液晶电视闪屏抖动维修技巧（液晶电视闪屏维修图解）

更新时间：2022-03-09 17:04:31

1.引言

数字电视技术的迅猛发展，涵盖了电视播出技术的各个方面，从信源编码、信道编码、调制、射频输出到终端解码，而编码和调制技术在数字卫星节目的传输中显得尤为重要。在实际的卫星地球站的信号发射过程中，特别是编码器应用DIVICOM设备的单位，普遍遇到了PCR抖动超标的问题，比较典型的有宁夏电视台地球站、山东卫视地球站及其本台。PCR抖动超标幅度很大，远远大于500ns的上限指标，本台的抖动幅度最大达到243us。PCR抖动超标轻则引起接收端解码器易出马赛克，重则直接造成电视节目无法正常解出，因此，是各个卫星地球站必须解决的一个技术难题，针对此问题，各站有各站的解决办法。本文就我站出现的问题，从编码原理方面深入分析了产生PCR抖动的原因，同时，结合本站的设备给出了从编码器端或者从调制器端进行设置的两种解决办法。

2.PCR抖动产生的原因2.1PCR的物理意义

目前，数字卫星电视系统的编码方式采用MPEG-2编码，MPEG-2 的结构可分为压缩层和系统层。一路节目的视频、音频及其他辅助数据经过数字化后通过压缩层完成信源压缩编码，分别形成视频的基本流、音频的基本流和其他辅助数据的基本流;紧接着系统层将不同的基本流分别加包头打包为 PES 包。为了多路数字节目流的复用和有效的传输，再把一个 PES 包按照 188B的固定长度加上各种参数(如同步信息)分割成多个TS包。TS包有固定的4Byte包头和可选的可变长的调整字段。TS 包包头都含有包标识(PID)域，用来标识包的类型(如视频、音频、节目指定信息 PSI 等)。当需要插入节目参考时钟 PCR 或其他包头信息时就要加入调整字段。在一个TS流中，PCR 非常重要，它以固定频率插入包头，表示编码端的时钟，并反映了编码输出码率。接收端根据PCR可以用来调整解码端的系统时钟，以保证对节目的正确解码。

在 MPEG-2编码器中有单一的共同系统时钟（27MHz），此时钟用来产生指示音频和视频的正确显示和解码时序的时间标签，同时可用来指示在抽样瞬间系统时钟时间的瞬时值。正是编码器中共同系统时钟的出现，以及解码器中时钟的重新生成和时间标签的正确使用，才为解码器中操作的正确同步提供了基准。在图1所示的TS 层中，TS头信息包含了节目时钟参考(PCR），用于恢复出与编码端一致的系统时序时钟(STC）。

在TS包头的调整字段，共有48bit用于PCR值传输，包括 33 位的PCR_base、6位的预留和9位的PCR_extension。

2.2PCR的插入机制

由于标准数字视频信号(625行50Hz或525行59.94Hz)以27MHz时钟为基准，那么节目时钟也就是27MHz。9 位的PCR_extension计数器和33位的PCR_base计数器一直在工作中，节目复用器的输出在码流速率控制模块的驱动下按照恒定比特率输出单节目码流（SPTS）。假设SPTS 的码率为:M bit/s, 按照MPEG-2标准要求，每间隔100ms必须发送一次PCR（如果是系统复用后，DVB标准推荐为40ms）。那么可以计算每间隔：0.1×M bit就要插入一个 PCR。具体的插入步骤为：按照标准规定，PCR_extension的最后一个bit作为时间基准，PCR 插入控制单元会不断以 0.1×M为递减计数标准，当该递减计数器变为 0 的一瞬间，复用器输出模块对42 位的计数器采样，并且瞬时插入到该TS包的 PCR 调整字段。一个循环完成后，继续进行下一个循环。

在解码阶段，PCR的核心作用就是使解码器的系统时钟（STC）能锁定于编码器，使得两个端点的时钟偏差不至于因为时间的积累而变化过大，导致解码器无法正确同步视音频解码。

当新节目的 PCR 到达解码器时，需要更新时间基点，解码器 STC（实际是计数器）就被置位。通常第一个从解复用器中解出的 PCR 被直接装入到 STC 计数器，其后 PLL 闭环操作。每当一个新节目的 PCR 到达解码器时，此值被认为是锁相环的参考频率，用来与 STC 的当前值比较，产生的差值经过脉宽调制后被输入低通滤波器并经放大，输出控制信号用来控制振荡器（VCO）的瞬时频率，VCO 输出的频率是在 27MHz 左右振荡的信号，作为解码器的系统时钟。27MHz 时钟经过波形整理后输入到计数器中，产生当前的 STC 值，其 33bits 的 90kHz 部分用于和 PTS/DTS 比如，产生解码和显示的同步信号。PCR-Base 的作用是在解码器切换节目时，提供对解码器 PCR 计数器的初始值，以让该 PCR 值与 PTS、 DTS 最大可能地达到相同的时间起点。PCR_extension 的作用是通过解码器端的锁相环电路修正解码器的系统时钟，使其达到和编码器一致的27MHz。

2.3PCR抖动产生的原因

PCR值抖动的主要原因有：

时钟的突然变化
再复用时对 PCR 的修改
传输码率的变化
传输网络的抖动等

2.3.1时钟变化

正常的PCR取样时钟为27MHz，单个时钟周期为37ns，因此 PCR 的插入精度不得大于37ns。如果由于某种原因取样时钟变为26MHz或28MHz，则单个时钟周期为 38.5ns 或 35.7ns，必然引起PCR 抖动。

2.3.2节目复用或再复用

节目复用或再复用过程中需要产生或再生PCR。复用器中的PCR 插入机制应能确保TS流中PCR的准确位置，从而插入正确的数值，该点的任何计算错误将会导致 PCR 的不准确。

2.3.3PCR在TS流中传输时造成的损伤

假设接收机中的TS 时钟是理想的，由于传输系统中的定时漂移，PCR在到达接收机/再复用器时间上的任何变化会在接收时钟样值与本地时钟样值间产生完全相同的变化差值，这种差值会对 PLL和再生时钟产生同样的影响。

2.3.4传输码率的变化

如果码流均匀的从编码器传送到解码器，则每个包的传输时延都一致为 Tdelay。但是如果码流经过复用器或调制器，而复用器或调制器的传输码率又与调制器不一样，则可能因为排队问题造成每个包到达解码器的时延不一致，从而引入抖动。

3.PCR抖动实例与解决方法3.1PCR抖动实例

山东教育电视台地球站在进行模拟信号转数字化后，产生了PCR抖动，其抖动严重超标，PCR到达间隔超出了40ms,其抖动幅度达到243us，大大超出了500ns的上限指标，以至于造成北京歌华有线无法正常解除本台节目。

其PCR间隔和PCR 抖动均超标，间隔超标不是很严重，最大间隔为41.866ms，超出间隔上限(40ms)0.866ms,而PCR抖动超标严重，其最大值为-243.126us，远远超出了抖动上限（500ns）,此为造成北京歌华有线无法正常解码的真正原因。

基于前面的理论分析，同时结合我站的实际设备情况，经过分析得出，我站PCR抖动严重超标的原因是由传输码流的变化引起的。由于本站所采用的编码器为DIVICOM的MV12，其网管软件中，对编码器码流的控制精度不够，造成其输出的码流与调制器的码流不匹配，从而引起了码流的变化。具体分析如下：

本站调制器输出的符号率为4.34Symbol/s，其纠错方式为前向纠错3/4，里德所罗门编码为RS（188,204），调制方式为QPSK，其计算方法如下：

即调制器的速率为5.99941176Mbps。由于在MV12 编码器中对传输流的输出精度只能控制到小数点后的两位，所以当时对编码器的输出速率只能设置为5.99Mbps，从而造成编码器和调制器速率的不匹配。

当编码器速率低时，调制器会在原有的码流中间插入空包以填补编码器速率的不足。在目前的输出符号率下，发送一个空包的时间为：

此计算值十分接近于实测值，实测值为243.126。

从上面的计算和实测结果可以看出，PCR的大抖动就是由于编码器和调制器速率不匹配，调制器插入空包造成的。

3.2解决方法

针对出现的问题以及测试和分析结果，我们得出了以下两种解决方案：

手动设置网管，使编码器的输出码率无限接近于调制器的码率。在实际设置中，我们将编码器的输出码率设置为5.999412Mbps（最大可设为小数点后六位）。
通过调制器的设置，使其对编码器的低速码流不采用插空包的形式。本台采用的为Newtech调制器，具体操作为：将NEWTECH/2277调制器的base processing 菜单的选项由原来的stuffing状态改为MPEG-RA状态。

从测试结果可以看出，调整后，PCR抖动在-150—- 150us之间，满足-500—– 500us的技术指标。PCR重复间隔均在40ms以下，满足技术要求。

从实际的接收效果来看，接收机可以流畅地解出本台的电视节目信号，无马赛克现象产生，技术问题得到解决。

4.结论

本文从MPEG-2编码原理入手，详细分析了PCR的插入原理，阐述了PCR在数字电视信号传输中所起到的重要作用并指出了可能造成PCR抖动超标的几个原因。

针对本台地球站所出现的PCR抖动超标的问题，本文从理论和测试两方面进行了细致的研究和分析，最终得出：造成本站PCR抖动超标的真正原因为编码器和调制器码流的不匹配。

基于分析的结果，本文提出了两种解决方案：