SDH 傳輸技術(shù)運(yùn)用于廣播電視信號傳輸?shù)姆治?/h1>
2023-12-06 09:27:58◎王杰
傳播力研究 2023年31期
◎王 杰
(貴州省廣播電視技術(shù)中心，貴州 貴陽 550001)
由于新時代發(fā)展速度加快，科學(xué)技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，而且技術(shù)水平不斷提高，在這其中發(fā)展較快的一個技術(shù)就是SDH 技術(shù)。各種新技術(shù)在廣播電視傳輸設(shè)備中獲得了廣泛運(yùn)用，特別是對改進(jìn)圖像的清晰度、圖像傳遞質(zhì)量、增加電視節(jié)目套數(shù)等方面發(fā)揮著重要作用[1]。當(dāng)今光纖、衛(wèi)星等領(lǐng)域統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)用了SDH 技術(shù)傳輸體制，該傳輸速率高，促使傳統(tǒng)廣播電視信號傳輸緩慢的情況得以改變，大大增強(qiáng)了傳輸效率。故而，下面對廣播電視信號傳輸運(yùn)用SDH 技術(shù)展開了論述。
一、SDH技術(shù)概述
(一)SDH 時代背景
SDH 傳輸概念并非是當(dāng)今時代才出現(xiàn)的，其誕生可以追溯至20 世紀(jì)80 年代，創(chuàng)始者為美國貝爾通信研究所人員，也被人們稱之為同步網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上，這是經(jīng)過全套分等級標(biāo)準(zhǔn)傳輸結(jié)構(gòu)創(chuàng)立起來的，適合使用在類型多元化的經(jīng)適配處理的凈負(fù)荷，也就是完了節(jié)點(diǎn)接口比特流中運(yùn)用在電信業(yè)務(wù)的那一部分，在各種物理媒質(zhì)中傳輸[2]。這一標(biāo)準(zhǔn)在20 世紀(jì)80 年代初發(fā)展成了美國數(shù)字體系的最新標(biāo)準(zhǔn)。在發(fā)展過程中，相關(guān)研究者讓SDH 發(fā)展成同時適合使用在微波、光纖燈通信技術(shù)體制當(dāng)中。
(二)SDH 技術(shù)基本構(gòu)成
SDH 的英文全稱就是Synchronous Digital Hierachy，中文名稱被稱之為同步數(shù)字體系。這是一種傳輸數(shù)字通信技術(shù)，可以提高傳輸效率，增強(qiáng)傳輸工作質(zhì)量。在SDH 傳輸網(wǎng)內(nèi)，主要是以相關(guān)網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)建而成，在各種物理媒質(zhì)中同步傳遞信息，結(jié)合了多種功能，比如復(fù)接功能、傳輸功能等，能統(tǒng)一進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和操作，是系統(tǒng)化的信息網(wǎng)絡(luò)。除此以外，SDH 技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、動態(tài)維護(hù)等，促使網(wǎng)絡(luò)資源不會出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象，提高資源利用率。
SDH 有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NNI，如此促使過去復(fù)雜的信號變得更加簡單化，促使信號互通和傳輸、復(fù)用等過程越來越簡單。同時，其還有非常標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)登記。N 等于1、4、6 的時候，基本模塊就是STM-1、STM-4、STM6，其傳輸速率，如表1 所示。并且，其有塊狀幀結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行多種開銷比特，把其合理使用在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維當(dāng)中。而網(wǎng)絡(luò)單元為同步、分插復(fù)用器等。
表1 SDH 傳輸模塊傳輸速率
在SDH 傳輸技術(shù)當(dāng)中，比較關(guān)鍵的就是網(wǎng)絡(luò)單元，也就是終端、分插復(fù)用器。本次針對STM-1 來說，終端復(fù)用器關(guān)鍵工作就在于把低速支路信號與155Mb/s 電信號加以整合，繼而經(jīng)過GM1，也就是人們常提到的符號反轉(zhuǎn)碼變換后進(jìn)去到微波傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，該逆程反之。分插復(fù)用器，簡言之，即為把同步復(fù)用、數(shù)字交叉鏈接相融，具有很強(qiáng)的分插任意支路信號的能力，有著相當(dāng)高的靈活性。經(jīng)過不同網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成不同形式，比方說環(huán)型網(wǎng)、線型應(yīng)用等。
二、傳輸基本原理
SDH 傳輸技術(shù)中比較重要的一部分就是塊狀幀結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)是通過縱橫向列字節(jié)構(gòu)建而成的，各個字節(jié)均有8b。全幀結(jié)構(gòu)組成部分有三個，即為段開銷區(qū)、管理單元指針、凈負(fù)荷區(qū)，其中，前者用在確保網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行，可以做好網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理工作，確保信息傳輸有效性；管理單元指針，即為合理運(yùn)用于指示凈負(fù)荷區(qū)的信息第一字節(jié)在同步傳輸幀中的位置，如此利于接收時可以快速分離凈負(fù)荷[3]。凈負(fù)荷區(qū)主要是用于儲存用在信息業(yè)務(wù)的比熱，還有少數(shù)的是在通道管理的通道開銷字節(jié)里面運(yùn)用。SDH 幀傳輸?shù)臅r候，其秩序需要嚴(yán)格遵從從小到大的原則進(jìn)行，將其排列成串型碼流按照秩序一一展開。各幀傳輸125s，每秒可以傳輸8 000 幀。就以STM-1 而言，每幀傳輸比特19 440b，如此一來可以充分了解到SDH 同步傳輸模塊中各個傳輸模塊的傳輸速率。
從事該行業(yè)的人均已經(jīng)了解到，各種業(yè)務(wù)信號進(jìn)去到SDH 幀結(jié)構(gòu)，統(tǒng)統(tǒng)需要經(jīng)過不同的階段，也就是映射、定位、復(fù)用階段[4]。在這里面，映射階段就是把不同傳輸速率信號用碼速加以調(diào)整，繼而放置于有關(guān)容器之中，且增加通道開銷POH 組成虛容器。定位就是指把幀相位不相同的信息整理在支路單元、管理單元，經(jīng)過支路單元指針、管理單元指針方可實(shí)現(xiàn)。復(fù)用就是把低階通道層信號以碼速調(diào)整以后進(jìn)入高階，或者是把高階通道信號以碼速調(diào)整進(jìn)入復(fù)用層。將139.264Mb/s 信號至STM-1 構(gòu)成而言，這幾個步驟即為：139.264Mb/s 信號先步入標(biāo)準(zhǔn)容器，經(jīng)過合理調(diào)整速率輸出有關(guān)數(shù)字信號，最后進(jìn)去到虛擬容器當(dāng)中；增加通道開銷后輸出信號；在管理單元里面添加管理單元指針，輸出有關(guān)信號。
三、傳輸特征分析
SDH 電信傳輸使用了同步復(fù)用法、映射結(jié)構(gòu)，能夠使用軟件實(shí)現(xiàn)高階信號和低階支路信號二者之間的一步復(fù)用，上下業(yè)務(wù)開展起來比較容易，有效簡化了交叉連接設(shè)備。
SDH 傳輸技術(shù)有著不一樣的傳輸特征，其詳細(xì)體現(xiàn)在如下方面：
第一，該種傳輸技術(shù)采取了同步復(fù)用法，以及有關(guān)映射結(jié)構(gòu)，可以用軟件達(dá)到一步復(fù)用的目的，即高階和低階信號一步復(fù)用，上下業(yè)務(wù)要想順利開展是輕而易舉的，同時還有效簡化了有關(guān)交叉連接設(shè)施設(shè)備。
第二，將不同地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)加以統(tǒng)一化，促使從前想都不敢想的國際電信互通變成了一種可能性，而且可以在一定時間段內(nèi)得以實(shí)現(xiàn)。
第三，SDH 傳輸技術(shù)可以和PDH 相結(jié)合起來，能容納不同的業(yè)務(wù)信號。
第四，SDH 傳輸技術(shù)可以全面統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，促使每個廠商的產(chǎn)品直接互通，不同的傳輸媒質(zhì)均可以直接連接，組網(wǎng)十分便捷。
第五，SDH 傳輸技術(shù)在進(jìn)行信息傳輸?shù)臅r候，并非是隱秘的，相反其是透明的、公開化的。
第六，SDH 傳輸技術(shù)幀結(jié)構(gòu)有諸多開銷比特，可以加速網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理能力。
四、廣播電視信號傳輸現(xiàn)狀
首先，維護(hù)較差，應(yīng)用不到位?，F(xiàn)階段，部分廣播電視臺對于信號傳輸缺乏一定的關(guān)注度，尤其是采買者以及監(jiān)察工作者未能做好自己的工作，繼而有偷工減料的行為，直接影響到了信號傳輸穩(wěn)定性以及全面性，造成信號在傳輸時常常受到波動，大大影響到了觀眾的觀影體驗(yàn)感。設(shè)備維修工作人員在信號傳輸設(shè)備維修過程中，不夠仔細(xì)，未能嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)要求或規(guī)定維護(hù)和檢修設(shè)備，甚至由于使用設(shè)備不到位導(dǎo)致設(shè)備使用年限減短，不能確保廣播電視有效傳播[5]。再者，被地區(qū)所限，各地區(qū)轉(zhuǎn)播技術(shù)良莠不齊，尤其是經(jīng)濟(jì)滯后地區(qū)信號傳輸技術(shù)十分滯后，大大影響到了廣播電視信號的有效傳輸，經(jīng)常導(dǎo)致觀眾對廣播電視節(jié)目的不滿，嚴(yán)重者還會投訴。
其次，被外部環(huán)境影響較大。廣播電視傳輸技術(shù)被自然界影響，信號傳輸設(shè)備以及接收設(shè)備和廣播身為媒介，居民運(yùn)用的接收設(shè)備大部分暴露于室外，假設(shè)遭遇惡劣氣候情況，比如，大風(fēng)、雷陣雨天氣等，其暴露于自然環(huán)境中的接收器就會被環(huán)境影響，使電視信號消失，從而直接影響到觀眾的觀影體驗(yàn)。該種自然因素是無法避免的，而且是隨機(jī)性的。所以，廣播電視信號傳輸過程中，會有各種情況發(fā)生。傳統(tǒng)廣播電視傳輸很多運(yùn)用了衛(wèi)星信號傳輸技術(shù)，雖然現(xiàn)階段已經(jīng)具備的衛(wèi)星數(shù)量較多，不過不一樣的衛(wèi)星產(chǎn)生的作用有所差別，在傳播衛(wèi)星信號過程中，必須要衛(wèi)星和廣播電視傳輸設(shè)備加以交互，然后由衛(wèi)星把信息放還給接收設(shè)備，伴隨衛(wèi)星持續(xù)更新?lián)Q代，衛(wèi)星發(fā)射信號有很大幾率會被新的頻段信號覆蓋，從而導(dǎo)致信號中斷，對廣播電視信號交互毫無益處，同時也造成信號不能有效傳輸，致使廣電信號傳輸發(fā)展受阻[6]。
五、SDH技術(shù)的運(yùn)用
(一)信號來源
廣播電視信號來源通常就是經(jīng)過衛(wèi)星接收有關(guān)數(shù)字節(jié)目，或者是經(jīng)過我國廣播電視SDH 干線網(wǎng)絡(luò)傳遞至前端的數(shù)字節(jié)目，又或者是本地節(jié)目源的模擬視音頻信號。
(二)信號傳輸以前的處理
在廣電信號傳輸過程中運(yùn)用SDH 技術(shù)，理應(yīng)先做好信號傳輸數(shù)字化處理工作，處理工作需要分成不同的步驟，比方說、量化、取樣等。取樣即為經(jīng)過取樣頻率抽取輸入信號瞬時幅度值；量化即將幅度變化中的無窮多個值用有限多個值加以渠道，加強(qiáng)幅度值離散[7]。視頻信號數(shù)據(jù)關(guān)鍵是經(jīng)過縮減圖像像素之間的有關(guān)性，實(shí)現(xiàn)壓縮圖像的目標(biāo)，也就是把畫面里面反復(fù)出現(xiàn)、相對靜止的冗余信號進(jìn)行有效壓縮，僅僅傳遞畫面里面靈活變化的活動部分。該優(yōu)勢在于可以大大縮減視頻信號數(shù)碼率，也就是有效削弱了對傳輸容量的要求。
國內(nèi)電視使用PAL 制式，亮度信號Y，色差信號R-Y，B-Y 的取樣頻率分別為13.5 和6.75MHz。這些取樣信號使用了8b 進(jìn)行量化，如此一來，傳輸碼率就是216Mbps，對傳輸速率是STM-16 的SDH 設(shè)備來說，僅可以傳輸8 路視頻信號。如果要實(shí)現(xiàn)廣播電視信號大節(jié)目量傳輸，就需要合理處理壓縮編碼。發(fā)展到如今，多半運(yùn)用MPEG-2 壓縮技術(shù)，可以把信號進(jìn)行壓縮，壓縮至1.5Mbps，這樣一來就可以增加廣電節(jié)目套數(shù)。數(shù)據(jù)壓縮不到位體現(xiàn)在現(xiàn)階段壓縮信息量較大的圖像，因?yàn)樾枰饤壱徊糠謭D像信息，尤其是壓縮至2Mbps 以下的過程中，圖像馬賽克效應(yīng)十分顯著，圖像在壓縮編碼以后，各個數(shù)碼對前后圖像均有很大的影響。假設(shè)傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的數(shù)碼，那么接收端還原的圖像就會被直接影響到。音頻信號數(shù)據(jù)壓縮與視頻信號相同，在時域信息以及頻域信息當(dāng)中，均有信息冗余的情況。人的耳朵對于信號的頻率、幅度以及時間的分辨率并非無限制的，故而只要是人的耳朵不能感受到的成分，就是不相干的部分，需要及時去除、不進(jìn)行編碼與傳輸，如此削弱了數(shù)字音頻信號數(shù)碼率[8]。
接下來，經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮視音頻基本碼流，于編碼器內(nèi)通過打包處理輸出有包頭的視音頻基本碼流，然后經(jīng)過傳輸復(fù)用與打包，輸出包頭傳輸碼流，此被人們稱之為TS 碼流，也就是可以經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)ASI 接口和別的設(shè)備互相連接。以上各路編碼器輸出TS 碼流只是單節(jié)目流，假設(shè)需要多節(jié)目碼流，可以把多種來源不一的，比如MPEG-2 編碼器輸出的單節(jié)目碼流通過再復(fù)用器把數(shù)據(jù)復(fù)習(xí)接位一路多節(jié)目碼流；與此同時，復(fù)用器可以對輸入的MPTS 加以全面分析，挑選里面的1 路或者是多路TS 碼流展開復(fù)用。
(三)實(shí)際應(yīng)用
廣播電視信號在SDH 網(wǎng)絡(luò)中傳輸常用的傳輸速率就是44.763Mbps DS3 接口，如此一來，必須要將滿足MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的單路編碼器輸出MPEG-2 多節(jié)目碼流與SDH 設(shè)備傳輸速率是44.763Mbps 的DS3 接口連接在一起，不過因?yàn)榫幋a器或者是再復(fù)用器輸出接口是ASI，與SDH 設(shè)備DS3 接口要求不相符。與此同時，兩者碼流格式不同，所以必須要在兩者之間添加合適的網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)絡(luò)適配器輸入接口是ASI，輸出接口是DS3，適配器TX 將ASI 信號變成DS3 信號，這樣才有利于在SDH 網(wǎng)絡(luò)上傳輸；適配器RX 將DS3 信號變成ASI 信號，是從SDH 網(wǎng)絡(luò)上取的信號，有利于在本地HFC 網(wǎng)上給最終用戶進(jìn)行傳輸。在干線傳輸過程中，上SDH 適配器需要和下SDH 適配器搭配使用，即需要采取相同一家的適配器。通過適配以后的TS 碼流，可以經(jīng)過SDH設(shè)備傳輸率是44.763Mbps 的DS3 接口，接著經(jīng)過SDH 映射與復(fù)用，最后可以構(gòu)成STM-1 信號。
廣播電視信號儲存于SDH 幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷之中，故而，轉(zhuǎn)變成SDH 形式的廣播電視信號，可以經(jīng)過不同物理媒質(zhì)有效傳輸。
倘若使用數(shù)字電視播出方案，可以把適配器輸出TS 碼流，通過數(shù)字調(diào)制器變成對應(yīng)的頻道，用戶在家內(nèi)就可以使用機(jī)頂盒，就是STB 接收數(shù)字電視，也就是可以在傳統(tǒng)MHz 帶寬的頻道中傳輸8 套數(shù)字電視節(jié)目。如此一來，就可以提升頻譜利用率。
六、結(jié)語
綜上所述，SDH 是一種全新的傳輸技術(shù)，有一定的傳輸容量，傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸質(zhì)量佳，有著相當(dāng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能以及自愈性，其運(yùn)用碼流再生，讓噪音持續(xù)增加，同時還是用了前向糾錯技術(shù)，確保了信號質(zhì)量不變，各廠家SDH 設(shè)備可以彼此兼容，容易優(yōu)化升級擴(kuò)容，而且有傳輸綜合業(yè)務(wù)等優(yōu)勢，其各種優(yōu)勢十分適用于廣播電視信號傳輸，所以在傳輸網(wǎng)中運(yùn)用甚廣。這種技術(shù)也可以提供多種業(yè)務(wù)接口，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、圖像有效傳輸，與網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展趨勢相符。除了廣播電視本身的業(yè)務(wù)發(fā)展，也可以提供租賃服務(wù)，增加經(jīng)濟(jì)效益，給有線網(wǎng)絡(luò)提供應(yīng)急保障。
猜你喜歡
分布式碼流實(shí)時監(jiān)控與錄制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)電視技術(shù)(2021年8期)2021-10-21 08:19:48 數(shù)字電視TS碼流協(xié)議簡要分析視聽(2021年8期)2021-08-12 10:53:42 基于分束器與雙向型的光分插復(fù)用器分析研究計(jì)量學(xué)報(bào)(2018年3期)2018-06-22 10:13:22 跨山通信中頻段選擇與傳輸速率的分析黑龍江電力(2017年1期)2017-05-17 04:25:16 數(shù)據(jù)傳輸速率CHIP新電腦(2016年9期)2016-09-21 10:31:09 復(fù)用器與遙控設(shè)備兼容問題探討及解決方案中國科技縱橫(2015年7期)2015-12-01 02:37:02 新一代全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將百倍提升傳輸速率發(fā)明與創(chuàng)新·大科技(2015年9期)2015-05-30 10:48:04 新一代全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將百倍提升傳輸速率發(fā)明與創(chuàng)新(2015年33期)2015-02-27 10:40:01 一種比較ASN.1碼流差異的方法電子技術(shù)與軟件工程(2014年20期)2014-11-19 09:55:45 基于梯度的CCSDS壓縮碼流控制算法研究電視技術(shù)(2014年19期)2014-03-11 15:37:52
◎王 杰
(貴州省廣播電視技術(shù)中心，貴州 貴陽 550001)
由于新時代發(fā)展速度加快，科學(xué)技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，而且技術(shù)水平不斷提高，在這其中發(fā)展較快的一個技術(shù)就是SDH 技術(shù)。各種新技術(shù)在廣播電視傳輸設(shè)備中獲得了廣泛運(yùn)用，特別是對改進(jìn)圖像的清晰度、圖像傳遞質(zhì)量、增加電視節(jié)目套數(shù)等方面發(fā)揮著重要作用[1]。當(dāng)今光纖、衛(wèi)星等領(lǐng)域統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)用了SDH 技術(shù)傳輸體制，該傳輸速率高，促使傳統(tǒng)廣播電視信號傳輸緩慢的情況得以改變，大大增強(qiáng)了傳輸效率。故而，下面對廣播電視信號傳輸運(yùn)用SDH 技術(shù)展開了論述。
一、SDH技術(shù)概述
(一)SDH 時代背景
SDH 傳輸概念并非是當(dāng)今時代才出現(xiàn)的，其誕生可以追溯至20 世紀(jì)80 年代，創(chuàng)始者為美國貝爾通信研究所人員，也被人們稱之為同步網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上，這是經(jīng)過全套分等級標(biāo)準(zhǔn)傳輸結(jié)構(gòu)創(chuàng)立起來的，適合使用在類型多元化的經(jīng)適配處理的凈負(fù)荷，也就是完了節(jié)點(diǎn)接口比特流中運(yùn)用在電信業(yè)務(wù)的那一部分，在各種物理媒質(zhì)中傳輸[2]。這一標(biāo)準(zhǔn)在20 世紀(jì)80 年代初發(fā)展成了美國數(shù)字體系的最新標(biāo)準(zhǔn)。在發(fā)展過程中，相關(guān)研究者讓SDH 發(fā)展成同時適合使用在微波、光纖燈通信技術(shù)體制當(dāng)中。
(二)SDH 技術(shù)基本構(gòu)成
SDH 的英文全稱就是Synchronous Digital Hierachy，中文名稱被稱之為同步數(shù)字體系。這是一種傳輸數(shù)字通信技術(shù)，可以提高傳輸效率，增強(qiáng)傳輸工作質(zhì)量。在SDH 傳輸網(wǎng)內(nèi)，主要是以相關(guān)網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)建而成，在各種物理媒質(zhì)中同步傳遞信息，結(jié)合了多種功能，比如復(fù)接功能、傳輸功能等，能統(tǒng)一進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和操作，是系統(tǒng)化的信息網(wǎng)絡(luò)。除此以外，SDH 技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、動態(tài)維護(hù)等，促使網(wǎng)絡(luò)資源不會出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象，提高資源利用率。
SDH 有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)NNI，如此促使過去復(fù)雜的信號變得更加簡單化，促使信號互通和傳輸、復(fù)用等過程越來越簡單。同時，其還有非常標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)登記。N 等于1、4、6 的時候，基本模塊就是STM-1、STM-4、STM6，其傳輸速率，如表1 所示。并且，其有塊狀幀結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行多種開銷比特，把其合理使用在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維當(dāng)中。而網(wǎng)絡(luò)單元為同步、分插復(fù)用器等。
表1 SDH 傳輸模塊傳輸速率
在SDH 傳輸技術(shù)當(dāng)中，比較關(guān)鍵的就是網(wǎng)絡(luò)單元，也就是終端、分插復(fù)用器。本次針對STM-1 來說，終端復(fù)用器關(guān)鍵工作就在于把低速支路信號與155Mb/s 電信號加以整合，繼而經(jīng)過GM1，也就是人們常提到的符號反轉(zhuǎn)碼變換后進(jìn)去到微波傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，該逆程反之。分插復(fù)用器，簡言之，即為把同步復(fù)用、數(shù)字交叉鏈接相融，具有很強(qiáng)的分插任意支路信號的能力，有著相當(dāng)高的靈活性。經(jīng)過不同網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成不同形式，比方說環(huán)型網(wǎng)、線型應(yīng)用等。
二、傳輸基本原理
SDH 傳輸技術(shù)中比較重要的一部分就是塊狀幀結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)是通過縱橫向列字節(jié)構(gòu)建而成的，各個字節(jié)均有8b。全幀結(jié)構(gòu)組成部分有三個，即為段開銷區(qū)、管理單元指針、凈負(fù)荷區(qū)，其中，前者用在確保網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行，可以做好網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理工作，確保信息傳輸有效性；管理單元指針，即為合理運(yùn)用于指示凈負(fù)荷區(qū)的信息第一字節(jié)在同步傳輸幀中的位置，如此利于接收時可以快速分離凈負(fù)荷[3]。凈負(fù)荷區(qū)主要是用于儲存用在信息業(yè)務(wù)的比熱，還有少數(shù)的是在通道管理的通道開銷字節(jié)里面運(yùn)用。SDH 幀傳輸?shù)臅r候，其秩序需要嚴(yán)格遵從從小到大的原則進(jìn)行，將其排列成串型碼流按照秩序一一展開。各幀傳輸125s，每秒可以傳輸8 000 幀。就以STM-1 而言，每幀傳輸比特19 440b，如此一來可以充分了解到SDH 同步傳輸模塊中各個傳輸模塊的傳輸速率。
從事該行業(yè)的人均已經(jīng)了解到，各種業(yè)務(wù)信號進(jìn)去到SDH 幀結(jié)構(gòu)，統(tǒng)統(tǒng)需要經(jīng)過不同的階段，也就是映射、定位、復(fù)用階段[4]。在這里面，映射階段就是把不同傳輸速率信號用碼速加以調(diào)整，繼而放置于有關(guān)容器之中，且增加通道開銷POH 組成虛容器。定位就是指把幀相位不相同的信息整理在支路單元、管理單元，經(jīng)過支路單元指針、管理單元指針方可實(shí)現(xiàn)。復(fù)用就是把低階通道層信號以碼速調(diào)整以后進(jìn)入高階，或者是把高階通道信號以碼速調(diào)整進(jìn)入復(fù)用層。將139.264Mb/s 信號至STM-1 構(gòu)成而言，這幾個步驟即為：139.264Mb/s 信號先步入標(biāo)準(zhǔn)容器，經(jīng)過合理調(diào)整速率輸出有關(guān)數(shù)字信號，最后進(jìn)去到虛擬容器當(dāng)中；增加通道開銷后輸出信號；在管理單元里面添加管理單元指針，輸出有關(guān)信號。
三、傳輸特征分析
SDH 電信傳輸使用了同步復(fù)用法、映射結(jié)構(gòu)，能夠使用軟件實(shí)現(xiàn)高階信號和低階支路信號二者之間的一步復(fù)用，上下業(yè)務(wù)開展起來比較容易，有效簡化了交叉連接設(shè)備。
SDH 傳輸技術(shù)有著不一樣的傳輸特征，其詳細(xì)體現(xiàn)在如下方面：
第一，該種傳輸技術(shù)采取了同步復(fù)用法，以及有關(guān)映射結(jié)構(gòu)，可以用軟件達(dá)到一步復(fù)用的目的，即高階和低階信號一步復(fù)用，上下業(yè)務(wù)要想順利開展是輕而易舉的，同時還有效簡化了有關(guān)交叉連接設(shè)施設(shè)備。
第二，將不同地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)加以統(tǒng)一化，促使從前想都不敢想的國際電信互通變成了一種可能性，而且可以在一定時間段內(nèi)得以實(shí)現(xiàn)。
第三，SDH 傳輸技術(shù)可以和PDH 相結(jié)合起來，能容納不同的業(yè)務(wù)信號。
第四，SDH 傳輸技術(shù)可以全面統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，促使每個廠商的產(chǎn)品直接互通，不同的傳輸媒質(zhì)均可以直接連接，組網(wǎng)十分便捷。
第五，SDH 傳輸技術(shù)在進(jìn)行信息傳輸?shù)臅r候，并非是隱秘的，相反其是透明的、公開化的。
第六，SDH 傳輸技術(shù)幀結(jié)構(gòu)有諸多開銷比特，可以加速網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理能力。
四、廣播電視信號傳輸現(xiàn)狀
首先，維護(hù)較差，應(yīng)用不到位?，F(xiàn)階段，部分廣播電視臺對于信號傳輸缺乏一定的關(guān)注度，尤其是采買者以及監(jiān)察工作者未能做好自己的工作，繼而有偷工減料的行為，直接影響到了信號傳輸穩(wěn)定性以及全面性，造成信號在傳輸時常常受到波動，大大影響到了觀眾的觀影體驗(yàn)感。設(shè)備維修工作人員在信號傳輸設(shè)備維修過程中，不夠仔細(xì)，未能嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)要求或規(guī)定維護(hù)和檢修設(shè)備，甚至由于使用設(shè)備不到位導(dǎo)致設(shè)備使用年限減短，不能確保廣播電視有效傳播[5]。再者，被地區(qū)所限，各地區(qū)轉(zhuǎn)播技術(shù)良莠不齊，尤其是經(jīng)濟(jì)滯后地區(qū)信號傳輸技術(shù)十分滯后，大大影響到了廣播電視信號的有效傳輸，經(jīng)常導(dǎo)致觀眾對廣播電視節(jié)目的不滿，嚴(yán)重者還會投訴。
其次，被外部環(huán)境影響較大。廣播電視傳輸技術(shù)被自然界影響，信號傳輸設(shè)備以及接收設(shè)備和廣播身為媒介，居民運(yùn)用的接收設(shè)備大部分暴露于室外，假設(shè)遭遇惡劣氣候情況，比如，大風(fēng)、雷陣雨天氣等，其暴露于自然環(huán)境中的接收器就會被環(huán)境影響，使電視信號消失，從而直接影響到觀眾的觀影體驗(yàn)。該種自然因素是無法避免的，而且是隨機(jī)性的。所以，廣播電視信號傳輸過程中，會有各種情況發(fā)生。傳統(tǒng)廣播電視傳輸很多運(yùn)用了衛(wèi)星信號傳輸技術(shù)，雖然現(xiàn)階段已經(jīng)具備的衛(wèi)星數(shù)量較多，不過不一樣的衛(wèi)星產(chǎn)生的作用有所差別，在傳播衛(wèi)星信號過程中，必須要衛(wèi)星和廣播電視傳輸設(shè)備加以交互，然后由衛(wèi)星把信息放還給接收設(shè)備，伴隨衛(wèi)星持續(xù)更新?lián)Q代，衛(wèi)星發(fā)射信號有很大幾率會被新的頻段信號覆蓋，從而導(dǎo)致信號中斷，對廣播電視信號交互毫無益處，同時也造成信號不能有效傳輸，致使廣電信號傳輸發(fā)展受阻[6]。
五、SDH技術(shù)的運(yùn)用
(一)信號來源
廣播電視信號來源通常就是經(jīng)過衛(wèi)星接收有關(guān)數(shù)字節(jié)目，或者是經(jīng)過我國廣播電視SDH 干線網(wǎng)絡(luò)傳遞至前端的數(shù)字節(jié)目，又或者是本地節(jié)目源的模擬視音頻信號。
(二)信號傳輸以前的處理
在廣電信號傳輸過程中運(yùn)用SDH 技術(shù)，理應(yīng)先做好信號傳輸數(shù)字化處理工作，處理工作需要分成不同的步驟，比方說、量化、取樣等。取樣即為經(jīng)過取樣頻率抽取輸入信號瞬時幅度值；量化即將幅度變化中的無窮多個值用有限多個值加以渠道，加強(qiáng)幅度值離散[7]。視頻信號數(shù)據(jù)關(guān)鍵是經(jīng)過縮減圖像像素之間的有關(guān)性，實(shí)現(xiàn)壓縮圖像的目標(biāo)，也就是把畫面里面反復(fù)出現(xiàn)、相對靜止的冗余信號進(jìn)行有效壓縮，僅僅傳遞畫面里面靈活變化的活動部分。該優(yōu)勢在于可以大大縮減視頻信號數(shù)碼率，也就是有效削弱了對傳輸容量的要求。
國內(nèi)電視使用PAL 制式，亮度信號Y，色差信號R-Y，B-Y 的取樣頻率分別為13.5 和6.75MHz。這些取樣信號使用了8b 進(jìn)行量化，如此一來，傳輸碼率就是216Mbps，對傳輸速率是STM-16 的SDH 設(shè)備來說，僅可以傳輸8 路視頻信號。如果要實(shí)現(xiàn)廣播電視信號大節(jié)目量傳輸，就需要合理處理壓縮編碼。發(fā)展到如今，多半運(yùn)用MPEG-2 壓縮技術(shù)，可以把信號進(jìn)行壓縮，壓縮至1.5Mbps，這樣一來就可以增加廣電節(jié)目套數(shù)。數(shù)據(jù)壓縮不到位體現(xiàn)在現(xiàn)階段壓縮信息量較大的圖像，因?yàn)樾枰饤壱徊糠謭D像信息，尤其是壓縮至2Mbps 以下的過程中，圖像馬賽克效應(yīng)十分顯著，圖像在壓縮編碼以后，各個數(shù)碼對前后圖像均有很大的影響。假設(shè)傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的數(shù)碼，那么接收端還原的圖像就會被直接影響到。音頻信號數(shù)據(jù)壓縮與視頻信號相同，在時域信息以及頻域信息當(dāng)中，均有信息冗余的情況。人的耳朵對于信號的頻率、幅度以及時間的分辨率并非無限制的，故而只要是人的耳朵不能感受到的成分，就是不相干的部分，需要及時去除、不進(jìn)行編碼與傳輸，如此削弱了數(shù)字音頻信號數(shù)碼率[8]。
接下來，經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮視音頻基本碼流，于編碼器內(nèi)通過打包處理輸出有包頭的視音頻基本碼流，然后經(jīng)過傳輸復(fù)用與打包，輸出包頭傳輸碼流，此被人們稱之為TS 碼流，也就是可以經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)ASI 接口和別的設(shè)備互相連接。以上各路編碼器輸出TS 碼流只是單節(jié)目流，假設(shè)需要多節(jié)目碼流，可以把多種來源不一的，比如MPEG-2 編碼器輸出的單節(jié)目碼流通過再復(fù)用器把數(shù)據(jù)復(fù)習(xí)接位一路多節(jié)目碼流；與此同時，復(fù)用器可以對輸入的MPTS 加以全面分析，挑選里面的1 路或者是多路TS 碼流展開復(fù)用。
(三)實(shí)際應(yīng)用
廣播電視信號在SDH 網(wǎng)絡(luò)中傳輸常用的傳輸速率就是44.763Mbps DS3 接口，如此一來，必須要將滿足MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的單路編碼器輸出MPEG-2 多節(jié)目碼流與SDH 設(shè)備傳輸速率是44.763Mbps 的DS3 接口連接在一起，不過因?yàn)榫幋a器或者是再復(fù)用器輸出接口是ASI，與SDH 設(shè)備DS3 接口要求不相符。與此同時，兩者碼流格式不同，所以必須要在兩者之間添加合適的網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)絡(luò)適配器輸入接口是ASI，輸出接口是DS3，適配器TX 將ASI 信號變成DS3 信號，這樣才有利于在SDH 網(wǎng)絡(luò)上傳輸；適配器RX 將DS3 信號變成ASI 信號，是從SDH 網(wǎng)絡(luò)上取的信號，有利于在本地HFC 網(wǎng)上給最終用戶進(jìn)行傳輸。在干線傳輸過程中，上SDH 適配器需要和下SDH 適配器搭配使用，即需要采取相同一家的適配器。通過適配以后的TS 碼流，可以經(jīng)過SDH設(shè)備傳輸率是44.763Mbps 的DS3 接口，接著經(jīng)過SDH 映射與復(fù)用，最后可以構(gòu)成STM-1 信號。
廣播電視信號儲存于SDH 幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷之中，故而，轉(zhuǎn)變成SDH 形式的廣播電視信號，可以經(jīng)過不同物理媒質(zhì)有效傳輸。
倘若使用數(shù)字電視播出方案，可以把適配器輸出TS 碼流，通過數(shù)字調(diào)制器變成對應(yīng)的頻道，用戶在家內(nèi)就可以使用機(jī)頂盒，就是STB 接收數(shù)字電視，也就是可以在傳統(tǒng)MHz 帶寬的頻道中傳輸8 套數(shù)字電視節(jié)目。如此一來，就可以提升頻譜利用率。
六、結(jié)語
綜上所述，SDH 是一種全新的傳輸技術(shù)，有一定的傳輸容量，傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸質(zhì)量佳，有著相當(dāng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能以及自愈性，其運(yùn)用碼流再生，讓噪音持續(xù)增加，同時還是用了前向糾錯技術(shù)，確保了信號質(zhì)量不變，各廠家SDH 設(shè)備可以彼此兼容，容易優(yōu)化升級擴(kuò)容，而且有傳輸綜合業(yè)務(wù)等優(yōu)勢，其各種優(yōu)勢十分適用于廣播電視信號傳輸，所以在傳輸網(wǎng)中運(yùn)用甚廣。這種技術(shù)也可以提供多種業(yè)務(wù)接口，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、圖像有效傳輸，與網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展趨勢相符。除了廣播電視本身的業(yè)務(wù)發(fā)展，也可以提供租賃服務(wù)，增加經(jīng)濟(jì)效益，給有線網(wǎng)絡(luò)提供應(yīng)急保障。
猜你喜歡
電視技術(shù)(2021年8期)2021-10-21 08:19:48
視聽(2021年8期)2021-08-12 10:53:42
計(jì)量學(xué)報(bào)(2018年3期)2018-06-22 10:13:22
黑龍江電力(2017年1期)2017-05-17 04:25:16
CHIP新電腦(2016年9期)2016-09-21 10:31:09
中國科技縱橫(2015年7期)2015-12-01 02:37:02
發(fā)明與創(chuàng)新·大科技(2015年9期)2015-05-30 10:48:04
發(fā)明與創(chuàng)新(2015年33期)2015-02-27 10:40:01
電子技術(shù)與軟件工程(2014年20期)2014-11-19 09:55:45
電視技術(shù)(2014年19期)2014-03-11 15:37:52
