Організація потоку передачі даних при цифровому мовленні зі стиском - Комплектація приймальної установки супутникового безпосереднього телевізійного мовлення

Цифровий потік ТМ програми включає в себе елементарний потік відеоданних, звукоданних, даних додаткової інформації (даних користувача), що утворяться після кодування зі стиском сигналів видео-, звукового супроводу і додаткової інформації джерела ТМ програми. Елементарні поптоки мають безперервну структуру, і в них будуть відстуні сигнали синхронизації управління декодерами. Ці сигнали вводяться в елементарні потоки, для чого вони розбиваються на пакети.

В стандарті MPEG-2, в залежності від наступного використання даних, застосовуються три види пакетів, що відрізняються структурою заголовку пакетів, тривалістю пакетів і ступенем захищеності даних від чинності цифрових помилок.

Перший вид пакетів називається "пакетований елементарний потік" (packe-tised elementary stream) що значить англійською абревіатурою PES-пакет. Цей вид пакетів був спеціально розроблений в стандарті MPEG-l, ISO/IEC 11172 для введення в комп'ютер і комп'ютерної обробки відеоданних з наступним їхнім записом в приладах внутрішньої і зовнішньої пам'яті комп'ютера. Комп'ютер за якістю обробки даних відноситься до категорії так званої квазісвободної від цифрових помилок середовища. Тому в PES-пакетах не передбачені міри для захисту даних від цифрових помилок.

Основною причиною для використання структури PES-пакетів в стандарті MPEG-2 було забезпечення його сумісності зі стандартом MPEG-l. PES-пакети відео-, звукоданных і даних користувача в паралельній формі утворять цифрові потоки однієї ТМ програми. Така структура цифрового потоку зручна при обробці ТМ сигналу в процесі підготовки ТМ програми. Однак на етапі видачі готової ТМ програми, виходячи з економічних і технічних показників апаратури, виникає необхідність переходу до послідовної форми передачі даних однієї ТМ програми.

При цьому необхідно враховувати наступне. Апаратура наскрізного тракта цифрового ТМ мовлення, з точки зору виникнення цифрових помилок, може бути поділлена на два види: на апаратуру квазісвободну від цифрових помилок і апаратуру, що вносить помітний рівень цифрових помилок.

Наприклад, до першого виду відноситься більша частина апаратно-студійного комплексу цифрового телецентра. До другого виду - апаратура, що утворить канали супутникового і ефірного ТМ мовлення.

Таким чином, для цифрового ТВ мовлення необхідно мати послідовні цифрові потоки з різним ступенем захищеності від цифрових помилок, так як необгрунтоване застосування завадостійкого кодування відчутно підвищує вартість апаратури.

В стандарті MPEG-2 з цією метою використовується два види таких потоків. По-перше, програмний потік, в якому, без застосування завадостійкого кодування, об'єднуються (мультиплексуються) елементарні потоки відеоданних, звукоданних і даних користувача однієї ТВ програми. Цей потік використовується в апаратних телецентра при підготовці ТМ програм.

По-друге, транспортний потік, в якому застосовується завадостійке кодування і можуть водночас передаватися означені елементарні потоки однієї або декількох ТМ програм. Цей потік використовується для ТМ мовлення по наземним і супутниковим каналам зв'язку.

Відзначимо особливості мультиплексування при формуванні програмного і транспортного потоку. В стандарті MPEG-2 елементарні потоки однієї ТМ програми мають загальну тимчасову базу, так як кодери інформаційного стиску відео-, звукоданних і даних користувача працюють синхронно від загального синхрогенератора. Тому мультиплексування при формуванні програмного потоку виробляється синхронним способом. Однак різні ТМ програми мають незалежні тимчасові бази, тому формування транспортного потоку виробляється в два етапи. Спочатку синхронним способом формуються транспортні потоки кожної телепрограми, а потім асинхронним способом виробляється мультиплексування транспортних потоків декількох програм в один транспортний потік. Відзначимо, що транспортний потік може також формуватися шляхом мультиплексування програмних потоків декількох ТМ програм.

Таким чином, при багатопрограмном цифровому телемовленні на передаючу станцію спутникової лінії надходить груповий сигнал декількох ТМ програм в формі транспортного потоку по стандарту MPEG-2.

Транспортний потік подає собою послідовність транспортних пакетів, кожний з яких має тривалість 188 байт. В одному транспортному пакеті можуть передаватися дані тільки одного виду інформації (або відео-, або звукоданні, або дані користувача) і тільки однієї ТМ програми рис. 3.

Транспортний пакет починається з заголовку пакета, що має фіксовану тривалість 4 байта. Після заголовку по мірі необхідності в деяких транспортних пакетах передаються поля адаптації, що мають фіксовану тривалість 3 або 18 байт. Використанна в пакеті тривалість поля адаптації вказується на початку поля.

Відзначимо, що в полях адаптації передається надто важлива інформація - три види сигналів синхронізації, необхідних для роботи декодера MPEG-2, а саме:

    1. Сигнал поточного значення опорної частоти кодера, що забезпечує синхронізацію тактових частот кодера-декодера. 2. Сигнал тимчасової позначки начала декодування даних в декодері. 3. Сигнал тимчасової позначки видачі декодованних відео-, звукоданних і даних користувача для пред'явлення їхньому телеглядачу. За рахунок цього сигналу забезпечується синхронне відтворення відеозображення і звукового супроводу ТМ програми.

Дані сигнали синхронізації декодера передаються регулярно з частотою 10 Гц, так як тимчасовий інтервал між засадами двох синхрослів рівний 100 мс. Залишкова частина транспортного пакету використовується для передачі даних. Вона відповідно складає: 184 байта в транспортному пакеті без поля адаптації - рис. 3 (а), 181 байт - за наявністю поля адаптації 1-го типу рис. 3 (б) і 166 байт за наявністю поля адаптації 2-го типу - рис. 3 (в).

Відзначимо також, що для синхронізації апаратури канального кодування супутникової лінії зв'язку використовується стартова синхрогрупа, що передається 8-разрядним кодовим словом 0100.0111 в першому байте заголовку пакету.

Похожие статьи




Організація потоку передачі даних при цифровому мовленні зі стиском - Комплектація приймальної установки супутникового безпосереднього телевізійного мовлення

Предыдущая | Следующая