2. СтандарткабельноготелевиденияDvb-c

Кабельныеканалытелевизионноговещаниянаходятсявнаиболееблаго­приятныхусловияхсточкизренияобесnеченияпомехоустойчивости,таккаконизащищеныотдействияатмосферныхииндустриальныхпомех,ивнихимеетсявозможностьподцерживатьдостаточновысокоезначениеотношениясигнал/шум(неменее30дБ)засчетиспользованияпромежуточныхусилите­лей.Поэтомувкабельномтелевидении,какправило,неиспользуетсявнутрен­неекрдированиеспомощьюсверточныхкодов.Основнаязадачавкабельномтелевизионномвещании-обеспечитьнаиболееэффективноеисnользованиеполосычастот,чтобыпередаватьпоимеющимсякабельнымсетяммаксималь­ноеколичествотелевизионныхпрограмм.

СэтойцельювкабельныхсетяхвсоответствиисостандартомDVB-Cис­пользуетсямногоnозиционнаяквадратурнаяамnлитуднаяманипуляция(КАМн),принциnыкоторойбылиизложеныв§5.3.Внастоящеевремяприменяются16-,32-и64-позиционнаяКАМн.Вперспективепредполагаетсяприменение256-nозиционнойКАМн.Скоростиnередачидвоичныхсимволов,получаемыеприразныхколичествахпозицийКАМн,приведенывтабл.6.1.Полнаяскоростьпередачиканальныхсимволов(второйстолбец)примерноодинаковадлятрехвариантовКАМн.Полнаяскоростьnередачидвоичныхсимволов(третийстол­бец)получаетсяумножениемскоростипередачиканальныхсимволовначислобитоввсимволеиоказываетсявышескоростипередачиполезныхданныхзасчетвведениядополнительныхбайтовприпомехоустойчивомкодированииРида-Соломона.

Таблица6.1

Видмодуляции	Скоростьпередачи,МСимв/с	Полнаяскоростьпередачи,Мбит/с	Скоростьпередачиполезныхданных,Мбит/с
16-КАМн	6,89	27,56	25,2
32-КАМн	6,92	34,60	31,9
64-КАМн	6,84	41,04	38,9

Сопоставляяданныепоследнегостолбцатабл.6.1соскоростямипередачидвоичныхсимволов,необходимымидляпередачителевизионныхпрограммсразнымиуровнямикачестваизображения(см.§4.3),можнооценить,сколько

программстемилиинымкачествомизображенияможнопередатьводномка­налекабельноготелевидения.

Впередающейчастисистемыкабельногоцифровоготелевидениявыпол­няютсяследующиеоперации,сущностькоторыхбылараскрытавпредыдущихглавах.

1. Преобразованиеаналоговыхтелевизионногосигналаисигналовзвуково­госопровождениявцифровуюформу.

2. Сжатиецифровыхтелевизионногосигналаисигналовзвуковогосопрово­

ждениявсоотетствиисостандартомMPEG-2иформированиесоответствую­щихэлементарныхпотоков.

3. ФормированиетранспортногопотокавсоответствиисостандартомDVB.Втранспортныйпотоквключаютсяэлементарныепотокинесколькихтелевизи­онныхпрограммиразличныеданные.Транепортныепакетыобъединяютсяпо8.Впервомпакетекаждойвосьмеркисинхрогруппаинвертируется,т.е.вместошестнадцатеричногочислаОх47передаетсяОхВ8.Этонеобходимодляцикло­войсинхронизациивприемнике.

4. Скремблированиедлязащитыпередаваемойпрограммыотнесанкциони­рованногодоступаидляполученияболееравномерногораспределениямощно­стипоширинеполосыканаласвязи.Скремблированиенезатрагиваетсинхро­группытранспортныхпакетов,чтобыихможнобылораспознатьвприемнике.

5. КодированиесиспользованиемкодовРида-СоломонаПриэтомдлинатранспортныхпакетоввозрастаетсо188до204.

6. Перемежениедлязащитыотпакетныхошибок.

7. ПреобразованиепередаваемыхбайтоввсимволыКАМн.Например,прииспользовании64-позиционной64-КАМнкаждые3байтапреобразуютсяв4шестибитовыхсимвола.

8. Дифференциальноекодированиедвухстаршихбитовдляповышенияпо­

мехоустойчивости.

9. Преобразованиесимволоввимпульсынапряжения,подаваемыезатемнамодуляторыквадратурныхсоставляющих1иQ.Чтобыограничитьспектрпро­модулированногосигнала,фронтыисрезыимпульсовсглаживаютсяФНЧ.

1О.Модуляциянапромежуточнойчастоте.

11.Переносмодулированногосигналананесущуючастотуканалаиусиле­ниемощности.

Вприемникедолжнывыполнятьсясоответствующиеобратныеоперации.Структурнаясхемаприемнаготрактакабельногоцифровоготелевиденияпока­зананарис.6.1.

Входнойсигналскабельнойлиниипоступаетнатюнер,вкотором,какв

обычномтелевизоре,выделяетсянужныйканал,исигналэтогоканалаперено­ситсянапромежуточнуючастоту.Затемвпреобразователечастотыпроизво­дитсядополнительноепонижениечастоты.Дляэтогоиспользуетсянесущаячастота,восстановленнаявдемодулятореКАМниливсамомблокепреобра­зователячастоты.Полосачастотсигналапослепонижениячастотыобычносоставляет3...11МГц.

Далеесигналпроходитуправляемыйусилитель,коэффициентусиленияко­

торогоопределяетсясигналомАРУсдемодулятора.РазмахсигналаприэтомсогласуетсясдиапазономвходныхнапряженийАЦП.Дляприемасигналов16-КАМн,32-КАМни64-КАМндостаточноАЦП,имеющего8двоичныхразря­дов,адляприема256-КАМннеобходимо9двоичныхразрядов.Дискретизация

производитсясчастотойканальныхсимволов,т.е.около7МГц.Тактовыеим­пульсыТИформируютсявдемодуляторе.

Принципработыдемодуляторабылописанв§5.4(см.рис.5.8).Поступаю­щийнадемодуляторцифровойсигналпреобразуетсявсигналыквадратурныхсоставляющих1иQ,покоторымвосстанавливаютсяканальныесимволы.За­темизэтихсимволовформируютсябайтывыходногопотокаданных.Напри­мер,вслучае64-КАМниз4ШестибитовыхканальныхсимволовформируютсяЗвыходныхбайта.Вдемодуляторевосстанавливаютсячастотанесущей(пере­несеннаявдиапазонПЧ)итактовыеимпульсыканальныхсимволов,которыеиспользуютсякаквсамомдемодуляторе,такивпредшествующихблоках.

Затемпотокданныхпоступаетвблоккоррекцииошибок(Корректорошибок),вкоторомвыполняютсядеперемежениеидекодированиекодаРида-Соломона.Врезультатевосстанавливаютсяразмерытранспортныхпакетов(по188бай­тов)иисходныйпорядокследованиябайтоввпакетах.

АРУ

Вход

Преобра- КАМн

зователь

частоты лятор

1 ти 1

^•-Н--^е-^с-^у-^щ-^а-^я-------------------------^:

Выход

видео

Выход

аудио

Рис.6.1.Структурнаясхемаприемнаготрактакабельногоцифровоготелевидения

Далеепотокданныхпоступаетнадескремблер.Дескремблированныйтранспортныйпотокприходитнадемультиплексор(ДМП),вкоторомизтранс­портногопотокавыбираютсяпакетыотносящиесяквыбраннойпрограмме,иформируютсяэлементарныепотокивидео,звуковогосопровожденияидан­ных.Управлениедескремблеромидемультиплексоромосуществляегкон­троллер.Демультиплексорвыбираетизтранспортногопотокапакетыстаб­лицамипрограмм(РАТ)ипередаетихнаконтроллер,которыйобеспечиваетотображениеинформацииопрограммахвтранспортномпотокенаэкране.Покомандампользователявыбираетсяоднаизпрограмм,иданныеоPIDпаке­тов,относящихсякэтойпрограмме,передаютсявдемультиплексор,чтобывдальнейшемвыбиратьэтипакеты.Вспомогательныеданныеквыбраннойпрограмме(субтитрыит.п.)поступаютсдемультиплексорнаконтроллер,которыйпередаетихдалеенаблоквоспроизведениядополнительнойин­формации(нарис.6.1непоказан).

Контроллерсвязантакжессистемойусловногодоступа(СУД),которая

включаетсредства,обеспечивающиедоступпользователяктемплатнымпро­граммам,закоторыеонзаплатил.Данныедлядескремблированияпрограммпередаютсявсоответствующихпакетахтранспортногопотока.Длядескремб-

лированиябесплатныхпрограммипакетовсинформациейобщегопользова­ниядополнительныеданныенетребуются.Болееподробнообусловномдос­туперечьпойдетв§6.7.

Такимобразом,вприемникецифровоготелевидениявыборпрограммы

осуществляетсявдваэтапа.СначалавыбираетсяканалТВ-вещания,вкото­ромпередаетсятранспортныйпоток,содержащийнесколькопрограмм.Затемвыбираетсяоднаизпрограммвэтомтранспортномпотоке.

Элементарныепотокивидеоизвукасдемультиплексорапоступаютнасоот­

ветствующиедекодерыMPEG-2.Навыходахдекодеравидеополучаютсяяркост­ныйицветаразностныесигналывцифровойформевсоответствиисРекоменда­цией601.ЭтисигналыпоступаютнаЦАП(блокЦАПнарис.6.1,естественно,со­держит3ЦАП),гдепреобразуютсяваналоговуюформу,азатемнаправляютсянааналоговыесхемыдематрицирования,управленияяркостьюиконтрастностью,усиленияи,наконец,накатодыкинескопа.Навыходахдекодерааудиополучают­сясигналыканаловзвуковогосопровождения,которыепреобразуютсяваналого­вуюформуипоступаютнаблокивоспроизведениязвука.