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简述卫星电视与有线数字电视信号的要点差异与

作者:admin时间:2019-05-22 10:14浏览:

理论上,从声像的摄取经信道传输到接纳端解码的整个进程均为数字化的信号处理进程,即称为数字电视或石子电视体系。由于在实践中有卫星、地上和有线三种信道传输办法,所以就呈现了对应的数字电视传输与接纳规范,既DVB-S,DVB-C的形式。就我国现在而言,地上选用自主知识产权的单多载波传输规范(GB20600-2006),使得在信号构成上与采纳欧洲传输规范的卫星DVB-C差异较大,所以本文着重在 DVB-S 和DVB-C的信号或码流构成的异同性作一个较为深化的剖析研究与实践测试。这些作业关于读者深入了解数字电视码流构成特点特别是辅导数字电视的终端服务具有很强的针对性。

码流构成上的相同之处

通过契合MPEG规范的视音频紧缩,进入本文讨论的信道或网络(卫星、有线)传输前将该路节目流进行复用,构成一路打包的PES传输流,在这PES流中,3字节用来表明包开始前缀,1字节用来表明包标识,2字节用来表明 PES包长度,剩下的是实时紧缩的活动图画和声响等可变PES包PID就在传送包的包头中,它的作用就好比是一份文件的文件名,有了标识码的传输包,会丢进一个叫节目映射表(PMT)的操控信息中,PMT自身也有一个PID号,与其他信息流相同,已经打好了固定长度的用于传输的188字节的TP包中,这个固定长度为188Byte的TP包有固定的一个字节的同步字节(47HEX),有自己的PID值(13比特),这个PID值与该路节目ES的PID音频、PID视频、PID数据――对应以确认该流是“何物”,最终将与该线路节目有关的传送包复接起来,共同构成单路节目传送流。在多路节目传送流中,还有一个特殊的操控信息即节目关联表PAT,PAT中包含的是与每路节目传送流相对应的PID信息,通过对它译码,就能够对单个节目传送进行译码了,这也是PID变化的中心地点,传送 PAT的传送包有其共同的PID号,即 PAT PID=0,一个TS流下的任何其他的比特不得再运用这个号,最终再把同类型的其他节目或传送信息复接起来,构成一个体系级的传送流级的传送流的一部分,再调制到某一载频上或者说某一点上(DVB-C收发载频相同,而DVB-S则是上行频率)。表1所示的便是数字电视体系复用后相关信息或表格的PID号运用规律。

事实上,一个网络上承载着许多传输流,也即存在许多个频点,因此每一个传输流都有其自己的PID号即各自的TSID。这些都在网络信息表NIT中反映。

数字电视体系是一个实时传输体系,为了保证收发端的正常作业,接纳端与发射端的频率和相位有必要共同,有必要树立收发端的同步时钟,它便是PCR码,不然体系无法作业。所谓PCR便是指节目时钟参阅,在发端,运用计时器对体系进行计数构成 PCR值,然后每隔一段时间将PCR值随数据一起传送给收端,收端有一个正在作业的27MHZ本地时钟,其额定频率与发端时钟持平,相同也有一个计数器与发端时钟持平,相同也有一个计数器对它计数构成一个本地时钟参阅,这时发端会将PCR从传送中提取出来与音频帧、视频帧的编码信息插入PES包中,接纳端将音频帧、视频帧中的PCR值放在缓存器中,等候比较发端的音视频中的值呈现,然后用比较的成果操控压拧振荡器(VCXO),通过调整使收发端的频率锁相,实现收发端声响和图画彻底同步。码率一般在38MBPS左右,关于DVB-C某频点上视频较少节目内容使实践数量量不大时,此刻对应的空包数据量较大(最高达50%以上),SDT与BAT以及TDT与TOT具有相同的PID,但它们各自的还有不同的表标明符,与TABLE-ID不同。此外,“不知道”的码流是运营商参加的不期望公众用户收看或收听的内容,也或是参加的不契合MPEG规范的信息。许多TS流中都存在一些“不知道”描绘的信息。

总归,DVB-S与DVB-C的相同点首要表现在给数字电视接纳机提供正确解码有必要的引导信息上。

码流构成上不同之处

DVB-C与DVB-S的不同之处首要表现在信息编码上,通过体系复用后的TS流还要针对传输的信道进行用于纠错、抗搅扰的信道编码,之后将多节目的TS流调制到某一个高一再点上。就现在各地注册的数字有线电视,其绝大大都节目都是引进能够纠错8个字节的RS(188,204)信道编码和64QAM调制技能,这种调制技能是先把3个字节的码流映射成4个6比特的符号,由6比特组成的64个符号去操控载波的幅度和相位而构成64QAM。因此,DVB-C的当时传输码率与符号率关系为:当时传输码率=符号率*LOG264*188/204,DVB-C中大都状况下的符号率为6875MS/S。此外,DVB-C体系的大都节目是加密传输的,即简直所有频点上的TS流都含有加密信息,即含有ECM/EMM信息,这也是现在数字电视运营商重要的经济增长点,也乐意在机卡不别离即绑缚销售中分得一杯羹。

而在DVB-S的下行传输流中,面向群众的节目,特别是教育频道上的节目,都是未加密的,仅仅分布在不同的星上。比方,我国现在卫星电视广播的首要卫星有中星6B(115.5°E)、鑫诺3号(125°E)和亚太6号(134°E),在亚太6号上对应频点(下行频率、极化办法和符号率分别为12275,V,27500)上的为CCTV-1/2/5/10/11/12/少儿等节目是加密的(即有ECM/EMM信息),而在鑫诺3号(4080,H,27500)和中星6B(3840,H,27500)上这些节目是开锁的,即没有ECM/EMM信息,等等。由于客观条件(首要是经济实力和政策要素)的限制,许多省市上星的节目数不多,大都省仅一套上星的节目。因此在DVB-S中,频带是宝贵的,每个频点上都有4~8套相当于DVD声像质量的数字电视节目,有的频点上还含有广播、数据事务等。也即DVB-C都是MCPC的。为了充分运用卫星转发器的转发功能及频率资源,广播电视的卫星传输信号存在极化角波,常用水平和笔直两种极化办法,而DVB-C不存在极化。又CATV网络质量显着优于卫星信道,所以数字有线电视大都为64QAM,而DVB-S大都选用QPSK调制技能即2比特一组的相位调制技能(载频运用率不及DVB-C),调制前除了RS(188,204)外,还引进FEC前向纠错办法,即选用卷积纠错码TCM与调制相结合的形式,首要是由于空间搅扰大且多变性。所以DVB-S的当时传输码率与符号率关系为:当时传输码率=符号率*LOG24*FEC*188/204,这儿的符号率对应于DVB-C中的便是符号率(单位上略有差异),卫星中的信号编码,其冗余大于DVB-C,即频率运用率较低。

接纳参数依次为下行频率、极化办法(H水平,V笔直),符号率,且均为C波束。此外,鑫诺3号、中星6B上还有许多省市的免费节目,如6B上的福建、浙江、山东、宁夏、重庆、江苏、江西、安徽等卫视节目。现在全国各省市注册的数字有线电视广播电视节目的频点分配有相似之处。

KU波段是指频率在12-48GHZ的电波,现在世界电信联盟将11.7~12.2GHZ的频率规模优先划分给卫星电视广播专用。从频率上看,KU波段的频率规模为C波段的3倍,而波长是C波段4GHZ对应波长的1/3左右。因此,与C波段相比,KU波段的开展空间更大,其首要长处有:

(1)接纳天线的口径能够规划得较小,这是由于KU波段的波长短,在口面效率和增益相同的条件下,KU波段运用的天线口径能够是C波段天线口径的1/3,天线方面的成本就低了。

(2)KU波段的地上场强较高,由于KU波段转发器的功率比C波段转发器功率大得多,其等效全向辐射功率就大,因此覆盖率更大。

(3)可用频带较宽,C波段的频率规模是3.7-4.2GHZ,带宽是500MHZ。而KU波段的带宽达800MHZ,频率的可运用性高。

(4)由于频率高,各种电波对它的搅扰较小。

当然,KU波段卫星广播也有不足之处,这便是星蚀、雨衰对它的影响较大,当电波穿过地球大气层中降雨的区域时,雨水对电波会发生吸收和散射,造成衰减。雷电、雨水越大,搅扰衰减越大,当雨衰到达20DB时,就会暂时性的中断卫星广播,这种状况不多。

现在世界上卫星直播体系的传输首要DVB-S规范,2005年3月欧共体在DVB-S基础上提出更高档的DVB-S2规范,它具有低密度奇偶检测LDPC和BCH级联信道纠错办法,除运用QPSK调制外,还运用多种高阶调制办法(8PSK、16APSK、32APSK)等最新技能的成果,在相同的传输条件下比DVB-S容量进步30%。现在我国上星的绝大大都的数字电视节目仍为DVB-S规范的,而我国2008年6月发射的中星9号(满足奥运会转播标清和高清数字电视的要求)以及以后发射的广播电视通信卫星,将选用与DVB-S2功能等价而具有自主知识产权的ABS-S规范。它们仅仅信源的紧缩编码不同,其他相同,比方描绘各类信息的内容是彻底共同的。在DVB-S卫星数字电视信号传输中,MPEG音频编码分为第一层和第二层,在每一层中又有左右两个声道,由于我国现行的电视伴音均为单声道,因此在每套卫星电视频道的音频编码中,都有3个声道处于闲置状态,各省市(区)的广播节目就运用这些空闲声道进行声响编码,并与电视伴音一起播出,每路数字音频信号占据的码率相比视频极小。卫星数字广播节目的播出,被安排在与电视伴音不同的层或同一层不同的声道上面,大大都广播节目都设在音频的第一层,并且都是右声道播出,也有个别的节目设在音频的第二层播出,这些不同的广播节目通过不同的音频PID码来区别;数字广播节目的接纳由于卫星数字广播节目被安排在与电视伴音不同的层或不同的声道上,其接纳办法也不同,比方,有两种状况下卫星数字广播节目接纳的办法与电视伴音在同一层右声道播出的,数字广播节目接纳这种形式的数字广播节目,可运用任何一种卫星数字电视接纳机接纳时,只要在接纳到相应省市的电视节目后,将伴音切换到右声道就能够,收听数字广播节目与电视伴音不在同一层的声道播出的数字广播节目。接纳这种形式的数字广播节目,可选用添加PID码的办法来接纳,或运用带有两层伴音的卫星数字电视接纳机接纳。须指出,卫星数字广播节目的下行频率、符号率、极化办法、极化电压等参数同步卫星电视节目设置相同(在我国通过卫星接纳机收听广播的用户不多,尤其是在山区、乡村)。国内许多省市现在均有一套至几套广播节目与卫星电视节目一起播出,在接纳卫星数字电视节目的一起,能够接纳卫星数字广播节目。相同,在DVB-C中除了某些频点也传输数字广播节目外,有的频点还传输数据、NVOD等信息,更为丰富。

接纳机制

此外,DVB-S与DVB-C在查找节目上有相似之处,卫星接纳机(即综合事务解码器IRD)除了厂家在出厂前设置一些卫星及其节目(用户能够从头设置)正是当时接纳的且还在执役的卫星外,不牵涉到转星或节目调整,不然均需要将接纳的节目设置到对应频点(TP)上的接纳参数即“下行频率、极化办法、符号率”,也能够在知道该节目的视音频PID的状况下,对此进行查找,此法运用较少,由于每次只能查找到一个节目。DVB-C上一般有“快速查找、全频段查找、手动查找”三种形式,其手动查找需要设置预先知道的频点,方可找到节目。DVB-C能够一次性地查找彻底网络上的数字广播电视节目,但DVB-S有必要每个频点逐个设置且存储下来。先前知道需要接纳的卫星及其频点(下行频率、极化办法、符号率)和较为杂乱的操作机操作,也即略微内行者方可实现。QPSK星座图离散度大于QAM星座图的离散度,是由于空间传输的搅扰远大于有线信道的缘故,接纳的杂散波太多,但由于选用杂乱的纠错编码办法,一般状况下不影响收视,在个体卫星接纳的实践天线调整中,信号质量到达45%就能够了,到达85%以上未必是有必要的,但对准卫星特别是方位角是必要的。由于数字电视的收视质量是一个矩形图,在此矩形图的规模内均是一个相当于或高于DVD质量的视音频,超出规模即呈现“峭壁效应”。

结语

DVB-C与DVB-S在紧缩编码阶段的码流表明是共同的,但在用于纠错编码的信道编码阶段差异较大,然后导致组成的传输码流形式之差异也大,这样一来,在接纳端的节目办理或频道办理、以及查找节目的形式也不相同,通过全文的剖析有助于我们在DVB-C和DVB-S中实践中削减盲目,进步作业效率。

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