模拟电视信号经过压缩编码后,形成单节目码流。它是在编码器由视频、音频及其他节目信息复用而成。这种复用一般称作单节目复用。数字电视是在一个模拟电视信道中可传送多路数字电视节目,因此在调制前先要将多路节目(可能具有不同的时基)的TS流进行再复用,实现节目间的动态带宽分配,提供各种增值业务,以适合系统传输的需要,这种多路节目的复用称为系统复用、传输流复用器或再复用。为帮助读者了解数字电视技术中的复用器,可用日常生活中的轮渡放行来比喻。
汽车从上海到江苏南通市经过长江轮渡,轮渡两边有不同车型的通道,如小车、货车与客车。轮渡工作人员根据轮渡装载车辆的情况,分时段放行不同的车辆。在模拟电视中,电视节目是以不同频道来区分,例如中央电视台一套节目安排在8频道,中央电视台二套节目安排在9频道等等,好似轮渡两边的不同车型通道。在有线电视网络内实现邻频传输,即频率复用。在有线电视前端如果要增加一套电视节目,一般只要增加一台邻频调制器,将调制器输出的高频信号加入混合器就可以。用户电视机利用频率分离,选择收看不同的电视节目。
而数字电视中将不同的节目混合在一起称为系统复用。数字信号的复用采用时分复用方式,所谓时分复用是把传输通道分成若干个时间段(时隙),每段时隙依次排列,分配给一套节目或一个特定的码流。在分配的这段时隙内,节目信号占用整个频带,各节目周期性地轮流占用,在接收端利用时基信号区分不同节目。好似轮渡按时段放行汽车,汽车放行后,不再受车道的限制,直接开到轮渡上。
复用技术分为两种:一般复用和统计复用。一般复用是指多路信号复用后输出信号的码率等于各路输入信号的码率之和,各路输入信号的码率不变。统计复用是根据信号的特点,动态地调整每路信号的码率,例如体育节目,动作变化大,需要占用较大的码率,教育节目静止画面多,不需要大的码率,两者使用一个复用器,互相调剂码率,既充分利用资源,又保证每套节目都达到满意效果。
数字电视中传输码流(TS)有固定长度(188字节),其中包头4字节,有效数据净荷184字节。而TS包中的净荷所传送的信息主要包括4种类型:
(1)视频、音频的PES包以及辅助数据。
(2)节目特殊信息(PSI),包括描述单路节目信息的节目映射表(PMT)与描述多路节目复用信息的节目关联表(PAT)以及对CA系统所要求的条件访问表(CAT)。
(3)各种业务信息(SI),包括强制性的网络信息表(NIT)、业务描述表(SDT)、节目段信息表(EIT)与时间和日期表(TDT),还包括可选的业务组表(BAT)、运行状态表(RST)和时间偏移表(TOT)等。
(4)DVB数据广播信息,包括数据管道、异步数据包、同步、被同步数据流、多协议封装、循环数据、循环对象。
复用器的主要目的是将多个单节目码流(SPTS)或多节目码流(MPTS)转换成一个MPTS,复用后的MPTS就可以在光纤网上传输或者直接通过QAM调制器调制输出,能有效提高线路的利用率。
经过多年的发展,复用技术已经相当成熟,其功能涵盖输入多节目码流(MPTS)节目分析、各路PSI/SI抽取、多路分解、PCR校验、编码率输出、过载保护等诸多功能。系统复用器最主要的工作是进行PSI信息的重构和节目时钟基准(PCR)校正。数字电视系统里的许多数据(如与节目有关的EPG、PSI、SI信息,ECM、EMM管理信息及加扰信息)都是从复用器加入的。(www.daowen.com)
复用器从功能上主要包含PID过滤、PID映射、PCR校正、PSI/SI提取、插入和修改等,复用流程如图1-29所示。
图1-29 复用流程图
【小经验】
在数字电视前端要增加一套数字电视节目,需要将节目流送入复用器,在复用器中除了有每套节目的视频码流、音频码流外,还有EPG和ECM/EMM信息等。并且视、音频码流的带宽相差很大,在复用器中是采用时分复用,不同的时隙传送不同的节目信息。如果添加节目后出现有声音无图像,说明在传输码流中只有音频数据,没有视频数据,说明视频数据已丢失,应检查复用器是否有数据溢出现象。
【思考题】
1.简述传输码流包头的组成及各部分的作用。
2.简述节目专用信息在传输码流中的作用。
3.什么叫符号率?什么叫比特率?它们之间有何联系?
4.节目复用和系统复用有什么区别?
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