1、引言
有線數碼電視系統由信源編碼、復用、通道編碼和調製、傳輸通道、數字機頂盒等五個環節組成。模擬視音訊訊號按照mpeg-2標準經過抽樣、量化及壓縮編碼形成基本碼流es。把基本碼流分割成段，並加上相應的標頭檔案打包形成打包的基本碼流pes，並將pes包再分段打成有固定長度節的傳送包ts流。
ts流經系統復用加入psi/si資訊、加密資訊等形成多路節目傳輸流，最後經過64qam調製及上變頻形成射頻訊號在hfc網中傳輸，在機頂盒解碼恢復模擬音**訊號。
本文以mpeg-2編碼標準為主，談信源編碼、復用技術在有線數碼電視系統中的應用。
我國數碼電視系統中標清數碼電視sdtv的信源編碼與復用傳輸都基於mpeg-2國際編碼標準，其編碼位元速率可達到3mb/s～50mb/s，採用的是mp@ml主類和主級，主級(mainlevel)的影象寬高比為4∶3，輸入影象格為720×576×25，壓縮後的位元速率在4-8mbps。
2、有線數碼電視前端訊號源流程
有線數碼電視前端訊號源主要是**電視台、各省及直轄市衛視節目、**電視台和各省臺數碼電視付費節目及本地電視台節目等。
通過衛星和國家光纜幹線傳輸的節目都在各自的播出系統處理為數字編碼、復用後的spts和mpts節目，在有線數碼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。
本地電視台節目通過城域光纜幹線傳送至有線前端，並在前端機房編碼後送至復用器中和其他節目一起復用傳送。
以下為典型的有線電視前端訊號流程圖。
有線電視前端訊號流程圖
3、本地電視台節目的編碼處理
不管是已經實現硬碟播出的，還是傳統基帶模擬輸出的本地電視台節目的**、音訊訊號經過a/d轉換或數字介面的轉換、預處理、壓縮、節的打包復用，最終輸出成spts流。其中視、音訊訊號編碼復用都採用mpeg-2標準。**介面有cvbs的、s端子的、sdi（嵌入式數字音訊或非嵌入式）的等，**壓縮方式為4:
2:0或4:2:
2，4:2:0時最大位元速率可達到15mbps，4:
2:2時最大位元速率可達到50mbps。一般設定在4-8mbps。
音訊介面有rca的、xlr的和aes/ebu的等，位元速率可達到384kbps。除了**、音訊資料，編碼器中還包括psi/si等其他資訊也一起進行打包、復用。
以下為數字編碼器訊號處理流程圖：
數字編碼器訊號處理流程圖
3.1數字編碼器對模擬視、音訊指標的要求
由於本地電視台節目錄播系統裝置新舊程度及其所採用的技術不同，節目質量也參差不齊，隨之編碼器編碼效果也不同。
編碼器將模擬視音訊訊號進行a/d轉換過程中將超過可調整輸入幅度範圍的訊號進行切割處理，為此，模擬視音訊輸入幅度應嚴格在標準規定範圍之內，否則，因為幅度過載，造成畫面色彩失真、發白，聲音過暴，給使用者視聽感覺帶來嚴重的應響。
在視音訊測量儀器上測出的通結果為視音訊訊號過載的部分被切割，嚴重的波形成方波。
3.2視音訊訊號的壓縮處理
本地電視台的視音訊訊號經壓縮、打包成spts的流，並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，**帶外訊號通過數位化處理後進入到帶內訊號中產生干擾。數字編碼處理過程為對復合模擬**訊號進行亮度、色度訊號的分離處理後進行亮度、色度訊號的分別抽樣、量化和編碼。由於pal制式**訊號頻寬在0-5.
75mhz，為此選擇的**亮度濾波器頻譜特性為允許在0-6.75mhz的訊號無損通過，帶外抑制度在8mhz頻譜處為40db。應用中發現數字編碼裝置與廣播短波發射台在一起時，雖然短波頻率在8mhz-15mhz左右，由於短波訊號發射功率較強，超過編碼器帶外抑制能力。
為此，輸入的**訊號中除了有用的**訊號外還攜帶著脈衝接近或超過**幅度的短波訊號。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。編碼器抽樣處理後將這帶外的無用訊號一併回折到**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，**處理裝置抗干擾性好，編碼器器輸入濾波器效能要好，或者根據地區的特殊性選擇抽樣率更高的編碼器來解決。
同時，在編碼器的壓縮過程中，應根據節目型別配置不同的**位元速率、音訊位元速率和系統總輸出位元速率，遵循對活動畫面較頻繁的體育類節目分配位元速率高一些，對靜止畫面多電影、新聞類的節目，分配的位元速率低一些的原則。由於前端選擇的編碼器與復用器不是乙個廠家的,不能實現兩個裝置之間的統計復用,為此，編碼器輸出位元速率設定為固定位元速率。同時，由於系統總輸出位元速率包括**位元速率、音訊位元速率和pcr位元速率等其他開銷之和，所以系統總輸出位元速率必須大於**位元速率。
在實際應用中還發現，復用器中設定輸入訊號的**位元速率時，雖然分配的**位元速率比編碼器中的**位元速率高，因為編碼器中的系統總輸出位元速率過高出現訊號通過復用器後的馬賽克現象。在碼流分析儀中分析為tr101290的二級錯誤：pcr（pcr用於恢復接收端解碼本地的27mhz系統時鐘）精度間隔超過40ms，導致接收端時鐘抖動或者漂移，影響畫面顯示時間。
為此，位元速率配置必須找到合適點，位元速率配置過低，畫面清晰度會明顯下降，出現小塊效應。
4、訊號的復用處理
4.1復用器的功能及節目的復用過程
由於衛星接收機解復用後asi格式的**電視台和各省節目都攜帶各自的psi/si表，同時這些mpts流中包含多套節目，數碼電視前端將根據自己的節目總體規劃選擇所需節目，同時插入本地的psi/si表和私有資料等。為此，選擇復用器必須有pid過濾，pid對映、pcr校正、psi/si提取、插入、修改等功能，並支援私有描述符的插入和編輯功能。並為處理高位元速率的輸入訊號，必須有較大的緩衝區，包括**、音訊和系統緩衝區，從而避免訊號的溢入溢位。
其中spts流位元速率在配置在4-8mbps左右，受64qam調製器最高有效位元速率的限制，mpts流有效位元速率一般在38.01mbps以下。
以下為復用器訊號處理流程圖：
復用器訊號處理流程圖
節目的復用過程中，盡量將高位元速率spts和低位元速率的spts訊號靈活搭配，並將最高有效位元速率控制在38.01mbps以下；mpts的節目由於上行之前的編碼復用基於統計復用技術，位元速率根據節目內容可變的，為了節約頻道資源，對mpts流不進行拆分，只進行節目各表的讀取和pat、pmt表的重新對映和插入本地的ca、epg資料等。
傳統的復用器是基於時分復用的，編碼器輸出的位元速率是固定的，編碼器與復用器之間是單向的關係，而比較先進的復用器具有統計復用功能，編碼器和復用器雙向通訊，根據節目資料量復用器將38mbps的有效速率合理分配給不同節目，編碼器的輸出位元速率可變的。
傳統的復用器是基於時分復用的，編碼器輸出的位元速率是固定的，編碼器與復用器之間的關係是單向的，而比較先進的復用器具有統計復用功能，編碼器和復用器雙向通訊，編碼器的輸出位元速率可變的，根據節目資料量，復用器將38mbps的有效速率合理分配給不同節目。
比較先進的復用器還具有位元速率修正功能，通過將過高的碼流解碼還原到節目壓縮過程，進行量化係數的調整至位元速率在64qam系統中不出現馬賽克等異常訊號。
4.2編碼器、復用器的介面
根據數碼電視前端組網方式和訊號源的多樣化，有基於asi訊號的系統，基於mpegoverip、mpegoversdh的系統，為此，編碼器的輸出和復用器的輸入、輸出介面有asi/spi的、ip的、ds3的等。使用者可根據自己的需求靈活配置各種介面。
4.3編碼、復用器的網管系統
編碼器除了在裝置面板上做一些基本的設定外，還可以用網管系統進行相關引數的調整，修改等，也可以遠端操作。由於數碼電視復用器中需要調整的引數很多，包括節目輸入/輸出表的修改，新增ecm、emm和其他私有資料等，為此，它的網管系統的穩定性、可靠性、靈活性至關重要。網管裝置的作業系統或網管軟體異常、會導致emm資料、ecm資料的丟失，嚴重時使用者無法正常收到ca資料，導致合法使用者無法正常收看節目。
5、結束語
編碼器，復用器作為數碼電視系統中關鍵的信源處理部分，其功能是否全面、效能指標的好與否，裝置及相關軟體的穩定性、可靠性和擴充套件性等都大大影響系統播出質量和數碼電視的運營，為此，選擇該類裝置時必須進行全面的考察、測試，從而更適合系統的運作。
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