寇恩紅

1 背景

國內(nèi)衛(wèi)星電視節(jié)目現(xiàn)在多使用MPEGⅡ標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼，此標(biāo)準(zhǔn)已使用多年。隨著社會(huì)的發(fā)展，高清電視和超高清電視的逐漸普及，以及更多節(jié)目需要進(jìn)行衛(wèi)星傳輸，使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬資源緊缺，MPEG Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能很好地滿足這些需求。加之，MPEGⅡ標(biāo)準(zhǔn)非我國所有的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我國在使用該標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還需要繳納大量費(fèi)用。這就要求我國擁有一套自主開發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)高清和超高清電視傳輸，以及更好的糾錯(cuò)和抗干擾能力，滿足今后廣播電視行業(yè)不斷發(fā)展的需求。同時(shí)，這也是我國快速發(fā)展廣播電視的必要基礎(chǔ)。

2 使用MPEGⅡ標(biāo)準(zhǔn)編碼的基本系統(tǒng)

以目前我國使用的高清電視傳輸為例。在節(jié)目制作后，基帶信號(hào)碼率為1.48Gbps。此基帶信號(hào)需經(jīng)過編碼器進(jìn)行信

道編碼后，生成ASI信號(hào)，后經(jīng)過調(diào)制器，進(jìn)行QPSK調(diào)制，生成70M中頻信號(hào)；中頻信號(hào)進(jìn)入上變頻器、高功放，進(jìn)行變頻放大后，通過波導(dǎo)進(jìn)入天線進(jìn)行上行發(fā)射。

此系統(tǒng)中，我國常用的參數(shù)設(shè)置情況為：信道編碼采用RS碼和卷積碼的級(jí)聯(lián)碼，其中，RS碼采用RS（204，188）碼，前向糾錯(cuò)為FEC7/8，滾降系數(shù)采用0.35。

其中，經(jīng)過編碼后的ASI信號(hào)碼率范圍15～27Mbps，取中間值為21Mbps，經(jīng)過信道編碼和QPSK調(diào)制后，需要的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬為：

21÷(188/204)÷(7/8)÷2×(1+0.35)=18MHz

一般C波段轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬為40MHz，也就是說在同極化上，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器至多傳輸兩個(gè)使用MPEG Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)編碼調(diào)制的高清電視節(jié)目。

3 使用AVS+標(biāo)準(zhǔn)編碼的系統(tǒng)

AVS（Audio Video coding Standard，音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)）是《信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼》系列標(biāo)準(zhǔn)的簡稱，是我國具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，也是數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤：引用源未找到。其包括系統(tǒng)、視頻、音頻、數(shù)字版權(quán)管理等四個(gè)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和符合性測試等支撐標(biāo)準(zhǔn)。

AVS標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于ITU針對(duì)多媒體通信制定的H.264標(biāo)準(zhǔn)。AVS標(biāo)準(zhǔn)的編碼效率，是MPEG Ⅱ的兩倍以上，能夠?qū)⒁曨l節(jié)目等節(jié)目的基帶信號(hào)進(jìn)行更高效率的壓縮。

AVS編碼的信道編碼，采用LDPC（內(nèi)碼）與BCH（外碼）級(jí)聯(lián)的前向糾錯(cuò)編碼方式，支持1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、8/9、9/10等多種內(nèi)碼碼型。

在頻譜成型的過程中，余弦滾降系數(shù)α的選擇，不同于MPEG Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)的只能使用0.35，AVS標(biāo)準(zhǔn)能夠在0.2、0.25、0.35中選擇。

AVS+標(biāo)準(zhǔn)是AVS標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，AVS+包括基準(zhǔn)類廣播類，而AVS只包括基準(zhǔn)類，兩者編碼和調(diào)制模式均相同。

調(diào)制之后，其中頻信號(hào)和MPEG Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)編碼的上行系統(tǒng)相同，都是進(jìn)入上變頻器、高功放，進(jìn)行變頻放大后，通過波導(dǎo)進(jìn)入天線進(jìn)行上行發(fā)射。在此系統(tǒng)中，我們根據(jù)普遍性和高效安全性的原則，可將個(gè)參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：信道編碼前向糾錯(cuò)級(jí)聯(lián)碼采用內(nèi)碼碼型為9/10，滾降系數(shù)采用0.2，調(diào)制方式采用8PSK方式。

根據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，高清的TS輸出碼率設(shè)置為14Mbps，經(jīng)過信道編碼和QPSK調(diào)制之后，需要的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬為：

14÷(9/10)/3×(1+0.2)=6.2MHz

根據(jù)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬為40MHz來計(jì)算，也就是說在同極化上，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可以傳輸6個(gè)甚至更多個(gè)（選用16PSK或32PSK模式進(jìn)行調(diào)制時(shí)）使用AVS+標(biāo)準(zhǔn)編碼調(diào)制的高清電視節(jié)目。

4 MPEG Ⅱ和AVS+標(biāo)準(zhǔn)編碼對(duì)比

由上文可知，AVS+標(biāo)準(zhǔn)的編碼效率高于MPEG Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)。使用AVS+標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼調(diào)制后所需要的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬遠(yuǎn)小于使用MPEG Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)編碼調(diào)制后所需要的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬。

5 結(jié)語

使用AVS+標(biāo)準(zhǔn)，能夠傳輸清晰度更高的電視節(jié)目或者視頻信號(hào)，滿足目前超清節(jié)目上星傳輸?shù)男枨?；同時(shí)，能夠傳輸更多現(xiàn)行清晰度的電視節(jié)目，解決目前我國轉(zhuǎn)發(fā)器資源不足的問題。同時(shí)，AVS+標(biāo)準(zhǔn)使用了更可靠的糾錯(cuò)編碼方式，使衛(wèi)星節(jié)目傳輸更高效，優(yōu)化了人們觀看衛(wèi)星節(jié)目的體驗(yàn)。