1、引言

　　有線數(shù)字電視系統(tǒng)由信源編碼、復(fù)用、信道編碼和調(diào)制、傳輸信道、數(shù)字機頂盒等五個環(huán)節(jié)組成。模擬視音頻信號按照MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過抽樣、量化及壓縮編碼形成基本碼流ES.把基本碼流分割成段，并加上相應(yīng)的頭文件打包形成打包的基本碼流PES,并將PES包再分段打成有固定長度188字節(jié)的傳送包TS流。TS流經(jīng)系統(tǒng)復(fù)用加入PSI/SI信息、加密信息等形成多路節(jié)目傳輸流，經(jīng)過64QAM調(diào)制及上變頻形成射頻信號在HFC網(wǎng)中傳輸，在機頂盒解碼恢復(fù)模擬音視頻信號。

　　MPEG-2視訊原始的主要目標(biāo)是希望在位元率介于4到9Mbit/s間時，能對一般標(biāo)準(zhǔn)電視解析度的交錯式視訊（Interlaced Video）提供一種新的編碼壓縮方法以得到更好的畫質(zhì)。然而，MPEG-2的終目標(biāo)并未僅只于此，它也可以支援如HDTV等更高畫面解析度的視訊應(yīng)用，以及各種畫面解析度下的交錯式視訊。如同其它MPEG標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-2的視訊標(biāo)準(zhǔn)僅僅定義了資料的語義及語法，并未規(guī)定資料編碼及解碼的實作方法，因此這之間還有不少編解碼技術(shù)空間可以發(fā)揮。

　　一個簡單的MPEG-2 Non-scalable視訊編解碼器（Codec），MPEG-2視訊編碼器（Encoder）包含Inter Frame/Field離散馀弦變換（Discrete Cosine Transform,DCT）編碼器、Frame/Field動態(tài)估計及補償器（Motion Estimator and Compensator）、以及可變長度編碼器（Variable Length Encoder,VLE）。離散馀弦變換編碼器主要是利用空間上的冗馀（Spatial Redundancies），而動態(tài)估計及補償器則是利用時間上的冗馀（Temporal Redundancies）來壓縮資料；資料經(jīng)過可變長度編碼器編碼后送至MPEG-2的系統(tǒng)多工器（System Multiplexer,SysMux），再由Transport或Program Stream將資料送出。

　　2、有線數(shù)字電視前端信號源流程

　　有線數(shù)字電視前端信號源主要是中央電視臺、各省及直轄市衛(wèi)視節(jié)目、中央電視臺和各省臺數(shù)字電視付費節(jié)目及本地電視臺節(jié)目等。

　　通過衛(wèi)星和國家光纜干線傳輸?shù)墓?jié)目都在各自的播出系統(tǒng)處理為數(shù)字編碼、復(fù)用后的SPTS和MPTS節(jié)目，在有線數(shù)字電視前端機房通過數(shù)字衛(wèi)星接收機解復(fù)用為ASI格式的TS流送到前端復(fù)用器中。

　　本地電視臺節(jié)目通過城域光纜干線傳送至有線前端，并在前端機房編碼后送至復(fù)用器中和其他節(jié)目一起復(fù)用傳送。

　　以下為典型的有線電視前端信號流程圖。

有線電視前端信號流程圖

　　3、本地電視臺節(jié)目的編碼處理

　　不管是已經(jīng)實現(xiàn)硬盤播出的，還是傳統(tǒng)基帶模擬輸出的本地電視臺節(jié)目的視頻、音頻信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換或數(shù)字接口的轉(zhuǎn)換、預(yù)處理、壓縮、188字節(jié)的打包復(fù)用，終輸出成SPTS流。其中視、音頻信號編碼復(fù)用都采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。視頻接口有CVBS的、S端子的、SDI（嵌入式數(shù)字音頻或非嵌入式）的等，視頻壓縮方式為4:2:0或4:2:2,4:2:0時碼率可達到15Mbps,4:2:2時碼率可達到50Mbps.一般設(shè)置在4-8Mbps.音頻接口有RCA的、XLR的和AES/EBU的等，碼率可達到384Kbps.除了視頻、音頻數(shù)據(jù)，編碼器中還包括PSI/SI等其他信息也一起進行打包、復(fù)用。

　　以下為數(shù)字編碼器信號處理流程圖：

數(shù)字編碼器信號處理流程圖

　　3.1數(shù)字編碼器對模擬視、音頻指標(biāo)的要求

　　由于本地電視臺節(jié)目錄播系統(tǒng)設(shè)備新舊程度及其所采用的技術(shù)不同，節(jié)目質(zhì)量也參差不齊，隨之編碼器編碼效果也不同。

　　編碼器將模擬視音頻信號進行A/D轉(zhuǎn)換過程中將超過可調(diào)整輸入幅度范圍的信號進行切割處理，為此，模擬視音頻輸入幅度應(yīng)嚴(yán)格在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)，否則，因為幅度過載，造成畫面色彩失真、發(fā)白，聲音過暴，給用戶視聽感覺帶來嚴(yán)重的應(yīng)響。

　　在視音頻測量儀器上測出的通結(jié)果為視音頻信號過載的部分被切割，嚴(yán)重的波形成方波。