剖析电视信号在SDH网中传输的接口技术

随着广播电视事业的不断发展，传统的电视媒体已在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相融合，从而形成了全新的、庞大的数字电视产业。目前，电视信号利用MPEG-2压缩技术，以其具有较高的性能价格比和灵活的比特率和GOP结构，已在广电领域获得充分利用。

而同步数字传输体系（SDH）是一个由一些SDH网元（NE）组成的，在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送，融复接、线路传输及交换功能于一体，并由统一网管系统管理操作的综合信息网络，可以实现网络的有效管理和动态维护、对各项业务性能进行实时的监测、并有效提高网络资源的利用率等多种功能。由此将电视信号经过MPEG-2压缩编码再利用SDH传输网传输，将会极大地满足广播电视干线传输网的信息传输和交换要求。

广播电视领域的SDH网起着公共物理传输平台的作用，在此平台上，一部分带宽用来传输广播电视节目，另一部分用来直接传输用户数据或从ATM、IP交换机汇聚来的数据流等。

本文着重分析基于MPEG-2标准下压缩编码的电视信号通过SDH网传输的接口技术。

一、MPEG-2编码

MPEG-2是MPEG组织制定的一种高质量图像的的压缩编码方案，编码码率每秒3兆比特～100兆比特，标准的正式规范在ISO/IEC13818中。电视信号经过数字化处理、压缩编码、数字复接等技术将生成的多路ES（基本业务）流和辅助数据按所需频带被分配到复合的高速二元数字比特流的各传输时隙中，构成一路TS流进行传输。根据传输媒体的质量不同，MPEG-2中定义了两种复合信息流：传送流（TS）和节目流（PS）。它们的区别在于TS流的包结构是固定长度的，而PS流的包结构是可变长度的。但无论对哪种码流，MPEG-2系统复接都分为两个步骤：（1）视频和音频的ES流分别按一定的格式打包，构成具有某种格式打包的基本信息流（PES），分别称为视频PES 和音频PES。（2）将视频，音频的PES流以及辅助数据按不同的格式再打包，然后进行复接，即分别生成了TS流和PS流。

PES包的长度通常总是远大于TS包的长度，也就是说一帧图象的PES包通常要由许多个TS包（常取整数个TS包）来传送。PES包中包含码率、定时及数据描述等由编码器设置的信息，其结构侧重编解码的控制；而TS包中净荷所传送的信息包括：视频、音频的PES包以及辅助数据；描述单路节目复接信息的节目辅助表（PMT）；描述多路节目复接信息的节目映射表（PAT）三种类型，其中PMT表包含了与单路节目复接有关的控制信息，因此TS流侧重于传输方面的结构和说明。

现有的编码单元具有以下特征：多信道；独立、可选的视频速率；具有PDH、SDH和DVB ASI接口；基于电信原理的网络管理系统，具有管理能力。

1、 信道复用器（CM）可将多个单节目传输流（SPIS）复用为一个多节目传输流（MPIS），形成单个的34/45Mbit/s（E3或DS3）PDH传输流，也可连接到ADM终端的插入，并映射到SDH虚容器（STM-1 VC3）。

2、 插分复用终端（ADM）由支路、群路和时钟三个单元组成。当采用PDH输出时，可将PDH信号映射进一个STM-1 VC3 SDH数据流，SDH输出可通过电/光接口进行，支路单元可同时接收3个34/45Mbit/s传输流。

二、SDH技术的基本传输原理

SDH规范下的设备（网元）可划分为三大类，交换设备、传送设备和接入设备。交换设备包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机或ATM设备；传送设备包括终端复用器、分插复用器和数字交叉连接设备及再生器，接入设备包括数字环路载波、光纤环路系统等；其中分插复用器（Add／DropMul？鄄tiplexer，ADM）利用时隙交换实现宽带管理，即允许两个STM－N信号之间的不同VC（虚容器）实现互连，并具有无需分接和终接整体信号即可将各种G.703规定的接口信号（PDH）或STM－N信号（SDH）接入STM一M（M＞N）内作任何支路的能力。ADM设备在环形网中应用时，具有独特的自愈能力，即网络发生故障时无需人为干预，就可在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，也就是说使网络具备发现故障的能力，并能找到替代路由在时限内重新建立起通信线路。

三、SDH网的映射和同步复用

各种业务信号进入SDH的帧结构都要经过三个步骤，即映射、定位和复用。映射就是将各种进来的速率不等的信号先经过码速调整，再装入相应的标准容器C中，同时加入通道开销POH形成虚容器VC。定位就是将帧相位发生偏差的（称帧偏移）的信息收进支路单元或管理单元，通过支路单元指针或管理单元指针的功能来实现。复用就是将多个低阶通道层信号通过码速调整进入高阶通道，或将多个高阶通道层信号通过码速调整进入复用层的过程。SDH网的一般复用结构。

以139.264Mb/s信号到STM-1的形成为例来说明这三个步骤。139.264Mb/s信号首先进入标准容器，速率调整后输出149.76Mb/s数字信号，进入虚拟容器，加入通道开销576kb/s后输出150.336Mb/s的信号，在管理单元内加入管理单元指针576kb/s，输出150.912Mb/s的信号，因N=1，故由一个单元组加人段开销4.608Mb/s后，输出155.520Mb/s的STM-1信号。

四、用SDH网传输电视信号对系统的要求

目前我国SDH传输系统能提供的适合图像传输的支路口速率有：VC-2为6.3Mb/s，VC-3为34（45）Mb/s，VC-4为140（155）Mb/s。VC-2的二级联VC-2-2c为12.6Mb/s，三级联VC-2-3c为18.9Mb/s。其中VC-3的34（45）Mb/s和VC-4的140（155）Mb/s最适合电视图像的传输。如对图像细节要求不高时，可采用VC-2（6.3Mb/s）接口来传输；若对图像细节有要求，可采用VC-2-3c（18.9Mb/s）接口来传输。

五、SDH设备复合功能块

复合功能块是一些相连的基本功能块的组合，实际上是各种SDH设备的模块。复用功能块流程：就是MPEG-2的信号由G.703接口到STM-N的信号流的复接及分接的全过程。

编辑：jq