DVB系統(tǒng)簡單介紹

1、內(nèi)容：在我們了解DVB系統(tǒng)的簡單框架。意義：我們需要了解DVB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用。1.1 各國使用的標(biāo)準(zhǔn)：歐洲采用的是DVB（Digital Video Broadcasting）標(biāo)準(zhǔn)，被歐洲各國、中國等許多國家采用；使用MPEG1&2和Dolby AC3音頻標(biāo)準(zhǔn)。 美國采用的是ATSC（Advanced Television System Committee）標(biāo)準(zhǔn)，被美國、加拿大、韓國和阿根廷采納；重點(diǎn)放在如何讓HDTV節(jié)目在傳統(tǒng)射頻載波上傳輸，使用Dolby AC3音頻標(biāo)準(zhǔn)。 日本采用的是ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）標(biāo)準(zhǔn)，

2、使用范圍僅限于日本國內(nèi)；重點(diǎn)放在如何在同一個(gè)系統(tǒng)中兼容標(biāo)清和高清節(jié)目，使用MPEG AAC先進(jìn)音頻編碼（類MPEG4）。 The World of Digital Television from August 2002DVB-SDVB-CISDB-T(from 2003)DVB-SDVB-SDVB-CDVB-TATSC ?CableLabsDSSDVB-SDVB-CDVB-SDVB-C1.1 各國使用的標(biāo)準(zhǔn)：2.1 DVB的各層結(jié)構(gòu)音視頻編碼層，使用MPEG1、2等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對模擬音視頻信號進(jìn)行采樣和壓縮。服務(wù)信息層，使用DVB SI標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生PSI、SI和EPG等信息服務(wù)?；鶐鬏攲樱褂肁SI

3、（異步串行）、SPI（同步并行）、SSI（同步串行）接口。前向糾錯(cuò)和信道編碼，使用188/204RS編碼和各種S、C、T信道編碼。射頻層，通過現(xiàn)有的衛(wèi)星、CATV（有線電視網(wǎng)）、SFN（單頻網(wǎng)）、甚至Internet等進(jìn)行信號傳送。 底層頂層2.1 DVB的各層結(jié)構(gòu)2.1.2信源端模型：EncoderPacketiserEncoderPacketiserVideoAudioMULTIPLEXERTransportStreamPESPESES=Elementary StreamcontainingAccessUnits I,B,PESMPEG Compression LayerMPEG Syst

4、ems Layer+ DVB/ATSC/ARIB Programme Specific Information(PSI) orService Information (SI)MODULATORDVBATSCISDB Presentation UnitsDataESTiming DTS/PTSSystem Time Clock(STC)PacketiserDataPESPacketiserPES?音視頻編碼傳輸編碼、碼流復(fù)用調(diào)制衛(wèi)星地面天線有線電纜Internet等寬頻網(wǎng)發(fā)送2.1 DVB的各層結(jié)構(gòu)2.1.2信宿端模型：衛(wèi)星地面天線有線電纜Internet等寬頻網(wǎng)De-ModulatorDe-M

5、utiplexerVCOData FIFORFTSPESData FIFOData FIFOVideoDecoderAudioDecoderPSI、SITableDataDataEPG.DeMux CtrlCVBSYCbCrS_Video.RCASPDIF.PESPromgram ClockReferrence(PCR)各種傳輸網(wǎng)絡(luò)解調(diào)解復(fù)用音視頻解碼2.2 DVB的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2.2.1音視頻標(biāo)準(zhǔn)MPEGISO/IEC 13818-1 (系統(tǒng)層系統(tǒng)層)傳輸流Transport Stream和基本流打包PES的語法描述T-STD Buffer模型（解碼端）節(jié)目服務(wù)信息PSI的定義（包含PAT、PM

6、T、CAT、NIT）節(jié)目參考時(shí)鐘PCR、顯示時(shí)間標(biāo)簽PTS和解碼時(shí)間標(biāo)簽DTS的定義ISO/IEC 13818-2 (視頻編碼層視頻編碼層)以MPEG-1為基礎(chǔ)語法，描述MPEG-2的編碼方法，包括GOP、 Picture、 Slice 和Macro Block等的語法定義5種編碼方案和四種源的格式和水平定義，如MPML幀內(nèi)編碼和幀間編碼方法ISO/IEC 13818-3 (音頻編碼層音頻編碼層)基于ISO/IEC11172-3的MPEG-1音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，采用率44.1K定義擴(kuò)展的多信道音頻和更低的采樣率，如32K 2.2 DVB的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2.2.2基帶標(biāo)準(zhǔn) Base bandTR 101 1

7、54（各個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行指引）（各個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行指引）編碼解碼控制、最小的接收機(jī)功能描述等等（源于13818-1的擴(kuò)展部分）ETS 300 468（SI的詳細(xì)描述）的詳細(xì)描述）定義SI鏈表機(jī)制、定義SI表格、定義其中的具體描述TR101 211（SI執(zhí)行指引）執(zhí)行指引）定義SI的操作規(guī)則TR101 162（SI信息的分配）信息的分配）定義SI碼流的分配到獨(dú)特的播送設(shè)備 2.2 DVB的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 2.2.3傳送標(biāo)準(zhǔn)Transmission衛(wèi)星發(fā)送衛(wèi)星發(fā)送Satellite：DVB-SEN 300 421（S的信道編碼、11/12GHz衛(wèi)星調(diào)制方式等）、TR101 198（BPSK、QPSK調(diào)試方式）地

8、面廣播地面廣播Terrestrial：DVB-TETS300 744（T的信道編碼、調(diào)制方式）、TR101 190（DVBT的系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)同步控制）有線電纜有線電纜Cable：DVB-CEN300 429（C的信道編碼、調(diào)制方式）相關(guān)其他傳送標(biāo)準(zhǔn)，如DVB-MT（OFDM微波傳送）、DVB-SFN（單頻網(wǎng)同步）、DVB-DSNG（數(shù)字衛(wèi)星節(jié)目上傳）、DVB-CS（數(shù)字衛(wèi)星主送天線系統(tǒng)）、DVB-MS（10GHz以上信道系統(tǒng)的視頻傳送），DVB-MC（10GHz以下信道系統(tǒng)視頻傳輸），這些標(biāo)準(zhǔn)可以認(rèn)為是前面三種主要發(fā)送方式的補(bǔ)充和輔助。 2.3 DVB的應(yīng)用系統(tǒng)2.3.1整體結(jié)構(gòu)Internet視

9、頻服務(wù)器發(fā)射塔上傳天線調(diào)制、發(fā)射機(jī)家用電視有線電視網(wǎng)攝像機(jī)廣播衛(wèi)星手持PDA設(shè)備計(jì)算機(jī)接收天線復(fù)用器MPEG編碼器S解碼器S解碼器C解碼器接收天線其他局端數(shù)字碼流其他媒體接入家用電視接收電視機(jī)車載接收各種數(shù)字節(jié)目源DVBSReceiverDVBT ReceiverDVBCReceiver2.3 DVB的應(yīng)用系統(tǒng)2.3.2前端系統(tǒng)轉(zhuǎn)播數(shù)字前端轉(zhuǎn)播數(shù)字前端復(fù)用器、實(shí)時(shí)編碼器、擾碼器、適配器、矩陣、網(wǎng)管等系統(tǒng)存儲播出前端存儲播出前端節(jié)目存儲、TS節(jié)目制作，媒體資產(chǎn)管理，視頻服務(wù)器播出、媒體資產(chǎn)、EPG、證券信息，綜合信息各種應(yīng)用系統(tǒng)2.3 DVB的應(yīng)用系統(tǒng) 2.3.3傳輸系統(tǒng)DVB-CQAM調(diào)制器，

10、對傳輸流采用16、64、128或者256QAM方式進(jìn)行調(diào)制，用于通過有線電視（CATV）系統(tǒng)傳送多路數(shù)字電視節(jié)目，它可與衛(wèi)星電視系統(tǒng)相適配，將衛(wèi)星電視統(tǒng)一接收，有線傳播。DVB-SQPSK調(diào)制器，對復(fù)用后的傳輸流進(jìn)行信道編碼，內(nèi)碼采用卷積碼，外碼采用里德所羅門分組碼，再經(jīng)過QPSK調(diào)制，在衛(wèi)星11G/12GHz Ku頻段廣播發(fā)送數(shù)字電視。DVB-TCOFDM調(diào)制器，采用多載波（2000多個(gè)或者8000多個(gè)）正交復(fù)合調(diào)制方式，在一個(gè)COFDM數(shù)據(jù)幀中，所有載波上使用一樣的格雷碼映射的QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制，調(diào)制方式最復(fù)雜。2.3 DVB的應(yīng)用系統(tǒng)2.3.4終端系統(tǒng)一般視頻用戶終端一

11、般視頻用戶終端機(jī)頂盒（STB）、接收卡、數(shù)字電視機(jī)、移動(dòng)終端等互聯(lián)網(wǎng)用戶終端互聯(lián)網(wǎng)用戶終端基于internet網(wǎng)開展的音視頻廣播、點(diǎn)播等業(yè)務(wù)的解決方案，DVB與internet的融合產(chǎn)物，MPEG-4,real system，win Media Server等技術(shù)產(chǎn)物3.1 DVB-S應(yīng)用系統(tǒng)3.1.1應(yīng)用例子廣播衛(wèi)星接收天線DVBS機(jī)頂盒家用電視上傳天線QPSK調(diào)制器復(fù)用器各種數(shù)字節(jié)目源3.1 DVB-S應(yīng)用系統(tǒng)3.1.2簡單原理衛(wèi)星信道的特點(diǎn)是:可用頻帶寬、功率受限、干擾大、信噪比低。所以要求采用可靠性高的信號調(diào)制方式、強(qiáng)的信號糾錯(cuò)能力,對帶寬要求不是特別高。QPSK是一種恒包絡(luò)相位調(diào)制技

12、術(shù)，使用QPSK將數(shù)字信息體現(xiàn)在相位上，只要相位不發(fā)生變化，幅度上的衰減和失真不會影響接收，抗雪衰、雨衰能力強(qiáng)。3.1 DVB-S應(yīng)用系統(tǒng)3.1.3參數(shù)介紹下行頻率：下行頻率：衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的下行頻率，衛(wèi)星上面每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器都有一個(gè)固定下行頻率。下行頻率的設(shè)定跟LNB進(jìn)行混頻之后得到接收機(jī)高頻頭的950MHz2150MHz頻段的高頻信號。LNB工作在C波段時(shí)候混頻頻率是5150MHz，工作在Ku波段時(shí)候是13100MHz。所以C波段的下行頻率在3000MHz4200MHz之間；Ku波段下行頻率在10950MHz12150MHz之間。符號率：符號率：QPSK的符號率就是I、Q單路相位信號的符號率，每符號

13、攜帶2比特的信息。視頻節(jié)目的QPSK的符號率一般在2MS40MS之間。3.1 DVB-S應(yīng)用系統(tǒng) 3.1.3參數(shù)介紹極化方式：極化方式：極化方式是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行的時(shí)候載波的偏振方向，作用是提高同頻載波的利用率。常見的QPSK計(jì)劃方式有垂直極化和水平極化，橢圓極化基本上不用于民用了。其他參數(shù)：其他參數(shù)：LNB本振頻率LNB出廠時(shí)候的本振頻率設(shè)定，跟使用波段和具體LNB有關(guān)22K開關(guān)控制天線切換，應(yīng)用在使用了22K切換開關(guān)的場合13/18V切換控制天線LNB的極化切換，應(yīng)用在雙極化方式的天線DiSEqC控制天線的轉(zhuǎn)動(dòng)，仰角，饋源切換等多項(xiàng)參數(shù)，使用22K載波傳輸，應(yīng)用在LNB端有DiSEqC的設(shè)備

14、場合內(nèi)編碼方式（Inner decoder）Viterbi decoder with punctured codes 1/2 , 2/3 , 3/4 , 5/6 , 6/7 and 7/8，信道解調(diào)芯片自動(dòng)判別 3.2 DVB-C應(yīng)用系統(tǒng)3.2.1應(yīng)用例子QAM調(diào)制器復(fù)用器各種數(shù)字節(jié)目源頻道分配器有線電視網(wǎng)家用電視C解碼器3.2 DVB-C應(yīng)用系統(tǒng)3.2.2簡單原理有線信道的特點(diǎn)是:信噪比高、頻帶資源窄、存在回波和非線性失真。DVB-C采用帶寬窄、頻帶利用率高、抗干擾能力較強(qiáng)的調(diào)制方式。同時(shí),由于信道信噪比高,誤碼率較低,糾錯(cuò)能力要求不很高。因此,DVB-C的信道部分采用RS碼和卷積碼交織技術(shù)

15、,正交幅度調(diào)制(QAM)。QAM可以說是QPSK的復(fù)雜化模型，當(dāng)調(diào)制信號的相位和幅度都產(chǎn)生變化時(shí)候，就形成了相位星座圖。3.2 DVB-C應(yīng)用系統(tǒng) 3.2.3參數(shù)介紹載波頻率：載波頻率：載波頻率是使用傳統(tǒng)模擬電視的頻道資源的頻率，傳統(tǒng)模擬電視由51858MHz，每個(gè)頻道的頻率固定。一般數(shù)字電視使用較高的頻段，避開大部分模擬VSB信號的鄰頻干擾。符號率：符號率：由于QAM方式的不同，每符號攜帶的比特?cái)?shù)目不一樣，QAM方式越大，同樣符號率的碼流碼率就越高，但是相應(yīng)的內(nèi)編碼（punctured codes）率就越低。QAM方式：方式：有16、32、64、128、256QAM方式，常用64QAM方式，

16、符號率在6M7M之間。內(nèi)編碼方式（內(nèi)編碼方式（Inner decoder）：）：Viterbi decoder with punctured codes 1/2 , 2/3 , 3/4 , 5/6 , 6/7 and 7/8，信道解調(diào)芯片自動(dòng)判別3.3 DVB-T應(yīng)用系統(tǒng)3.3.1應(yīng)用例子發(fā)射塔發(fā)射機(jī)手持PDA設(shè)備接收電視機(jī)車載接收復(fù)用器各種數(shù)字節(jié)目源DVBT調(diào)制器單頻網(wǎng)路（SFNs）或者復(fù)合頻率網(wǎng)絡(luò)（MFNs）3.3 DVB-T應(yīng)用系統(tǒng) 3.3.2簡單原理地面廣播的特點(diǎn)是:地形復(fù)雜、存在時(shí)變衰落和存在多徑干擾、信噪比較低。DVB-T采用前向糾錯(cuò)(FEC)(包括內(nèi)碼交織、內(nèi)碼Viterbi編碼

17、、外碼交織、外碼RS編碼)和能有效消除多徑干擾的正交頻分復(fù)用技術(shù)(COFDM)和格雷碼映射4/16/64QAM調(diào)制等進(jìn)行信道處理。然后在原來用于模擬的6MHZ、7MHZ和8MHZ的頻帶內(nèi)發(fā)送數(shù)字電視節(jié)目。DVB-T發(fā)送的比特率是可變的。例如：在6MHZ頻帶可在3.723.8Mbit/s比特率之間進(jìn)行選擇; 在8MHZ頻帶可在4.931.7Mbit/s比特率之間進(jìn)行選擇。以適應(yīng)不同的接收環(huán)境、如移動(dòng)接收應(yīng)適當(dāng)降低發(fā)送的碼率。3.3 DVB-T應(yīng)用系統(tǒng) 3.3.3參數(shù)介紹載波頻率：載波頻率：載波頻率是使用傳統(tǒng)模擬電視的頻道資源的頻率，DVBT一般由470860MHz，每個(gè)頻道的頻率固定。使用高頻段避開大部分模擬VSB信號的鄰頻干擾。帶寬模式：帶寬模式：有三種帶寬模式，分別時(shí)6MHz、7MHz和8MHzIFFT模式：模式：DVBT有兩種IFFT模式，分別時(shí)2K模式和8K模