Спутниковое и цифровое радиовещание, страница 16

При кодировании отсчетов ЗС (Layer II) в каждой субполосе исполь­зуется равномерное квантование отсчетов с шагом Δi, величина которого вычисляется из отношения SMR, найденного с помощью психоакустиче­ской модели, где SMR– допустимое значение уровня шумов квантова­ния в субполосе i, при котором шум еще маскируется полезным сигна­лом. Значение Δi, меняется от одной субполосы к другой. Для всех отсчетов внутри блока, состоящего из 36 отсчетов (Layer II) величина шага квантования Δi остается постоянной. Число ступеней квантования при кодировании отсчетов ЗС в субполосах составляет 2, где п может лежать в пределах от 2 до 15. Это значение для Layer II составляет 3, 5, 7, 9, 15, 31, 63,..., 65535. Заметим, что в Layer II одновременно об­рабатываются три блока по 12 отсчетов ЗС, то есть блок, состоящий из трех гранул. Итак, для Layer II в каждой субполосе аудиофрейма могут иметься 1-3

Рис. 18.16. Структура данных звукового фрейма системы DAB

n

значения масштабных коэффициентов.

Аудиофрейм системы DAB. Структура данных звукового фрей­ма системы DAB представлена на рис. 18.16. Он содержит дополнитель­ные части по сравнению с аудиофреймом стандарта ISO/IEC 11172-3 (см. разд. 12.13).

Аудиофрейм стандарта ISO/IEC 11172-3 представляет собой после­довательность цифровых данных, включающих:

служебную информацию (Header);

избыточные биты CRC-кода (CRC);

информацию о распределении общего числа бит по субполосам (подполосам) (Bit Allocation);

информацию о распределении масштабных коэффициентах (SCFSI);

значения масштабных коэффициентов (SCF – Scale Factor);

значения отсчетов полосовых сигналов; нормированных на МК (Subband Samples);

биты дополнительных (вспомогательных) данных (Ancillary data)

биты заполнения.

В системе DAB аудиофрейм дополнительно содержит байты для передачи данных PAD – информации, которая синхронна со звуковой программой и имеет непосредственное к ней отношение. Она состоит из двух частей: X-PAD и F-PAD. Данные F-PAD имеют постоянную длину, равную 2 байтам, здесь передается информация управления в реальном масштабе времени и данные с очень низкой скоростью передачи. Дан­ные X-PAD имеют переменную длину, они передают дополнительную ин­формацию, относящуюся к звуковой программе, например, поясняющий текст. Кроме того эта часть фрейма содержит также биты помехоустой­чивого кодирования значений масштабных коэффициентов (SCF-CRC).

Большую часть пропускной способности канала передачи занимает передача собственно отсчетов звукового сигнала. Около 10% от обще­го объема занимает информация о распределении бит и масштабных коэффициентов.

Заметность искажений, вызываемых компрессией данных, суще­ственно зависит от особенностей сигнала. При скорости 196 кбит/с на канал искажения практически незаметны при передаче любых сигналов. При скорости 64 кбит/с искажения уверенно замечаются на большин­стве сигналов. Скорость передачи 128 кбит/с на канал является ком­промиссом, в этом случае достигается приемлемое качество и стоимость трансляции, которая прямо пропорциональна скорости передачи.

Модуляция несущих частот в системе DAB. Структурная схема, поясняющая принцип формирования OFDM-сигнала, показана на рис. 18.17,а. Цифровая последовательность, поступающая с выхода мультиплексора 1 распаралеливается в блоке 2. После этого каждый из полученных цифровых потоков поступает на свой ФМ-модулятор (ФМ1, ФМ2,..., ФМn), на вторые входы которых поступают сигналы несущих (fн1, fн2... fнп). Переход от последовательной к параллельной пере­даче двоичных символов цифровой последовательности для n несущих частот условно изображен на рис. 18.17,б. Здесь ti – время, необходи­мое для передачи n двоичных символов (нулей и единиц); Ts – время передачи одного двоичного символа, очевидно, что Ts = (ti/n).