Software & Systems

Ситуация в отрасли телерадиовещания в отношении контроля технического качества продукции и диагностики состояния технических средств коренным образом отличается от того периода, когда создавались базовые нормативные и методические документы. Наличие большой и хорошо проработанной для своего времени методической базы измерений сочетается с практической не- возможностью ее применения в большом (если не в большем) числе телерадиокомпаний вследствие отсутствия специальных навыков и широ- кой номенклатуры аппаратных измерительных средств.

Определим общие принципы метода диагностики состояния вещательных трактов с повышенной технико-экономической эффективностью, целью которого является обеспечение вещательных компаний (в том числе огромного количества малобюджетных) реальной возможностью контроля технического состояния тракта. Исходя из отмеченных выше противоречий, сформулируем основные общие требования к такому методу:

1)   оперативность и автоматизация процесса измерений;

2)   минимизация аппаратных средств;

3)   возможность дистанционной диагностики трактов.

Кардинальным средством достижения оперативности и автоматизации процесса измерений является применение программного метода генерации и анализа тестовых сигналов. Вместе с тем важным аспектом является и длительность тестовых сигналов, определяющая время занятия тракта процедурой измерений, что имеет значение для целого ряда аспектов практики применения. Оценим, например, объем данных тест-сигнала, необходимый для измерения отношения сигнала к аддитивной флуктуационной помехе (шуму).

Измерение отношения сигнал/шум на массиве объемом n пикселов является проведенной оценкой среднеквадратичного отклонения σn случайного процесса, и само значение σn также является случайной величиной. Поставим задачу определения с доверительной вероятностью 0,99 значения σn , отличающегося от истинного, то есть измеренного на участке бесконечной длины, значения σ не более чем на 3%, что соответствует измерению отношения сигнал/шум с точностью 0,25 дБ (при шаге допусков в нормативных документах 1 дБ). Для этого оценка среднеквадратичного отклонения σn оценки среднеквадратичного отклонения σn(U) должна с учетом величины аргумента для значения нормированной функции Лапласа 0,99/2 удовлетворять условию:

σn(σn)≤2,58-1·0,03 σn≈0,012 σn.

Из математической статистики известно, что

,

тогда условие приобретает вид:

£ 0,012;

n≥3473≈3500.

Таким образом, объем массива данных для измерения отношения сигнал/шум должен составлять не менее 5 ТВ строк.

Для измерения других параметров видеосигналов достаточны объемы данных, занимающие также единицы или даже доли телевизионных строк. В сочетании с программным методом генерации и анализа тестовых сигналов это открывает возможность проведения испытаний видеоканалов посредством прохождения по тракту единичного испытательного кадра.

Минимизация аппаратных средств может быть достигнута благодаря тому, что в настоящее время практически в каждой телерадиокомпании в состав тракта формирования вошли компьютерные средства выдачи и приема аудиовидеосигналов (станции нелинейного видеомонтажа (СНМ), звуковые станции (ЗС), серверы), работающие с их файловым представлением. Рассмотрим возможности их использования для контроля состояния трактов.

Средства измерений параметров трактов должны обладать следующим набором функций:

1)   способностью ввода/вывода в тракт видео- и аудиосигналов;

2)   способностью к анализу поступившей информации в соответствии с алгоритмами методик измерений;

3)   гарантированной точностью измерений и возможностью периодического подтверждения этой точности.

Первой способностью CНМ и ЗС обладают по определению. Способность к должному анализу поступившей информации обеспечивается разработанной для этого программой. В отношении точности измерений и процедур поверки имеют место два случая.

1. Одна или две компьютерные станции используются как отдельная (сторонняя для испытуемого тракта) измерительная установка (ИУ).

В этом случае уровень требований к параметрам ИУ зависит, согласно принципам метрологии, от допусков на нормативные значения соответствующих параметров испытуемого тракта. Поэтому данные требования могут быть определены в соотношении с допусками используемых пользователем норм.

Соответствие ИУ данным требованиям проверяется программно путем записи на вход ИУ эталонного тест-файла с ее выхода. При этом проверка ИУ с помощью программы является по существу автоматической поверочной процедурой и может быть проведена в любое время, в том числе непосредственно перед измерением тракта в течение одной минуты.

2. Компьютерная станция является частью испытуемого тракта.

Данный вариант, как показала практика испытаний, является основным. В этом случае вопрос поверки ИУ вообще не стоит, так как параметры станции и являются, собственно, органической составляющей параметров тракта и его продукции в целом. Таким образом, компьютерные средства выдачи и приема аудиовидеосигналов, входящие в состав комплексов формирования теле- и радиопрограмм, могут использоваться для измерений параметров трактов с помощью специально разработанных для этого программных средств.

Базируясь на работе с файловым представлением видео- и аудиосигналов, данная методика естественным образом сочетается с сетевыми методами передачи информации. Это позволило выйти на дистанционную диагностику трактов, при которой этот контроль осуществляется удаленным испытательным центром, имеющим необходимые для этого средства и квалификацию. Таким образом, с появлением в составе трактов формирования и выдачи программ компьютерных средств, работающих с файловым представлением сигналов, стала возможной дистанционная диагностика трактов без применения специальных измерительных средств.

В итоге системная оптимизация технологии контроля качества телерадиопродукции должна отвечать следующим общим требованиям.

1. Программный метод генерации и анализа тестовых файлов.

2. Расчетно-допустимая минимизация объема тестовых данных.

3. Использование тестовых форматов универсального применения.

4. Пригодность алгоритмов технологии к осуществлению дистанционной диагностики параметров удаленных объектов.

Метод, отвечающий данным критериям, назовем программно-файловым методом испытаний. Метод допускает этапность в реализации его принципов. На достигнутом этапе его развития успешно проведены дистанционные испытания технической базы 25 теле- и радиокомпаний.