电视、声音和数据业务的数字广播
发布时间:2006-10-14 7:08:31   收集提供:gaoqian
电视、声音和数据业务的数字广播
--卫星传送标准 (DVB-S)(连载之一)

一、 概述
     目前,我国利用卫星传送电视图像、电视伴音、广 播电台的声音,大都采用了数字压缩方式(除早期的山东、浙江、云贵等省外),采用了MPEG- 2/DVB-S标准。用MPEG-2/DVB-S的标准传送电视图像、电视伴音、广播电台声音和数据业务的框 图如图1所示。
     视频编码器把输入的模拟视频信号按4:2:2格式 经A/D转换变换成270MBbps的数字信号,按MPEG-2中主类主级标准压缩成码率为5Mbps的信号。输 入到音频编码器的模拟音频(可以是3路立体声或6路单声道),也经A/D转换成数字音频。压缩成 2*256Kbps的数字信号,业务数据包括图文电视和19.2Kbps的服务数据,在数据编码器中编码。 视频编码器,音频编码器和数据编码器输出的三路信号经节目复用器复用后,输出MPEG-2复用传 送包。信息率是6.11Mbps,这是一套包括常规清晰度视频数据,6路单声道音频,图文电视和服务 信息的信息率。对于像内蒙,新疆等自治区,要求传送几套节目,则可用几组视频编码器,音频编 码器,数据编码器和节目复用器,它们输出各自的传送复用包再送到传送复用器中合成。传送复用 器输出的是MPEG-2传送复用包,它的结构如图2所示。
MPEG-2信源编码和复用数据码流输出至卫星信道适配部分。卫星信道适配部分就 其功能可以分成复用适配和能量扩散,前向纠错编码(FEC)和基带形成及QPSK调制这三部分。复 用适配和能量扩散是把每8个MPEG-2传送复用包合为一个超帧,并将MPEG-2传送复用包中的数据进 行随机化处理,这又常称扰码(同步字节不进行随机化处理)。前向纠错(FEC)由三层组成,外 层采用R-S编码,它是在188字节的MPEG-2传送复用包后按一定的规律加上16个校验字节,形成R- S(204、188、T=8)误码保护数据包,见图3。 中间层采用卷积交织,卷积交织把输出数据的顺序按一定规律打乱,接收端按相 反的规律恢复原来的数据顺序。内层采用卷积编码。它先生成1/2码率的卷积码,再按不同的删除 格式按需要收缩成码率为2/3、3/4、5/6、7/8的收缩卷积码。前向纠错编码的根本目的是提高传 输中的可靠性。前向纠错编码输出的是一连串的窄脉冲,它占用的频带太宽,无法在卫星信道中传 输。基带成形电路则是对这种窄脉冲"加工",使其适合在卫星信道中传输,这种"加工"采用快速 付里叶变换对窄脉冲进行平方根升余弦滚降滤波,滚降系数为α=0.35。基带成形后的信号对 70MHz(或140MHz)的中频信号进行QPSK(四相相移键控)调制,调制后的中频信号经上变频器变 换成地球站的上行工作频率,再由高功率放大器放大功率后,经天线发向卫星。下面分几个部分介 绍DVB-S标准。
二、 DVB-S中的复用适配和能量扩散随机化处理
1、复用适配: 从传送复用器中输出的是以传送复用包为单位的数据码流。该传 送复用包由188个字节组成,其中包括1个同步字节(数值为47H)。发送设备总是从同步字节的最 高有效位开始。传送复用包数据流首先进行复用适配,将每8个传送复用包组成1个超帧,并将每个 超帧中的第一个包的同步字节反转,即由47H变为B8H,为对数据流进行能量扩散随机化处理做准 备。如图4所示。图中,SYNC1表示每8个传送复用包中第一个包的同步字节进行了反转,由47H变 为B8H,写成二进制形式为01000111(47H),10111000(B8H)。

 
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