DVB开发指南Word下载.docx
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多路原始节目流节目表节目指南……
信源调制/解调
将原始音视频数字信号采用数字算法进行编码(得到ES流)的过程即为信源调制;
将编码信号进行反向编码运算的过程称为信源解调。
俗称编码和解码。
DVB规范里面有一系列关于编码和解码的标准,DVB标清节目采用的最多的视频编码标准是MPEG2,而音频编码则为AC-3。
除此以外,在高清的场合下,有MPEG4,H.264等等更大的标准协议族来规范编解码算法。
信道调制/解调
信道调制指将数字信号加载到传输载波进行传输的过程,比如DVBS将以QPSK方式将TS流调制,DVBC以QAM将TS流调制,DVBT以COFDM调制TS流等。
作为接收端为了得到TS流就必须以对应的方式反向进行,此过程就是解调了。
DVBS
上行/下行
前端将TS流调制发送给转播卫星为信号的上行,下行则是转播卫星将信号广播到地面。
上行和下行自然采用不同的波段和频率,是否使用相同的调制方式并不确定。
转发器
卫星信号通过QPSK方式调制,其中频信号的范围是950MHz~2150MHz。
转播卫星将这个范围的中频信号分段,每段对应一个转发器,一个中心频率,我们就以中心频率来指代转发器。
转发器相关的参数有中心频率,极化方向,符号率,前向纠错码等等。
除了中心频率,其他的参数对于带宽有要求,这样每个转发器中心频率确定后,就对于其所占用的频道带宽有了限制,自然的,在每个转发器的中心频率带宽范围内,就不可能有其他的转发器信号存在,(除非相邻的转发器覆盖不重叠的地面范围),否则地面接收其就无法还原信号。
转发器的参数:
◆波段
●C低于5150MHz的载波频率
●Ku高于5150MHz的载波频率
◆极化方向,卫星广播信号有两种极化方式,线性极化和圆极化
●线性极化
⏹水平方向
⏹垂直方向
●圆极化
⏹左旋圆极化
⏹右旋圆极化
◆前向纠错码,一般可见到的是1/2,3/4,5/6,7/8。
分子为流信号中的有效数据占比,剩下的就是纠错码所占比重。
比如3/4表明信号分成4份,其中有一份是纠错码,剩下3份是有效信号。
自然的,前向纠错码越大,纠错数据占比越小,那么出错不能恢复的概率就越大,信号质量自然就小了。
◆符号率,单位:
波特率。
QPSK信号每个符号可携带两个bit的数据,因此大约可估算某个转发器下的TS流动数据传输率:
S×
2×
fec
其中S是符号率,fec为前向纠错码,因此符号率27500Kps,前向纠错码3/4的转发器,其每秒传输的数据大约为27500*1000*2*3/4=41.25Mbits。
关于带宽的大致估算:
±
S/2
因此对于两个相邻的转发器,如F1/S1,F2/S2,且F1>
F2,如果F1-S1/2<
F2+S2/2,那么这两个转发器要么不会覆盖同一个地区,要么参数有问题。
天线,俗称的“锅”,对于C波段信号,接收天线为圆球面的反射设备,其反射信号交叉于圆球队中心处;
Ku波段信号,接收天线为抛物面的反射设备,反射信号位于抛物面的焦点处。
因此,C波段信号和Ku波段信号天线的安装方式是不一样的,前者叫做正馈(天线),后者叫做偏馈(天线)。
LNB,本振/降频器,安放于天线的反射焦点处。
LNB中有有个部件叫做极化片,它的作用是选择某个极化方向的信号。
如果是线性极化的LNB,那么只有符合极化片设定的线极化信号才能通过LNB,而圆极化信号则不受控制的通过LNB,如果是圆极化的LNB,那么只有符合设定的圆极化信号才能通过LNB,线性极化信号则不受控制的通过LNB。
LNB的极化方向的设定受机顶盒控制,这就是机顶盒的13/18V信号。
极化方式和极化方向的关系如下表所示:
机顶盒控制信号
LNB类型
信号类型
通过
13V
线性极化
水平信号
X
垂直信号
V
左旋
右旋
圆极化
18V
若前所述,空中的信号是调制后的,经过搬移后的信号,其频率非常高,LNB的作用就是把高频搬移的信号再搬移到中频范围(950~2150MHz)内,其计算方法为
f=Abs(F0-FLNB)
其中F0是转发器中心频率,FLNB是LNB本振频率,f就是搬移后的中频频率。
需要注意的是,此处LNB是不加选择的将所有接收到的信号都搬移到中频频率,所以这里经过LNB后得到的是所有频率,而不是某一个频率。
射频处理,选择通过的某个单一频率信号,常用的芯片如:
rda5812,zl10039,stb6000等等。
信号的选择是由机顶盒控制的,一般通过qpsk解调芯片的IIC总线转发主控芯片的选择指令来完成,经过射频处理之后,非选择的信号就被挡在外面了。
信道解调,QPSK,将调制的信号解调得到TS流。
从此之后,就进入完全的数字信号处理阶段了。
常见的QPSK处理芯片如海尔的hi3103.
机顶盒
STB/IRD/BOX,这些都是常见的机顶盒简称。
一般都包含
⏹输入部件
◆RFin
◆IR,红外遥控接收器
◆前面板输入按键
⏹输出部件
◆混合视频输出
◆LOOPOUT,换回输出,直接将RFin转输出
◆S-VIDEO
◆色差输出
◆Spdif,光纤音频输出
◆UART
⏹输入输出
◆前面板led指示
◆以太网接口
◆智能卡
◆Ci接口
信道解调,QPSK/QAM/CODFM解调,对于卫星如Hi3013芯片。
关于信号的评价参数:
◆信号强度,这是信号的功率电平,越高表明信号电平越大
◆信号质量
◆信噪比,信号与噪声的功率比,比值大相对好
◆误码率,传输错误bit占总传输数据的比率,值越小越好
信源解调,电视解码器,集成在主芯片内部,其外接的cvbs等输出口线已经是经过tv编码的格式。
节目管理,将收下的节目参数以用户友好的需求进行管理的软件模块,最起码提供浏览,收藏,编辑等等功能。
参数管理,卫星/转发器参数,语言设定,定时器,用户锁等等功能
电子节目指南EPG,接收TS流中的EPG数据,提供浏览界面
图文TELETEXT,VBI,特殊的信息发布平台。
CA系统,与FTA对应的加扰节目配合的条件访问系统,常见的如nagra,viaccess,conax,irdeto,videoguard,nds,cryptoworks
存储器,永久存储程序和用户数据的flash,程序运行和信源解码所需的sdram,以及sram等等。
DVB规范
Dvb规范是在音视频流基础上发展起来的应用于更多场合的协议族。
它涉及了原始流的编解码,传输,复用,接口,条件访问,家庭网络,互操作性,托媒体平台,以及隐私策略等等。
最基本的传输分类入口:
DVB-S,关于卫星传输的规范
DVB-C,关于有线传输的规范
DVB-T,关于地面传输的规范
其他
⏹DVB-CS,数字卫星上行发布系统规范
⏹DVB-MS,高于10GHz的,基于DVBS的调幅微波多点传送,即MMDS
⏹DVB-MC,低于10GHz的,基于DVBS的调幅微波多点传送,即MMDS
⏹DVB-MT,微波地面系统
⏹DVB-SFN
⏹DVB-DSNG,数字卫星新闻收集系统
DVB的复用规范
定义了SI(业务信息),TXT(图文),VBI(图文),DATA(数据)。
后面两种我们暂不涉及。
SI业务信息描述了:
节目信息,描述了如何搜索到TS流中传输的节目。
DVB的节目信息来自两方面,首先它直接沿用了MPEG2中对于如何搜索节目相关参数的定义,然后在DVB中搭配了一个SDT表来描述节目的业务文字信息。
这样,在机顶盒中,节目的搜索过程就是从TS流中得到相关的描述表,然后把各自对应的信息匹配在一起的过程。
与之相关的是PAT/PMT/SDT,此类表在TS流中以较短的间隔时间循环传送,其间隔时间不超过数百毫秒,就是说在任何时候,都可以进行节目搜索的操作而不必等待太长的时间就可以完成。
EPG,电子节目指南有两类,一类是当前/后续的信息事件,就是当前正在播放的节目的信息描述,以及当前节目完成后紧接着的节目的信息描述;
另一类是长达一周及以上的节目的信息简介。
前者循环发送的间隔时间很短,不超过数百毫秒,后者每个循环的周期可能在数十秒以上。
因此当前/后续epg可以在需要的时候从码流中获取,而星期epg则需要事先缓存,并在需要的时候从缓存中提出去来显示。
网络信息,此处的网络指的是运营商的转播网络,某些运营商转播的节目频道数量很多,无法仅仅通过一个转发器就转播所有的频道,因此他们的节目就要通过多个转发器来转播。
通过网络信息表(NIT),将该运营商的所有频道信息和所在转发器公告出来,这样用户在任何转发器下,只要能够获得NIT,就能够依次逐步的搜索完所有该运营商的频道。
时间信息,码流中以TDT表的形式广播系统时间,以此作为机顶盒的时间基准,这样才能正确的现实epg等相关信息
运行状态,这些信息我们目前并没有应用
选择信息,同上
……
Txt图文
TXT图文信息,这是一种相当于公告板之类的信息发布应用。
其历史来源于最初电视扫描信号过程中,电子枪回扫时的时隙,因为该时隙不携带有用电视信号,但却实实在在占用了资源(时隙),被开发出来用于显示一些相对变化不大的图形信息。
TXT信息编码在pes格式中,可能是作为视频信息编码中的一部分传输。
机顶盒上txt的显示比较像是进行拼图,因为txt信息每一条都带有位置/颜色/大小,所以他们的显示在屏幕上是固定的,将多条信息组合到一起以后,拼成一个更大的图形信息,最后一整屏显示完全后,用户看到的就是图形化的信息,这些图形化的信息一般都是公告,广告之类的应用。
条件访问
定义了es(基本流,如影视频流)的条件访问规范,如es流如何被加扰,加扰采用的算法,及在传输中怎样来表达这些加扰信息。
接口
定义了TS流从传输中获取再解码显示的接口规范,此接口定义的是机顶盒与外部设备间的规范,DVB-CI定义了主芯片与CI模块间的操作接口,CI模块从主芯片得到TS流,再根据主芯片的指令把TS流中指定的节目ES流解扰发送给主芯片,再由主芯片解码播放。
频道
机顶盒上的频道,播放所必需的参数
转发器相关参数:
卫星/转发器,必需通过此类参数锁定信号
Pcr_pid/video_pid/audio_pid,播放时需要此信息解复用es流
左/右声道/立体声,用户设置参数
Ecm_pid/emm_pid,加扰节目需要
Program_number/servic_id,在不同的场合有不同的名字,但其实是一样的东西,epg需要
其他参数,频道管理所需
编号,1—最大设计容量。
这个编号就是在用户界面上能看到的数字
名称
广播/电视属性
收藏/喜好/分类
一般的机顶盒的频道管理,都会(全部或部分)具有以下的基本功能:
浏览
排序
⏹字母升序
⏹字母降序
⏹卫星排序
⏹转发器频率排序
⏹喜好排序
分类收藏,比如电影/戏剧/音乐/体育等等
手工增加频道
删除频道
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- DVB 开发 指南