前言

維持不同數位電視傳輸系統間、穩定高品質服務的秘訣，在於影響著系統完整性的那些重要因素，亦即如何在適當的場合，使用具成本效益的測試設備來監控正確的關鍵參數。相關業者也必須努力在問題浮現前先行偵測，在問題成為困擾工程或驗證測試人員的夢魘時，便能採用對症下藥的解決方案。不過利用警告進行即時監控時，可能牽涉到在關鍵點記錄異常的MPEG資料串，在離線狀態分析這些資料時，仍需大費周章才能找到問題的根源。

監控多重視訊網路要點

目前壓縮視訊分送系統可包括：隨選視訊的數位伺服器、輪播與互動服務，以及某種程度的IP基礎架構。架構中的所有輸出，都在Gigabit乙太網路或ATM網路上終止，發射器則從系統中取得廣播的資料串。另外，一些架構也有回程和反向通道系統，某些訊號和控制甚至反饋到最初的伺服器。

監控設備因而可置於任意地點，甚至放在RF路徑上，必須能夠透過這些內部網路的回傳路徑，傳回分析資料，這也包括資料串樣本本身。

在大型的多通道環境中，廠商需要具成本效益的RF與IP監控解決方案， 廣泛地監控重要的MPEG參數，並深入地進行單一節目或通道的MPEG分析作業。此種解決方案，透過擴大時間取樣RF通道或IP串流監控範圍的方式，可支援快速的故障排除功能，具有深入探查RF／IP層的能力，能詳細分析MPEG層。

具備在多重資料串中、以序列方式取樣的MPEG監視器，可針對各類重大的錯誤，提供高達500個IP連線、同時監控的功能。這些錯誤可能包括同步和連續計數的MPEG傳輸串錯誤、遺失和亂序RTP封包的IP錯誤、封包的循環冗餘檢查（CRC）錯誤與封包到達時間間隔限制測試。這個傳輸串錯誤測試，應在封包辨識層（PID）中執行，同時透過乙太網路支援多節目傳輸串（Multi Program Transport Streams；MPTS）和單一節目傳輸串（SPTS）。

《圖一　廣泛而深入的測試情境》

亦即，這項技術可監控IP和MPEG層，以及附有一般時間註記和雙臨界值警告的完整錯誤記錄。這項技術的關鍵在於跨層級的關聯性，可讓支援人員跨越IP和MPEG層追蹤錯誤，並且迅速辨識、隔離和修正潛在品質問題的成因，因此在提供具有共同一般時間註記、前後一致的錯誤日誌時，這個在IP、RF、及MPEG層間的完美連結，可提供具有共同時間註記、前後一致的錯誤日誌，使傳播公司和網路業者能迅速隔離IP、RF或MPEG層中的錯誤。

MPEG「重要」量測與策略

在MPEG方面，監控設備與分析儀可提供使用者廣泛的量測功能。在設計測試設備，特別是使用者介面時，具有一個摘要畫面是相當重要的，因為這能提供關鍵的量測「快速一覽」檢視功能，能使量測人員專注在這些量測過程。

《圖二　MPEG層摘要畫面》

(圖二)所顯示的是行動多工佔有率的圓餅圖。這可讓使用者快速清楚地檢視資料串是否「即時」且正在解碼的過程。位元率和節目／服務名稱雖然重要，但卻不是關鍵。

有些監視器和分析儀可進行設定，以觸發資料串記錄的方式，來找出棘手問題之所在。這樣可以指定任何測試的記錄觸發功能，由預觸緩衝功能去判定問題的起因。錯誤日誌則可協助追蹤故障狀況的頻率與發生狀況。

從（圖二）中位於摘要畫面底部的警告指示，也可以看出錯誤的嚴重性。DVB標準TR101290在這裡發揮了關鍵功用，將資料串錯誤分成三個優先等級處理。

整體而言，摘要畫面可設定進行自訂錯誤分類，讓使用者選擇對其設施特別重要的特定測試 。這些可能是在條件式存取中、所牽涉到的特殊PID，若沒有這些PID，檢查監控人員可能什麼都看不到。這樣的方式能大大地提升相關技術和作業團隊的效率。

可程式設計參考時脈（PCR）量測的重要性

PCR可使MPEG解碼器與編碼器同步化，其中系統時序時脈（STC）被鎖定為資料串PCR。在過程中，編碼器STC正弦波的42位元樣本，向解多工器指示，在收到各時脈參考時、解碼器應有的STC時間。如果由多工器產生的PCR值不正確，或由於因為抖動的網路延遲，而導致接收PCR的時間較晚，就會發生同步錯誤。

STC是被用來產生色彩脈衝與同步，也是音訊／視訊解碼及呈現時間註記的參考，抖動與不準確的錯誤都可導致解碼器錯誤。

PCR的錯誤與不準確，可能來自於有問題的解碼器PCR電路、解多工器PCR電路，或是造成無縫式迴路傳輸檔案的失效。各種PCR的抖動，則來自於不穩定的RF解調器、不穩定的光纖解多工器、ATM網路封包抖動，或是MPEG在IP網路中進行封包化的方式。機上盒內的緩衝區，可處理並紓解PCR抖動的情況，但也可能有其他問題，特別是大型PCR突波。(圖三) 顯示了故障編碼器的證據。

現代如IPTV的H264系統 並不一定絕對需要PCR，但編碼器可允許產生PCR，這便清楚地指示出IP通道傳送系統的時序完整性 。大多數的測試設備，具有內建的限制違反警告，以標記錯誤，如此業者即可確認，在其輸出中是否出現PCR。

《圖三　由故障編碼器所產生的PCR不精確性》

不含標準優先性測試的重要量測

若要確保傳輸串的內容正確，監控設備需要事先瞭解廣播業者計畫要傳送的內容。欲達到目標的方法之一，便是讓廣播業者辨識少量的主要參數，這些參數可用以確認傳輸串的內容，參數本身構成了服務計畫或範本，業者可在其中輸入預計將出現於傳輸串中的數值。監控設備會從傳輸串中擷取實際數值，並與範本進行比較，以顯示是否出現差異。計畫可能會因地區和DTV標準而有不同，例如，服務描述表（SDT）只是DVB的一個例子，針對ATSC或日本ISDB服務，還有其他和類似的服務資訊表。

(圖四)顯示的範例摘要畫面，出現單一簡單的警告標示「範本錯誤」，將導引業者進入這個畫面，在其中可進行「深入探查」，追蹤傳輸中的錯誤。若當服務計畫出現問題時，在服務中可輕易找到不正確的「資料串類型」。監控設備也具有在排定時間 、例如服務計畫可能於此時變動時，加以自動改變範本的能力。

《圖四　服務計畫範本》

廣播業者可能會被要求確認本地內容是否已正確準時地插入，這可利用如上顯示的範本進行之。法定服務水準的協議，可能牽涉到隨時監追蹤封包的傳送，用以以顯示所提供的頻寬。

大部分的測試設備具有錯誤日誌。廣播業者可藉此偵測時間、日期和錯誤性質，錯誤日誌能讓間歇性錯誤的追縱作業變得輕鬆。廣播業者可限制日誌只記錄重要的錯誤類型，錯誤過濾也會有幫助，抑或廣播業者想知道所有的錯誤，但只重點顯示和顏色標示所擔心的重要錯誤，這些設定都能滿足實際應用需求，如(圖五)所示。

《圖五　反白標示的錯誤日誌》

結論

大部分DTV系統間，具有共通的基本重要測試。廠商的監控技術能將這些測試劃分為 3 種優先性。監控設備和分析儀可支援所有 3 種優先等級，並明白地將結果顯示於摘要畫面中。此外，輪詢可提供具成本效益的方式，進行廣泛的 MPEG、RF 或 IP 量測作業，並且在超過 200 個通道間，深入地展開 MPEG 通訊協定相容性測試。

其他測試對於某些業者來說，對特定業務可能最具重要性。例如，有線電視業者可能想專注於MER，但當業者得知MER在規格內後，則不再需要RF層測試。往後業者可能若想確保維持位元率，亦可在特定時期提供適當的服務。因此主要關切的監測焦點，可能還是在範本和位元率警告上。

如果測試設備提供警告功能，以及可設定的使用者介面，便可大大地提升營運效率。（本文作者為Tektronix資深視訊行銷經理）