ITU-R BO 712-1 FRENCH-1992 HIGH-QUALITY SOUND DATA STANDARDS FOR THE BROADCASTING-SATELLITE SERVICE IN THE 12 GHz BAND《12 GHz频段广播卫星业务的高质量声音 数据标准》.pdf

1、 Rec. UIT-R BO.712-1 1 RECOMMANDATION UIT-R BO.712-1*,*Normes du son de haute qualit et des donnes pour le service de radiodiffusion par satellite dans la bande des 12 GHz (1990-1992) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) les besoins formuls en vue du dveloppement futur de la radi

2、odiffusion par satellite (mission simultane de plusieurs programmes radiophoniques de trs haute qualit technique et services de donnes grande capacit); b) la qualit technique du systme DSR (radiodiffusion numrique par satellite) qui permet de transmettre dans un canal de la bande des 12 GHz, 16 prog

3、rammes strophoniques de trs haute qualit avec une protection maximale contre les erreurs de transmission; c) la dfinition de lexploitation en mode numrique plein canal des systmes de la famille MAC/paquets, qui permet de multiplexer de faon souple (20 Mbit/s pour les systmes C et D, 10 Mbit/s pour l

4、e systme D2) des programmes sonores de haute qualit aussi bien que tout type de donnes; d) la souplesse technique du systme MDS (radiodiffusion numrique son/donnes multicanaux par satellite) qui permet non seulement lmission de 12 programmes strophoniques de haute qualit mais aussi, pour une p.i.r.e

5、. plus faible, lmission de 6 programmes de haute qualit avec un code de correction derreurs supplmentaire; e) que le systme MAC/paquets, le systme DSR et le systme MDS sont destins la radiodiffusion par satellite vers des rcepteurs fixes; f) que dautres systmes sont en cours de mise au point pour la

6、 radiodiffusion sonore en bande dcimtrique vers des rcepteurs fixes, portatifs et surtout vers des rcepteurs mobiles, recommande que lorsquon met en oeuvre dans la bande des 12 GHz un service de radiodiffusion par satellite de programmes sonores et de donnes pour rcepteurs fixes, on accorde la prfre

7、nce aux systmes suivants (voir les Notes 1 et 2): le systme DSR quand le but recherch est surtout lmission, vers une vaste zone de couverture, de plusieurs programmes sonores de trs haute qualit; le mode numrique plein canal dun des systmes de la famille MAC/paquets quand le but recherch est surtout

8、 la souplesse ncessaire pour lmission simultane de programmes sonores de haute qualit et de services de donnes grande capacit; le systme MDS quand le but recherch est surtout la compatibilit avec le systme NTSC sous-porteuse numrique. _ *Note Les Rapports UIT-R BO.953, UIT-R BO.954, UIT-R BO.1073 et

9、 UIT-R BO.1228 ont servi de base llaboration de la prsente Recommandation *La Commission dtudes 6 des radiocommunications a apport des modifications rdactionnelles cette Recommandation en 2001 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R BO.712-1 NOTE 1 La question de la norme

10、 son/donnes pour le service de radiodiffusion par satellite est encore ltude dans la Rgion 2. NOTE 2 Les descriptions dtailles des systmes sont donnes dans lAnnexe 1. NOTE 3 Larborescence ci-aprs facilitera la comprhension des relations entre les Annexes et les Appendices. ANNEXE 1 Normes du son de

11、haute qualit et des donnes pour le service de radiodiffusion par satellite dans la bande des 12 GHz 1 Introduction Conformment lactuel Rglement des radiocommunications, les canaux de satellite assigns chaque administration dans la bande des 12 GHz peuvent diffuser des programmes de tlvision mais aus

12、si, leur place, dautres services, pourvu que les signaux mis ne provoquent pas plus de brouillage que les signaux de tlvision MF ordinaires. Les normes de tlvision appropries sont conseilles par la Recommandation UIT-R. BO.650 et spcifies dans les passages pertinents de la Publication spciale de lUI

13、T-R intitule Spcifications des systmes de transmission pour le service de radiodiffusion par satellite. Les techniques numriques denregistrement et de reproduction du son posent un dfi aux organismes de radiodiffusion, sagissant de fournir aux usagers une qualit qui excde les possibilits des mthodes

14、 dmission classiques (comme la strophonie MF). En outre, dans un certain nombre de pays, on a besoin dmettre un grand nombre de voies son de haute qualit sur une zone de couverture aussi vaste que possible. De plus, la demande croissante pour des moyens de radiodiffusion de donnes fait rechercher un

15、 systme capable dmettre la fois sons et donnes avec une certaine flexibilit. Au sein des diverses administrations, plusieurs systmes possibles en sont des stades de dveloppement varis. La prsente Annexe dcrit brivement les caractristiques fondamentales de trois systmes mis au point dans la Rpublique

16、 fdrale dAllemagne, au Japon et par lUER. ANNEXE 1 APPENDICE 1 LANNEXE 1 ANNEXE 1 DE LPPENDICE 1 ANNEXE 2 DE LAPPENDICE 1 ANNEXE 3 DE LAPPENDICE 1 ANNEXE 4 DE LAPPENDICE 1 ANNEXE 5 DE LAPPENDICE 1 APPENDICE 2 LANNEXE 1 APPENDICE 3 LANNEXE 1 Rec. UIT-R BO.712-1 3 2 Description sommaire des systmes Le

17、 prsent paragraphe donne une description succincte des caractristiques principales de chacun des systmes considrs. Le Tableau 1 compare les caractristiques essentielles de chacun deux. TABLEAU 1 Caractristiques essentielles des normes de radiodiffusion son donnes par satellite dans la bande du SRS 1

18、2 GHz Caractristique Famille MAC/paquets Mode numrique plein canal Radiodiffusion numrique par satellite (DSR) D2 C/D Radiodiffusion numrique son/donnes multicanaux par satellite (MDS) Structure du multiplex Multiplex synchrone rpartition dans le temps (STD) Multiplex asynchrone rpartition dans le t

19、emps (ATD) Son: multiplex STD Donnes: multiplex ATD Dbit binaire total (Mbit/s) 20,48 10,125 20,25 24,576 MDS1 (2): 18,432 (Mode A) 21,504 (Mode B) Dbit binaire utile (Mbit/s) (1)19,2 9,576 19,242 MDS2 (2): 9,216 (Mode A) 10,752 (Mode B) Codage du son (3)Frquence dchantillonnage 32 kHz Frquence dcha

20、ntillonnage 32 kHz (16 kHz pour qualit moyenne) Mode A: frquence dchantillonnage 32 kHz compression-extension binaire 14/10 quasi instantane Technique binaire virgule flottante 16/14 Premire loi de codage: compression-extension binaire 14/10 quasi instantane (HQI) (4)Mode B: frquence dchantillonnage

21、 48 kHz codage linaire 16 bits Seconde loi de codage: codage linaire 14 bits (HQL) Pas de praccentuation Praccentuation de la Recommandation UIT-T J.17 Praccentuation: 50 s (zro) + 15 s (ple) Dynamique Selon une rsolution de 16 bits (gale au disque compact) Selon une rsolution de 14 bits Mode A: sel

22、on une rsolution de 14 bits Mode B: selon une rsolution de 16 bits Protection contre les erreurs binaires Code BCH (63,44): sur 63 bits, corrige 2 erreurs, ou en dtecte 5. Protection supplmentaire par facteur dchelle Premier niveau de protection: 1 bit de parit appliqu aux 6 bits de plus fort poids

23、(HQI) ou aux 10 bits de plus fort poids (HQL) (dissimulation des erreurs seulement) MDS1: code BCH (63,56): corrige 1 erreur et en dtecte 2. Protection additionnelle information 8 gammes Second niveau de protection: code de Hamming (11,6) pour HQI et code de Hamming (16,11) pour HQL: corrige 1 erreu

24、r ou dtecte 2 bits errons. Protection supplmentaire par facteur dchelle pour les deux niveaux de protection MDS2: code BCH (63,50): protection additionnelle par dcodage de Viterbi (2,1) qui protge toutes les donnes Nombre de configurations sonores (combinaison du codage du son et du schma de protect

25、ion contre les erreurs) Une (voir ci-dessus) Quatre configurations de haute qualit (4),(5)HQI1 HQL1 HQI2 HQL2 Deux configurations de haute qualit Mode A Mode B 4 Rec. UIT-R BO.712-1 TABLEAU 1 (suite) 2.1 Systme de radiodiffusion numrique par satellite (DSR) Le systme DSR a t mis au point en Rpubliqu

26、e fdrale dAllemagne pour permettre lmission simultane vers une vaste zone de couverture de 16 voies strophoniques ou de 32 voies mono-phoniques de haute qualit (ou toute combinaison de voies strophoniques et monophoniques). Conformment la Recommandation UIT-R BO.561, la frquence dchantillonnage est

27、32 kHz et la rsolution est gale 16 bits, ce qui donne un bruit de quantification comparable celui du disque compact. La correction et la dtection des erreurs binaires seffectuent au moyen dun code BCH (63,44) qui peut corriger deux erreurs par bloc et en dtecter cinq. Associ au facteur dchelle (voir

28、 lAppendice 1 de lAnnexe 1), ce schma de protection contre les erreurs binaires offre un son dune bonne qualit subjective pour un TEB de 2 103. La modulation est du type MDP-4 codage diffrentiel. Caractristique Famille MAC/paquets Mode numrique plein canal Radiodiffusion numrique par satellite (DSR)

29、 D2 C/D Radiodiffusion numrique son/donnes multicanaux par satellite (MDS) Capacit en voies son (monophoniques) 32 HQI1: 26 HQL1: 19 HQI2: 19 HQL2: 14 HQI1: 53 HQL1: 40 HQI2: 40 HQL2: 30 MDS1: Mode A: 48 (max.) Mode B: 24 (max.) MDS2: Mode A: 24 (max.) Mode B: 12 (max.) Modulation MDP-4 codage diffr

30、entiel Pour D et D2: MF du signal de donnes cod duobinaire Pour C: MDP-2-4 codage diffrentiel Modulation avec dplacement minimal (MDM) C/N(dB) pour TEB = 1 103(liaison complte rapporte une largeur de bande de 27 MHz) 7,5 (6)8(7)Pour D: 9,5(7) Pour C: 8,0(8)8,0 Limite pour la perceptibilit 2 1031erni

31、veau de protection: 1052eniveau de protection: 103MDS1: 1 103MDS2: 1 102(1)Dbit binaire utile (pour missions sonores) = dbit binaire total moins donnes additionnelles, synchronisation et en-tte de paquets. (2)MDS1: classe dmission pour rception dune p.i.r.e. suffisante. MDS2: classe dmission pour rc

32、eption avec p.i.r.e plus faible. (3)Tous les schmas de codage utiliss suivent la Recommandation UIT-R BO.651. (4)HQI1 : haute qualit, compression-extension quasi instantane, 1erniveau de protection. HQL1 : haute qualit, codage linaire, 1erniveau de protection. HQI2 : haute qualit, compression-extens

33、ion quasi instantane, 2eniveau de protection. HQL2 : haute qualit, codage linaire, 2eniveau de protection. (5)En plus des configurations de haute qualit, le mode numrique plein canal MAC/paquets fournit quatre configurations de qualit moyenne avec chantillonnage 16 kHz. (6)Mesur sur un rcepteur dome

34、stique (dbut de production en srie). (7)Valeurs pour filtres FI 27 MHz; on peut les amliorer denviron 2 dB au moyen de filtres plus troits et/ou avec dcodage de Viterbi. (8)Valeurs types pour la dmodulation diffrentielle. Amliorations possibles par dmodulation cohrente. Rec. UIT-R BO.712-1 5 Bien qu

35、e le systme DSR soit surtout destin lmission de sons de haute qualit, il peut aussi mettre des donnes grand dbit dans un ou plusieurs canaux monophoniques ou strophoniques en plus de la voie de donnes auxiliaires faible dbit binaire dj prsente avec chaque voie son. Un service rgulier fond sur le sys

36、tme DSR a dmarr en aot 1989 dans la Rpublique fdrale dAllemagne. Les appareils dmission et de rception, ces derniers raliss selon la technique VLSI, sont dj disponibles sur le march. LAppendice 1 lAnnexe 1 contient la spcification dtaille du systme DSR. 2.2 Mode numrique plein canal de la famille MA

37、C/paquets La Recommandation UIT-R BO.650 et la Publication spciale Spcifications des systmes de transmission pour le service de radiodiffusion par satellite donnent la spcification de la famille des systmes MAC/paquets quand ces systmes sont exploits en mode tlvision normal. Lorsque la plage de lima

38、ge de tlvision normalement rserve au signal image MAC (et son intervalle de suppression trame) est occupe par des paquets de donnes, on dit que le MAC/paquets est exploit en mode numrique plein canal. Les trois systmes de la famille ( savoir C-MAC/paquets, D-MAC/paquets avec MF et D2-MAC/paquets ave

39、c MF) peuvent fonctionner en mode numrique plein canal en fournissant les capacits son/donnes suivantes: C-MAC/paquets en mode plein canal: prs de 20 Mbit/s ou jusqu 53 voies son de haute qualit 15 kHz de largeur de bande, avec compression-extension quasi instantane de 14/10 bits et protection au mo

40、yen dun bit de parit par chantillon. D-MAC/paquets en mode plein canal: mme capacit que C-MAC/paquets. D2-MAC/paquets en mode plein canal: prs de 10 Mbit/s ou jusqu 26 voies son de haute qualit 15 kHz de largeur de bande, avec compression-extension quasi instantane de 14/10 bits et protections au mo

41、yen dun bit de parit par chantillon. Lextension de la spcification de la famille MAC/paquets au mode numrique plein canal offre toutes sortes de possibilits (comme la radiodiffusion sonore, tlvisuelle, de donnes, etc.). Dans ces conditions, il est possible de concevoir et de mettre en oeuvre des rce

42、pteurs universels qui serviront la rception soit de la tlvision en mode MAC/paquets normal, soit de sons et de donnes en mode numrique plein canal. La mesure dans laquelle le public profitera finalement de ces possibilits dpendra des services fournis et de la conception des rcepteurs (aptitude recev

43、oir telle ou telle dentre elles). Pour le mode numrique plein canal, on prvoit que les dcodeurs et les circuits intgrs seront disponibles ds le dbut du service. LAppendice 2 lAnnexe 1 prsente la description dtaille du mode numrique plein canal MAC/paquets. 2.3 Systme de radiodiffusion numrique son/d

44、onnes multicanaux par satellite (MDS) Le systme MDS a t tudi au Japon, lobjectif tant de permettre lavenir la diffusion son/donnes de haute qualit dans lensemble du pays au moyen de satellites de radiodiffusion dans la bande des 12 GHz. Ce systme a t mis au point en vue de deux classes dmission par

45、satellite. Lune delles, MDS1, est utilise lorsquon dispose dune p.i.r.e. suffisante, lautre, MDS2, convient pour la rception de p.i.r.e. plus faible. Il comporte deux modes son: dans le mode A, qui utilise une compression-extension quasi instantane 14/10, on dispose de la mme qualit de son quen radi

46、odiffusion MF. En mode B, une qualit de son non infrieure celle quoffre le disque compact est possible (largeur de bande de 20 kHz et rsolution de 16 bits). 6 Rec. UIT-R BO.712-1 Le format du signal du systme MDS est tabli par passage travers deux tages de multiplexage. Ltage infrieur a le mme forma

47、t que les signaux son/donnes de la sous-porteuse numrique/systme NTSC (Recommandation UIT-R BO.650) avec un dbit binaire de transmission de 2,048 Mbit/s. Dans ce format, il est possible de choisir quatre canaux son de mode A avec signaux de donnes 480 kbit/s ou deux canaux son de mode B avec donnes 224 kbit/s. La vitesse des donnes peut tre porte au maximum 1 760 kbit/s en fonction du mode et du nombre de canaux son. Il permet la diffusion de donnes autres que le son en transmission par paquets. A ltage de multiplexage suprieur, 12 (MDS1) ou 6 (MDS