码流构成上的相同之处
经过符合MPEG标准的视音频压缩,进入本文讨论的信道或网络(卫星、有线)传输前将该路节目流进行复用,形成一路打包的PES传输流,在这PES流中,3字节用来表示包开始前缀,1字节用来表示包标识,2字节用来表示 PES包长度,剩下的是实时压缩的活动图像和声音等可变PES包PID就在传送包的包头中,它的作用就好比是一份文件的文件名,有了标识码的传输包,会丢进一个叫节目映射表(PMT)的控制信息中,PMT本身也有一个PID号,与其他信息流一样,已经打好了固定长度的用于传输的188字节的TP包中,这个固定长度为188Byte的TP包有固定的一个字节的同步字节(47HEX),有自己的PID值(13比特),这个PID值与该路节目ES的PID音频、PID视频、PID数据――对应以确认该流是“何物”,后将与该线路节目有关的传送包复接起来,共同形成单路节目传送流。在多路节目传送流中,还有一个特殊的控制信息即节目关联表PAT,PAT中包含的是与每路节目传送流相对应的PID信息,通过对它译码,就可以对单个节目传送进行译码了,这也是PID变化的核心所在,传送 PAT的传送包有其独特的PID号,即 PAT PID=0,一个TS流下的任何其他的比特不得再使用这个号,后再把同类型的其他节目或传送信息复接起来,形成一个系统级的传送流级的传送流的一部分,再调制到某一载频上或者说某一点上(DVB-C收发载频一样,而DVB-S则是上行频率)。表1所示的就是数字电视系统复用后相关信息或表格的PID号使用规律。
事实上,一个网络上承载着许多传输流,也即存在许多个频点,因此每一个传输流都有其自己的PID号即各自的TSID。这些都在网络信息表NIT中反映。
数字电视系统是一个实时传输系统,为了保证收发端的正常工作,接收端与发射端的频率和相位必须一致,必须建立收发端的同步时钟,它就是PCR码,否则系统无法工作。所谓PCR就是指节目时钟参考,在发端,利用计时器对系统进行计数形成 PCR值,然后每隔一段时间将PCR值随数据一起传送给收端,收端有一个正在工作的27MHZ本地时钟,其额定频率与发端时钟相等,同样也有一个计数器与发端时钟相等,同样也有一个计数器对它计数形成一个本地时钟参考,这时发端会将PCR从传送中提取出来与音频帧、视频帧的编码信息插入PES包中,接收端将音频帧、视频帧中的PCR值放在缓存器中,等待比较发端的音视频中的值出现,然后用比较的结果控制压拧振荡器(VCXO),通过调整使收发端的频率锁相,实现收发端声音和图像完全同步。码率一般在38MBPS左右,对于DVB-C某频点上视频较少节目内容使实际数量量不大时,此时对应的空包数据量较大(达50%以上),SDT与BAT以及TDT与TOT具有相同的PID,但它们各自的还有不同的表标示符,与TABLE-ID不同。此外,“未知”的码流是运营商加入的不希望公众用户收看或收听的内容,也或是加入的不符合MPEG标准的信息。许多TS流中都存在一些“未知”描述的信息。
总之,DVB-S与DVB-C的相同点主要体现在给数字电视接收机提供正确解码必须的引导信息上。
卫星转发系统相关
在实际接收卫星电视广播信号之前,还有一些卫星转发系统的知识需要我们了解。
卫星电视广播使用地球同步通信卫星来转发电视信号,每颗同步通信卫星都处在赤道上空离地面高度为35786公里的圆形轨道上绕地球运行。由于其角速度和地球自转的角速度相同,且绕行方向一致,故与地球是相对静止的,这样分布的目的是为了使每颗卫星都能覆盖自己指定的服务区。各国发射的同步通信卫星由于位于赤道上空,所以其纬度都是0°,经度则以该卫星与地心之间连线同赤道交点(即星下点)的经度表示,通常东经简写为E,西经简写为W。
技术指标
要衡量一副天线是好是坏,需要根据一些技术指标来决定,接收天线的主要技术参数和指标大致包括有:增益、方向性、频带宽度和幅频特性等。
增益
天线增益表示天线在特定方向接收信号的能力,它与天线的方向性和效率有关,增益数值越大则天线的方向性越强,天线效率越高。而同一副天线,当工作的频率越高时,其增益也就越大;同样的天线,口径越大,增益数也就越大。可以说,在同等条件下,增益越高的天线接收效果也就越好,当然一锅双星等特殊应用场合除外。
方向性
天线的方向性指的是天线在面对不同方向时表现出的不同增益,即天线是否对某个角度过来的信号特别的灵敏。卫星接收天线在对来自空间中不同方向而强度相同的电波信号进行接收时,其相对接收能力也不尽相同。通常用方向性图、方向系数等表示天线的方向性。由于在水平和垂直两个平面上的接收能力不同,因此要表示一副天线的方向性时,需要有其水平面和垂直面两个方向图才行。我们将在水平面上辐射与接收无方向的天线称为全向天线,有一个或多个方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性,所以多用在点对多点通信的中心台如电视发射台。而定向天线由于具有辐射或接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信如卫视接收,同时由于其具有方向性,抗干扰能力比较强。
频带宽度、幅频特性
任何接收天线都是需要工作在一定的频率范围内。我们规定天线输送到馈线的功率下降到输出功率的一半时,所对应的频率范围称为天线的频带宽度。在此频带宽度内,天线的各种技术参数指标(增益、方向性等)其中保持不变。而接收天线对信号增益随频率变化的关系则称为天线的幅频特性。即使频带宽度很宽,如果接收天线的幅频特性不好,那么在某些频点工作时天线一样不一定好用。所以接收卫星电视广播信号要求接收天线应该具有高增益、率、宽频带、幅频特性好等特性。
安装调试
卫星接收天线的安装位置选择首先需要注意以下几个问题:
①无遮挡:在天线指向卫星的范围内,应当没有高大的建筑物、树木、山峰等遮挡。一般认为,天线指向周围遮挡物的连线与天线指向卫星的连线之间的夹角应大于5°;
②无干扰:接收天线安装的位置应当避免与其他电磁场干扰,远离微波站、雷达站等干扰源。特别是C波段卫星电视广播信号的接收,有时会遇到地面微波信号的明显干扰。简单的办法是变换天线的安装位置,利用高大建筑物挡住干扰,或者天线附近设置金属网,对消除干扰也有一定的效果;
③近距离:安装接收天线时应注意天线不要离接收机太远,否则馈线太长会影响接收质量,使得信号衰减过大影响接收效果。一般来说,馈线长度越短越好,以不超过100米为宜,并应选择性能较好的同轴电缆。