衛(wèi)星傳輸使用AVS+標準編碼與使用MPEG Ⅱ標準的對比

寇恩紅

1 背景

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

2 使用MPEGⅡ標準編碼的基本系統(tǒng)

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

道編碼后，生成ASI信號，后經過調制器，進行QPSK調制，生成70M中頻信號；中頻信號進入上變頻器、高功放，進行變頻放大后，通過波導進入天線進行上行發(fā)射。

此系統(tǒng)中，我國常用的參數設置情況為：信道編碼采用RS碼和卷積碼的級聯碼，其中，RS碼采用RS（204，188）碼，前向糾錯為FEC7/8，滾降系數采用0.35。

其中，經過編碼后的ASI信號碼率范圍15～27Mbps，取中間值為21Mbps，經過信道編碼和QPSK調制后，需要的轉發(fā)器帶寬為：

21÷(188/204)÷(7/8)÷2×(1+0.35)=18MHz

一般C波段轉發(fā)器的帶寬為40MHz，也就是說在同極化上，一個轉發(fā)器至多傳輸兩個使用MPEG Ⅱ標準編碼調制的高清電視節(jié)目。

3 使用AVS+標準編碼的系統(tǒng)

AVS（Audio Video coding Standard，音視頻編碼標準）是《信息技術先進音視頻編碼》系列標準的簡稱，是我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準，也是數字音視頻產業(yè)的共性基礎標準錯誤：引用源未找到。其包括系統(tǒng)、視頻、音頻、數字版權管理等四個主要技術標準和符合性測試等支撐標準。

AVS標準相當于ITU針對多媒體通信制定的H.264標準。AVS標準的編碼效率，是MPEG Ⅱ的兩倍以上，能夠將視頻節(jié)目等節(jié)目的基帶信號進行更高效率的壓縮。

AVS編碼的信道編碼，采用LDPC（內碼）與BCH（外碼）級聯的前向糾錯編碼方式，支持1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、8/9、9/10等多種內碼碼型。

在頻譜成型的過程中，余弦滾降系數α的選擇，不同于MPEG Ⅱ標準的只能使用0.35，AVS標準能夠在0.2、0.25、0.35中選擇。

AVS+標準是AVS標準的擴展，AVS+包括基準類廣播類，而AVS只包括基準類，兩者編碼和調制模式均相同。

調制之后，其中頻信號和MPEG Ⅱ標準編碼的上行系統(tǒng)相同，都是進入上變頻器、高功放，進行變頻放大后，通過波導進入天線進行上行發(fā)射。在此系統(tǒng)中，我們根據普遍性和高效安全性的原則，可將個參數進行如下設計：信道編碼前向糾錯級聯碼采用內碼碼型為9/10，滾降系數采用0.2，調制方式采用8PSK方式。

根據我國相關標準，高清的TS輸出碼率設置為14Mbps，經過信道編碼和QPSK調制之后，需要的轉發(fā)器帶寬為：

14÷(9/10)/3×(1+0.2)=6.2MHz

根據C波段轉發(fā)器的帶寬為40MHz來計算，也就是說在同極化上，一個轉發(fā)器可以傳輸6個甚至更多個（選用16PSK或32PSK模式進行調制時）使用AVS+標準編碼調制的高清電視節(jié)目。

4 MPEG Ⅱ和AVS+標準編碼對比

由上文可知，AVS+標準的編碼效率高于MPEG Ⅱ標準。使用AVS+標準進行編碼調制后所需要的轉發(fā)器帶寬遠小于使用MPEG Ⅱ標準編碼調制后所需要的轉發(fā)器帶寬。

5 結語

使用AVS+標準，能夠傳輸清晰度更高的電視節(jié)目或者視頻信號，滿足目前超清節(jié)目上星傳輸的需求；同時，能夠傳輸更多現行清晰度的電視節(jié)目，解決目前我國轉發(fā)器資源不足的問題。同時，AVS+標準使用了更可靠的糾錯編碼方式，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。