本文以MPEG-2編碼標準為主,談信源編碼、復用技術在有線數字電視系統中的應用。
我國數字電視系統中標清數字電視SDTV的信源編碼與復用傳輸都基于MPEG-2國際編碼標準,其編碼碼率可達到3Mb/s~50Mb/s,采用的是MP@ML主類和主級,主級(MainLevel)的圖像寬高比為4∶3,輸入圖像格為720×576×25,壓縮后的碼率在4-8Mbps。
有線數字電視前端信號源流程
有線數字電視前端信號源主要是中央電視臺、各省及直轄市衛視節目、中央電視臺和各省臺數字電視付費節目及本地電視臺節目等。
通過衛星和國家光纜干線傳輸的節目都在各自的播出系統處理為數字編碼、復用后的SPTS和MPTS節目,在有線數字電視前端機房通過數字衛星接收機解復用為ASI格式的TS流送到前端復用器中。
本地電視臺節目通過城域光纜干線傳送至有線前端,并在前端機房編碼后送至復用器中和其他節目一起復用傳送。
以下為電感生產典型的有線電視前端信號流程圖。
有線電視前端信號流程圖
本地電視臺節目的編碼處理
不管是已經實現硬盤播出的,還是傳統基帶模擬輸出的本地電視臺節目的視頻、音頻信號經過A/D轉換或數字接口的轉換、預處理、壓縮、188字節的打包復用,最終輸出成SPTS流。其中視、音頻信號編碼復用都采用MPEG-2標準。視頻接口有CVBS的、S端子的、SDI(嵌入式數字音頻或非嵌入式)的等,視頻壓縮方式為4:2:0或4:2:2,4:2:0時最大碼率可達到15Mbps,4:2:2時最大碼率可達到50Mbps。一般設置在4-8Mbps。音頻接口有RCA的、XLR的和AES/EBU的等,碼率可達到384Kbps。除了視頻、音頻數據,編碼器中還包括PSI/SI等其他信息也一起進行打包、復用。
以下為數字編碼器信號處理流程圖:
數字編碼器信號處理流程圖
3.1數字編碼器對模擬視、音頻指標的要求
由于本地電視臺節目錄播系統設備新舊程度及其所采用的技術不同,節目質量也參差不齊,隨之編碼器編碼效果也不同。
編碼器將模擬視音頻信號進行A/D轉換過程中將超過可調整輸入幅度范圍的信號進行切割處理,為此,模擬視音頻輸入幅度應嚴格在標準規定范圍之內,否則,因為幅度過載,造成畫面色彩失真、發白,聲音過暴,給用戶視聽感覺帶來嚴重的應響。
在視音頻測量儀器上測出的通結果為視音頻信號過載的部分被切割,嚴重的波形成方波。
3.2視音頻信號的壓縮處理
本地電視臺的視音頻信號經壓縮、打包成SPTS的流,并根據規劃安排到對應的前端復用器中進行再次復用為MPTS流。
數字編碼器的抗干擾能力非常重要,視頻帶外信號通過數字化處理后進入到帶內信號中產生干擾。數字編碼處理過程為對復合模擬視頻信號進行亮度、色度信號的分離處理后進行亮度、色度信號的分別抽樣、量化和編碼。由于PAL制式視頻信號帶寬在0-5.75MHz,為此選擇的視頻亮度濾波器頻譜特性為允許在 0-6.75Mhz的信號無損通過,帶外抑制度在8MHz頻譜處為40dB。應用中發現數字編碼設備與廣播短波發射臺在一起時,雖然短波頻率在8MHz- 15MHz左右,由于短波信號發射功率較強,超過編碼器帶外抑制能力。為此,輸入的視頻信號中除了有用的視頻信號外還攜帶著脈沖接近或超過視頻幅度的短波信號。根據柰奎斯特抽樣原理,亮度抽樣率為13.5MHz,抽樣頻譜可覆蓋至6.75MHz到20MHz處。編碼器抽樣處理后將這帶外的無用信號一并回折到視頻通帶內,從而導致了編碼器中出現干擾。為此,對此類干擾要求機房接地達到標準,視頻處理設備抗干擾性好,編碼器器輸入濾波器性能要好,或者根據地區的特殊性選擇抽樣率更高的編碼器來解決。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠