作者：www.linkwan.com 林和安 冯杰 vincent

发表于《中无通讯》2005年第34期

电视图像信号产生器是电视台、电视机生产企业、电视维修业者常用的仪器，也是电子爱好者常用的仪器之一，其主要功能就是产生电视图像测试信号。对电视系统的评价、测试一直是广播电视工程中一项非常重要的工作，而可视化的测试图由于提供了更为直观、快捷的方法，方便了电视工作者了解系统或设备运行的质量状况得到了广泛的应用。随着电视技术的发展，电视图像信号产生器的技术越来越先进，功能越来越强大，使用也越来越方便。本文以德国“宝马”PROMAX（前“佳力”牌）GV系列高级电视图像信号产生器为例，介绍电视图像产生器的基本知识及最新技术进展，供各位电子爱好者参考。

电视测试图的用途

细心的电子爱好者都了解，大多数的电视台，在正式节目播出之前，往往播放一种测试图，其目的在于用这种测试图来观察评价整个电视系统（包括播出系统、发送/传输系统和接收显示系统）的质量情况，以便及时发现和解决问题，为正式节目播出做好准备。

如上左图为北京中央电视台播出的测试图，上右图为香港明珠台播出的测图。电视测试图综合了彩色电视测量中使用的主要测试信号，包括格子信号、圆信号、亮度多波群信号或扫频信号、阶梯波信号、彩条信号、肤色及各种特殊的色块信号等等，这正是该测试图应用得如此广泛的主要原因。

中国国家标准GB2097-1997《彩色电视广播测试图》是目前广泛用于模拟彩色电视广播工程中的国家标准，无论是在电视节目制作、播出中心，还是电视发射台、有线传输台，甚至在电视设备的生产或维修部门，都用得非常之广泛。

其实，各地电视台所发送的和电视机厂用仪器产生的彩色电视测试图大同小异。一般的测试图由多部分组成，各部分含义如下：

电视图像信号产生器的功能和性能指标

电视图像信号产生器作为产生对电视系统进行评价的信号的仪器，其本身的功能和性能指标，必须达到较高的标准，这是显而易见的。在中国国家标准GB/T17309.1-1998《电视广播接收机测量方法》（等同国际标准IEC107-1:1995）中，明确规定了视频测试信号应由电子仪器产生，幷对各种测试图案的提出了具体要求。

现在市售的多制式高级电视图像产生器，功能和性能指标都能够满足一般应用要求。如GV698型，具有PAL: B/G/H/D/K/I/N、SECAM:B/G/H /D/K/K1/L、NTSC:M制式，能产生32种高质图像，LCD直接显示彩色制式、频道、频率、伴音标准和输出测试图案编号，可测试NICAM及ZWEITON（双声道（丽音）/立体声）。彩色副载波、色同步信号、伴音、立体声、隔行扫描、电子圆、TXT（图文电视信号源）、VPS(录象机测试信号源）等功能可设置。图像包括彩条，信号组合，红、绿、蓝等单色，辉度阶梯，多频率正弦波信号，栅格，色度/亮度延迟测试，点阵等等。有Y-C、红、绿、蓝，触发和同步信号输出。高频信号输出电平80dBμV，有50dB衰减器（以二级20dB和一级10dB）配合运用。

电视图像信号产生器的基本原理

右图所示为GV698电视图像产生器的电路框图，主要由控制、同步及逻辑信号产生、彩色调制、声音产生、RF调制等部分组成。其中，同步、RGB信号直接输出，复合视频信号、RF信号由可调衰减器衰减后输出。RF调制部分，采用了数字频率锁相合成技术，保证了输出频率的高稳定和高精度。

由于采用CPU程序控制，仪器内部存储有常用频道、频率、电视制式等参数，且可以通过按键操作来保存自定义的参数设置，操作灵活方便。

数字电视的挑战

大家都知道，数字电视与常规模拟电视在信号的传输（广播标准）、伴音方式、图像模式等方面都完全不同，数字电视从电视节目的采集、制作和编辑到信号的发射、传输和最终接收的全过程、全系统都是数字化的。从视觉效果来看，数字高清晰度电视（High Definition Television）HDTV（1000线以上），图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平；标准清晰度电视SDTV（500-600线），图像质量为演播室水平；一般的普通清晰度电视，清晰度则在500线甚至400线以下。

右图所示的电视测试图，在测试彩电的清晰度上比原来的测试图更为直观，上面有呈垂直和水平状态两组放射状的清晰度测试线，旁边由上至下（或由右至左）标注着3、4、5的字样。前者是检测电视机的水平清晰度的，后者是检测垂直清晰度的。在屏幕上能看清的放射状测试线的部位即为该彩电的实际水平清晰度，旁边的3、4、5分别表示3线、400线和500线。老式的彩电一般只能看清3－4之间的线条，而新型大屏幕彩电大都能看清4或4－5甚至5旁边的测试线，这就表明这些彩电的水平清晰度已能达到400-500线。这里需要说明的是，如果是由视频输入信号，则清晰度会优于天线端输入，而如果由s端子输入信号的话，其清晰度还会进一步提高。

然而，这种在模拟彩色电视环境中十分通用的测试图，却不能完全满足数字电视系统测试的要求。其原因除了在某些基本参数上（例如在有效图像尺寸或行、场消隐脉冲宽度、基色或彩色信号电平、色差信号的压缩系数及视频带宽等方面）数字电视与模拟电视有所差别以外，更重要的还由于数字电视系统主要技术环节采用了与常规模拟电视完全不同的电路技术，其中特别是对系统质量有决定性影响的高效视频压缩的信源编、解码技术环节，它对图像引人失真的机理和失真的表现与常规模拟电视也有很大差别。因此，传统模拟电视测试图像和信号已经不能完全或正确反映压缩图像主观质量的变化。

鉴于视频压缩图像质量除了与视频压缩编、解码的算法及视频信息的压缩程度有关以外，同时还与源图像素材信息的复杂程度紧密相关。因此，适合于数字电视的综合测试图像，除了考虑包含一般彩色电视测试所需要的测试信号以外，还需要包含视频压缩编、解码系统质量评价的运动图像测试序列。

右图所示为德国宝马公司最新推出的GV998多制式高级模拟/数字电视信号产生器，除能提供常规模拟电视测试信号外，在数字模式下，该仪器提供了MPEG-2格式的码流（Transport Stream）输出，输出信号完全符合DVB（DVB-PI）规范，能应用于QAM、QPSK和COFDM数字调制器。GV998能够改变传输数据流的格式，幷可用电脑进行控制。

GV998带有外部音频/视频模拟输入端子，这些信号能转换到CCIR 656和I2S格式，幷和标准图案多路复用，然后进行MPEG-2编码幷产生码流输出。由于采用微处理器控制，处理各种用户界面和内部电路，设置和操作非常简单。

电子技术的发展一日千里。笔者希望本文可以给大家对电视图像产生器有一个初步认识，后续将陆续介绍相关电子仪器知识供各位电子爱好者分享。