| 标准编号 | GY/T 338-2020 (GY/T338-2020) | | 中文名称 | 数字电视卫星传输信道编码和调制规范 | | 英文名称 | (Digital TV satellite transmission channel coding and modulation specification) | | 行业 | 广播电影电视 行业标准 (推荐) | | 字数估计 | 66,693 | | 发布日期 | 2020-11-23 | | 实施日期 | 2020-11-23 | | 标准依据 | 广电发(2020)82号 | | 发布机构 | 国家广播电视总局 | GY/T 338-2020: 数字电视卫星传输信道编码和调制规范
GY/T 338-2020 英文名称: (Digital TV satellite transmission channel coding and modulation specification)
中华人民共和国广播电视和网络视听行业标准
数字电视卫星传输信道编码和调制规范
国家广播电视总局 发 布
1 范围
本文件规定了在固定卫星业务（FSS）波段中，用于卫星数字多路节目电视（包括标准清晰度电视、
高清晰度电视以及超高清晰度电视）业务和数字音频广播业务的一次分配的信道编码和调制系统（以下
简称“系统”）。
本文件适用于固定卫星业务（FSS）波段中，卫星数字多路节目电视（包括标准清晰度电视、高清
晰度电视以及超高清晰度电视）业务和数字音频广播业务的一次分配。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
5.1 系统定义
系统为基带数字信号自适应设备功能模块，其中，系统的输入来自于 MPEG TS流多路复用器输出的
单个（或多个）TS流（GB/T 17975.1和 GB/T 17975.2），或是来自于通用数据源输出的单个（或多个）
GS流，系统的输出连接典型的卫星信道。该系统支持包括 GB/T 17975.2、ETSI TR 101 154 及 ETSI TS
102 005在内的信源编码标准。数据服务可以按照 ETSI EN 301 192（例如多协议封装）的标准协议进
行 TS流格式传输，或是采用 GS流格式进行传输。
如果要求接收信号达到C/N+I门限，那么需要采用前向纠错（FEC）技术来达到“准无误码”（QEF）
的质量标准。系统中的QEF的定义如下：码率在5Mbit/s量级下，单一电视服务译码器在每传输小时内的
未纠正错误事件数量小于1，这近似等于在多路解复用之前的TS包错误率小于10-7。
5.2 系统架构
系统由一系列功能模块组成，如图1所示。
模式适配：模式适配模块提供的功能取决于业务应用的需要。模式适配可以提供输入流接口、输
入流同步（可选）、空包删除（仅用于 ACM和 TS流输入格式），在接收端用于数据包级别输入流错误检
测的 CRC-8 编码、合并输入流（仅适用于 MIS 模式）并将数据包切分为数据字段。对于固定编码调制
（CCM）和单输入 TS 流模式，模式适配模块将 DVB-ASI（或 DVB并行接口）数据进行“透明”逻辑比特
转换和 CRC-8编码。对于 ACM，模式适配模块的描述见附录 A。
在数据字段前面需要附加基带头，从而使得接收端可以分辨输入流模式和模式适配类型。需要注
意的是，MPEG复用传输分组可以异步映射到基带帧。
针对需要复杂合并策略的业务应用，为了满足特定的服务要求（如 QoS），可以选择在符合 DVB-S2
标准的独立设备中实现模式适配功能。为了形成模式和流适配功能之间的标准接口，附录 B 的 B.1 或
B.2 定义了可选调制器接口（接口模式适配）。
数据流适配：完成基带帧和基带加扰。
FEC 编码：FEC编码通过 BCH 外码与 LDPC内码（码率为 1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、
5/6、8/9、9/10）的级联实现。根据应用场景不同，FEC编码长度可以选择为 nldpc=64800 比特或 16200
比特。当采用 VCM和 ACM时，FEC 和调制模式可以在不同的帧有所变化，但是在每一帧中是固定的。
映射：根据业务应用的需要，可以选择包括 QPSK、8PSK、16APSK和 32APSK在内的多种星座图模
式，QPSK和 8PSK应当采用格雷星座图映射。
物理层成帧：物理层帧与 FEC 帧进行同步，完成虚拟 PL 帧插入、PLS插入、导频符号插入（可选）
以及用于能量扩散的物理层加扰。当信道中没传输有用数据时，可以传输虚拟 PLFRAME。系统包括典型
的物理层成帧结构，每个时隙包含 M=90个调制符号，接收端可以在 FEC块结构上实现可靠同步。一个
时隙专用于传输 PLS，包括帧头起始点和传输模式定义。这种机制也适用于 VCM和 ACM解调器环境。接
收端通过引入导频符号的规则栅格完成载波恢复（每间隔 16个时隙插入一个导频块，每个导频块包含
P=36个导频符号），可选择无导频模式，有效信道容量可增加 2.4%。
基带滤波和正交调制：生成频谱（平方根升余弦，滚降因子0.05、0.1、0.15、0.2、0.25或0.35）
并产生RF信号。
5.3 系统配置
表 1 展示了不同应用领域的系统配置。如表 1 所示，发送和接收设备都应具备第 5 章描述的“规
范子系统”功能，以符合本文件的要求，模式选择见 ETSI TR 102 376 V1.1.1。
6.1.1 概述
该子系统包括输入接口，输入流同步（可选），空包删除（仅限 TS和 ACM模式），用于错误检测的
CRC-8编码（仅适用于包输入流），输入流合并（仅适用于多个输入流）和 DF中输入流分割。最后，插
入基带信令，以通知接收方所需采用的模式适配格式。
输入序列为：
--单个或多个 TS；
--单个或多个 GS流（包格式流或连续比特流）。
输出序列的起始是一个基带头（BBHEADER，80bit），随后是DF。
6.1.2 输入接口
本文件定义的系统应由表2给出的接口所限定。
6.1.3 输入流同步器（可选，与单 TS流广播业务无关）
调制器的数据处理可能会在用户信息上产生可变的传输延时。输入流同步器子系统（可选）应提
供合适的手段来保证分组输入流（例如 TS 流）的固定比特率（CBR）和恒定的端到端传输延迟。该过
程应遵循附录 A的规定。ETSI TR 102 376 V1.1.1中给出了接收机实现的例子。
6.1.4 空包删除（仅限 ACM模式和 TS）
对于 ACM模式和 TS输入数据格式，应识别并删除 MPEG空包（PID=8191D）。这可以降低信息速率并
增加调制器中的错误保护。这个处理过程以一种可以使接收机在相同位置重新插入原本空包的方法实
现。此过程应遵循附录 A的规定。
6.1.5 CRC-8编码（仅针对包格式码流）
如果 UPL=0D（连续比特流），此子系统应当不做处理，直接向前传输该输入流。
如果 UPL≠0D，输入码流是 UP长度为 UPL比特的序列，每个 UP的起始是一个同步字节（当原始流
不存在同步字节时，同步字节初始化为 0D）。
6.1.6 合并/切片
根据图 3，合并/切片模块的输入码流是通用连续流或者包格式流。UP 长度是 UPLbit(UPL=0D表示
连续比特流)。在合并/切片模块读取输入流之前，它们应被缓存。
图 3 模式适配模块输出端的流格式
切片模块将从它的输入（单输入流或多个输入流之一）读取一段数据长度为 DFL比特的 DF。其中：
Kbch-(10×8)≥DFL≥0 （Kbch见 5.3，80bit是 BBHEADER 的长度，见 5.1.7）
合并模块把从输入码流中读取或者切片而来的不同 DF 拼接成单一的一个输出。对于单码流输入，
系统只有数据切片模块功能，没有数据合并模块功能。
一个 DF的比特来自于一个输入端口，并且以相同的传输模式（FEC 编码和调制模式）被传输。合
并/切片模块的优先原则依赖于具体的业务应用，并遵循表 4（单 TS流广播服务）和表 A.2（其他应用
领域）中所描述的策略。
根据应用的不同，合并/切片模块可以分配一些比特数等于最大容量（DFL=Kbch-80）的 DF，从而将
UP 分割，放在上述 DF中；或者分配的 DF大小等于整数个 UP 包长度，这使得 DF的大小 DFL 是可变的。
当合并/切片模块在任何一个数据端口请求数据，却没有可用的 DF 时，PL 成帧子系统将生成并传
输一个虚 PLFRAME（见 5.5.1）。
CRC-8代替同步字节后（见 5.1.5），必须为接收端提供一个方法来恢复 UP同步（当接收机已实现
DF 同步时）。因此，合并/切片模块计算 DF 开始到第一个完整的 UP 的开始（CRC-8 的第一个比特）的
比特数并存储在 BBHEADER（见 5.1.7）的 SYNCD字段中。例如，SYNCD=0D表示第一个 UP和 DF对齐。
6.1.7 基带头插入
在 DF 之前插入一个固定长度为 10B 的基带头（BBHEADER），来描述其格式（假定内码率为 1/2，
nldpc=64800时 BBHEADER引入的最大效率损失为 0.25%，nldpc=16200 时引入的最大效率损失为 1%）。
MATYPE (2B)：描述了输入流格式，模式适配类型和传输滚降系数，见表 3。
6.2.1 概述
流适配模块（位置如图 1 所示，功能如图 4所示）通过填充来构建恒定长度（Kbch，单位为比特（bit））
的 BBFRAME，然后进行加扰。Kbch取决于 FEC码率，见表 5。当传输的用户数据不能填满完整的 BBFRAME
时，或必须分配整数个 UP包给 BBFRAME时，可能需要使用填充。
流适配模块的输入是 BBHEADER和其后的 DF（DATA FIELD）。模块的输出为 BBFRAME。
图 4 流适配器输出端 BBFRAME格式
6.2.2 填充
在 DF后添加（Kbch-DFL-80）个零比特，由此产生 Kbch比特恒定长度的 BBFRAME。对于广播服务应用，
DFL=Kbch-80，也就是说不需要做填充。
6.2.3 基带加扰
为了完成 BBFRAME，还需要进行加扰。加扰序列应与 BBFRAME 同步，从 BBFRAME 的 MSB 开始，Kbch
比特后结束。
6.3.1 概述
该子系统完成外编码（BCH），内编码（LDPC）和比特交织。FEC编码模块的输入为 BBFRAME，输出
为 FECFRAME。每个 BBFRAME(Kbch bit)由 FEC编码子系统处理，以生成 FECFRAME(nldpcbit)。如图 6所示，
BCH 外码的奇偶校验位（BCHFEC）应附加在 BBFRAME后面，而 LDPC内码的奇偶校验位（LDPCFEC）将附
加在 BCHFEC字段后面。
6.3.2 外码（BCH编码）
对每个 BBFRAME（Kbch）应用纠 t个错误的 BCH（Nbch，Kbch）码，以生成可纠错的数据包。表 5给出
了 nldpc=64800的 BCH编码参数，表 6给出了 nldpc=16200的 BCH编码参数。
6.4.1 概述
每个 FECFRAME（标准长度 FECFRAME为 64800bit的序列，短 FECFRAME为 16200bit的序列），应进
行串并转换（并行级别=ηMOD，QPSK 为 2，8PSK为 3，16APSK为 4，32APSK为 5）。在图 9至图 12 中，FECFRAME
的 MSB 映射为第一个并行序列的 MSB。每个并行序列映射为星座图，根据所选调制效率 ηMOD生成可变长
度的（I,Q）序列。
星座映射模块的输入为 FECFRAME，输出为 XFECFRAME（复数向量的 FECFRAME），由 64800/ηMOD（标
准长度 XFECFRAME）或 16200/ηMOD（短 XFECFRAME）个调制符号构成。每个调制符号是格式为（I，Q）
的复数向量（I是同相分量，Q是正交分量），其等价形式为 ρexp(jφ)(ρ 是矢量的模，φ是相位）。
6.4.2 QPSK映射
对于 QPSK，系统应采用传统的格雷码 QPSK绝对映射（不进行差分编码），比特映射到 QPSK星座图
应遵循图 9。每个符号的归一化平均功率为 ρ2=1。
两个 FECFRAME比特映射为一个 QPSK符号，即第 2i和 2i+1 个比特映射为第 i个 QPSK 符号，其中
i=0,1,2,,(N/2)-1，N为 LDPC 编码分组长度。
图 9 QPSK星座图
6.4.3 8PSK映射
对于 8PSK，系统应采用传统的 Gray码 8PSK绝对映射（不进行差分编码）。比特映射为 8PSK星座
应遵循图 10。每个符号的归一化平均功率应等于 ρ2=1。交织器的输出中第 3......
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