DVB系统简单介绍PPT课件

2021/7/231内容：在我们了解DVB系统的简单框架。意义：我们需要了解DVB相关标准、应用。2021/7/2321.1 各国使用的标准：欧洲采用的是DVB（Digital Video Broadcasting）标准，被欧洲各国、中国等许多国家采用；使用MPEG1&2和Dolby AC3音频标准。美国采用的是ATSC（Advanced Television System Committee）标准，被美国、加拿大、韩国和阿根廷采纳；重点放在如何让HDTV节目在传统射频载波上传输，使用Dolby AC3音频标准。日本采用的是ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）标准，使用范围仅限于日本国内；重点放在如何在同一个系统中兼容标清和高清节目，使用MPEG AAC先进音频编码（类MPEG4）。2021/7/233The World of Digital Television from August 2002DVB-SDVB-CISDB-T(from 2003)DVB-SDVB-SDVB-CDVB-TATSC?CableLabsDSSDVB-SDVB-CDVB-SDVB-C1.1 各国使用的标准：2021/7/2342.1 DVB的各层结构音视频编码层，使用MPEG1、2等多项标准对模拟音视频信号进行采样和压缩。服务信息层，使用DVB SI标准产生PSI、SI和EPG等信息服务。基带传输层，使用ASI（异步串行）、SPI（同步并行）、SSI（同步串行）接口。前向纠错和信道编码，使用188/204RS编码和各种S、C、T信道编码。射频层，通过现有的卫星、CATV（有线电视网）、SFN（单频网）、甚至Internet等进行信号传送。底层顶层2021/7/2352.1 DVB的各层结构2.1.2信源端模型：EncoderPacketiserEncoderPacketiserVideoAudioMULTIPLEXERTransportStreamPESPESES=Elementary StreamcontainingAccessUnits I,B,PESMPEG Compression LayerMPEG Systems Layer+DVB/ATSC/ARIB Programme Specific Information(PSI)orService Information(SI)MODULATORDVBATSCISDB Presentation UnitsDataESTiming DTS/PTSSystem Time Clock(STC)PacketiserDataPESPacketiserPES?音视频编码传输编码、码流复用调制卫星地面天线有线电缆Internet等宽频网发送2021/7/2362.1 DVB的各层结构2.1.2信宿端模型：卫星地面天线有线电缆Internet等宽频网De-ModulatorDe-MutiplexerVCOData FIFORFTSPESData FIFOData FIFOVideoDecoderAudioDecoderPSI、SITableDataDataEPG.DeMux CtrlCVBSYCbCrS_Video.RCASPDIF.PESPromgram ClockReferrence(PCR)各种传输网络解调解复用音视频解码2021/7/2372.2 DVB的相关标准2.2.1音视频标准MPEGISO/IEC 13818-1(系统层系统层)传输流Transport Stream和基本流打包PES的语法描述T-STD Buffer模型（解码端）节目服务信息PSI的定义（包含PAT、PMT、CAT、NIT）节目参考时钟PCR、显示时间标签PTS和解码时间标签DTS的定义ISO/IEC 13818-2(视频编码层视频编码层)以MPEG-1为基础语法，描述MPEG-2的编码方法，包括GOP、Picture、Slice 和Macro Block等的语法定义5种编码方案和四种源的格式和水平定义，如MPML帧内编码和帧间编码方法ISO/IEC 13818-3(音频编码层音频编码层)基于ISO/IEC11172-3的MPEG-1音频编码标准，采用率44.1K定义扩展的多信道音频和更低的采样率，如32K 2021/7/2382.2 DVB的相关标准2.2.2基带标准 Base bandTR 101 154（各个系统的执行指引）（各个系统的执行指引）编码解码控制、最小的接收机功能描述等等（源于13818-1的扩展部分）ETS 300 468（SI的详细描述）的详细描述）定义SI链表机制、定义SI表格、定义其中的具体描述TR101 211（SI执行指引）执行指引）定义SI的操作规则TR101 162（SI信息的分配）信息的分配）定义SI码流的分配到独特的播送设备 2021/7/2392.2 DVB的相关标准 2.2.3传送标准Transmission卫星发送卫星发送Satellite：DVB-SEN 300 421（S的信道编码、11/12GHz卫星调制方式等）、TR101 198（BPSK、QPSK调试方式）地面广播地面广播Terrestrial：DVB-TETS300 744（T的信道编码、调制方式）、TR101 190（DVBT的系统的网络同步控制）有线电缆有线电缆Cable：DVB-CEN300 429（C的信道编码、调制方式）相关其他传送标准，如DVB-MT（OFDM微波传送）、DVB-SFN（单频网同步）、DVB-DSNG（数字卫星节目上传）、DVB-CS（数字卫星主送天线系统）、DVB-MS（10GHz以上信道系统的视频传送），DVB-MC（10GHz以下信道系统视频传输），这些标准可以认为是前面三种主要发送方式的补充和辅助。2021/7/23102.3 DVB的应用系统2.3.1整体结构Internet视频服务器发射塔上传天线调制、发射机家用电视有线电视网摄像机广播卫星手持PDA设备计算机接收天线复用器MPEG编码器S解码器S解码器C解码器接收天线其他局端数字码流其他媒体接入家用电视接收电视机车载接收各种数字节目源DVBSReceiverDVBT ReceiverDVBCReceiver2021/7/23112.3 DVB的应用系统2.3.2前端系统转播数字前端转播数字前端复用器、实时编码器、扰码器、适配器、矩阵、网管等系统存储播出前端存储播出前端节目存储、TS节目制作，媒体资产管理，视频服务器播出、媒体资产、EPG、证券信息，综合信息各种应用系统2021/7/23122.3 DVB的应用系统 2.3.3传输系统DVB-CQAM调制器，对传输流采用16、64、128或者256QAM方式进行调制，用于通过有线电视（CATV）系统传送多路数字电视节目，它可与卫星电视系统相适配，将卫星电视统一接收，有线传播。DVB-SQPSK调制器，对复用后的传输流进行信道编码，内码采用卷积码，外码采用里德所罗门分组码，再经过QPSK调制，在卫星11G/12GHz Ku频段广播发送数字电视。DVB-TCOFDM调制器，采用多载波（2000多个或者8000多个）正交复合调制方式，在一个COFDM数据帧中，所有载波上使用一样的格雷码映射的QPSK、16QAM或64QAM调制，调制方式最复杂。2021/7/23132.3 DVB的应用系统2.3.4终端系统一般视频用户终端一般视频用户终端机顶盒（STB）、接收卡、数字电视机、移动终端等互联网用户终端互联网用户终端基于internet网开展的音视频广播、点播等业务的解决方案，DVB与internet的融合产物，MPEG-4,real system，win Media Server等技术产物2021/7/23143.1 DVB-S应用系统3.1.1应用例子广播卫星接收天线DVBS机顶盒家用电视上传天线QPSK调制器复用器各种数字节目源2021/7/23153.1 DVB-S应用系统3.1.2简单原理卫星信道的特点是:可用频带宽、功率受限、干扰大、信噪比低。所以要求采用可靠性高的信号调制方式、强的信号纠错能力,对带宽要求不是特别高。QPSK是一种恒包络相位调制技术，使用QPSK将数字信息体现在相位上，只要相位不发生变化，幅度上的衰减和失真不会影响接收，抗雪衰、雨衰能力强。2021/7/23163.1 DVB-S应用系统3.1.3参数介绍下行频率：下行频率：卫星转发器的下行频率，卫星上面每个转发器都有一个固定下行频率。下行频率的设定跟LNB进行混频之后得到接收机高频头的950MHz2150MHz频段的高频信号。LNB工作在C波段时候混频频率是5150MHz，工作在Ku波段时候是13100MHz。所以C波段的下行频率在3000MHz4200MHz之间；Ku波段下行频率在10950MHz12150MHz之间。符号率：符号率：QPSK的符号率就是I、Q单路相位信号的符号率，每符号携带2比特的信息。视频节目的QPSK的符号率一般在2MS40MS之间。2021/7/23173.1 DVB-S应用系统 3.1.3参数介绍极化方式：极化方式：极化方式是卫星转发器下行的时候载波的偏振方向，作用是提高同频载波的利用率。常见的QPSK计划方式有垂直极化和水平极化，椭圆极化基本上不用于民用了。其他参数：其他参数：LNB本振频率LNB出厂时候的本振频率设定，跟使用波段和具体LNB有关22K开关控制天线切换，应用在使用了22K切换开关的场合13/18V切换控制天线LNB的极化切换，应用在双极化方式的天线DiSEqC控制天线的转动，仰角，馈源切换等多项参数，使用22K载波传输，应用在LNB端有DiSEqC的设备场合内编码方式（Inner decoder）Viterbi decoder with punctured codes 1/2,2/3,3/4,5/6,6/7 and 7/8，信道解调芯片自动判别 2021/7/23183.2 DVB-C应用系统3.2.1应用例子QAM调制器复用器各种数字节目源频道分配器有线电视网家用电视C解码器2021/7/23193.2 DVB-C应用系统3.2.2简单原理有线信道的特点是:信噪比高、频带资源窄、存在回波和非线性失真。DVB-C采用带宽窄、频带利用率高、抗干扰能力较强的调制方式。同时,由于信道信噪比高,误码率较低,纠错能力要求不很高。因此,DVB-C的信道部分采用RS码和卷积码交织技术,正交幅度调制(QAM)。QAM可以说是QPSK的复杂化模型，当调制信号的相位和幅度都产生变化时候，就形成了相位星座图。2021/7/23203.2 DVB-C应用系统 3.2.3参数介绍载波频率：载波频率：载波频率是使用传统模拟电视的频道资源的频率，传统模拟电视由51858MHz，每个频道的频率固定。一般数字电视使用较高的频段，避开大部分模拟VSB信号的邻频干扰。符号率：符号率：由于QAM方式的不同，每符号携带的比特数目不一样，QAM方式越大，同样符号率的码流码率就越高，但是相应的内编码（punctured codes）率就越低。QAM方式：方式：有16、32、64、128、256QAM方式，常用64QAM方式，符号率在6M7M之间。内编码方式（内编码方式（Inner decoder）：）：Viterbi decoder with punctured codes 1/2,2/3,3/4,5/6,6/7 and 7/8，信道解调芯片自动判别2021/7/23213.3 DVB-T应用系统3.3.1应用例子发射塔发射机手持PDA设备接收电视机车载接收复用器各种数字节目源DVBT调制器单频网路（SFNs）或者复合频率网络（MFNs）2021/7/23223.3 DVB-T应用系统 3.3.2简单原理地面广播的特点是:地形复杂、存在时变衰落和存在多径干扰、信噪比较低。DVB-T采用前向纠错(FEC)(包括内码交织、内码Viterbi编码、外码交织、外码RS编码)和能有效消除多径干扰的正交频分复用技术(COFDM)和格雷码映射4/16/64QAM调制等进行信道处理。然后在原来用于模拟的6MHZ、7MHZ和8MHZ的频带内发送数字电视节目。DVB-T发送的比特率是可变的。例如：在6MHZ频带可在3.723.8Mbit/s比特率之间进行选择;在8MHZ频带可在4.931.7Mbit/s比特率之间进行选择。以适应不同的接收环境、如移动接收应适当降低发送的码率。2021/7/23233.3 DVB-T应用系统 3.3.3参数介绍载波频率：载波频率：载波频率是使用传统模拟电视的频道资源的频率，DVBT一般由470860MHz，每个频道的频率固定。使用高频段避开大部分模拟VSB信号的邻频干扰。带宽模式：带宽模式：有三种带宽模式，分别时6MHz、7MHz和8MHzIFFT模式：模式：DVBT有两种IFFT模式，分别时2K模式和8K模式，表示子载波数目，一般移动接收使用2K模式，固定接收使用8K模式，IFFT模式有信道解调芯片自动识别载波调制方式：载波调制方式：在每个子载波上面分别有QPSK，16QAM和64QAM方式，可以由芯片自动识别内编码方式（内编码方式（Inner decoder）也叫FEC模式，Viterbi decoder with punctured codes 1/2,2/3,3/4,5/6,6/7 and 7/8，信道解调芯片自动判别保护间隔设定：保护间隔设定：有四种保护间隔参数，分别是1/32,1/16,1/8,1/4个符号周期