ГОСТ Р 58912-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Телевидение вещательное цифровое. Система эфирного наземного цифрового телевизионного вещания второго поколения DVB-T2. Общие технические требования

7.6 Перемежитель по времени

7.6.1 Общие требования

7.6.1.1 Перемежитель по времени (TI) должен работать на уровне PLP. Параметры временного перемежения могут быть разными для разных PLP.

Для каждого PLP FEC-блоки с выхода перемежителя ячеек должны быть сгруппированы в кадры перемежения, которые отображаются на один или несколько T2-кадров. Каждый кадр перемежения должен содержать динамически переменное целое число FEC-блоков. Число FEC-блоков в кадре перемежения с индексом n обозначается как N_{BLOCKS_IF}(n) и сигнализируется с помощью синтаксической конструкции PLP_NUM_BLOCKS в динамической L1-сигнализации.

7.6.1.2 Число N_BLOCKS может варьироваться от минимального значения 0 до максимального значения N_{BLOCKS_IF_MAX}. Значение N_{BLOCKS_IF_MAX} сигнализируется с помощью синтаксической конструкции PLP_NUM_BLOCKS_MAX в конфигурируемой L1-сигнализации. Наибольшее значение, которое может принять PLP_NUM_BLOCKS_MAX, составляет 1023.

7.6.1.3 Каждый кадр перемежения либо отображается непосредственно на один T2-кадр, либо распределяется по нескольким T2-кадрам (см. 7.6.2). Каждый кадр перемежения делится также на один или более (N_TI) TI-блоков, где TI-блок соответствует одному использованию памяти временного перемежителя (см. 7.6.3). В кадре перемежения TI-блоки могут содержать немного другое число FEC-блоков. Если кадр перемежения делится на несколько TI-блоков, он должен отображаться только на один T2-кадр.

Для каждого PLP могут иметь место три варианта перемежения по времени:

- каждый кадр перемежения содержит один TI-блок и отображается непосредственно на один T2-кадр, как показано на рисунке 15. Эта опция должна сигнализироваться в L1-сигнализации с помощью синтаксических конструкций TIME_IL_TYPE = '0' и TIME_IL_LENGTH = '1';

- каждый кадр перемежения содержит один TI-блок и отображается на более чем один T2-кадр. На рисунке 16 показан пример отображения одного кадра перемежения на два T2-кадра при значении синтаксической конструкции FRAME_INTERVAL(I_JUMP) = '2' (см. 9.2.1.5). Это дает большее разнесение по времени для услуг с низкой скоростью передачи данных. Эта опция сигнализируется в L1-сигнализации посредством синтаксической конструкции TIME_IL_TYPE = '1';

- каждый кадр перемежения отображается непосредственно на один T2-кадр, а кадр перемежения включает в себя несколько TI-блоков, как показано на рисунке 17. Каждый из TI-блоков может использовать память перемежителя TI до ее полной емкости, тем самым увеличивая максимальную скорость передачи битов PLP. Эта опция сигнализируется в L1-сигнализации посредством синтаксической конструкции TIME_IL_TYPE = '0'.

 

 

Рисунок 15 - Перемежение по времени для P_I = 1, I_JUMP = 1,

N_TI = 1

 

 

 

 

Рисунок 16 - Перемежение по времени для P_I = 2, I_JUMP = 2,

N_TI = 1

 

 

 

 

Рисунок 17 - Перемежение по времени для P_I = 1, I_JUMP = 1,

N_TI = 3

 

7.6.2 Отображение кадров перемежения на один или несколько T2-кадров

7.6.2.1 Кадр перемежения может быть сопоставлен точно одному T2-кадру или может быть распределен по нескольким T2-кадрам. Он может содержать один или несколько TI-блоков. Число T2-кадров в одном кадре перемежения P_I сигнализируется с помощью конфигурируемой L1-сигнализации посредством синтаксической конструкции TIME_IL_LENGTH в сочетании с TIME_IL_TYPE (см. [1]).

7.6.2.2 Продолжительность периода перемежения по времени T_P не должна превышать длительности одного суперкадра. Период перемежения по времени рассчитывается как

 

T_P = T_F·P_I(i)·I_JUMP(i), (12)

 

где T_F - длина T2-кадра во времени (см. 9.2.2.2);

I_JUMP(i) - интервал T2-кадров для PLP i, например, если PLP встречается в каждом третьем T2-кадре, то I_JUMP(i) = 3 (см. 9.2.1.5);

P_I(i) является значением кадра перемежения P_I, для PLP i.

Примечание - В кадре перемежения должно быть целое число блоков FEC, но число блоков FEC, приходящихся на T2-кадр, не обязательно должно быть целым числом, если кадр перемежения распространяется на несколько T2-кадров.

 

7.6.2.3 В суперкадре должно быть целое число кадров перемежения, чтобы выполнялось следующее условие (см. [1]):

 

N_T2/(P_I·I_JUMP) =

= целое число кадров перемежения в суперкадре,

 

где N_T2 - число T2-кадров в суперкадре.

Пример - Длина суперкадра системы DVB-T2 составляет N_T2 = 20. В системе переносятся, помимо прочего, следующие каналы PLP: PLP1 с длиной перемежения P_I(1) = 1 кадр, размещенный в каждом T2-кадре, для которого I_JUMP(1) = 1; PLP2 с длиной перемежения P_I(2) = 2 кадра в каждом втором T2-кадре, для которого I_JUMP(2) = 2; PLP3 с длиной перемежения P_I(3) = 4 кадра в каждом пятом T2-кадре, для которого I_JUMP(3) = 5. Число кадров перемежения на суперкадр равно 20/(1·1) = 20 кадров перемежения для PLP1, 20/(2·2) = 5 кадров перемежения для PLP2 и 20/(4 - 5) = 1 кадр перемежения для PLP3.

7.6.3 Разделение кадров перемежения на блоки временного перемежения

7.6.3.1 Перемежитель по времени должен перемежать ячейки в пределах одного TI-блока, который содержит динамически переменное целое число FEC-блоков.

Число TI-блоков в кадре перемежения N_TI должно быть целым числом, которое должно сигнализироваться с помощью конфигурируемой L1-сигнализации посредством синтаксической конструкции TIME_IL_LENGTH в сочетании с TIME_IL_TYPE.

Примечание - Если кадр перемежения распространяется на несколько T2-кадров, то N_TI должно быть равным 1, т.е. один кадр перемежения должен содержать ровно один TI-блок.

 

7.6.3.2 Число FEC-блоков в TI-блоке с индексом s в кадре перемежения n обозначается как N_{FEC_TI}(n, s), где 0 <= s < N_TI.

Если N_TI = 1, то в каждом кадре перемежения будет только один TI-блок с индексом s = 0, а число N_{FEC_TI}(n, s) должно быть равно числу FEC-блоков в кадре перемежения N_{BLOCKS_IF}(n).

Если N_TI > 1, то значение N_{FEC_TI}(n, s) для каждого TI-блока с индексом s в кадре перемежения с индексом n вычисляют следующим образом:

 

(13)

 

Это гарантирует, что значения N_{FEC_TI}(n, s) для TI-блоков в кадре перемежения отличаются не более чем на один FEC-блок и что меньшие TI-блоки будут следовать первыми.

Число N_{FEC_TI}(n, s) может изменяться во времени от минимального значения 0 до максимального значения N_{FEC_TI_MAX}. Значение N_{FEC_TI_MAX} может быть определено из значения N_{BLOCKS_IF_MAX} (см. 7.6) по формуле

 

. (14)

 

7.6.3.3 Максимальное количество ячеек TI-памяти на один PLP должно составлять M_TI = 2¹⁹ + 2¹⁵, но TI-память должна быть разделена между PLP с данными и связанным с ним общим PLP (если таковой имеется). Следовательно, для PLP без связанного с ним общего PLP числа N_{BLOCKS_IF_MAX} и N_TI должны выбираться так, чтобы

 

N_{FEC_TI_MAX}·N_cells <= M_TI, (15)

 

где N_cells - число ячеек на FEC-блок, приведенное в таблице 25 для различных созвездий и длин FEC.

Примечание - В системе T2-Lite значение M_TI снижено до 2¹⁸.

 

Для PLP, имеющих связанный с ними общий PLP, TI-ячейки M_TI должны быть статически разделены между PLP с данными и общим PLP таким образом, чтобы для любого одного PLP с данными из группы со связанным общим PLP выполнялось условие:

 

N_{FEC_TI_MAX}(data PLP)·N_cells(data PLP) +

+ N_{FEC_TI_MAX}(common PLP)·N_cells(common PLP) <= M_TI. (16)

 

FEC-блоки на входе должны быть сопоставлены TI-блокам в порядке возрастания индекса s. Каждый TI-блок должен быть перемежен (см. 7.6.4), а затем ячейки каждого перемеженного TI-блока должны связываться вместе для формирования выходного перемеженного TI-кадра.

7.6.4 Перемежение каждого TI-блока

7.6.4.1 Перемежитель по времени TI должен хранить в своей памяти (по одной TI-памяти на PLP) ячейки FEC-блоков, поступающие с выхода перемежителя ячеек CI.

Как правило, перемежитель по времени выполняет также функции буфера для данных PLP, предваряя процесс формирования кадра (см. раздел 9). Это обеспечивается с помощью двух банков памяти для каждого PLP. Первый TI-блок записывается в первый банк. Второй TI-блок записывается во второй банк, пока читается первый банк, и т.д. (см. рисунок 18).

 

 

Рисунок 18 - Структура перемежителя по времени

 

7.6.4.2 Перемежитель по времени должен иметь структуру блокового перемежителя типа строка-столбец: число строк N_r в перемежителе равно числу ячеек в блоке FEC N_cells, деленному на 5, а число столбцов N_c = 5·N_FEC(n, s), где N_FEC(n, s) - число блоков FEC в TI-блоке с индексом s для кадра перемежения n. Следовательно, количество заполненных столбцов будет варьироваться от TI-блока к TI-блоку в зависимости от скорости его передачи. Параметры перемежителя определены в таблице 25.

 

Таблица 25

 

Параметры перемежителя по времени

 

Длина блока LDPC Nldpc	Вид модуляции	Число ячеек в блоке LDPC Ncells	Число рядов Nr
64 800	256-QAM	8100	1620
	64-QAM	10 800	2160
	16-QAM	16 200	3240
	QPSK	32 400	6480
16 200	256-QAM	2025	405
	64-QAM	2700	540
	16-QAM	4050	810
	QPSK	8100	1620

 

Во время работы перемежителя по времени первый блок FEC записывается по столбцам в первые пять столбцов банка памяти, второй блок FEC записывается по столбцам в следующие пять столбцов и т.д. Ячейки считываются построчно.