EN 302 755 (v.1.4.1) - 5.1 Адаптация режима (пп. 5.1.1—5.1.7)

Добавлено 9 мая 2012 в 18:44
Последнее редактирование 23 октября 2015 в 06:00

Входные данные системы T2 должны состоять из одного или нескольких логических потоков данных. Один логический поток данных переносится одним каналом физического уровня (Physical Layer Pipe — PLP). Модули адаптации режима, которые работают над контентом каждого PLP по отдельности, нарезают входной поток данных на поля данных, которые после адаптации потока сформируют немодулированные кадры (BBFRAME). Модуль адаптации режима включает в себя входной интерфейс, за которым следуют три опциональных подсистемы (синхронизатор входного потока, удаление нулевых пакетов и кодер CRC-8), и заканчивается нарезкой входного потока на поля данных и вставкой немодулированного заголовка (BBHEADER) в начало каждого поля данных. Каждая из этих подсистем описана в следующих пунктах.

Каждый входной PLP может быть в одном из форматов, указанных в пункте 5.1.1. Модуль адаптации режима может обрабатывать входные данные в одном из двух режимов: стандартный режим (NM) или режим высокой эффективности (HEM), которые описаны в пунктах 5.1.7 и 5.1.8 соответственно. И если NM в точности следует разделу «Адаптация режима» из [i.3], то в HEM для уменьшения накладных расходов на сигнализацию может быть выполнена дальнейшая специфическая оптимизация потока. BBHEADER (смотрите пункт 5.1.7) предупреждает о типе входного потока и о режиме обработки.

5.1.1 Форматы входных сигналов

Входной препроцессор / сплиттер сервисов (смотрите рисунок 1) должен поставлять на модуль (модули) адаптации режима один или несколько потоков (по одному на каждый модуль адаптации режима). В случае с TS скорость пакетов будет постоянной величиной, хотя только часть пакетов может соответствовать данным сервиса, а остальные могут быть нулевыми пакетами.

Каждый входной поток (PLP) системы T2 должен быть связан с режимами модуляции и FEC защиты, которые настраиваются статически.

Каждый входной PLP может принимать один из следующих форматов:

  • транспортный поток (TS) [i.1];
  • общий инкапсулированный поток (GSE) [i.2];
  • общий непрерывный поток (GCS) (поток с переменной длиной пакета, у которого модулятор не знает границ пакета);
  • общий поток пакетов фиксированной длины (GFPS) (этот формат сохранен для совместимости с DVB-S2 [i.3], но ожидается, что вместо него будет использоваться GSE).

Транспортный поток должен состоять из пользовательских пакетов (UP) фиксированной длины O-UPL = 188 x 8 бит (один MPEG пакет), первый байт должен быть байтом синхронизации (Sync-byte) (47HEX). Он должен быть обозначен в поле TS/GS в BBHEADER, смотрите раздел 5.1.7.

Максимально достижимая пропускная способность после удаления нулевых пакетов, когда это применимо, составляет примерно 50,3 Мбит/с (в канале 8 МГц).

Поток GSE должен состоять из пакетов переменной длины или из пакетов постоянной длины, как это обозначено в заголовках пакетов GSE, и должен быть обозначен в BBHEADER полем TS/GS, смотрите раздел 5.1.7.

GCS должен быть непрерывным битовым потоком и должен быть обозначен в BBHEADER полем TS/GS и UPL = 0D, смотрите раздел 5.1.7. Поток пакетов переменной длины, у которого модулятор не знает границ пакета, или пакетов фиксированной длины, длина которых превышает 64 кбит, должен рассматриваться, как GCS, и должен быть обозначен в BBHEADER полем TS/GS, как GCS, и UPL = 0D, смотрите раздел 5.1.7.

GFPS должен быть потоком с фиксированной длиной пользовательских пакетов (UP), равной O-UPL бит (максимальное значение O-UPL равно 64 кбит), и должен быть обозначен в поле TS/GS немодулированного заголовка, смотрите раздел 5.1.7. O-UPL — это исходная длина пользовательского пакета. UPL — это переданная длина пользовательского пакета, обозначенная в BBHEADER.

5.1.2 Входной интерфейс

Подсистема входного интерфейса должна преобразовывать формат входных данных во внутренний логический двоичный формат. Первый принятый бит обозначается, как старший значащий бит (MSB). Входное согласование применяется отдельно для каждого отдельного канала физического уровня (PLP), смотрите рисунок 2.

Входной интерфейс должен считывать поле данных, состоящее из DFL битов (Data Field Length — длина поля данных), где

0 ≤ DFL ≤ (Kbch - 80)

где Kbch — число битов, защищенных кодированием BCH и LDPC (смотрите раздел 6.1).

Максимальное значение DFL зависит от выбранного LDPC кодирования, несущего защищенную полезную нагрузку из Kbch бит. 10-байтный (80 бит) BBHEADER добавляется к передней части поля данных и также защищается кодированием BCH и LDPC.

Входной интерфейс должен либо выделить ряд входных битов, равный доступной емкости поля данных, тем самым нарушая UP пакеты в последующих полях данных (эта операция называется «фрагментацией»), либо должен выделить целое число UP пакетов внутри поля данных (без фрагментации). Доступная емкость поля данных равна Kbch - 80, когда внутриполосная сигнализация не используется (смотрите раздел 5.2.3), но при использовании внутриполосной сигнализации она становится меньше. Когда значение DFL < Kbch - 80, адаптером потока должно быть вставлено поле заполнения, чтобы заполнить емкость блока кода LDPC/BCH. Поле заполнения (если используется) также должно быть размещено в первом BBFRAME T2-кадра для передачи внутриполосной сигнализации (используется ли фрагментация или нет).

5.1.3 Синхронизация входного потока (опционально)

Обработка данных в модуляторе DVB-T2 может привести к переменной задержке передачи пользовательской информации. Подсистема синхронизатора входного потока предоставляет соответствующие средства для гарантирования постоянной скорости передачи данных (CBR) и постоянную задержку передачи «точка-точка» для любого формата входных данных. Использование подсистемы синхронизатора входного потока является необязательным для PLP, передающих потоки GSE, GCS и GFPS. В случае PLP, передающих транспортные потоки (TS), она должна использоваться всегда, за исключением случая необязательного её использования при выполнении всех пяти следующих условий (смотрите разделы 5.1.7, 7.2.1, 7.2.3.1 и 7.2.3.2 для более подробной информации о соответствующих полях сигнализации):

  • NUM_PLP = 1;
  • DFL = Kbch - 80 во всех BBFRAME кадрах;
  • PLP_NUM_BLOCKS = PLP_NUM_BLOCKS_MAX во всех кадрах перемежения;
  • удаление нулевых пакетов не используется (т.е. NPD = 0);
  • кадры FEF не используются (т.е. S2 = 'XXX0').

Синхронизация входного потока должна соответствовать техническим требованиям, приведенным в приложении C, которое похоже на [i.3]. Примеры реализации приемника приведены в приложении J. Этот процесс также позволяет синхронизировать несколько входных потоков, передаваемых в независимых PLP, так как системные часы и счетчик синхронизаторов входных потоков должны быть одним и тем же.

Поле ISSY (синхронизация входного потока, 2 или 3 байта) несет в себе значение счетчика, отсчитанного тактовой частотой модулятора (1/T, где T определяется в разделе 9.5), и может быть использовано приемником для восстановления правильного времени восстановленного выходного потока. Передача поля ISSY будет зависеть от формата входного потока и режима, как определено в разделах 5.1.7 и 5.1.8 и на рисунках с 4 по 8. В стандартном режиме поле ISSY добавляется к UP пакетам для пакетированных потоков. В режиме высокой эффективности одно поле ISSY передается в BBFRAME в BBHEADER, пользуясь тем, что UP пакеты BBFRAME кадра передаются вместе и, следовательно, испытывают те же задержки/дрожание.

Когда механизм ISSY не используется, соответствующие поля заголовка BBHEADER, если таковые имеются, должны быть установлены в '0'.

Полное описание формата поля ISSY приведено в приложении C.

5.1.4 Компенсирующая задержка для транспортных потоков

Параметры перемежения PI и NTI (смотрите раздел 6.5) и интервал кадра IJUMP (смотрите раздел 8.2) могут быть различными для каналов PLP данных в группе и соответствующего общего PLP. Для того чтобы механизм восстановления транспортного потока, описанный в приложении D, не требовал дополнительной памяти в приемнике, во входные транспортные потоки в модуляторе после вставки информации о синхронизации входного потока должны быть введены задержки. Задержка (и указанное значение TTO, смотрите приложение C) должна быть такой, чтобы для приемника, реализующего буферную стратегию, определенную в приложении C.1.1, фрагменты транспортных потоков на выходе буферов де-джиттера для PLP данных и общего PLP оказались бы в большей степени одновременно, т.е. пакеты с соответствующими значениями ISCR в двух потоках оказались бы на выходе разницей во времени не более 1 мс.

5.1.5 Удаление нулевых пакетов (опционально, только для TS, NM и HEM)

Правила транспортного потока требуют, чтобы скорости передачи данных на выходе мультиплексора передатчика и на входе демультиплексора приемника были постоянными во времени, задержка при передаче «точка-точка» также должна быть постоянной. В некоторых сигналах входного транспортного потока может присутствовать большой процент нулевых пакетов для того, чтобы подогнать сервисы с переменной скоростью передачи к TS с постоянной скоростью передачи. В этом случае для того, чтобы избежать ненужных накладных расходов на передачу, нулевые пакеты TS потока должны быть идентифицированы (PID = 8191D) и удалены. Этот процесс осуществляется таким способом, чтобы удаленные нулевые пакеты могли быть повторно вставлены в приемнике точно в том месте, где они были изначально, что гарантирует постоянную скорость передачи данных и отменяет необходимость обновления временной метки (PCR).

Когда используется удаление нулевых пакетов, полезные пакеты (т.е. TS пакеты с PID ≠ 8191D), в том числе и дополнительные вставленные поля ISSY, должны быть переданы в то время, как нулевые пакеты (т.е. TS пакеты с PID = 8191D), в том числе и дополнительные вставленные поля ISSY, могут быть удалены. Смотрите рисунок 3.

После передачи UP счетчик, называемый DNP (Deleted Null-Packets — удаленные нулевые пакеты, 1 байт) должен быть сначала сброшен, а затем инкрементироваться с каждым удаленным нулевым пакетом. Когда DNP достигает максимально допустимого значения DNP = 255D, тогда, если следующий пакет снова будет нулевым, то этот нулевой пакет сохраняется как полезный пакет и передается.

Вставка поля DNP (1 байт) должна производиться после каждого переданного UP в соответствии с разделом 5.1.8 и рисунками 5 и 6.

Удаление нулевых пакетов
Рисунок 3 — Схема удаления нулевых пакетов

5.1.6 Кодирование CRC-8 (для GFPS и TS, только HEM)

CRC-8 применяется для обнаружения ошибок на уровне UP (только в стандартном режиме и пакетированных потоках). При необходимости (смотрите раздел 5.8), UPL-8бит пакета UP (после удаления байта синхронизации, если это применимо) должны быть обработаны систематическим кодером CRC-8, описанном в приложении F. Рассчитанный CRC-8 должен быть добавлен после UP в соответствии с разделом 5.1.8 и рисунком 5.

5.1.7 Вставка немодулированного заголовка (BBHEADER)

Для описания формата поля данных в переднюю часть немодулированного поля данных должен быть вставлен BBHEADER фиксированной длины, равной 10 байт. BBHEADER принимает одну из двух форм, как показано на рисунке 4(a) для стандартного режима (NM) и на рисунке 4(b) для режима высокой эффективности (HEM). Текущий режим (NM или HEM) может быть определен по полю MODE (сложенному по модулю 2 с полем CRC-8).

bbrheader nm
Рисунок 4a — Формат BBHEADER (NM)
bbrheader hem
Рисунок 4b — Формат BBHEADER (HEM)

Использование битов поля MATYPE описано ниже. Использование остальных полей BBHEADER описано в таблице 2.

MATYPE (2 байта): описывает формат входного потока и тип адаптации режима, как описано в таблице 1.

Первый байт (MATYPE-1):

  • поле TS/GS (2 бита), формат входного потока: общий пакетированный поток (GFPS), транспортный поток, общий непрерывный поток (GCS), общий инкапсулированный поток (GSE);
  • поле SIS/MIS (1 бит): один или несколько входных потоков (относится к глобальному сигналу, а не к каждому PLP);
  • поле CCM/ACM (1 бит): указывает, используют ли все PLP в сигнале одинаковый режим кодирования и модуляции (CCM) или нет (ACM). Для определения значения поля CCM/ACM, необходимо определить кодирование и модуляцию по полям PLP_COD, PLP_FEC_TYPE и PLP_MOD конфигурируемой сигнализации L1-post (смотрите раздел 7.2.3.1). Поворот созвездия не учитывается. Если используется только один PLP, должно быть выставлено значение CCM.

    Термин ACM сохранен для совместимости с DVB-S2 [i.3]. CCM означает, что все PLP используют одинаковые кодирование и модуляцию, в то время как ACM означает, что не все PLP используют одинаковые кодирование и модуляцию. В каждом PLP модуляция и кодирование будут постоянны во времени (хотя они могут быть статически изменены).

  • ISSYI (1 бит), индикатор синхронизации входного потока: если ISSYI = 1 = активный, поле ISSY должно быть рассчитано (смотрите приложение C) и вставлено в соответствии с разделом 5.1.8;
  • NPD (1 бит): активно или нет удаление нулевых пакетов. Если NPD активен, то DNP должен быть рассчитан и добавлен после UP;
  • EXT (2 бита), определение медиа (для T2, EXT = 0: зарезервировано для будущего использования).
Таблица 1. Распределение полей MATYPE-1.
TS/GS
(2 бита)
SIS/MIS
(1 бит)
CCM/ACM
(1 бит)
ISSYI
(1 бит)
NPD
(1 бит)
EXT
(2 бита)
00 = GFPS
11 = TS
01 = GCS
10 = GSE
1 = один
0 = несколько
1 = CCM
0 = ACM
1 = активен
0 = неактивен
1 = активен
0 = неактивен
Зарезервировано для будущего использования (смотрите примечание 1)

Примечания:

  1. Для T2: EXT = зарезервировано для будущего использования; для S2 EXT = RO = коэффициент сглаживания передатчика;
  2. Для совместимости с DVB-S2 [i.3], когда используется GSE со стандартным режимом, он должен рассматриваться как непрерывный поток и указываться как TS/GS = 01.

Второй байт (MATYPE-2):

  • если SIS/MIS = несколько входных потоков, то второй байт = идентификатор входного потока (ISI); иначе второй байт = '0' (зарезервировано для будущего использования).

Термин ISI сохранен здесь для совместимости с DVB-S2 [i.3], но он имеет тот же смысл, что и термин PLP_ID, который используется в настоящем документе.

Таблица 2. Описание полей BBHEADER.
ПолеРазмер (байт)Описание
MATYPE2Описано выше.
UPL2Длина пользовательского пакета в битах, в диапазоне [0, 65535].
DFL2Длина поля данных в битах, в диапазоне [0, 53760].
SYNC1Копия синхробайта пользовательского пакета. В случае с GCS, SYNC=0x00-0xB8 — предназначен для сигнализации протокола транспортного уровня и должно быть установлено в соответствии с [1], SYNC=0xB9-0xFF — пользовательский частный.
SYNCD2Расстояние в битах от начала поля данных до начала первого переданного UP, который начинается в поле данных. SYNCD = 0D означает, что первый UP совмещается с началом поля данных. SYNCD = 65535D означает, что в поле данных не начинается ни одного UP. Для GCS SYNCD зарезервирован для будущего использования и, если иное не определено, должен быть установлен в 0D.
CRC-8 MODE1Сумма по модулю 2 поля CRC-8 (1 байт) с полем MODE (1 байт). CRC-8 — код обнаружения ошибок, применяемый к первым 9 байтам заголовка BBHEADER (смотрите приложение F).
MODE (8 бит) должен быть:
  • 0D — стандартный режим;
  • 1D — режим высокой эффективности;
  • остальные значения — зарезервировано для будущего использования.

Перевод подразделов 5.1.1—5.1.7 подраздела 5.1 «Mode adaptation» стандарта ETSI EN 302 755 версии 1.4.1.

Сообщить об ошибке