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        DVB

        作者: 時間:2013-04-22 來源:網絡 收藏
        : 0px" class=MsoNormal>(3)-SDH(ETS 300 814)——SDH(同步數字系列)網絡接口標準

        (4)-ATM(ETS 300 815)——ATM網絡DVB接口標準

        (5)DVB-PI(EN 50083—9)——CATV/SMATV前端及類似的專業設備接口標準

        (6)DVB-IPDI(EN 50201)——DVB-IRD接口標準

        (二) DVB標準分析

        1.DVB標準的核心

        ●系統采用 MPEG壓縮的音頻,視頻及數據格式作為數據源;

        ●系統采用公共 MPEG-2傳輸流(TS)復用方式;

        ●系統采用公共的用于描述廣播節目的系統服務信息(SI);

        ●系統的第一級信道編碼采用 R-S前向糾錯編碼保護;

        ●調制與其他附屬的信道編碼方式,由不同的傳輸媒介來確定;

        ●使用通用的加擾方式以及條件接收界面。

        2. DVB音頻特點

        DVB系統的音頻編碼使用 MPEG-1 LayerII笫二層音頻編碼,也稱做MUSICAM。音頻的 MPEG-1 Layer II編碼壓縮系統利用了聲音的低聲音頻譜掩蔽效應,這一人體生理學效應允許我們對于人耳不太敏感的頻率進行低碼率編碼,這一技術的采用可以大大地降低音頻編碼速率。 MPEG-1 Layer II 音頻編碼可用于單音,立體聲,環繞聲和多路多語言聲音的編碼。

        3. DVB視頻特點

        對于視頻,國際上采用標準的 MPEG-2壓縮編碼。MPEG-2視頻編碼系統由一個大家族構成,每一個系統之間都有兼容性和共同性,根據圖像清晰度的不同,它分成四種信源格式或稱"等級"(LEVEL),從錄像帶(VCR)的低圖像清晰度,到高清晰度電視。除了根據圖像清晰度定義的等級以外,DVB視頻標準還定義了"輪廓"(PROFILE)的概念,每一個不同的輪廓能夠提供構成編碼系統的壓縮工具和壓縮算法(圖07-05-3)。
        ——(a)輪廓
        —— 目前在 MPEG-2系統中存在5個輪廓(PROFILE),每一個輪廓都會比它的前一個輪廓更加復雜,更加完善,提供更多的工具,同時其相對應的設備的價格也更高。

        最初級的"輪廓"叫做簡單輪廓(SIMPLE PROFILE),隨后是主輪廓(MAIN PROFILE),它比簡單輪廓(SIMPLE PROPILE)增加了編碼雙向預測的功能,即:B-FRAMES,在使用同樣的碼流的情況下,它的質量會更好,但算法更加復雜,使用的芯片更多。主輪廓(MAIN PROFILE)的解碼芯片,可以兼容解碼簡單輪廓(SIMPLE PROFILE)的編碼,這種向下兼容性貫穿整個系列的輪廓。

        在主輪廓(MAIN PROFILE)之后,是信噪比可伸縮輪廓(SNR SCALABLE)及空間頻譜可伸縮輪廓(SPACILLY SCALABLE PROFILE),這兩種"輪廓"可以調整信噪比與碼流率關系,以及圖像清晰度與碼流率之間的關系,出于其編碼的復雜性以及接收設備價格昂貴問題,DVB標準目前不支持這兩種輪廓。最高級的輪廓是 HIGH PROFILE,它不僅兼容前面的低級輪廓,兼備所有的功能,而且可以進行多行,同時編碼,而前面的輪廓則是逐行編碼。

        在輪廓中存在兩種圖像采樣方式,即4:2:2和4:2:0格式。我們知道電視復合信號可以分成亮度信號分量(Y)和色度信號分量(R-Y,B-Y),4:2:2格式是對亮度信號進行4個采樣,對色度信號(R-Y,B-Y)進行 2個采樣,見圖07-04-4; 4:2:0格式的色度信號(R-Y,B-Y)只做隔行采樣,見圖07-04-2。如果使用8比特采樣,我們可以算出對標準 PAL制電視信號進行采樣后的 4:2:2格式圖像碼流率如下:

        亮度信號碼流率為: 720× 576× 25幀/秒× 8bit=82.944Mb/s

        色度信號碼流率為: 2×1/2× 720× 576× 25幀/秒× 8bit=82.944Mb/s

        總碼流率為: 82.944Mb/s +82.944Mb/s =165.888Mb/s
        ——我們看到沒有壓縮的電視圖像碼流率非常高,占用帶寬太寬,不適用于傳輸,即使采用 4:2:0格式,圖像碼流率也高達 124.416Mb/s。MPEG-2的壓縮算法采用除去電視視頻信號的時間冗余和空間冗余的算法,使碼流率降到 3~8Mb/s仍然獲得質量清晰的圖象,使數字電視的傳輸成為可能。

        (b) 等級(LEVEL)

        根據圖像節目源的清晰度由低到高的不同, DVB MPEG-2標準分成許多等級,最低的 LOW LEVEL的清晰度是IU-R-BT 601建議的四分之一,即: 352×288×25幀/秒。 MAIN LEVEL是完全符合IU-R-BT 601建議的標準,即:720×576×25幀/秒。HIGH-1440 LEVEL采用了每行 1440個采樣的方法。 HIGH LEVEL采用了更高的每行1920的采樣方法。

        目前在世界上最常用的 MPEG-2標準是 MP@ ML,即: MAIN PROFLE@ MAIN LEVEL,它是第一代數字有線電視和數字衛星電視的基礎,節目提供者可以提供 625線質量的節目,圖像的長寬比可以是4: 3或1 6: 9; 至于碼流率,它是由節目提供者根據節目質量來選定的,圖像質量越高,所需碼流率越高,反之則越低。

        圖07-05-3 輪廓和等級列表示意圖

        4. MPEG-2碼流復用及服務信息

        參照數字電視傳輸方框圖07-04-10,音頻、視頻及數字信號首先經過 MPEG-2編碼器進行數據壓縮,通過節目復用器形成基本碼流(ES),基本碼流經過打包后形成有包頭的基本碼流(PES)。代表不同音頻、視頻信號的 PES流被送人傳輸復用器進行系統復用,復用后的碼流叫做傳輸流(TS),傳輸流中包括多個節目源的不同信號,為了區分這些信號,在系統復用器上需要加入服務信息(SI),使接收端可以識別不同的節目。為了便于理解 DVB傳輸系統的服務信息,我們對傳輸碼流的結構進行粗略的介紹,傳輸碼流的長度定義為 188個字節長,見圖07-05-4。

        圖07-05-4 傳輸碼流的結構

        每個傳輸流的前4個字節為字頭(Header),字頭后面就是需要傳送的有用信息,包括音頻,視頻或數據信息,通常是 184個字節長度,有時在有用信息(Useful Data)中插入一段適配字段(Adaptation Field),用于補充長度不完整的傳輸流,放置解碼時鐘(PCR)。傳輸流的字頭是識別傳輸流的關鍵,其結構見圖07-05-5,由 32個比特組成,其含義見下圖07-05-5。



        關鍵詞: DVB

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