新疆广电网络有限责任公司娜孜拉·哈比结合有线数字电视前端系统中主流的标清编码器、复用器等信源处理设备，介绍基于MPEG-2的数字编码、复用技术的应用经验。 有线数字电视系统由信源编码、复用、信道编码和调制、传输信道、数字机顶盒等五个环节组成。模拟视音频信号按照MPEG-2标准经过抽样、量化及压缩编码形成基本码流ES。把基本码流分割成段，并加上相应的头文件打包形成打包的基本码流PES，并将PES包再分段打成有固定长度188字节的传送包TS流。TS流经系统复用加入PSI/SI信息、加密信息等形成多路节目传输流，最后经过64QAM调制及上变频形成射频信号在HFC网中传输，在机顶盒解码恢复模拟音视频信号。我国数字电视系统中标清数字电视SDTV的信源编码与复用传输部基于MPEG-2编码标准，其编码码率可达到3~50Mb/s，采用的是MP@ML主类和主级，主级（MainLevel）的图像宽高比为4：3，输入图像格为720x576x25，压缩后的码率在4-8Mbps。 1.有线数字电视前端信号源流程 有线数字电视前端信号源主要是中央电视台、各省及直辖市卫视节目、中央电视台和各省台数字电视付费节目及本地电视台节目等。通过卫星和国家光缆干线传输的节目都在各自的播出系统处理为数字编码、复用后的SPTS和MPTS节目，在有线数字电视前端机房通过数字卫星接收机解复用为ASI格式的TS流送到前端复用器中。本地电视台节目通过城域光缆干线传送至有线前端。并在前端机房编码后送至复用器中和其他节目一起复用传送。 2.本地电视台节目的编码处理 不管是己经实现硬盘播出的，还是传统基带模拟输出的本地电视台节目的视频、音频信号郡经过A/D转换或数字接口的转换、预处理、压缩、188字节的打包复用，最终输出成SPTS流。其中视、音频信号编码复用都采用MPEG-2标准。视频接口有CVBS、S端子、SDI（嵌入式数字音频或非嵌入式）等，视频压缩方式为4：2：0或4：2：2，4：2：0时最大码率可达到15Mbps，4：2：2时最大码率可达到50Mbps。一般设置在4~8Mbps。音频接口有RCA、XLR和AES/EBU等，码率可达到384kbps。除了视频、音频数据，编码器中还包含的PSI/SI等其他信息也一起进行打包、复用。 3.信号的复用处理 （1）复用器的功能及节目的复用过程 由于卫星接收机解复用后ASI格式的中央电视台和各省节目都携带各自的PSI/SI表，同时这些MPTS流中包含多套节目，数字电视前端将根据自己的节目总体规划选择所需节目，同时插入本地的PSI/SI表和私有数据等。为此，选择复用器必须有PID过滤、PID映射、PCR校正、PSI/SI提取、插入、修改等功能，并支持私有描述符的插入和编辑功能。并为处理高码率的输入信号，必须有较大的缓冲区，包括视频、音频和系统缓冲区，从而避免信号的溢入溢出。其中SPTS流码率配置在4-8Mbps左右，受64QAM调制器最高有效码率的限制，MPTS流有效码率一般在38.0lMbps以下。 传统的复用器是基于时分复用的，编码器输出的码率是固定的，编码器与复用器之间是单向的关系，而比较先进的复用器具有统计复用功能，编码器和复用器双向通讯，根据节目数据量复用器将38Mbps的有效速率合理分配给不同节目，编码器的输出码率可变的。比较先进的复用器还具有码率修正功能，通过将过高的码流解码还原到节目压缩过程，进行量化系数的调整至码率在64QAM系统中不出现马赛克等异常信号。 （2）编码器、复用器的接口 根据数字电视前端组网方式和信号源的多样化，有基于ASI信号的系统，基于MPEG over IP、MPEG over SDH的系统，为此，编码器的输出和复用器的输入、输出接口有ASI/SPI、IP、DS3等。用户可根据自己的需求灵活配置各种接口。 （3）编码、复用器的网管系统 编码器除了在设备面板上做一些基本的设置外，还可以用网管系统进行相关参数的调整、修改等，也可以远程操作。由于数字电视复用器中需要调整的参数很多，包括节目输入/输出表的修改，添加ECM、EMM和其他私有数据等，为此，它的网管系统的稳定性、可靠性、灵活性至关重要。网管设备的操作系统或网管软件异常、会导致EMM数据、ECM数据的丢失，严重时用户无法正常收到CA数据，导致合法用户无法正常收看节目。 编码器、复用器作为数字电视系统中关键的信源处理部分，其功能是否全面、性能指标的好与否，设备及相关软件的稳定性、可靠性和扩展性等都大大影响系统播出质量和数字电视的运营。为此，选择该类设备时必须进行全面的考察、测试，从而更适合系统的运作。 2009年10月13日 |
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