GY/T 170-2001
基本信息
标准号： GY/T 170-2001
中文名称：有线数字电视广播信道编码与调制规范
标准类别：广播电影电视行业标准(GY)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GY/T 170-2001.Specification of framing structure, channel coding and modulation for digital cable broadcasting system.
1范围
GY/T 170规定了在有线电视广播系统中传送数字电视的帧结构、信道编码和调制方式。
GY/T 170适用于有线传输的数字多路节目电视/高清晰度电视业务分配的信道编码和调制系统。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 17700-1999卫星数字电视广播信道编码和调制
GB/T 17975. 1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分:系统
GB/T 17953 -20004:2:2数字分量图像信号的接口
ITU-T G. 65150/125 μm多模梯度光纤光缆的特性
ITU-T G. 652单模光纤光缆的特性
ITU-T G. 703系列数字接口的物理/电特性
IEC 793-2光纤，第二部分:产品规格
IEC 874-14光纤和光缆的接头，第14部分: SC型光纤接头的截面说明
IEC 60728-6电视和声音信号的有线分配系统，第6部分:光设备
3符号和缩略语
3.1符号
4.2 SYNC1变换和随机化该单元根据MPEG -2帧结构将SYNC1字节进行反转，同时为实现频谱成形，对数据流进行随机化处理。
4.3 RS编码器该单元使用截短的RS (204, 188)编码，对每- -个已随机化的传送包进行处理， 产生-个误码保护包。同样，对同步字节本身也使用这种编码。
4.4卷积交织器该单元完成-一个深度1 = 12的误码保护包的卷积交织，同步字节的周期保持不变。
4.5字节变换到m比特符号(m-tuple)该单元将交织器产生的字节变换为QAM符号。
4.6差分编码
该单元对每个符号的两个最高有效位(MSBs)进行差分编码，从而获得旋转不变的星座图。
4.7基带成形
该单元将经过差分编码的m比特符号映射为I、Q信号,在QAM调制前，对I、Q信号进行升余弦平方根滚降滤波。
4. 8 QAM调制和物理接口
该单元对信号进行QAM调制。随后，将QAM已调信号通过IF或RF接口送至射频信道。
4.9有线数字电视接收
按照上述调制处理，系统接收设备要完成信号逆处理，从而获得基带信号。
5 MPEG-2传送层
有线数字电视传送采用GB/T 17975. 1-2000中规定的MPEG-2传送层，见图2。MPEG 2数据传送层由188 个字节的包组成，其中，-个字节用于同步，包头的另三个字节用于业务识别、加扰和控制信息，随后是184字节MPEG-2数据或附加数据。
1范围
GY/T 170规定了在有线电视广播系统中传送数字电视的帧结构、信道编码和调制方式。
GY/T 170适用于有线传输的数字多路节目电视/高清晰度电视业务分配的信道编码和调制系统。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 17700-1999卫星数字电视广播信道编码和调制
GB/T 17975. 1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分:系统
GB/T 17953 -20004:2:2数字分量图像信号的接口
ITU-T G. 65150/125 μm多模梯度光纤光缆的特性
ITU-T G. 652单模光纤光缆的特性
ITU-T G. 703系列数字接口的物理/电特性
IEC 793-2光纤，第二部分:产品规格
IEC 874-14光纤和光缆的接头，第14部分: SC型光纤接头的截面说明
IEC 60728-6电视和声音信号的有线分配系统，第6部分:光设备
3符号和缩略语
3.1符号
4.2 SYNC1变换和随机化该单元根据MPEG -2帧结构将SYNC1字节进行反转，同时为实现频谱成形，对数据流进行随机化处理。
4.3 RS编码器该单元使用截短的RS (204, 188)编码，对每- -个已随机化的传送包进行处理， 产生-个误码保护包。同样，对同步字节本身也使用这种编码。
4.4卷积交织器该单元完成-一个深度1 = 12的误码保护包的卷积交织，同步字节的周期保持不变。
4.5字节变换到m比特符号(m-tuple)该单元将交织器产生的字节变换为QAM符号。
4.6差分编码
该单元对每个符号的两个最高有效位(MSBs)进行差分编码，从而获得旋转不变的星座图。
4.7基带成形
该单元将经过差分编码的m比特符号映射为I、Q信号,在QAM调制前，对I、Q信号进行升余弦平方根滚降滤波。
4. 8 QAM调制和物理接口
该单元对信号进行QAM调制。随后，将QAM已调信号通过IF或RF接口送至射频信道。
4.9有线数字电视接收
按照上述调制处理，系统接收设备要完成信号逆处理，从而获得基带信号。
5 MPEG-2传送层
有线数字电视传送采用GB/T 17975. 1-2000中规定的MPEG-2传送层，见图2。MPEG 2数据传送层由188 个字节的包组成，其中，-个字节用于同步，包头的另三个字节用于业务识别、加扰和控制信息，随后是184字节MPEG-2数据或附加数据。
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标准内容
中华人民共和国广播电影电视行业标准GY/T170-2001
eqv [TU-TJ.83
有线数字电视广播
信道编码与调制规范
Specification of framing structure, channel coding andmodulation for digital cable broadcasting system2001-05-24 发布
国家广播电影电视总后
2001-07-01实施
GY/T 170—2001
ITU前言
１范围
2引用标准
3符号和缩略语
4有线数字电视广播系统
5MPEG-2传送层
6顿结构·
7信道编码·
8字节到符号的映射
9调制
10数字信号电平
11数字频道的载频.
附录A（标准的附录）
附录B（提示的附录）
附录C（提示的附录）
MPEG-2 数据信号的接口
QAM调制特性
基带滤波器特性
有线网的透明性
附录D（提示的附录）
HTYKADNIKAca-
GY/T170-2001
本标准等效采用国际电信联盟ITU-TJ.83建议书《电视、声音和数据业务有线分配的数字多节目系统》（DIGITALMULTI-PROGRAMME SYSTEMS FOR TELEVTSION,SOUND AND DATA SERVICES FOR CABLEDISTRIBUTION），并参考了国际电工委员会IEC60728-9《电视和声音信号的有线分配系统第9部分：用于数字已调信号的有线分配系统接口》（CABLEDDISTRIBUTIONSYSTEMSFORTELEVISIONANDSOUNDSIGNALS-PART 9:INTERFACES OF CABLED DISTRIBUTION SYSTEMS FOR DIGITALLY MODULATED SIGNALS)。本标准规定了有线数字电视广播系统的结构、信道编码和调制，以MPEG-2系统层为基础，加上适当的前向误码纠错（FEC）技术，提出了与卫星传送相协调的有线数字电视广播系统标准。标准所规定的系统对于卫星传送的多节目数字电视调制/信道编码系统是透明的。该系统采用正交幅度调制（QAM），考虑到我国有线电视网现状，建议在16、32、64、128、256-QAM中选用。该系统设计的FEC可将比特误码率（BER）降至10-10至10-11，确保了传送中每小时只出现约一个未纠正的误码事件的“推无误码”（QEF）工作。
本标准概述了有线数字电视广播系统，规范了数字信号的信道编码和调制方法，详细描述了发端信号处理的步骤，以此保证不同厂商开发的设备之间的兼容性。为确保标准尽快、有效地实施，特就MPEG-2数据信号接口做了详细规定。同时为满足业务的质量要求，本标准还定义了系统的部分性能指标。
本标准的附录A是标准的附录。
本标准的附录B、附录C和附录D都是提示的附录。本标准由全国广播电视标准化技术委员会归口。本标准起草单位：国家广播电影电视总局标准化规划研究所、成都新泰克电子有限公司、四川长虹电子集团公司、深圳华为技术有限公司。本标准主要起草人：杜百川、高少君、葛建华、陈宁、金罗军、李熠星、王东、马铁桥、陈小英。GY/T 1702001
ITU前言
ITU-T（电信标准化分部）是国际电信联盟(ITU)的一个永久性机构。ITU-T负责研究制定全球电信标准化方面的有关技术、操作和关税方面的建议书。世界电信标准化会议(ITSC)每四年召开一次，在大会上确定由ITU-T研究小组研究的主题，然后生成有关这些主题的建议书。
ITU-T成员通过各项建议书，要按照WTSC第1号决议中规定的程序（日内瓦，1997年10月）。ITU-TJ.83建议书的第二版由ITU-T第9研究小组（1997-2000)负责起草，依照WTSC第1号决议的程序，连同补充件1和补充件2一起分别于1996年10月17日和1997年4月22日通过。YYKAoNhi KAca
中华人民共和国广播电影电视行业标准有线数字电视广播信道编码与调制规范Specification of framing structure, channel coding andmodulation for digital cable broadcasting system1范围
GY/T170-2001
eqV ITU-TJ.83
本标准规定了在有线电视广播系统中传送数字电视的帧结构、信道编码和调制方式。本标准适用于有线传输的数字多路节目电视/高清晰度电视业务分配的信道编码和调制系统。2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 17700-1999
卫数字电视广播信道编码和调制GB/T17975.1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分：系统GB/T 17953-2000
ITU-T G. 651
ITU-T G. 652
ITU-T G.703
IEC793-2
IEC 874-14
IEC 60728-6
3 符号和缩略语
3.1符号
4:2:2数字分量图像信号的接口
50/125Hm多模梯度光纤光缆的特性单模光纤光缆的特性
系列数字接口的物理/电特性
光纤，第二部分：产品规格
光纤和光缆的接头，第14部分：SC型光纤接头的截面说明电视和声音信号的有线分配系统，第6部分：光设备本标准使用了下述符号：
滚降系数
字节到m位（m-tuple）变换器输出的最高位信道中心频率
奈奎斯特频率
里德-所罗门（RS）码生成多项式十六进制
交织深度（字节）
训制信号的同相、正交相位分量分支序号
映射至 n 个符号的字节数
2\级QAM的幂次：对16、32、64、128、256-QAM需次分别为4、5、6、7、8i=1，M=N/I时，卷积交织分支深度由个字节映射的符号数
误码保护顿长度(字节）
国家广播电影电视总局2001-05-24批准2001-07-01 实施
3.2缩略语
8B/10B
DVALID
GY/T 170-2001
里德-所罗门（RS）域生成多项式带内纹波（dB）
随机化序列
已调制信号双边带东奎斯特带宽对应的符号率在MPEG-2传送复用器之后的有用比特率经 RS 外码编码后的比特率
比特数：对 16、32、64、128、256-QAM为 2、3.、4、5、6在RS误码保护包中，误码可被纠正的字节数符号周期
8比特到10比特变换
累加相位
暴加时间
异步串行接口
比特误码率
分布反馈
确定性抖动
数据有效
数字视频广播
欧洲电信标准
光纤通道
前向纠错
先进先出
全宽度半最大值
国际电工委员会
综合解码接收机
国际标准组织
国际电信联盟无线电通讯部
国际电信联盟电信部
发光二极管
最低有效位
低压差分信号
运动图像专家组
最高有效位
非归零码
振荡器
包指示符
准同步数字体系
锁相环
伪随机二进制序列
包同步
正交幅度调制
准无误码
正交相移键控
游程不等性
FTYKAONIKAcCa-
随机抖动
均方根
里德-所罗门
同步并行接口
同步串行接口
传送流
压控振器
4有线数字电视广播系统
GY/T170-2001
本标准定义的有线系统由图1中的各功能块组成，将基带电规信号与有线信道特性进行适配。在有线前端，可考虑下述电视基带信号源：一卫星信号：
一其它外来信号：
一本地节目源。
下面章节中的处理过程均应按照图1所示进行。有线前端
基带接口：来自本地
MPEG-2 节目源,分配
链路，再复用等
来自 RF
有线信道
数据造
RF物理Www.bzxZ.net
接口与
解调器
注：MPEG-2传送复用包
随机化
匹配滤
波器与
编码器
交织器
字节到
中丰串串车
时钟和同步生成器
有线IRD
符号到
学节映
载波，时钟和同步恢复
卷积去
交织器
-12学节
RS解码器
(204，
图1有线前端与接收的源理框图
反转与
去随机
QAH调
制器和
IF或RF
有线信道
4.1基带接口与同步
经过此单元的处理，使数据结构与信号源格式相适配。该单元中的信号帧结构应与含同步字节的MPEG-2传送层一致。接口定义见附录A。3
4.2SYNC1变换和随机化
GY/T 170-2001
该单元根据MPEG-2赖结构将SYNC1字节进行反转，同时为实现频谱成形，对数据流进行随机化处理。
4.3RS编码器
该单元使用截短的RS(204.188)编码，对每--个已随机化的传送包进行处理，产生一个误码保护包。同样，对同步字节本身也使用这种编码。4.4卷积交织器
该单元完成一个深度1=12的误码保护包的卷积交织，同步字节的周期保持不变。4.5字节变换到m比特符号（m-tuple）该单元将交织器产生的字节变换为QAM符号。4.6差分编码
该单元对每个符号的两个最高有效位（MSBs）进行差分编码，从而获得旋转不变的星座图。4.7基带成形
该单元将经过差分编码的m比特符号映射为I、Q信号，在QAM调制前，对I、Q信号进行升余弦平方根滚降滤波。
4.BQAM调制和物理接口
该单元对信号进行QAM调制。随后，将QAM已调信号通过IF或RF接口送至射频信道。4.9有线数字电视接收
按照上述调制处理，系统接收设备要完成信号逆处理，从而获得基带信号。5MPE6-2传送层
有线数字电视传送采用GB/T17975.1-2000中规定的MPEG-2传送层，见图2。MPEG-2数据传送层由188个字节的包组成，其中，个字节用于同步，包头的另三个字节用于业务识别、加扰和控制信息，随后是184字节HPEG-2数据或附加数据。188字节
4字节！
传送流
比特数
传输误码
184字节
有效载荷
净数据单元
起始指示
传送优
有效裁荷
传送加
扰控制
图 2MPEG-2 传送码流结构
TYYKAONIKAca
有效教衙
自适应
区控制
计数器
6顿结构
GYIT170-2001
赖的组成结构基于PEG-2传送包结构。该系统的顿结构示于图 3。SYNC1
187字节
SYNC1或SYNC n
SYNC1或
187字节
MPEG-2传送复用（MUX）包
PRBS 周期 = 1503 字节
187字节
187字节
随机化传送包：同步字节和随机化序列R204字节
Ｒ187字节
RS(204,188,T=8)码误码保护包
203字节
SYNC1或
203字节
RS (204, 188, 8)
SYNC1或
交织顿：交织深度 I=12字节
SYNCI=未随机化的同步字节补码SYNCn=未随机化的同步字节，n=2,3,...8图3懒结构
7 信道编码
187节
为满足有线数字电视广播误码保护要求，使用基于RS码编码的FEC。与卫星传送系统不同，有线传送不使用卷积编码，而使用字节交织来实现抗突发误码保护。7.1频谱成形随机化
系统输入码流为MPEG-2传送MUX包，包长为固定长度（见图3），总长是188字节，其中包括个同步字节（即47x）。发送端的处理顺序始终是从同步字节（即01000111）的MSB（即0）开始。MPEG-2传送复用器输出端的数据应按图4所示的结构进行随机化，这样即可与GB/T17700-1999中的卫星系统相兼容，又保证了时钟恢复有足够的二电平过渡。伪随机二进制序列（PRBS）生成的生成多项式如下：GYIT 170-2001
1 + x + x15
如图4所示，在每8个传送包的开始时将序列“100101010000000”装入PRBS计数器，使其初始化。在一个8个包长的组中，第一个包的MPEG-2同步学节应逐比特倒相，从47E变为BBMex，这样处理是为了给解扰器提供一个启动信号。PRBS生成输出的第一个比特应作用于已倒相的MPEG-2同步字节（即B8HEx)后的第一个字节中的第一位。为了实现其它同步功能，在后继的7个传送包的MPEG-2同步字节持续期间，PRBS继续工作，但其输出是无效的，不对这些字节进行随机化。因此，PRBS序列的周期应为1503个字节。当调制器没有比特流输入或输入比特流与MPEG-2传送码流格式（即1个同步字节+187个数据包字节)不兼容时，随机化过程仍将持续进行。这样可避免调制器输出未调制裁波。初始化序列
7.2RS编码
00000011.
未随机化/随机化
数据输入
随机化/去随机化
数据输出
数据输入(从MSB开始):1011000100000011
FRBS 序列
图4随机化与去随机化原理框图
在能量扩散随机化处理之后，采用T=8、截短的RS编码，并将其加到每一个已经随机化的MPEG-2传送包上。即对每个传送包而言，可纠正8个错误字节。此过程在MPEG-2传送包中增加了16个校验字节，码字为（204，188）。注：RS编码同样也作用于包同步字节，不论是未倒捐的（即47品）还是已倒相的（即B8）。码生成多项式：g(x)=(x+30)(x+)(x+3)..(x+15）这里=02x；域生成多项式：p(x)=x+*+x*+x2+1此处截短的RS码的实现方式是在（255,239)编码器输入端输入信息字节之前，添加51个字节，并设置为全零。编码后，再将这些空字节丢弃。7.3卷积交织
TYYKAONiKAca
GY/T 170-2001
对误码保护包进行深度为I=12的卷积交织，如图5所示，这样即生成一个交织顿（见图3c）。已交织的帧由交叠的误码保护包组成，且以MPEG一2同步字节为边界（保留204个字节的周期性）。交织器由I=12个分支构成，由输入开关循环地轮流接通输入的字节流。每个分支都有一个先进先出（FIF0）移位寄存器，且深度为Mxj（其中M=-17=V/I,N=204=误码保护顿长度，I=12=交织深度，j-分支序号）。FIFO移位寄存器为一个字节，且输入输出开关同步。为了实现同步，不论什么情况下，都是将同步字节及倒相的同步字节送至交织器的分支‘O＊（相当于零延时)。
江：去交织器和交织器在原理上相类似，但是分支序号恰好相反（即=0相当于最大的延时）。去交织器的同步可通过将第一个可识别的同步字节传送到‘0′号分支来实现。同步宇路由
每位量
FIFO移位寄存器
交织器112
每位重一个
，同步字路由
去交织器 I=12
图5RS(204，188)编码时的卷积交织器与去交织器原理框图8字节到符号的映射
经卷积交织后，要进行字节到符号的准确映射。对于不同级别的QAM调制，映射的符号数不同。在任何情况下，符号Z的MSB都应取字节V的MSB。租应的，该符号的下一个有效位应取字节的下一个有效位。2\-QAM调制情况下，该处理即将k个字节映射到n个符号，例如：8k=ｎ×㎡
64-QAM情况下的处理在图6中有详细说明（这里m=6，k=3，n=4）：字节
自交织器输出
（字节）
至差分编码器
（6-bit符号）
b7b6h5b4b3b2
b5b4b3b2b160
符号2
字节+1
b1b0/h7h6b5b4
b5h4b3b2b1b0
符号z+1
字节+2
b5b4b3b2b1b0
b3b2b1boh7b6
b5b4h3b2b1bo
符号Z+2
注1：bo为每个字节或m比特符号（m-tuple）的最低有效位（LSB）。b5b4b3b2b1bo
符号2+3
注2：这个变换中，每个字节产生的m比特符号不止一个，分别标为Z、2十1等，且7.在Z+1之前传送。图6用于64-QAM的字节到m比特符号变换GY/T 170-2001
为获得元/2旋转不变的QAM星座，对每个符号的两个最高有效位进行差分编码。两个MSB的差分编码虫下面的布尔表达式给出：I = (A B). (A 甲 It) +(A田 B).(A,由 -1)=(AB)(B甲)+(AB).(B,由I)
注：上述布尔表达式中*中”表示异或（EXOR）运算，“+\表示逻辑或（OR）运算，“，”表示逆辑与（AND）运算，上划线为倒相。
图了给出了一个实现字节到符号变换的例子。q 个比特(b.-u..,b)
交织器
2,16-QAM时
3. 32-QAM时
4 = 4, 64-qA时
5,128-QAM 时
6, 256-QAM时
9 调制
字节到
四比特
差分编码
图7字节到m比特符号变换、两位SB差分编码例I
该系统调制方式采用 16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM或256-QAM （正交幅度调制），星座图见图8，星座图代表了有线系统中传送的信号。16-QAM
IQ:=10
JQL= 00
00100011
10000000
11000100
ItQr= 01
32-QAM
0010 0010 IQ:= 00
001005010100
10101001FO01
10100 100000000 00001 00011
1E01:11001110001000011000111011111 11101 3100 01001 t101 0701011010
IxQ = 11
HTYKADNIKAca-
IrQk= 01
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eqv [TU-TJ.83
有线数字电视广播
信道编码与调制规范
Specification of framing structure, channel coding andmodulation for digital cable broadcasting system2001-05-24 发布
国家广播电影电视总后
2001-07-01实施
GY/T 170—2001
ITU前言
１范围
2引用标准
3符号和缩略语
4有线数字电视广播系统
5MPEG-2传送层
6顿结构·
7信道编码·
8字节到符号的映射
9调制
10数字信号电平
11数字频道的载频.
附录A（标准的附录）
附录B（提示的附录）
附录C（提示的附录）
MPEG-2 数据信号的接口
QAM调制特性
基带滤波器特性
有线网的透明性
附录D（提示的附录）
HTYKADNIKAca-
GY/T170-2001
本标准等效采用国际电信联盟ITU-TJ.83建议书《电视、声音和数据业务有线分配的数字多节目系统》（DIGITALMULTI-PROGRAMME SYSTEMS FOR TELEVTSION,SOUND AND DATA SERVICES FOR CABLEDISTRIBUTION），并参考了国际电工委员会IEC60728-9《电视和声音信号的有线分配系统第9部分：用于数字已调信号的有线分配系统接口》（CABLEDDISTRIBUTIONSYSTEMSFORTELEVISIONANDSOUNDSIGNALS-PART 9:INTERFACES OF CABLED DISTRIBUTION SYSTEMS FOR DIGITALLY MODULATED SIGNALS)。本标准规定了有线数字电视广播系统的结构、信道编码和调制，以MPEG-2系统层为基础，加上适当的前向误码纠错（FEC）技术，提出了与卫星传送相协调的有线数字电视广播系统标准。标准所规定的系统对于卫星传送的多节目数字电视调制/信道编码系统是透明的。该系统采用正交幅度调制（QAM），考虑到我国有线电视网现状，建议在16、32、64、128、256-QAM中选用。该系统设计的FEC可将比特误码率（BER）降至10-10至10-11，确保了传送中每小时只出现约一个未纠正的误码事件的“推无误码”（QEF）工作。
本标准概述了有线数字电视广播系统，规范了数字信号的信道编码和调制方法，详细描述了发端信号处理的步骤，以此保证不同厂商开发的设备之间的兼容性。为确保标准尽快、有效地实施，特就MPEG-2数据信号接口做了详细规定。同时为满足业务的质量要求，本标准还定义了系统的部分性能指标。
本标准的附录A是标准的附录。
本标准的附录B、附录C和附录D都是提示的附录。本标准由全国广播电视标准化技术委员会归口。本标准起草单位：国家广播电影电视总局标准化规划研究所、成都新泰克电子有限公司、四川长虹电子集团公司、深圳华为技术有限公司。本标准主要起草人：杜百川、高少君、葛建华、陈宁、金罗军、李熠星、王东、马铁桥、陈小英。GY/T 1702001
ITU前言
ITU-T（电信标准化分部）是国际电信联盟(ITU)的一个永久性机构。ITU-T负责研究制定全球电信标准化方面的有关技术、操作和关税方面的建议书。世界电信标准化会议(ITSC)每四年召开一次，在大会上确定由ITU-T研究小组研究的主题，然后生成有关这些主题的建议书。
ITU-T成员通过各项建议书，要按照WTSC第1号决议中规定的程序（日内瓦，1997年10月）。ITU-TJ.83建议书的第二版由ITU-T第9研究小组（1997-2000)负责起草，依照WTSC第1号决议的程序，连同补充件1和补充件2一起分别于1996年10月17日和1997年4月22日通过。YYKAoNhi KAca
中华人民共和国广播电影电视行业标准有线数字电视广播信道编码与调制规范Specification of framing structure, channel coding andmodulation for digital cable broadcasting system1范围
GY/T170-2001
eqV ITU-TJ.83
本标准规定了在有线电视广播系统中传送数字电视的帧结构、信道编码和调制方式。本标准适用于有线传输的数字多路节目电视/高清晰度电视业务分配的信道编码和调制系统。2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 17700-1999
卫数字电视广播信道编码和调制GB/T17975.1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分：系统GB/T 17953-2000
ITU-T G. 651
ITU-T G. 652
ITU-T G.703
IEC793-2
IEC 874-14
IEC 60728-6
3 符号和缩略语
3.1符号
4:2:2数字分量图像信号的接口
50/125Hm多模梯度光纤光缆的特性单模光纤光缆的特性
系列数字接口的物理/电特性
光纤，第二部分：产品规格
光纤和光缆的接头，第14部分：SC型光纤接头的截面说明电视和声音信号的有线分配系统，第6部分：光设备本标准使用了下述符号：
滚降系数
字节到m位（m-tuple）变换器输出的最高位信道中心频率
奈奎斯特频率
里德-所罗门（RS）码生成多项式十六进制
交织深度（字节）
训制信号的同相、正交相位分量分支序号
映射至 n 个符号的字节数
2\级QAM的幂次：对16、32、64、128、256-QAM需次分别为4、5、6、7、8i=1，M=N/I时，卷积交织分支深度由个字节映射的符号数
误码保护顿长度(字节）
国家广播电影电视总局2001-05-24批准2001-07-01 实施
3.2缩略语
8B/10B
DVALID
GY/T 170-2001
里德-所罗门（RS）域生成多项式带内纹波（dB）
随机化序列
已调制信号双边带东奎斯特带宽对应的符号率在MPEG-2传送复用器之后的有用比特率经 RS 外码编码后的比特率
比特数：对 16、32、64、128、256-QAM为 2、3.、4、5、6在RS误码保护包中，误码可被纠正的字节数符号周期
8比特到10比特变换
累加相位
暴加时间
异步串行接口
比特误码率
分布反馈
确定性抖动
数据有效
数字视频广播
欧洲电信标准
光纤通道
前向纠错
先进先出
全宽度半最大值
国际电工委员会
综合解码接收机
国际标准组织
国际电信联盟无线电通讯部
国际电信联盟电信部
发光二极管
最低有效位
低压差分信号
运动图像专家组
最高有效位
非归零码
振荡器
包指示符
准同步数字体系
锁相环
伪随机二进制序列
包同步
正交幅度调制
准无误码
正交相移键控
游程不等性
FTYKAONIKAcCa-
随机抖动
均方根
里德-所罗门
同步并行接口
同步串行接口
传送流
压控振器
4有线数字电视广播系统
GY/T170-2001
本标准定义的有线系统由图1中的各功能块组成，将基带电规信号与有线信道特性进行适配。在有线前端，可考虑下述电视基带信号源：一卫星信号：
一其它外来信号：
一本地节目源。
下面章节中的处理过程均应按照图1所示进行。有线前端
基带接口：来自本地
MPEG-2 节目源,分配
链路，再复用等
来自 RF
有线信道
数据造
RF物理Www.bzxZ.net
接口与
解调器
注：MPEG-2传送复用包
随机化
匹配滤
波器与
编码器
交织器
字节到
中丰串串车
时钟和同步生成器
有线IRD
符号到
学节映
载波，时钟和同步恢复
卷积去
交织器
-12学节
RS解码器
(204，
图1有线前端与接收的源理框图
反转与
去随机
QAH调
制器和
IF或RF
有线信道
4.1基带接口与同步
经过此单元的处理，使数据结构与信号源格式相适配。该单元中的信号帧结构应与含同步字节的MPEG-2传送层一致。接口定义见附录A。3
4.2SYNC1变换和随机化
GY/T 170-2001
该单元根据MPEG-2赖结构将SYNC1字节进行反转，同时为实现频谱成形，对数据流进行随机化处理。
4.3RS编码器
该单元使用截短的RS(204.188)编码，对每--个已随机化的传送包进行处理，产生一个误码保护包。同样，对同步字节本身也使用这种编码。4.4卷积交织器
该单元完成一个深度1=12的误码保护包的卷积交织，同步字节的周期保持不变。4.5字节变换到m比特符号（m-tuple）该单元将交织器产生的字节变换为QAM符号。4.6差分编码
该单元对每个符号的两个最高有效位（MSBs）进行差分编码，从而获得旋转不变的星座图。4.7基带成形
该单元将经过差分编码的m比特符号映射为I、Q信号，在QAM调制前，对I、Q信号进行升余弦平方根滚降滤波。
4.BQAM调制和物理接口
该单元对信号进行QAM调制。随后，将QAM已调信号通过IF或RF接口送至射频信道。4.9有线数字电视接收
按照上述调制处理，系统接收设备要完成信号逆处理，从而获得基带信号。5MPE6-2传送层
有线数字电视传送采用GB/T17975.1-2000中规定的MPEG-2传送层，见图2。MPEG-2数据传送层由188个字节的包组成，其中，个字节用于同步，包头的另三个字节用于业务识别、加扰和控制信息，随后是184字节HPEG-2数据或附加数据。188字节
4字节！
传送流
比特数
传输误码
184字节
有效载荷
净数据单元
起始指示
传送优
有效裁荷
传送加
扰控制
图 2MPEG-2 传送码流结构
TYYKAONIKAca
有效教衙
自适应
区控制
计数器
6顿结构
GYIT170-2001
赖的组成结构基于PEG-2传送包结构。该系统的顿结构示于图 3。SYNC1
187字节
SYNC1或SYNC n
SYNC1或
187字节
MPEG-2传送复用（MUX）包
PRBS 周期 = 1503 字节
187字节
187字节
随机化传送包：同步字节和随机化序列R204字节
Ｒ187字节
RS(204,188,T=8)码误码保护包
203字节
SYNC1或
203字节
RS (204, 188, 8)
SYNC1或
交织顿：交织深度 I=12字节
SYNCI=未随机化的同步字节补码SYNCn=未随机化的同步字节，n=2,3,...8图3懒结构
7 信道编码
187节
为满足有线数字电视广播误码保护要求，使用基于RS码编码的FEC。与卫星传送系统不同，有线传送不使用卷积编码，而使用字节交织来实现抗突发误码保护。7.1频谱成形随机化
系统输入码流为MPEG-2传送MUX包，包长为固定长度（见图3），总长是188字节，其中包括个同步字节（即47x）。发送端的处理顺序始终是从同步字节（即01000111）的MSB（即0）开始。MPEG-2传送复用器输出端的数据应按图4所示的结构进行随机化，这样即可与GB/T17700-1999中的卫星系统相兼容，又保证了时钟恢复有足够的二电平过渡。伪随机二进制序列（PRBS）生成的生成多项式如下：GYIT 170-2001
1 + x + x15
如图4所示，在每8个传送包的开始时将序列“100101010000000”装入PRBS计数器，使其初始化。在一个8个包长的组中，第一个包的MPEG-2同步学节应逐比特倒相，从47E变为BBMex，这样处理是为了给解扰器提供一个启动信号。PRBS生成输出的第一个比特应作用于已倒相的MPEG-2同步字节（即B8HEx)后的第一个字节中的第一位。为了实现其它同步功能，在后继的7个传送包的MPEG-2同步字节持续期间，PRBS继续工作，但其输出是无效的，不对这些字节进行随机化。因此，PRBS序列的周期应为1503个字节。当调制器没有比特流输入或输入比特流与MPEG-2传送码流格式（即1个同步字节+187个数据包字节)不兼容时，随机化过程仍将持续进行。这样可避免调制器输出未调制裁波。初始化序列
7.2RS编码
00000011.
未随机化/随机化
数据输入
随机化/去随机化
数据输出
数据输入(从MSB开始):1011000100000011
FRBS 序列
图4随机化与去随机化原理框图
在能量扩散随机化处理之后，采用T=8、截短的RS编码，并将其加到每一个已经随机化的MPEG-2传送包上。即对每个传送包而言，可纠正8个错误字节。此过程在MPEG-2传送包中增加了16个校验字节，码字为（204，188）。注：RS编码同样也作用于包同步字节，不论是未倒捐的（即47品）还是已倒相的（即B8）。码生成多项式：g(x)=(x+30)(x+)(x+3)..(x+15）这里=02x；域生成多项式：p(x)=x+*+x*+x2+1此处截短的RS码的实现方式是在（255,239)编码器输入端输入信息字节之前，添加51个字节，并设置为全零。编码后，再将这些空字节丢弃。7.3卷积交织
TYYKAONiKAca
GY/T 170-2001
对误码保护包进行深度为I=12的卷积交织，如图5所示，这样即生成一个交织顿（见图3c）。已交织的帧由交叠的误码保护包组成，且以MPEG一2同步字节为边界（保留204个字节的周期性）。交织器由I=12个分支构成，由输入开关循环地轮流接通输入的字节流。每个分支都有一个先进先出（FIF0）移位寄存器，且深度为Mxj（其中M=-17=V/I,N=204=误码保护顿长度，I=12=交织深度，j-分支序号）。FIFO移位寄存器为一个字节，且输入输出开关同步。为了实现同步，不论什么情况下，都是将同步字节及倒相的同步字节送至交织器的分支‘O＊（相当于零延时)。
江：去交织器和交织器在原理上相类似，但是分支序号恰好相反（即=0相当于最大的延时）。去交织器的同步可通过将第一个可识别的同步字节传送到‘0′号分支来实现。同步宇路由
每位量
FIFO移位寄存器
交织器112
每位重一个
，同步字路由
去交织器 I=12
图5RS(204，188)编码时的卷积交织器与去交织器原理框图8字节到符号的映射
经卷积交织后，要进行字节到符号的准确映射。对于不同级别的QAM调制，映射的符号数不同。在任何情况下，符号Z的MSB都应取字节V的MSB。租应的，该符号的下一个有效位应取字节的下一个有效位。2\-QAM调制情况下，该处理即将k个字节映射到n个符号，例如：8k=ｎ×㎡
64-QAM情况下的处理在图6中有详细说明（这里m=6，k=3，n=4）：字节
自交织器输出
（字节）
至差分编码器
（6-bit符号）
b7b6h5b4b3b2
b5b4b3b2b160
符号2
字节+1
b1b0/h7h6b5b4
b5h4b3b2b1b0
符号z+1
字节+2
b5b4b3b2b1b0
b3b2b1boh7b6
b5b4h3b2b1bo
符号Z+2
注1：bo为每个字节或m比特符号（m-tuple）的最低有效位（LSB）。b5b4b3b2b1bo
符号2+3
注2：这个变换中，每个字节产生的m比特符号不止一个，分别标为Z、2十1等，且7.在Z+1之前传送。图6用于64-QAM的字节到m比特符号变换GY/T 170-2001
为获得元/2旋转不变的QAM星座，对每个符号的两个最高有效位进行差分编码。两个MSB的差分编码虫下面的布尔表达式给出：I = (A B). (A 甲 It) +(A田 B).(A,由 -1)=(AB)(B甲)+(AB).(B,由I)
注：上述布尔表达式中*中”表示异或（EXOR）运算，“+\表示逻辑或（OR）运算，“，”表示逆辑与（AND）运算，上划线为倒相。
图了给出了一个实现字节到符号变换的例子。q 个比特(b.-u..,b)
交织器
2,16-QAM时
3. 32-QAM时
4 = 4, 64-qA时
5,128-QAM 时
6, 256-QAM时
9 调制
字节到
四比特
差分编码
图7字节到m比特符号变换、两位SB差分编码例I
该系统调制方式采用 16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM或256-QAM （正交幅度调制），星座图见图8，星座图代表了有线系统中传送的信号。16-QAM
IQ:=10
JQL= 00
00100011
10000000
11000100
ItQr= 01
32-QAM
0010 0010 IQ:= 00
001005010100
10101001FO01
10100 100000000 00001 00011
1E01:11001110001000011000111011111 11101 3100 01001 t101 0701011010
IxQ = 11
HTYKADNIKAca-
IrQk= 01
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