音频编码： HAS与音频压缩原理 分层与音频帧结构 子带滤波 量化比特分配及算术编码
2.数据结构
2.1ES(基本数据流) 编码器输出的原始数据流，只包含解码器所必须的接近S(打包基本数据流) 将基本数据流分割成数据包，加上同步时间标记和包头 信息。PES数据包能够用来创建节目流或传输流。 PTS/DTS:图象编码时传出的幀不是按顺序的，需要在 包头添加显示时间和解码时间标记。
• 数字音频是A/D采样量化后没有经过压缩的数字音频信号 • AES/EBU • SDI嵌入数字音频 • 采样率一般为48KHz
1.3 编码
• 模拟信号经过采样、量化、编码输出的数字信号数据量较大，达不到 传输网络的要求。通过MPEG-2编码，可以在保证声音和图象质量的 前提下，有效减少数据量，降低传输码率。 • 编码方式： • 视频编码： HVS与视频压缩原理 帧内编码 帧间编码 视频压缩格式
PCR在传输流包中的结构
节目专用信息(PSI)
• PSI 承载于含特定PID 的数据包之中。PSI已被标准化了，而有些内 容则由节目关联表(PAT)和有条件进入表(CAT)来规定。这些数据包 必须周期地包含在每个传输流中。 • 节目关联表(PAT)数据包(PID=0) 列出了传输流中存在的节目流，PAT 指定了所有节目映像表(PMT) 数据包的PID。PAT的第一条输入，即节目0，总是留给网络数据， 包含了网络信息(NIT)数据包的PID。 • 授权控制信息(ECM)(PID=1) 包含有条件进入表(CAT)数据包 • 节目映像表(PMT)(PID=X) 属于同一节目流的视频、音频和数据基本数据流的PID都列在节目映 像表(PMT) 数据包中。每个PMT 数据包有其自己的PID。 要解码一个特定的节目流，我们就先要参考PAT，然后只需要PMT 来寻找节目中所有的基本数据流的PID。如果节目被加密，则还需要 进入CAT。由于没有PAT就无法进行介多路复接，所有搜寻速度是 PAT 数据包发送频率的函数。MPEG规定PAT数据包和参考PAT 数 据包的PMT 数据包之间的最大间隔为0.5秒。
输出比特率：输出比特率指每秒输出码流的比特数，该码流包括视频和音频。调 整输出比特率将影响节目图像的质量，码率越低，图像的质量就越差。在不影响 节目质量的前提下，适当压缩码率，可以降低节目占用的带宽，增加系统的播出 节目套数。 此处的输入范围为1500Kbps～20000Kbps。
E1通道设置:该设置为可选项，只有当编码器安装了该模块时，这个选项才有意 义。单个E1通道是一个2.048M的链路，但能传输ASI的最大带宽是1.92M，两个E1 通道传输ASI的最大带宽是3.84M,并以此类推。 如果编码器安装了E1模块，用户需根据自己的需要来确定E1口的数量，并在它们 前面的小框内打上小勾予以选择。（E1通道多用于视频会议或电视信号的回传） 注意：一个E1的帧分32个时隙（TS），一个时隙为8bit。TS0和TS16称为“开 销”，用来传送定位信号和随路信号，剩下的30个时隙用来传送话音或数据等信 息，称为“静荷”。每秒有8K个E1帧通过接口。所以 E1通道带宽为：8K×32×8bit＝2.048M； E1通道有效带宽为：8K×30×8bit＝1.92M。
视频制式:此选项共有两个选择：PAL（Phase Alteration Line，逐行倒相制式）
和NTSC（National Television Systems Committee，全国电视系统委员会制 式），他们的技术指标是不太一样的，用户需要根据自己节目源的制式来进行选 择。
视频AGC:AGC（ Automatic Gain Control自动增益控制 ）选项有两个选择：开 和关。当选择关时，用户可以手动在亮度增益和色度增益选项中手动对色度和亮 度的增益进行设置。当选择开时，用户不能手动设置亮度和色度增益。
音频编码分层：不同的分层对应于不同的技术方案，其中Layer II是指利用人的 生理听觉特点对声音进行压缩
音频模式：包括立体声，联合立体声，双声道，单声道几种可选方案。
音频增益：此选项有6db，0db和－6db三个选项，其中6db是将输入音频信
号放大6db后编码，0db是保持输入音频信号不变，－6db是将输入音频信 号衰减了6db后编码。
编码器介绍
大纲
• 原理介绍 • 数据结构 • 电路结构 • 问题分析 • 测试流程 • 测试目标
1.原理介绍：
根据MPEG-2标准实现模拟AV信号或数字视频SDI、 数字音频AES/EBU信号的压缩编码
1.1 模拟视频、音频
• 模拟视频数字化：
同步提取及行频锁相 采样和量化（27MHZ） 亮色分离 D1格式输出
嵌入音频通道：在电视节目音频和视频信号的处理和传输中，由于处理方
式和他们各自的特点，视频信号往往滞后于音频信号，因此在接收端会 出现视频和音频的不同步，造成节目没法正常收看。因此在实际中，视 频信号制约于相应的音频信号，或利用数字视频信号对数字音频信号加 以携带，形成一个有机统一的整体（音频嵌入技术），从而达到音频信 号与视频信号的同步。
• 模拟音频数字化
平衡和非平衡输入 采样和量化（32KHz、44.1KHz、48KHz过采样/ 24bitA/D量化） PCM格式输出
1.2 数字视频、音频
SDI是A/D采样量化后没有经过压缩的数字视频信号
• 标准定义SMPTE259M • 速率270Mbps • 可以利用行逆程嵌入数字音频信号
数字音频输入
编码器指标测试
• 用（TektronixVM700、信号发生器、标 准解码器、打印机）仪器对指标进行测试， 对于数字电视前端设备性能的测试，由于 设备数量较多，采取抽测的方法进行。
编码器技术参数
网络管理修改界面
音频采样率:是指信号在模拟到数字的转换过程中，用于对模拟信号进行 抽样脉冲信号的频率，网管中有三种选项:48KHz,44.1KHz,32KHz 44.1KHz或48KHz：高保真立体声音频信号，为人而听觉的全部频带 32KHz:数字音频广播信号，主要用于声音广播和电视伴音广播
亮度，色度，对比度的设置:用户根据自己对电视图像的要求，手动输入 一个合适的值就可以了，但当AGC选项处于“开”状态时，此处的选项无 效。
PID指包标识符（Package Identifier ），该值表示某种信息在传输流 中的标签，以使在解码的时候可以从传输流中提取出需要的信息。下面 是具体要设置的PID代表的含义： PMT（Program map table）PID：节目映射列表的包标记； VID（video）PID:视频流的包标记； AUD（audio）PID:音频流的包标记； PCR（program clock reference）PID:节目时钟参考的包标记。 各PID的取值范围是33～8190，用户只需要填入一个合适的数值就可以设 定他们各自的PID（VID PID与PCR PID的在编码器内的默认值是相同的， 但用户可以设置成不同的数值）。
嵌入音频输入端口：下拉菜单中有三个选项，模拟指模拟音频输入，
AES/EBU指数字音频输入，AES（Audio engineering society 美国音频 工程学会）/EBU（Europe Broadcasting Unite欧洲广播联盟）是一种采 样率为48kHz的数字音频标准。SDI（serial digital interface）是一 种数字视频输入接口，在该数字视频信号中已经嵌入了数字音频。
3.电路结构
INIT/SYS RST
391 5518 DATA FPGA
CVBS
5147
CTR COM88796
AUDI O
1804
TS 0101 AES/EBU 8414 SDI
产品主要特性
• • • • • • • • • 1RU设计，外观精巧 MPEG-2 MP@ML4:2:0格式 独特的图像预处理和缓存技术 输出码率1.5~20Mbps 四路E1输出，四路组合可选 视频支持CVBS、SDI输入 支持MPEG II的LayerI/II音频编码 支持数字音频AES/EBU输入 音频支持32、44.1、48KHz过采样，24bit A/D量化
音频比特率：指每秒传输的数字音频的比特数目，该数值从某种意义上衡量了数 字音频的质量。目前，汇视源的编码器支持此值的范围是16Kbps～512 Kbps， 超出此范围编码器不响应。但如果该数值过高将增大硬件资源的负担，一般最佳 值可以选择384Kbps。
视频输入端口 ：模拟视频输入（也称复合视频输入）和数字视频输入两种方式。 其中模拟输入有两路，CVBS1和CVBS2，（CVBS：complex video broadcasting signal 复合电视广播信号）但该编码器同一时间只能对一路输入视频进行编码， 所有这两个模拟视频输入只要选择一个就可以。SDI指数字视频输入。用户可以 根据自己的实际情况选择与实际应用一致的选项。
• PES数据包结构
2.3 节目流 节目流是一个PES数据流打包复接，载有多个用相同主 时钟或系统时钟（STC）进行编码的基本数据流。该数据 流可能是视频数据流和与其相关的音频数据流，或者是多 频道只有音频的节目流。 2.4 传输流 承载多个不同节目的PES数据包复接。包含节目时钟参考 （PCR）、数据包识别（PID）和节目专用信息（PSI）
• 音频输出BitRate : 384Kbps • 2路ASI输出 • 以太网网管
EVEN 编码器前面板图
EVEN 编码器后面板图
• • • • • • • 模拟视频输入端（VIDEO IN）：两路复合视频输入CVBS， BNC接口 数字视频输入端（SDI IN）：一路SDI码流输入，BNC接口 模拟音频输入端（AUDIO IN）：左右声道输入，XLR接口 数字音频输入端（AUDIO IN）：AES/EBU输入，XLR接口 TS码流输出端（ASI OUT）：两路ASI码流输出，BNC接口 E1输出端（E1 OUT）：四路E1输出组合可选，BNC接口 以太网管接入端（ETHERNET）：RJ45接口