前端系统主要由视频音频压缩编码器、复用器和调制器组成。由于卫星转发器租金非常昂贵,因此前端系统最重要的任务是提高压缩倍数,在有限的转发器频带上尽可能地传送更多的节目。
利用卫星传送多套节目有两种方式:SCPC方式和MCPC 方式,DTH采用MCPC方式。在MCPC方式中,除按MPEG-2对视频音频信号进行压缩,动态统计复用这一新技术的作用显得尤为重要。动态统计复用是一种可实时在多套节目间根据需要分配带宽的技术,对提高频带利用率具有很大作用,因此各编码器厂商都将相当大的力量投入到开发动态统计复用的技术中。动态统计复用算法尚无国际标准,各厂商均有各自的独到技术,本次BIRTV展览会上,各编码器厂商纷纷向观众展示了各自的动态统计复用技术。
英国的NDS公司展示了最新型的E5610编码器和Reflex复用器,统计复用采用的一次编码的方式,通过前一帧或前一个“Slice”图像的码率变化来调整后续图像编码时的量化步长,即采用跟踪方式来预测码率的变化。
美国Divicom公司推出了最新的MV40编码器和MN20复用器,统计复用采用的“前瞻”方式,即采用二次编码方式。MV40中使用了3个C-Cube的E4编码芯片,进行二次编码,第一次编码过程用于预测最佳编码码率,第二次编码过程根据第一次的预测结果调整编码时的量化步长。
上述两种形态统计复用技术的性能有所差异,从统计的准确性上看,一次编码方式需要进行预测,不可避免将存在一定的预测误差,,而“前瞻”方式不存在这种预测误差,统计的准确性较高;从编码延时看,一次编码方式的延时较短,“前瞻”方式则要长的多。另外,一次编码方式有一个重要的性能指标,就是一帧之间编码码率的最大可变范围,上述NDS编码系统中的此项指标为0.7Mbit/s~Mbit/s。
国际上最先进的统计复用技术已可将十套标准电视节目压缩至20Mbit/s以内,这意味着可在一个27MHz的卫星转发器上转发多达10套电视节目,大大节省了转发器的资源,具有显著的实用价值。