号采集后环出到波形监视器测试

将有源信号接入板卡HDSDI信号IN端，将Tektronix WFM7120波形监视器检测接口接入板卡HDSDI信号OUT端，有源信号输出标准检测画面。发现眼图有大幅抖动，指标参数信号幅度（mV）为725，上升时间（ps）为275，下降时间（ps）为285，抖动数值中100KHz高通滤波（UI）为0.38，10Hz高通滤波（UI）为0.26，偏离检测数值。从抖动数值中的高通滤波可见信号未整流，持续信号输入也较不稳定，从抖动状态观察板卡信号环出，更接近信号衰减变化[2]（见图3）。

1.3 加载非编软件后环出HDSDI信号到波形监视器测试

打开非编工作站非编软件，将有源信号接入板卡HDSDI信号IN端，将Tektronix WFM7120波形监视器检测接口接入板卡HDSDI信号OUT端，有源信号输出标准检测画面。眼图显示正常（见图4），指标参数信号幅度（mV）为860，上升时间（ps）为695，下降时间（ps）为709，抖动数值100KHz高通滤波（UI）为0.19，10Hz高通滤波（UI）为0.34。在非编软件打开的情况下，上升时间和下降时间发生变化，总体幅度差为14ps，符合<100PS的要求。眼图符合整流后的特性。

1.4 使用非编软件采集信号生成文件后输出HDSDI信号到波形监视器测试

使用非编软件采集以“MXF_MPEG2_IBP帧_50Mbps”方式采集、重放，检测结果如下：

测得高清数字接口特性和信号格式中信号幅度（mV）759，上升时间（ps）238，下降时间（ps）220，上升和下降时间的差（ps）18，上冲（%）0.1，下冲（%）0.0，直流电平偏移（mV）12.9，抖动 100kHz高通滤波（UI）0.09，10Hz高通滤波（UI）0.7.所测HDSDI信号格式 符合GY/T157-2000，CRC误码秒数为0。

测得高清视频通道特性100%彩条输出幅度（mV）：Y700.0;Pb 699.5;Pr699.5。闪电、矢量、非线性失真未见异常[3]。

测得嵌入音频特性结果如下：

高清测试图像序列由高清缩编工作站以“MXF_MPEG2_IBP帧_50Mbps”方式采集、重放，检测结果如：

根据图像质量分析仪说明书，图像质量客观测试结果中，PQR值越小，图像质量越好;PSNR值越大，图像质量越好;据此计算序列播放的文件质量总体较好。

2 结语

经过实际环境设备验证，MG4600E板卡在四项测试中，板卡自身信号环出检测到的波形图高通滤波（UI）为0.38，10Hz高通滤波（UI）为0.26。偏离检测数值，出现大幅抖动，眼图表现模糊。但在开启非编软件后抖动数值变为：100KHz高通滤波（UI）0.19，10Hz高通滤波（UI）0.34。上升时间和下降时间发生变化，总体幅度差为14ps，符合<100PS的要求.

从第二项测试中展示的波形及眼图观察，抖动变化符合一般HDSDI信号衰减特性，据此推测板卡在测试的系统中加载后，类似直通，信号衰减。从第三项测试开启非编软件后，板卡输出信号发生明显变化，符合硬件视频信号处理特性。由此可见，该板卡非系统自持型板卡，在系统加载，不开启非编软件的情况下无法处理输入信号的编解码，只能进行信号直通环出，并伴有信号衰减。只有在对应的非编软件启动后，GM4600E才能对信号来源进行编解码处理，显示正常波形。

因此，原广播电视计量检测中心检测报告中的数据有使用环境限制，不适宜单独作为源数据输入信号采集使用。但通过第四项文件化采集和生成测试显示，非编序列中播放的信号均符合《GYT155-2000 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值》要求，且数值较优。因此该款板卡适用于非编制作，同时在开启非编软件的情况下，可以进行部分视频数据采集使用。

参考文献：

[1]葛磊蛟，邢恩福，耿跃华.基于ATmega64云台板卡测试平台的设计[J].微计算机信息， 2009（08）：114-116.

[2]闫守成，全厚德，李擎.Windows环境下的数字图像采集技术研究[J].微计算机信息，2006， 22（4）：252-254.

[3]吴美建.非线性设备中的接口技术[J].现代电视技术，2003（12）：77-79.