安杰 甘肅省廣播電影電視總臺微波傳輸中心工程師

WU2009 DVB ENCODER(編碼器) 的組成及工作原理探討

安杰 甘肅省廣播電影電視總臺微波傳輸中心工程師

主要介紹了該編碼器的組成、工作原理及主要技術引用。

視/音頻的A/D轉換；MPEG-2編碼壓縮；ES流打包；擾碼；RS碼編碼；卷積交織；卷積碼—刪除型卷積碼編碼；反向分復接器；FEC前向糾錯；HDB3碼

1、組成

WU2009電視編碼器主要由圖像層、編碼壓縮層、系統(tǒng)復用層、傳輸復用層、傳輸層，即FEC前向糾錯控制層（信道編碼）、輸出接口層、顯示控制層、AC220V輸入的電源模塊等組成。

（1）圖像層：完成視/音頻信號的A/D轉換；

（2）編碼壓縮層：完成視/音頻信號的編碼壓縮和數(shù)據(jù)碼流的分組即打包；

（3）系統(tǒng)復用層：完成各種數(shù)據(jù)包的復用及調整。

（4）傳輸復用層：完成三個節(jié)目信號的復用及調整。

（5）傳輸層：完成FEC前向糾錯控制編碼，即信道編碼；

（6）輸出接口層：完成把串行的加有糾錯碼的TS傳輸流經(jīng)三元碼HDB3碼型變換成9路標準的E1（2Mb）接口，DB3×25針的3×SPI、3×ASI并行輸出口。

（7）顯示控制層：完成LCD顯示、鍵盤操作控制及初始化系統(tǒng).

2、工作原理

WU2009電視編碼器，同時能對三套電視的模擬/數(shù)字視/音頻信號進行編碼壓縮，F(xiàn)EC前向糾錯編碼的數(shù)字傳輸。每一套電視的模擬/數(shù)字視/音頻信號經(jīng)過各自的A/D轉換，MPEG-2編碼壓縮，視/音頻基本流ES打包、系統(tǒng)層復用后，三套數(shù)字電視的188包結構的數(shù)據(jù)碼流即節(jié)目流，又經(jīng)傳輸復用成一路564包結構的總傳輸流TS，又經(jīng)過擾碼，在加入糾錯碼（加入監(jiān)督碼元及加入校驗碼元）即TS流經(jīng)過FEC前向糾錯控制（信道編碼）的具有極強糾較短突發(fā)差錯的長RS碼編碼后，又進行交織碼編碼（卷積交織），將TS碼流中串有較長突發(fā)差錯離散成若干個獨立、不相關的隨機差錯，在糾隨機差錯的卷積碼編碼器后，為了提高編碼效率，又經(jīng)刪除型卷積編碼器，刪除卷積碼中某些特定位置上的符號，而輸出了用刪除型卷積碼編碼的傳輸流TS。這時，加有糾錯碼的TS流變?yōu)?12包的TS流。該TS傳輸流又經(jīng)編碼器內(nèi)置的E1反向分復接器，能夠將編碼器輸出的612包結構的TS流轉化為G·703標準的9個E1（2Mb）接口。如編碼器輸出的經(jīng)過FEC信道編碼后，加有糾錯碼的612包結構的TS傳輸流，數(shù)碼率為12/18/24Mbps，則通過E1反向分復接器后分別轉換為6/9/12個符合ITU-G·703標準的E1（2Mb）接口。該編碼器的輸出接口為9個2Mb的E1接口和3個25針的SPI接口，其他3×8M/HDB3、3×34M/HDB3、3×45M/HDB3接口為選件。

總之，WU2009 DVB 編碼器能同時對3套電視節(jié)目的3個數(shù)據(jù)流進行編碼傳輸。它的編碼壓縮、FEC前向糾錯控制方式完全遵循MPEG2/DVBS的傳輸標準，它也有3組DB25針SPI的RS232數(shù)據(jù)輸出接口，可以和計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遙控。它提供的9個E1（2Mb）接口能夠與SMART復接器的9個E1（2Mb）接口實現(xiàn)無障礙的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了它與45MB/S數(shù)字微波系統(tǒng)的通連。

3、WU2009 DVB編碼器的主要技術引用

（1）、編碼器視/音頻的編碼壓縮、系統(tǒng)復用、傳輸復用均采用MPEG-2編碼壓縮標準，圖像質量很好。

（2）、編碼器采用擾碼器進行對TS復合信號進行擾碼，使“0”、“1”等概傳輸，便于收端提取時鐘同步信號。

（3）、編碼器采用FEC前向糾錯控制（信道編碼）技術，符合DVB-S的糾錯控制標準，是將RS內(nèi)碼編碼、卷積交織技術、卷積碼編碼—刪除型卷積碼編碼的內(nèi)碼編碼結合起來的FEC前向糾錯控制技術，糾錯能力很強。

其中，長RS碼是糾錯碼流中存在較短突發(fā)錯誤的外碼，具有很強的糾錯能力；而卷積交織是對抗較長突發(fā)錯誤的級聯(lián)碼，它將碼流中混有較長的突發(fā)錯誤，以時間分集法分散成各個獨立的、不相關的、隨機差錯，然后，用糾隨機差錯的卷積碼—刪除型卷積碼去糾錯。卷積碼—刪除型卷積碼是糾隨機差錯的內(nèi)碼。

（4）、為了提高信道卷積碼編碼的效率，引入了刪除型卷積碼。即將卷積編碼器輸出的卷積碼的某些特定位置上的“符號”刪除后形成的一種編碼方式。

（5）、采用帶有破壞點“V”的取代節(jié)000V或者B00V的三元碼HDB3碼作為數(shù)據(jù)信號TS流的傳輸碼型時，提高了數(shù)字信號的傳輸效率，在收端易提取時鐘同步信號，易于檢錯，無直流分量。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.038

安杰，男、大專學歷，甘肅省廣播電影電視總臺微波傳輸中心工程師。