碼流構(gòu)成上的相同之處
經(jīng)過符合MPEG標(biāo)準(zhǔn)的視音頻壓縮,進(jìn)入本文討論的信道或網(wǎng)絡(luò)(衛(wèi)星、有線)傳輸前將該路節(jié)目流進(jìn)行復(fù)用,形成一路打包的PES傳輸流,在這PES流中,3字節(jié)用來表示包開始前綴,1字節(jié)用來表示包標(biāo)識(shí),2字節(jié)用來表示 PES包長度,剩下的是實(shí)時(shí)壓縮的活動(dòng)圖像和聲音等可變PES包PID就在傳送包的包頭中,它的作用就好比是一份文件的文件名,有了標(biāo)識(shí)碼的傳輸包,會(huì)丟進(jìn)一個(gè)叫節(jié)目映射表(PMT)的控制信息中,PMT本身也有一個(gè)PID號(hào),與其他信息流一樣,已經(jīng)打好了固定長度的用于傳輸?shù)?88字節(jié)的TP包中,這個(gè)固定長度為188Byte的TP包有固定的一個(gè)字節(jié)的同步字節(jié)(47HEX),有自己的PID值(13比特),這個(gè)PID值與該路節(jié)目ES的PID音頻、PID視頻、PID數(shù)據(jù)――對(duì)應(yīng)以確認(rèn)該流是“何物”,后將與該線路節(jié)目有關(guān)的傳送包復(fù)接起來,共同形成單路節(jié)目傳送流。在多路節(jié)目傳送流中,還有一個(gè)特殊的控制信息即節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT,PAT中包含的是與每路節(jié)目傳送流相對(duì)應(yīng)的PID信息,通過對(duì)它譯碼,就可以對(duì)單個(gè)節(jié)目傳送進(jìn)行譯碼了,這也是PID變化的核心所在,傳送 PAT的傳送包有其獨(dú)特的PID號(hào),即 PAT PID=0,一個(gè)TS流下的任何其他的比特不得再使用這個(gè)號(hào),后再把同類型的其他節(jié)目或傳送信息復(fù)接起來,形成一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的傳送流級(jí)的傳送流的一部分,再調(diào)制到某一載頻上或者說某一點(diǎn)上(DVB-C收發(fā)載頻一樣,而DVB-S則是上行頻率)。表1所示的就是數(shù)字電視系統(tǒng)復(fù)用后相關(guān)信息或表格的PID號(hào)使用規(guī)律。
事實(shí)上,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上承載著許多傳輸流,也即存在許多個(gè)頻點(diǎn),因此每一個(gè)傳輸流都有其自己的PID號(hào)即各自的TSID。這些都在網(wǎng)絡(luò)信息表NIT中反映。
數(shù)字電視系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng),為了保證收發(fā)端的正常工作,接收端與發(fā)射端的頻率和相位必須一致,必須建立收發(fā)端的同步時(shí)鐘,它就是PCR碼,否則系統(tǒng)無法工作。所謂PCR就是指節(jié)目時(shí)鐘參考,在發(fā)端,利用計(jì)時(shí)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)數(shù)形成 PCR值,然后每隔一段時(shí)間將PCR值隨數(shù)據(jù)一起傳送給收端,收端有一個(gè)正在工作的27MHZ本地時(shí)鐘,其額定頻率與發(fā)端時(shí)鐘相等,同樣也有一個(gè)計(jì)數(shù)器與發(fā)端時(shí)鐘相等,同樣也有一個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)它計(jì)數(shù)形成一個(gè)本地時(shí)鐘參考,這時(shí)發(fā)端會(huì)將PCR從傳送中提取出來與音頻幀、視頻幀的編碼信息插入PES包中,接收端將音頻幀、視頻幀中的PCR值放在緩存器中,等待比較發(fā)端的音視頻中的值出現(xiàn),然后用比較的結(jié)果控制壓擰振蕩器(VCXO),通過調(diào)整使收發(fā)端的頻率鎖相,實(shí)現(xiàn)收發(fā)端聲音和圖像完全同步。碼率一般在38MBPS左右,對(duì)于DVB-C某頻點(diǎn)上視頻較少節(jié)目內(nèi)容使實(shí)際數(shù)量量不大時(shí),此時(shí)對(duì)應(yīng)的空包數(shù)據(jù)量較大(達(dá)50%以上),SDT與BAT以及TDT與TOT具有相同的PID,但它們各自的還有不同的表標(biāo)示符,與TABLE-ID不同。此外,“未知”的碼流是運(yùn)營商加入的不希望公眾用戶收看或收聽的內(nèi)容,也或是加入的不符合MPEG標(biāo)準(zhǔn)的信息。許多TS流中都存在一些“未知”描述的信息。
總之,DVB-S與DVB-C的相同點(diǎn)主要體現(xiàn)在給數(shù)字電視接收機(jī)提供正確解碼必須的引導(dǎo)信息上。
接收機(jī)制
此外,DVB-S與DVB-C在搜索節(jié)目上有相似之處,衛(wèi)星接收機(jī)(即綜合業(yè)務(wù)解碼器IRD)除了廠家在出廠前設(shè)置一些衛(wèi)星及其節(jié)目(用戶可以重新設(shè)置)正是當(dāng)前接收的且還在服役的衛(wèi)星外,不牽涉到轉(zhuǎn)星或節(jié)目調(diào)整,否則均需要將接收的節(jié)目設(shè)置到對(duì)應(yīng)頻點(diǎn)(TP)上的接收參數(shù)即“下行頻率、極化方式、符號(hào)率”,也可以在知道該節(jié)目的視音頻PID的情況下,對(duì)此進(jìn)行搜索,此法使用較少,因?yàn)槊看沃荒芩阉鞯揭粋€(gè)節(jié)目。DVB-C上一般有“快速搜索、全頻段搜索、手動(dòng)搜索”三種形式,其手動(dòng)搜索需要設(shè)置預(yù)先知道的頻點(diǎn),方可找到節(jié)目。DVB-C可以一次性地搜索完全網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)字廣播電視節(jié)目,但DVB-S必須每個(gè)頻點(diǎn)逐一設(shè)置且存儲(chǔ)下來。先前知道需要接收的衛(wèi)星及其頻點(diǎn)(下行頻率、極化方式、符號(hào)率)和較為復(fù)雜的操作機(jī)操作,也即稍微內(nèi)行者方可實(shí)現(xiàn)。QPSK星座圖離散度大于QAM星座圖的離散度,是因?yàn)榭臻g傳輸?shù)母蓴_遠(yuǎn)大于有線信道的緣故,接收的雜散波太多,但由于采用復(fù)雜的糾錯(cuò)編碼措施,一般情況下不影響收視,在個(gè)體衛(wèi)星接收的實(shí)際天線調(diào)整中,信號(hào)質(zhì)量達(dá)到45%就可以了,達(dá)到85%以上未必是必須的,但對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星特別是方位角是必要的。因?yàn)閿?shù)字電視的收視質(zhì)量是一個(gè)矩形圖,在此矩形圖的范圍內(nèi)均是一個(gè)相當(dāng)于或高于DVD質(zhì)量的視音頻,超出范圍即出現(xiàn)“峭壁效應(yīng)”。
技術(shù)指標(biāo)
要衡量一副天線是好是壞,需要根據(jù)一些技術(shù)指標(biāo)來決定,接收天線的主要技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)大致包括有:增益、方向性、頻帶寬度和幅頻特性等。
增益
天線增益表示天線在特定方向接收信號(hào)的能力,它與天線的方向性和效率有關(guān),增益數(shù)值越大則天線的方向性越強(qiáng),天線效率越高。而同一副天線,當(dāng)工作的頻率越高時(shí),其增益也就越大;同樣的天線,口徑越大,增益數(shù)也就越大??梢哉f,在同等條件下,增益越高的天線接收效果也就越好,當(dāng)然一鍋雙星等特殊應(yīng)用場合除外。
方向性
天線的方向性指的是天線在面對(duì)不同方向時(shí)表現(xiàn)出的不同增益,即天線是否對(duì)某個(gè)角度過來的信號(hào)特別的靈敏。衛(wèi)星接收天線在對(duì)來自空間中不同方向而強(qiáng)度相同的電波信號(hào)進(jìn)行接收時(shí),其相對(duì)接收能力也不盡相同。通常用方向性圖、方向系數(shù)等表示天線的方向性。由于在水平和垂直兩個(gè)平面上的接收能力不同,因此要表示一副天線的方向性時(shí),需要有其水平面和垂直面兩個(gè)方向圖才行。我們將在水平面上輻射與接收無方向的天線稱為全向天線,有一個(gè)或多個(gè)方向的天線稱為定向天線。全向天線由于其無方向性,所以多用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)如電視發(fā)射臺(tái)。而定向天線由于具有輻射或接收方向,因此能量集中,增益相對(duì)全向天線要高,適合于遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信如衛(wèi)視接收,同時(shí)由于其具有方向性,抗干擾能力比較強(qiáng)。
頻帶寬度、幅頻特性
任何接收天線都是需要工作在一定的頻率范圍內(nèi)。我們規(guī)定天線輸送到饋線的功率下降到輸出功率的一半時(shí),所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為天線的頻帶寬度。在此頻帶寬度內(nèi),天線的各種技術(shù)參數(shù)指標(biāo)(增益、方向性等)其中保持不變。而接收天線對(duì)信號(hào)增益隨頻率變化的關(guān)系則稱為天線的幅頻特性。即使頻帶寬度很寬,如果接收天線的幅頻特性不好,那么在某些頻點(diǎn)工作時(shí)天線一樣不一定好用。所以接收衛(wèi)星電視廣播信號(hào)要求接收天線應(yīng)該具有高增益、率、寬頻帶、幅頻特性好等特性。
所謂天線的極化方式,就是指通過改變天線中的極化器以接收不同極化特性的電波信號(hào)。如果電波信號(hào)在傳播過程中其電場強(qiáng)度方向始終在一個(gè)平面內(nèi)則稱為線極化波,而當(dāng)電波信號(hào)的電場強(qiáng)度方向圍繞傳播方向不斷旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,則被稱為圓極化波。無論是線極化波還是圓極化波,一般都只有兩種極化方式。在線極化波中,當(dāng)極化方向垂直于地面時(shí),此電波就稱為垂直極化波;當(dāng)極化方向平行于地面時(shí),此電波就稱為水平極化波。而在圓極化波中,則可根據(jù)電場強(qiáng)度方向旋轉(zhuǎn)方向的不同分為右旋圓極化波和左旋圓極化波兩種。