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数字电视基本知识2011.12.071, MPEG-2 TS中的PSIPSI信息主要包括以下的表:PAT(Program Association Table):节目群丛表,该表的PID是固定的0x0000,它的主要作用是指出该传输流ID,以及该路传输流中所对应的几路节目流的 MAP 表和网络信息表的PID。PMT(Program Map Table):节目映射表,该表的PID是由PAT提供给出的。通过该表可以得到一路节目中包含的信息,例如,该路节目由哪些流构成和这些流的类型(视频,音频,数据),指定节目中各流对应的PID,以及该节目的PCR所对应的PID。NIT(Network Information Table):网络信息表,该表的PID是由PAT提供给出的。NIT的作用主要是对多路传输流的识别,NIT提供多路传输流,物理网络及网络传输的相关的一些信息,如用于调谐的频率信息以及编码方式。调制方式等参数方面的信息。CAT(Conditional Access Table):条件访问表,PID 0x0001。除了上述的几种表外,mpeg-2还提供了私有字段,用于实现对MPEG-2的扩充。2, DVB中的SIMpeg-2的PSI中提供了不少的相关节目组成和相互关系的信息,从而使得在接收端可以正确的对多路传输流进行分解。但是这些信息在实际使用时仍显得不够,为此在DVB中采用SI对PSI信息进行了进一步的扩展。除了在PSI中的信息之外,DVB还定义了一些其他的一些表。SI的主要用途有:a、根据NIT,PAT,PMT等信息可以进行自动的频道调谐;b、更方便的对节目进行选择和定位;c、实现电子节目指南EPG(Electronic Program Guide),等等。PSI中的信息基本上都是与当前码流相关的,即它们所涉及的内容都与当前码流中的部分信息相关。与PSI不同的是,SI的信息可以包括不在当前码流中的一些服务和事件,允许用户进行更多的选择和了解更多的其他服务信息。DVB规定携带SI信息的传输包必须用指定的PID,指定的PID如下表:TABLE TYPE PID ValuePAT 0X0000CAT 0X0001TSDT 0X0002RESERVED 0X0003 TO 0X000FNIT,ST 0X0010SDT,BAT,ST 0X0011EIT,ST 0X0012RST,ST 0X0013TDT,TOT,ST 0X0014Network Synchroniztion 0X0015Reserved for future use 0X0016 TO 0X001BInband signaling 0X001CMeasurement 0X001DDIT 0X001ESIT 0X001F在该表中可以看到同一个PID可以对应不同的表,要把这样的表区分开来,需要进一步找到TableID 进行识别。TableID表如下: Value Description0x00 Program_association_section0x01 Conditional_access_section0x02 Program_map_section0x03 Transport_stream_description_section0x04 TO 0x3F Reserved0x40 Network_information_section-actual_network0x41 Network_information_section-other_network0x42 Service_description_section-actual_transport_stream0x43 TO 0x45 Reserved for future use0x46 Service_description_section-other_transport_stream0x47 TO 0x49 Reserved for future use0x4A Bouquet_association_section0x4B TO 0x4D Reserved for future use0x4E Event_information_section-actual_transport_stream,P/F0x4F Event_information_section-other_transport_stream,P/F0x50 TO 0x5F Event_information_section-actual_transport_stream,schedule0x60 TO 0x6F Event_information_section-other_transport_stream,schedule0x70 Time_data_section0x71 Running_status_section0x72 Stuffing_section0x73 Time_offset_section0x74 TO 0x7D Reserved for future use0x7E Discontinuity_information_section0x7F Selection_information_section0x80 TO 0xFE User defined0xFF Reserved有了这两个ID我们可以在码流中找到我们想要的任何一张表。SI主要包括以下一些信息表:NIT(Network Information Table):NIT的作用主要是对多路传输流的识别,NIT提供多路传输流,物理网络及网络传输的相关的一些信息,如用于调谐的频率信息以及编码方式。调制方式等参数方面的信息。根据此信息设置IRD(Integrated ReceiverDecoder)可以进行多路传输流之间的切换。SDT(Service Description Table):用于描述系统中各路节目的名称,该节目的提供者,是否有相应的时间描述表等方面的信息。该表可以描述当前传输流,也可以描述其他的传输流,这由TableID进行区分。EIT(Event Information Table):该表示对某一路节目的更进一步的描述。它提供事件的的名称,开始时间,时间长度,运行状态等。TDT(Time and Data Table):该表提供当前的时间信息,该表用来对IRD的解码时钟进行更新BAT(Bouquet Association Table):该表提供一系列类似节目的集合。这些节目可以不在同一个传输流中,利用该表可以很方便的进行相关节目或某一类节目的浏览和选择。RST(Running Status Table):该表提供某一具体事件的的运行状态,可用于按时自动的切换到指定的事件TOT(Time Offset Table):该表提供当地时间与TDT之间的关系,该表与TDT配合使用。TSDT(Transport Stream Description Table):由PID0x0002标识,提供传输流的一些参数.ST(Stuffing Table):该表表明其内容是无效的,只是作为填充字节数字电视符号2、 ECM 其全称为Entitlement Control Message(授权控制信息),其意思就是“与条件收视(CA)有关的控制信息”。EMU 是英文Emulator的缩写,意思是仿真器,在卫星接收领域指使用硬件或软件模拟有条件接收认证环节的环境EMM 英文为:Entitlement Management Message,它的中文含义为“授权管理信息”,通俗说就是“与更改收视卡内容有关的管理信息”。 EMM含有要求收视卡更改数据所需的子命令和数据信息。 为对抗破解,这些信息采用了复杂的方法进行了加密。AU Auto update, 自动升级授权信息Hops 链路数目CA 有条件接收系统。常用CA有瑞士Nagravision,英国NDS、法国Canal+与Viacess、荷兰Workcrypt与Irdeto等;国内有清华同方、算通等CAID 有条件接收系统标识,通俗的说就是加密系统商的代号EMMG EMM发生器,产生针对用户的信息EMM(也称E信息)。其授予用户何时能收看何节目的权限,是用户收视权管理的一个重要部分。为防止EMM信息被破译,一些重要的EMM需加密后传送,用户端必须解密后才可使用。PPUACW Control wold 控制字PID 分组识别符EPG 电子节目时间表KEY 秘匙Procotol 通讯协议ZAP 经常来回切换的一组频道Frequency 转发器下行频率FEC 前向纠错比Bouquets 在DreamBox中是指用户自己定义的一组节目的集合,例如体育节目频道 sports ,电影节目频道 movies,便于分类查寻频道。POL Polarisation LNB 极化方式SatcoDX 卫星数据信息的一种协议,包含卫星经度,转发器数据等几乎所有的信息,可以与接收机通讯自动更新这些信息.SymbolRate 符码率service 在卫星领域一般指频道或者频道的提供商TID 转发器IDSID 频道顺序编号PID 频道包含的各种数据ID,包括以下内容:VID 视频IDAUD 音频IDPMT 节目映射表PCRCAID 加密系统代码4字节ECMEMMPRV 加密系统的代码6个字节TTX 附加的文本信息AC3 AC# 数字音频ID视频点播(Video on Demand, 简称VOD)-即按用户需要的视频播放。严格来说,VOD播放的视频不仅包括运动的视频,也包括了静止的文本和图像。一般VOD系统中的视频采用是流式数据来传输。一般,VOD系统由以下三个部分构成:1.前端系统-有视频服务器、各种档案管理服务器以及控制网络部分组成2.网络系统-包含主干网络和本地网络系统两部分,是影响连续媒体网络服务系统性能的关键部件。3.客户端系统-计算机或传统电视加机顶盒。目前,从提供用户服务的交互性来看,VOD系统可以分为以下几个类型:1.Interactive VOD系统(IVOD)2.Staggered VOD系统(SVOD)3.Near VOD系统(NVOD)从实现上看,IVOD系统最为昂贵,NVOD系统最为简单和便宜;在相同硬件环境下,NVOD与SVOD能够服务更多的观众,也能更好地利用现有商业网络。但时IVOD有很强的交互功能,能提供多种多样的服务,因此更具有发展潜力。数字电视与传统模拟电视节目选择的方式完全不同, 传统电视的每一个频道对应一个节目,只要调到相应的频率, 就可以看到节目。 而在数字电视信号中,一路码流对应多路节目,使用复用技术就可以做到了。一个物理的频道只能给出包含多路节目的一路传输流。要观看其中的某一路节目,还必须从该传输流中提取出该路节目的压缩包,然后再进行解码。 所以怎样从众多的传输流中,选中一路节目播放,就变得很复杂。在mpeg-2的传输流(Transport Stream)中,节目专用信息PSI(Program Specific Information),就是规定不同节目和节目中的不同成分如何复用成一个统一的码流。以PSI为基础可以提供一个码流的构成,从而帮助用户对节目进行选择。DVB中的服务信息SI(Service Information)则对此进行了进一步的扩展,加入了一些对用户有用的信息,标示节目的类型,服务商,节目的相互关系等。正确的了解mpeg-2的PSI以及DVB的SI的结构,及其在节目组织,选择中的应用,可以正确理解service information在DVB解码中的地位。对于我们做好对数字节目的复用,也能起到帮助作用。1, MPEG-2 TS中的PSIPSI信息主要包括以下的表: PAT(Program Association Table):节目群丛表,该表的PID是固定的0x0000,它的主要作用是指出该传输流ID,以及该路传输流中所对应的几路节目流的 MAP 表和网络信息表的PID。 PMT(Program Map Table):节目映射表,该表的PID是由PAT提供给出的。通过该表可以得到一路节目中包含的信息,例如,该路节目由哪些流构成和这些流的类型(视频,音频,数据),指定节目中各流对应的PID,以及该节目的PCR所对应的PID。 NIT(Network Information Table):网络信息表,该表的PID是由PAT提供给出的。NIT的作用主要是对多路传输流的识别,NIT提供多路传输流,物理网络及网络传输的相关的一些信息,如用于调谐的频率信息以及编码方式。调制方式等参数方面的信息。 CAT(Conditional Access Table):条件访问表,PID 0x0001。除了上述的几种表外,mpeg-2还提供了私有字段,用于实现对MPEG-2的扩充。2, DVB中的SIMpeg-2的PSI中提供了不少的相关节目组成和相互关系的信息,从而使得在接收端可以正确的对多路传输流进行分解。但是这些信息在实际使用时仍显得不够,为此在DVB中采用SI对PSI信息进行了进一步的扩展。除了在PSI中的信息之外,DVB还定义了一些其他的一些表。SI的主要用途有:a、根据NIT,PAT,PMT等信息可以进行自动的频道调谐;b、更方便的对节目进行选择和定位;c、实现电子节目指南EPG(Electronic Program Guide),等等。PSI中的信息基本上都是与当前码流相关的,即它们所涉及的内容都与当前码流中的部分信息相关。与PSI不同的是,SI的信息可以包括不在当前码流中的一些服务和事件,允许用户进行更多的选择和了解更多的其他服务信息。DVB规定携带SI信息的传输包必须用指定的PID,指定的PID如下表:TABLE TYPE PID ValuePAT 0X0000CAT 0X0001TSDT 0X0002RESERVED 0X0003 TO 0X000FNIT,ST 0X0010SDT,BAT,ST0X0011EIT,ST 0X0012RST,ST 0X0013TDT,TOT,ST 0X0014Network Synchroniztion0X0015Reserved for future use0X0016 TO 0X001BInband signaling 0X001CMeasurement 0X001DDIT 0X001ESIT 0X001F在该表中可以看到同一个PID可以对应不同的表,要把这样的表区分开来,需要进一步找到TableID 进行识别。TableID表如下: Value Description0x00 Program_association_section0x01 Conditional_access_section0x02 Program_map_section0x03 Transport_stream_description_section0x04 TO 0x3F Reserved0x40 Network_information_section-actual_network0x41 Network_information_section-other_network0x42 Service_description_section-actual_transport_stream0x43 TO 0x45 Reserved for future use0x46 Service_description_section-other_transport_stream0x47 TO 0x49 Reserved for future use0x4A Bouquet_association_section0x4B TO 0x4D Reserved for future use0x4E Event_information_section-actual_transport_stream,P/F0x4F Event_information_section-other_transport_stream,P/F0x50 TO 0x5F Event_information_section-actual_transport_stream,schedule0x60 TO 0x6F Event_information_section-other_transport_stream,schedule0x70 Time_data_section0x71 Running_status_section0x72 Stuffing_section0x73 Time_offset_section0x74 TO 0x7D Reserved for future use0x7E Discontinuity_information_section0x7F Selection_information_section0x80 TO 0xFE User defined0xFF Reserved有了这两个ID我们可以在码流中找到我们想要的任何一张表。SI主要包括以下一些信息表:NIT(Network Information Table):NIT的作用主要是对多路传输流的识别,NIT提供多路传输流,物理网络及网络传输的相关的一些信息,如用于调谐的频率信息以及编码方式。调制方式等参数方面的信息。根据此信息设置IRD(Integrated ReceiverDecoder)可以进行多路传输流之间的切换。SDT(Service Description Table):用于描述系统中各路节目的名称,该节目的提供者,是否有相应的时间描述表等方面的信息。该表可以描述当前传输流,也可以描述其他的传输流,这由TableID进行区分。EIT(Event Information Table):该表示对某一路节目的更进一步的描述。它提供事件的的名称,开始时间,时间长度,运行状态等。TDT(Time and Data Table):该表提供当前的时间信息,该表用来对IRD的解码时钟进行更新BAT(Bouquet Association Table):该表提供一系列类似节目的集合。这些节目可以不在同一个传输流中,利用该表可以很方便的进行相关节目或某一类节目的浏览和选择。RST(Running Status Table):该表提供某一具体事件的的运行状态,可用于按时自动的切换到指定的事件TOT(Time Offset Table):该表提供当地时间与TDT之间的关系,该表与TDT配合使用。TSDT(Transport Stream Description Table):由PID0x0002标识,提供传输流的一些参数.ST(Stuffing Table):该表表明其内容是无效的,只是作为填充字节。那么,我们如何运用DVB中的SI 信息表呢?DVB SI 的使用1、网络信息表(NIT)网络信息表提供一组传输流以及相应的调谐信息。NIT在IRD(整合接收解码器)启动程序中用到,并且调谐信息可以存储到不变的存储器中。NIT还可以用来标志调谐信息的变化。NIT遵从如下规定:a、当前的传输系统必须包含NIT。b、当且仅当NIT包含可用的传输系统描述符,当前传输系统才是有效的。这就指定了NIT包含有效信息的条件。在一些广播传输系统边界,TS中的NIT也被允许用来描述广播频道中的早期的网络。IRD不得不选择一个不同的机制来获得当前传输系统的相应的调谐信息。例如,一个卫星IRD接受到当前传输系统的一个卫星传输系统描述符,那么这个描述符被视为有效,如果一个电缆IRD接收到当前传输系统的一个电缆传输系统描述符也是有效的,但是,如果电缆IRD接收到当前传输系统的一个卫星传输系统描述符,那么这个描述符对于这个IRD就是无效的。c、如果当前传输系统一个有效的NIT在SI比特流中出现,那么这个NIT应当列出当前传输系统中所有的TS。d、SI流每10秒钟应当至少包含8个TS包来传输NIT或者空包。这个规定简化了广播传输边界中NIT的复位(replacement)。使用这样的复位机制,使得本地频率控制使用低廉设备成为可能。SI使用两个标志来描述传输系统。它们分别是network_id和original_network_id。后者用来作为一个TS中的一个服务的唯一标志符,即使这个TS被传送到了其他的传输系统之中。一个TS可以被path:original_network_id/transport_stream_id唯一标识。一个服务可以被path:original_network_id/transport_stream_id/service_id唯一标识。显然,network_id不在这个path之内。另外,每个original_network_id中都有不同的service_id。当一个服务(同一个TS内)被传送到另一个传输系统后,只有network_id改变了,original_network_id不受影响。下面举个例子,考虑如下情况:有两个服务(A和B),它们源于两个不同的传输系统并且碰巧有相同的service_id和transport_stream_id,它们被传输到一个新的传输系统。在这个例子中,这两个服务被安排在新network中的不同的TS中。如果这两个服务被放在同一个TS中,那么必须修改服务的ID号,因为在同一个TS中一个service_id不能够分配给多个服务,并且一个TS仅仅可以对应一个original_network_id。2、BAT信息BAT提供一组服务,这些服务提供了一个基础,IRD在这些基础之上向用户展示有效的服务。BAT的传输是可选的。下面的规则提高了SI比特流的连贯性并且简化了IRD的工作。SI比特流应当在每个BAT子表中列出集锦的所有服务。注意:一个服务可以属于多个bouquet。这一规定使得IRD可以通过不同的TS得到一个服务。如果IRD将bouquet中服务信息提供给用户,那么列在bouquet中的服务就得到保证,否则一些服务将会丢失。一个bouquet可以把不同网络传输的多个TS中的服务集中起来。如果BAT中所有服务都被列在SDT中,IRD对bouquet中所有服务信息的访问将会变得容易。同样的,如果NIT信息给出所有TS中service的容量,IRD对service的访问将会变得容易。3、SDT信息SDT用来罗列TS中service的名称以及其他参数。每一个TS中都有一个独立的SDT子表。为了提高对service的采集,定义了下列规则:强制传输当前TS的SDT。SDT列出的SI比特流至少包括TS中所有服务。另外:当前TS(例如table_id=0x46)中SDT描述其他TS时,应当列出这个TS的所有service。强烈推荐service_id,在一个network中一旦把一个service_id分配给了一个特定的服务,那么这个service_id将不再变化,以便于IRD实现收藏频道列表之类的功能。4. EIT 信息事件信息表用来传递当前的,将来的甚至更远的未来的事件的信息。每个Service都有自己独立的EIT子表。4.1 EIT Present/Following 信息(一下简称EIT P/F)下列规则简化了EIT P/F信息的获得。SI规范规定EIT段最大部超过4096字节。SI流中的每个Service都有两段来描述EIT Present/Following,section_number 0x00用来描述当前事件,section_number 0x01描述下一个事件。这些约束不适用于NVOD引用的Service,这些Service在每段中可能有多个事件描述,并且在EIT Present/Following中可能有更多的段。推荐提供事件描述event_id的升序排列。在一个section中,SI可以用最多4096个字节来描述一个单独的事件。对于当前事件有如下规定:a、同一时刻最多只有一个当前事件。b、当存在一个当前事件时,该事件应当被描述在EIT Present/Following的section0中。c、当前事件中的running_status应当被给出。如下表:e、在同一时刻,最多有一个following event。f、如果following event存在,该事件应当在EIT Present/Following的section1中。g、如果following event不存在,则传输一个section1为空的EIT Present/Following。h、following event的running_status应当给出,如下表:事件的持续时间和EIT持续时间一样,必须包含事件被置为“not running”或者“pausing”。事件的开始时间和EIT start_time一样,应当是整个事件的开始时间,而不是从pause恢复后的时间。注意:一个事件的开始时间加上它的持续时间可能比following event的开始时间要小。换句话说,允许事件之间有间隔。在这种情况下,following event被看作是间隔后的事件。这个事件应当编在EIT Present/Following的section1中。注意:开始时间和持续时间都是预定的。一些广播服务提供商可能会更新这些信息。而另一些则更愿意保持开始时间不变。例如为了避免名为“8点新闻”的事件被误解,把信息中的开始时间从8:01:23改为8:00:00。4.2 EIT Schedule信息1)EIT Schedule结构遵从如下规则:a、EIT/Schedule分配了16个table_id,0x50-0x5F给当前TS,0x60-0x6F给其它TS,这些id按照时间顺序排列;b、子表下的256个section被分为32段(segment),每8个section一个段(segment)。Segment1,从section0到7,segment2,从section8到15,等等;c、每段包含三个小时内开始的事件信息;d、段内事件信息按照时间排列;e、如果一个段(segment)有n节(section),而n<8,这个信息必须放在段中前n个节中,还要显式指明最后一节的位置:S0n1(S0是段中第一节),这个值在EIT的segment_last_section_number中。例如,第二段只有两节,那么segment_last_section_number包含值8219;f、如果段中有节的话,段的segment_last_section_number应当有值s07;g、完全空的段通过空节(不含任何loop over事件)表示,段的vsegment_last_section_number值为s00;h、段中事件的安排遵从一个时间t0。t0是通用时间坐标(Universal Time Coordinated(UTC)的“last midnight”。举个例子:UTC-6的下午5点,就是UTC-0的下午11点,即从“last midnight”算起23小时。因此对于UTC-6,t0就是前一天的下午6点;i、table_id 0x50(对其它TS是0x60)的第0段,包含从午夜(UTC时间)到“今天”02:59:59(UTC时间)(三个小时)的事件信息。第1段包含从03:00:00到05:59:59(UTC时间)的事件信息,依此类推。这就意味着,第一个子表包含从“今天”UTC午夜时间算起前4天的信息;j、last_section_number用来指明子表的结束位置;k、last_table_id用来指明整个EIT/Schedule结构的结束位置;l、与过去事件相关的段可以用空段代替,参见g规则;m、EIT/Schedule包含的事件定义中的running_status应当设为“为定义”即0x00;n、EIT/Schedule表不适用于NVOD涉及的服务,因为这些服务带有未定义开始时间的事件;2)EIT 加密EIT Schedule表格可以被加密。为了与条件接入相联系,必须分配一个service_id(MPEG-2 program_number)来描述加密的EIT Schedule Tables,这个service_id在PSI中。EIT在PMT中定义,service_id看成由一个private stream组成的各种电视节目(The EIT is identified in the Program Map Table (PMT) section for this service_id as a programmeconsisting of one private stream),PMT包含一个或多个CA_descriptor来验证相关的CA码流。为达到这个目的,在DVB应用程序中service_id的值0xFFFF被保留。地面广播中的8-vsb与comdf比较地面数字电视DTMB中数字地面电视广播依靠的是一种可靠的射频能量调制方法来传送离散的数据而不是模拟变量。 传统的模拟电视频道是以几十年前的老技术为基础的,占用了大量的带宽,如果发射机之间距离足够远的话,则可以使用同一频道在各自的覆盖范围内播出各自的节目,但是如果两者覆盖范围若存在有重叠的区域,该频道则完全不能使用。在某些电子新闻采集系统(ENG)中,会利用模拟微波技术进行信号传送,但这些微波通路会受多径干扰问题的影响,这种影响有时很严重,导致很长的时延,从而使画面完全失真。解除禁用频道和使用较窄的带宽来发射,是广播业发展的必然趋势。地面DVB(DVB-T)标准就是依赖一系列的基础技术,利用MPEG-2压缩编码方式降低比特率来进行视频编码,并可根据实际用途来选择4:2:0或4:2:2两种不同的图像编码方式进行传输,使两者有机的结合在一起。 模拟发射机和数字发射机器工作原理之间的主要差别是,前者的发射机输出是由连续变化的模拟信号调制过的载波,而后者是通过一系列分立状态之间的切换来传递信息的,这一过程称为信道编码,数字等效于调制。地面发射可以有比卫星之类的发射更大的功率,所以能将更强的信号发送到接收机。这就有可能采用多电平信号,这种信号的功率以一系列阶梯波发射出去,不存在一个阶梯信号被误认为另一阶梯而造成的杂波。结果是减少了所用的带宽。 图1a是最简单的情况,发射机只有一个单位功率,0和1代表发射机功率高低的两种状态,每种状态只用1个比特表示。图1b所示系统中发射机有4个功率。此时一个符号载两个比特,因此两个比特有四种可能的组合,从而使带宽减半。图1c示出美国ATSC系统如何使用一个8功率信号。此时每个符号传送3个比 特,只需要图1a所示简单系统的三分之一带宽。 VSB和COFDM这两种调制技术,有助进一步节省带宽。接收机接收到信号后在把数字信号变成模拟信号之前对误码及残留受损数据进行处理,只要误码修正系统还工作在它的能力范围之内,就不会出现明显的质量下降。但如果误码超过可以矫正的范围,MPEG解码后的结果就非常糟。因此画面和声音的原始质量实际上由压缩系统的性能决定,而不在于射频发射通道。在数字通道系统中,信号强度并不直接影响图像质量,图像质量由比特误码率决定,一般由信号差造成,从整体上看,信道只有足够好,才能保证在所有可以预见的条件下,不会发生超出误码校正范围的情况。 信道包括调制器,发射机,天线,接收天线和解调器以及发射机和接收机之间的中转部分。通常最不受控制的就是传输途径。传输路径将引入宽带噪声或者高斯噪声,以及由于闪电引起的脉冲噪声等,这两种效应都能通过误码矫正来处理。卷积内码抗噪声性能很好,而交织的里德-索罗门码可以解决突发误码。 随着射频传输频率越来高,波长越来越短。对于任何类型的高频传输,最大问题之一就是多径接收。无线电信号受障碍物的影响是与波长与物体的相对大小而定。 波长为数百米的调幅(AM)传输可以轻易地绕过较大的物体。传输波长越短,则同样的障碍物影响越大,这些物体造成的反射越大。 经过反射物体的延时反射信号叠加在接收机接收的直达信号上,在模拟传输过程中这将导致重影。在简单的数字传输中,比特率非常高,以至反射信号可能落后直达信号几个比特,引起码间串扰。与噪声不同,噪声是统计的,由反射造成的干扰则是连续不断的,其结果就是一个高比特误码率,造成纠正系统难以应付。 提高发射机功率于事无补,因为反射的功率也按比提高。如同模拟电视UHF传输一样,对于普通的数字传输,必须具备一幅定向天线,因为它能帮助抑制反射。事实上,在调整天线时,最佳的结果将是让反射波在极坐标图的零点里,而不是调到有最大的信号。 当前国际上全数字高清晰度电视传输系统中采用的调制技术主要有:QPSK(四相移相键控),MQAM(多电平正交幅度调制),VSB(多电平残留边带调制)和COFDM(正交频分复用调制)。QPSK广泛应用于数字微波通讯系统,数字卫星通讯系统及有线电视的上行传输;美国HDTV传输系统中采用MQAM和VSB方案,有线电视的下行传输亦采用QAM技术;COFDM为欧洲HDTV传输系统采用。采用这些高速数据调制技术,能有效的提高频谱利用率,进一步提高抗干扰能力,满足电视系统的传输要求用,由于DVB-C和DVB-S是一个全球化的标准,已被世界各国采纳,因此数字电视之争主要为数字地面广播系统。然而,在数字地面广播系统中采用的有两种很不相同的数字调制技术:由ATSC开发的网格编码的8电平残留边带(Vestigal-Side-Band,8-VSB)调制系统,以及在DVB-T标准中采用的“编码的正交频分复用 ”( Codrthogonal Frequency Divi-sion Multipiexing,COFDM)调制系统。 这里先介绍8VSB模式。地面广播8VSB模式在6MHz带宽内可传输19.28Mbps的信息码率,其原理框图如图2所示。 从传送系统输入到传输系统的输入码率是19.39Mbps,每个数据包188Byte,其中一个同步Byte和187Byte信息(187/188=19.28/19.39)。输入信息首先进行随机化,然后进行前项纠错编码,附加20Byte纠错码后,每个数据包变为208Byte,再经2/3格形编码输出到复用器,与数据段同步和数据场同步混合。随机化和前向纠错不加到原包中的同步Byte。包中的同步Byte在复用时转成段数据同步信号。两个数据均最后合成一个数据帧,其数据结构如图3所示。 图3中的数据帧(Data Frame)先分成两个数据场(Data Field),每场又有313个数据段(Segments),每场第一个数据段是数据场同步(Ddta Field Sync),其中包括用于接收机均衡用的训练序列。剩余的312数据段,每个数据段时期携带了相当于传送包188Byte的信息和附加的前向纠错编码数据。由于有交织,因此是实际上每段中的数据可能来自不同的传送数据包。每段共832个符号,前4个符号传送二进制同步信号提供段数据同步,但这里是二进制信号,是一个由+5-5再回到+5的负向脉冲。数据段同步(Ddta Segment Sync)相当于原MPEG传送数据包中的同步Byte。数据段中其余的828个符号相应于MPEG包中剩余的187Byte的信息加上20 Byte的FEC数据。因为采用2/3格形编码,因此2bit将变成3bit,而8VSB调制恰好可以表示3bit信息,因此,相当于2bit转换为一个8VSB符号,或1Byte转换为4个8VSB符号(1Byte=8bit)。因此同步Byte占4个符号位,187个数据Byte加20Byte纠错数据共207Byte数据占828个符号位。 这828个符号是以8电平信号发送即每个符号8比特,这样8283=2484比特的数据在每个数据段中传送,根据下面计算所示: 187字节(数据)+20RS字节(伴随)207 字节 207字节8比特/字节 1656 比特 2/3格形编码需3/21656 比特2484 比特 精确的符号速率由下式决定: (1)Sr= 83262648.410-3 10.76 兆符号/秒 符号速率必须在频率上和运输码率锁定。发送子系统每个格状编码符号携带2个信息比特。故总负荷是 (2)1076 2 21.52 Mb/s 于是对于8-VSB的发送子系统净负荷比特率是 (3)21.52Mb/s (312313) (828832) (187207) 19.28Mb/s 以上312/313是计入每场一个数据段的同步字段的开销,828/832是计入每个数据字段中数据字段同步4个符号间隔的开销,187/207是计入每个数据字段中RS码FEC的20个字节的开销. 对于16-VSB每个符号携带4个信息比特,于是净负荷比特率是8-VSB的两倍,即 (4)19.28Mb/s2 38.57Mb/s 这样段速率为fseg10.768321294kseg/s 帧速率为fframe fseg62620.66frame/s 8电平符号和二进制数据段同步和数据场同步应该用抑制载波的单载波调制。在发送之前,大多数低端的边带应该去掉。得到的频谱是平坦的,只是在边带两侧各安排了形状为归一的均方根升余玄响应行程310KHz的过渡区,在6MHz带宽内的归一化的传送频谱如图4。 从图5可看出,VSB让一个边带全部通过,而另一个边带只残留了一部分余迹。VSB比SSB(单边带)带宽多一部分,因此其频谱利用率降低。降低量由滚降系数决定。一般,滚降系数取值0.10.25,它表示残留边带占信号边带的多少。这里,取为0.12,可得8VSB的带宽利用率为 66?0.125.3bpsHz 16VSB原理与8VSB基本相同,只是串行数据流4bit一组送入D/A变换器中,8VBS是串行数据流3bit一组进入D/A变换器。 在被抑制的载波频率处,及高低端边界310KHZ处,要加上一个导频信号,此导频信号在VSB接收机中用于载波锁定,导频信号功率使总功率增加了0.3dB,有助于降低实施中的损耗。而且由于导频信号位于同频道NTSC信号的残留边带区域内,对NTSC不产生同频道干扰。生成的基带信号转换成模拟形式(DA转换器),然后调制到正交的中频载波,并用边带消除法(相位法)生成残留边带的中频信号。中频载波的标称频率为46.69MHz,等于中频中心频率(44MHz)加上符号除4(10.762MHz42.6905MHz) COFDM的解决办法是发送许多个载波,而每个载波都具有一种低的比特率。它是把多个载波紧密而高效地组装起来,相互间没有干扰。由于使用很低的比特率,反射信号与

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