CN1255019A - 一种高清晰度数字电视传送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高清晰度数字电视传送系统,它由信源编码、信道编码、射频调制三部份组成,信源编码将图像信号用MPEG－2技术进行压缩编码输出基本流和增强流,对应于标准清晰度数字电视(SDTV)信号和高清晰度数字电视(HDTV)增强信号,上述信号分别进行COFDM编码调制、640QAM编码调制后进行射频调制,在一个射频信道内传送给用户,实现了标准清晰度数字电视(SDTV)的兼容,是一种高效、高性能多用途的高清晰度数字电视传送系统。

Description

一种高清晰度数字电视传送系统
本发明涉及数字高清晰度电视(HDTV)的传送系统，具体的是指一种能兼容传送标准清晰度数字电视(SDTV)的高清晰度数字电视(HDTV)传送系统。
随着数字电视技术的发展，标准清晰度数字电视(SDTV)和高清晰度数字电视(HDTV)已进入商业应用，而且标准清晰度数字电视(SDTV)的发展和市场占有已经大大超前于高清晰度字电视(HDTV)的应用。目前在标准清晰度电视(SDTV)和高清晰度数字电视(HDTV)领域存在两种主要的系统，即欧洲的DVB系统和美国的ATSC系统，在这两种系统中高清晰度数字电视(HDTV)业务虽然可以覆盖标准清晰度电视(SDTV)业务，但是，在传送高清晰度数字电视(HDTV)节目码流时，仅拥有标准清晰度电视(SDTV)接收机的用户是不能解码收看到的。
本发明的目的在于提供一种兼容标准清晰度数字电视(SDTV)的高清晰度数字电视(HDTV)传送系统，不仅高清晰度数字电视(HDTV)接收机可以解码收看，同时标准清晰度数字电视(SDTV)接收机也可解码收看。
为达到上述目的，本系统分为信源编码、信道编码、射频调制三大部分。
信源编码将采集到的图象信号用MPEG-2技术进行压缩编码输出两路信号码流，称之为基本流和增强流。其中基本流对应于标准清晰度数字电视(SDTV)的分辨率信号，基本流信号+增强流信号对应于高清晰度数字电视(HDTV)的分辨率信号。
信道编码将上述基本流(SDTV信号)用COFDM编码方式进行调制编码，而增强流用64QAM编码方式进行调制编码。
射频调制将上述两路信道编码码流分别进行射频调制，通过一混合器混合后，在一个射频信道内传送给用户。
用户如为标准清晰度数字电视(SDTV)接收机，只需解调上述射频信号中的基本流，解码即可收看。对于高清晰度数字电视(HDTV)接收机，可将上述射频信号中的基本流和增强流同时解调，解码恢复成高清晰度数字电视(HDTV)信号，即可收看。
本发明系统将图像信号分流成两路编码信号，对应于标准清晰度数字电视(SDTV)信号和高清晰度数字电视(HDTV)信号，实现了标准清晰度数字电视(SDTV)和高清晰度数字电视(HDTV)的兼容传送，使标准清晰度数字电视(SDTV)接收机也能同时接收到高清晰度数字电视(HDTV)播出的节目。同时，基本流信号采用COFDM信道编码，还可支持标准清晰度数字电视(SDTV)接收机进行移动接收，并具有抗多径干扰的能力。
下面结合实施例和附图对本发明传送系统作进一步详细的描述。
图1是本发明传送系统构成框图；
图2是本发明实施例系统框图。
图1中，传送系统分为信源编码1、信道编码2和射频调制3三部分。
信源编码1将采集到的图象信号用MPEG-2技术进行压缩编码输出两路信号码流，即基本流4和增强流5。其中基本流4对应于标准清晰度数字电视(SDTV)的分辨率信号，基本流信号4+增强流信号5对应于高清晰度数字电视(HDTV)的分辨率信号。
信道编码2包括COFDM编码器6和64QAM编码器7，分别对基本流4(SDTV信号)、增强流5进行COFDM编码和64QAM编码。
射频调制3包括射频调制器8、9和混合器10，将上述两路信道编码码流分别进行射频调制，通过混合器10混合后，在一个射频信道内传送给用户。
图2为本发明的实施例，在图2中信源编码1包括低通滤波器11、高通滤波器12、MPEG-2编码器13、14、复用器15。高清晰度数字电视(HDTV)图像信号分为两路，一路经过低通滤波器11(低于7MHZ)滤波后，经MPEG-2编码器13压缩编码形成基本流信号4，该信号可通过复用器15加入数字图像信号、数据服务信息等信号。另一路高清晰度数字电视(HDTV)图像信号经高通滤波器14(高于7MHZ)滤波后，经MPEG-2编码器14压缩编码形成增强流信号5。
高清晰度数字电视(HDTV)图像信号也可作为一路信号输入一个MPEG-2编码器进行压缩编码，采用MPEG-2可变尺度的分层式压缩HP@HL(base+Spt)进行，可变尺度压缩后的两层信号形成两个独立的基本流，其中低层数据流作为基本流，增强层信号流作为增强流。其中：
基本流：对应于MP@ML应用，分辨率为720×576；最高码
            率为10MBPS；
增强流：为Spt@HL应用，与低层信号流组合后对应1920×1152
            的分辨率；最高码率为30MBPS；
在信道编码2中，为提高信号的传输质量，在信道编码2中增加了纠错编码器16、17，对信号进行纠错编码(采用RS(188，204)编码、交织、卷积编码、3/4卷积收缩)。
对于(对应于SDTV信号)基本流4，采用2K COFDM(1706个载波数)的调制方式进行编码，每个载波又进行64QAM调制，共占用2.5MHZ的信号带宽；具体COFDM编码参数如下：
载波数：      1705
载波间隔：    1466HZ
调制方式：    16QAM、64QAM调制方式
带宽：        2.5MHZ
有效符号时间：682us
最高码率：    10Mbps
占用2.5MHZ频率带宽时，可传送的最大码率为：
          2.5×6×(188/204)×(4/3)＝18.43MBPS
因此，采用2.5MHZ频宽可远远满足传输最大码率10Mbps的要求。
而对于增强流信号5，采用64QAM的调制方式进行调制，占用4.5MHZ的信号带宽，最大传输码率可到：
4.5×(188/204)×(4/3)×6＝33Mbps
可以满足传输增强信号流30Mbps的码率需求
在一个电视频道内8MHZ中还保留1MHZ对于高层信号流的频谱作为各电视频道之间和SDTV、HDTV调制载波信号间的保护

Claims (3)

1.一种高清晰度数字电视传送系统，包括信源编码、信道编码、射频调制三个部分，其特征在于：
信源编码将采集到的图象信号用MPEG-2技术进行压缩编码输出两路信号码流，称之为基本流和增强流，其中基本流对应于标准清晰度数字电视(SDTV)的分辨率信号，基本流信号+增强流信号对应于高清晰度数字电视(HDTV)的分辨率信号；
信道编码对上述基本流(SDTV信号)用COFDM编码方式进行调制编码，而增强流用64QAM编码方式进行调制编码；
射频调制将上述两路信道编码码流分别进行射频调制，通过一混合器混合后，在一个射频信道内传送给用户。
2.根据权利要求1所述高清晰度数字电视传送系统，其特征在于所述信源编码包括一低通滤波器、一高通滤波器和两个MPEG-2编码器，高清晰度数字电视(HDTV)图像信号分为两路，一路经过低通滤波器滤波后，经MPEG-2编码器压缩编码形成基本流信号；另一路经高通滤波器滤波后，经另一MPEG-2编码器压缩编码形成增强流信号。
3.根据权利要求1所述高清晰度数字电视传送系统，其特征在于所述信源编码为一MPEG-2编码器，压缩编码采用MPEG-2可变尺度的分层式压缩HP@HL(base+Spt)进行，低层数据流作为基本流，增强层信号流作为增强流，其中：
基本流：对应于MP@ML应用，分辨率为720×576；最高码
            率为10MBPS；
增强流：为Spt@HL应用，与低层信号流组合后对应1920×1152
                的分辨率；最高码率为30MBPS。
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