DVB
圖0 7-05-5傳輸字頭及各比特的含義
在字頭32比特中,13位的 PID碼特別重要,它是辨別碼流信息性質(zhì)的關(guān)鍵,是節目信息的"身份證",不同的電視節目和服務(wù)信息(SI)對應有不同的 PID碼。對于一臺解碼接收機而言,為了找到它所要接收的電視節目,它首先通過(guò) PID碼找到服務(wù)信息(SI)所對應的不同表格(Table)。DVB標準定義了如下服務(wù)信息表格:
PAT: Program Allocation Table(節目分配表)
CAT: Conditional Access Table(有條件接收表)
PMT: Program Map Table(節目映射表)
NIT: Network Information Table(網(wǎng)絡(luò )信息表)
SDT: Service Description Table(服務(wù)描述表)
EIT: Event Information Table(事件信息表)
TDT: Time and Date Table(時(shí)間日期表)
通過(guò)這些服務(wù)信息表格,可以查到所要接收節目的PID碼和對應的時(shí)鐘PCR,節目就可以還原。
(三)DVB標準的傳輸系統
DVB標準的傳輸系統分成信源編碼(Source Coding)和信道編碼(channel Coding)兩部分。信源編碼采用 MPEG-2碼流。首先,對音頻和視頻進(jìn)行節目復用,然后再將多個(gè)數字電視節目流進(jìn)行傳輸復用。
—— 信道編碼包括:前向糾錯編碼、解碼、調制、解調和上下變額三部分。前向糾錯碼根據不同的傳輸媒介采用不同的組合。衛星傳輸采用 QPSK調制,有線(xiàn)傳輸采用QAM調制,地面廣播采用 COFDM調制或 I6VSB調制。見(jiàn)圖07-05-6。
圖07-05-6 DVB傳輸系統
1. DVB標淮衛星傳輸系統(DVB-S
)
數字衛星電視的傳輸是為了滿(mǎn)足衛星轉發(fā)器的帶寬及衛星信號的傳輸特點(diǎn)而沒(méi)計的。衛星系統是一個(gè)單載波系統,如果我們將所要傳輸的有用信息稱(chēng)為"核",那么它的周?chē)嗽S多保護層,使信號在傳輸過(guò)程中有更強的抗干擾能力,視頻、音頻以及數據被放入固定長(cháng)度打包的MPEG-2傳輸流中,然后進(jìn)行信道處理。在衛星系統中,信道處理過(guò)程包括:
——(a) 首先進(jìn)行同步字節的倒相,倒相字節的長(cháng)度為每 8個(gè)字節進(jìn)行一次。
——(b) 然后進(jìn)行數據的能量擴散,數據隨機化,避免出現長(cháng)串的0或1。
——(c) 為每個(gè)數據包加上前向糾錯的 R-S編碼,也叫做外碼。 R-S編碼的加入會(huì )使原始數據長(cháng)度由原來(lái)的188字節增加到 204字節。
——(d) 進(jìn)行數據交織。
——(e) 加入卷積碼糾錯,也稱(chēng)內碼,內碼的數量可以根據信號的傳輸環(huán)境進(jìn)行調節。
——(f) 最后對數據流進(jìn)行 QPSK調制。見(jiàn)圖07-05-7。
圖07-05-7 DVB-S傳輸系統
總之,傳輸系統首先對突發(fā)的誤碼進(jìn)行離散化,然后加入 R-S外糾錯碼保護,內糾錯碼是可以根據發(fā)射功率,天線(xiàn)尺寸以及碼流率進(jìn)行調節變化。舉例來(lái)講,一個(gè)36MHz帶寬的衛星轉發(fā)器采用3/4的卷積碼可以達到的碼流率是39Mb/s,這一碼流率可以傳送5-6路高質(zhì)量電視信號。見(jiàn)圖07-05-8。
圖07-05-8 DVB-C傳輸系統
2. DVB標準有線(xiàn)傳輸系統(DVB-C)
數字有線(xiàn)電視采用與衛星同樣的"核",即 MPEG-2壓縮編碼的傳輸流。由于傳輸媒介采用的是同軸線(xiàn),與衛星傳輸相比外界干擾小,信號強度相對高些,所以前向糾錯碼保護中取消了內碼。調制方式改成 64-QAM方式,有時(shí)也可以采用1 6-QAM,32-QAM或更高的 128-QAM,256-QAM。對于 QAM調制而言,傳輸信息量越高,抗干擾能力越低。在一個(gè) 8MHz標準電視頻道內,如果使用 64-QAM,所傳輸的數據速率為 38.5Mb/s。
3. DVB標準地面廣播系統(DVB-T
)
地面廣播系統的標準是1998年2月批準通過(guò)的。第一個(gè)正式的地面廣播系統于I998年初開(kāi)始運營(yíng)。 MPEG-2數字音頻、視頻壓縮編碼仍然是地面廣播的核心。其他特點(diǎn)是,采用 COFDM調制方式,在這種調制方式內,可以分成適用于小范圍的單發(fā)射機運行的2k載波方式,適用于大范圍多發(fā)射機的8k載波方式。 COFDM調制方式將信息分布到許多個(gè)載波上面,這種技術(shù)曾經(jīng)成功地運用到了數字音、視頻廣播DAB上面,用來(lái)避免傳輸環(huán)境造成的多徑反射效應,其代價(jià)是引入了傳輸"保護間隔"。這些"保護間隔"會(huì )占用一部分帶寬,通常 COFDM的載波數量越多,對于給定的最大反射延時(shí)時(shí)間,傳輸容量損失越小。但是總有一個(gè)平穩點(diǎn),增加載波數量會(huì )使接收機復雜性增加,破壞相位噪聲靈敏度。
由于COFDM調制方式的抗多徑反射功能,它可以潛在地允許在單頻網(wǎng)中的相鄰網(wǎng)絡(luò )的電磁覆蓋重疊,在重疊的區域內可以將來(lái)自?xún)蓚€(gè)發(fā)射塔的電磁波看成是一個(gè)發(fā)射塔的電磁波與其自身反射波的疊加。但是如果兩個(gè)發(fā)射塔相距較遠,發(fā)自?xún)伤碾姶挪ǖ臅r(shí)間延遲比較長(cháng),系統就需要較大的保護間隔。
—— 從前向糾錯碼來(lái)看,由于傳輸環(huán)境的復雜性, DVB-T系統不僅包含了內外碼(Outer Code, Inner Code)。而且加入了內外交織 (Outer Interleave,Inner Interleave)。
(四)有條件接收
—— 數字電視的有條件接收是一個(gè)比較復雜的題目,各個(gè)國家、各個(gè)公司都希望保守自已的秘密,大家很難達成一致意見(jiàn),最終 DVB標準達成以下共識:
——a) 兩種加解擾方式共存于市場(chǎng),第一種為"Simulcrypt',每臺接收機只能使用單一的解擾方式,排斥其他的解擾方式。第二種為"Multcrypt',每臺接收機通過(guò)定義的公共接口(Common Interface)允許使用多種解擾方式。
——b) 定義一種公共的加解擾算法,使消費者使用單一的解碼器。
——c) 要求條件接收的供應商提供進(jìn)入數字解碼器的接口方法。
——d) 公布有條件接收公共接口(Common Interface)的技術(shù)規格。
——e) 起草反盜版建議。
——f) 有條件接收系統供應商向其他數字電視生產(chǎn)廠(chǎng)商所提供的產(chǎn)品必須是合情合理的產(chǎn)品,并且是禁止排斥公共接口(Common Interface)的產(chǎn)品。
——g) 有條件接收系統必須允許節目經(jīng)營(yíng)者之間的有條件控制轉移,比如衛星有條件接收的節目進(jìn)入有線(xiàn)網(wǎng)后,原有的有條件接收系統可以被新的有條件接收系統所替換。
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