新闻中心

DVB

作者:时间:2013-04-22来源:网络收藏
: 0px" class=MsoNormal>(3)-SDH(ETS 300 814)——SDH(同步数字系列)网络接口标准

(4)-ATM(ETS 300 815)——ATM网络DVB接口标准

(5)DVB-PI(EN 50083—9)——CATV/SMATV前端及类似的专业设备接口标准

(6)DVB-IPDI(EN 50201)——DVB-IRD接口标准

(二) DVB标准分析

1.DVB标准的核心

●系统采用 MPEG压缩的音频,视频及数据格式作为数据源;

●系统采用公共 MPEG-2传输流(TS)复用方式;

●系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息(SI);

●系统的第一级信道编码采用 R-S前向纠错编码保护;

●调制与其他附属的信道编码方式,由不同的传输媒介来确定;

●使用通用的加扰方式以及条件接收界面。

2. DVB音频特点

DVB系统的音频编码使用 MPEG-1 LayerII笫二层音频编码,也称做MUSICAM。音频的 MPEG-1 Layer II编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应,这一人体生理学效应允许我们对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码,这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。 MPEG-1 Layer II 音频编码可用于单音,立体声,环绕声和多路多语言声音的编码。

3. DVB视频特点

对于视频,国际上采用标准的 MPEG-2压缩编码。MPEG-2视频编码系统由一个大家族构成,每一个系统之间都有兼容性和共同性,根据图像清晰度的不同,它分成四种信源格式或称"等级"(LEVEL),从录像带(VCR)的低图像清晰度,到高清晰度电视。除了根据图像清晰度定义的等级以外,DVB视频标准还定义了"轮廓"(PROFILE)的概念,每一个不同的轮廓能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法(图07-05-3)。
——(a)轮廓
—— 目前在 MPEG-2系统中存在5个轮廓(PROFILE),每一个轮廓都会比它的前一个轮廓更加复杂,更加完善,提供更多的工具,同时其相对应的设备的价格也更高。

最初级的"轮廓"叫做简单轮廓(SIMPLE PROFILE),随后是主轮廓(MAIN PROFILE),它比简单轮廓(SIMPLE PROPILE)增加了编码双向预测的功能,即:B-FRAMES,在使用同样的码流的情况下,它的质量会更好,但算法更加复杂,使用的芯片更多。主轮廓(MAIN PROFILE)的解码芯片,可以兼容解码简单轮廓(SIMPLE PROFILE)的编码,这种向下兼容性贯穿整个系列的轮廓。

在主轮廓(MAIN PROFILE)之后,是信噪比可伸缩轮廓(SNR SCALABLE)及空间频谱可伸缩轮廓(SPACILLY SCALABLE PROFILE),这两种"轮廓"可以调整信噪比与码流率关系,以及图像清晰度与码流率之间的关系,出于其编码的复杂性以及接收设备价格昂贵问题,DVB标准目前不支持这两种轮廓。最高级的轮廓是 HIGH PROFILE,它不仅兼容前面的低级轮廓,兼备所有的功能,而且可以进行多行,同时编码,而前面的轮廓则是逐行编码。

在轮廓中存在两种图像采样方式,即4:2:2和4:2:0格式。我们知道电视复合信号可以分成亮度信号分量(Y)和色度信号分量(R-Y,B-Y),4:2:2格式是对亮度信号进行4个采样,对色度信号(R-Y,B-Y)进行 2个采样,见图07-04-4; 4:2:0格式的色度信号(R-Y,B-Y)只做隔行采样,见图07-04-2。如果使用8比特采样,我们可以算出对标准 PAL制电视信号进行采样后的 4:2:2格式图像码流率如下:

亮度信号码流率为: 720× 576× 25帧/秒× 8bit=82.944Mb/s

色度信号码流率为: 2×1/2× 720× 576× 25帧/秒× 8bit=82.944Mb/s

总码流率为: 82.944Mb/s +82.944Mb/s =165.888Mb/s
——我们看到没有压缩的电视图像码流率非常高,占用带宽太宽,不适用于传输,即使采用 4:2:0格式,图像码流率也高达 124.416Mb/s。MPEG-2的压缩算法采用除去电视视频信号的时间冗余和空间冗余的算法,使码流率降到 3~8Mb/s仍然获得质量清晰的图象,使数字电视的传输成为可能。

(b) 等级(LEVEL)

根据图像节目源的清晰度由低到高的不同, DVB MPEG-2标准分成许多等级,最低的 LOW LEVEL的清晰度是IU-R-BT 601建议的四分之一,即: 352×288×25帧/秒。 MAIN LEVEL是完全符合IU-R-BT 601建议的标准,即:720×576×25帧/秒。HIGH-1440 LEVEL采用了每行 1440个采样的方法。 HIGH LEVEL采用了更高的每行1920的采样方法。

目前在世界上最常用的 MPEG-2标准是 MP@ ML,即: MAIN PROFLE@ MAIN LEVEL,它是第一代数字有线电视和数字卫星电视的基础,节目提供者可以提供 625线质量的节目,图像的长宽比可以是4: 3或1 6: 9; 至于码流率,它是由节目提供者根据节目质量来选定的,图像质量越高,所需码流率越高,反之则越低。

图07-05-3 轮廓和等级列表示意图

4. MPEG-2码流复用及服务信息

参照数字电视传输方框图07-04-10,音频、视频及数字信号首先经过 MPEG-2编码器进行数据压缩,通过节目复用器形成基本码流(ES),基本码流经过打包后形成有包头的基本码流(PES)。代表不同音频、视频信号的 PES流被送人传输复用器进行系统复用,复用后的码流叫做传输流(TS),传输流中包括多个节目源的不同信号,为了区分这些信号,在系统复用器上需要加入服务信息(SI),使接收端可以识别不同的节目。为了便于理解 DVB传输系统的服务信息,我们对传输码流的结构进行粗略的介绍,传输码流的长度定义为 188个字节长,见图07-05-4。

图07-05-4 传输码流的结构

每个传输流的前4个字节为字头(Header),字头后面就是需要传送的有用信息,包括音频,视频或数据信息,通常是 184个字节长度,有时在有用信息(Useful Data)中插入一段适配字段(Adaptation Field),用于补充长度不完整的传输流,放置解码时钟(PCR)。传输流的字头是识别传输流的关键,其结构见图07-05-5,由 32个比特组成,其含义见下图07-05-5。



关键词: DVB

评论


相关推荐

技术专区

关闭