摘 要：统计复用作为节省编码码率的主要技术手段在广电系统中得以广泛应用，选择合理的统计复用技术对于提高编码复用系统的带宽利用率起决定性作用。我站使用的Reflex统计复用技术在保证画面质量的前提下有效地缩减了视频编码码率，使编码复用节目平台在有限的带宽内传输更多的节目，提高了节目平台的传输能力。
一、引 言
我站数字节目平台采用的是泰德电视公司Reflex统计复用系统。数字电视系统中所使用到的统计复用是把编码和复用结合起来进行，根据编码节目源的需要为节目动态地分配码率，并通过对时间偏移包的预运算达到避免多个节目同时需要很大码率，导致节目流的总码率溢出的情况[1]。通过Tandberg独有的Reflex统计复用功能，系统的带宽利用率可以提升20%～30%。
二、Reflex统计复用技术原理
多台已编程编码器和1台复用器通过交换机组成1套编码复用系统，该系统作为1个Reflex分组。复用器接受编码器的输出并形成多节目传送流(MPTS)。
复用器中运行的Reflex运算法则通过专用以太网与编码器进行通信。每一帧中，复用器都会给Reflex组中的所有编码器发送一个信息用来进行速率分配。编码器通过单一传播信息对复用器进行应答，应答中包括Reflex运算法则要求的质量测量。在标准配置中，Reflex信息造成的以太网负载不得超过2%。
复用器在编码器和Reflex组之间对可用比特率进行动态分配，而不是对各个编码器使用固定的恒定比特率(CBR)。可以保证编码器使用特定的变化比特率(VBR)运行模式，使编码器的编码速率能在大范围内变动而不造成接收器缓冲区的上溢或下溢。Reflex能调整各个编码器帧区间的比特率，因此，可以与编码器比率缓冲区管理相互作用，无必要再使用更快的更新比率。
Reflex运算法则使编码器维持在预期画面质量。为了达到此种效果，各个编码器持续控制其画面质量并向复用器报告相应的值。运算法则在计算出新比特率分配前，将各个编码器的目标质量和实际质量相比较。超过目标质量的编码器将减少比特率，并将减少的比特率分配到未达到目标质量的编码器上。而所有编码器的总比特率保持不变。
如果整体的比特率不足以让各个编码器达到目标质量，系统将按如下方式分配可用比特率：所有编码器获得达到同等比率目标质量的比特率。另一方面，如果所有编码器都达到其目标质量，未分配的部分既能用来进一步提高各个频道的画面质量，也能用来处理随机数据。
三、Reflex统计复用技术在编码复用系统中的应用
(一)编码复用系统结构
我站节目平台系统编码器采用Tandberg公司生产的DVB/MPEG-2编码器E5710，最低支持256Kbps的输出码率。复用器采用Tandberg公司生产的MX5640复用器。如图1所示，12台编码器和1台复用器连接在1台交换机上，通过网络实现各自的闭环统计复用。
(二)编码速率的可变性
持续的高质量画面要求不同类型的画面素材具有不同的比特率。大多数没有运动和/或少量细节的静止图片，如蓝天风景画或新闻播报员，较易于编码;而快速移动的素材较难编码，特别是单个场景短期内出现多种变化的情况。例如，图2显示了某高速运动素材的比特率要求。由图可知，短期内静止的图像要求的码率可降低至2Mbit/s或更低，在图像的峰值对图像进行无压缩编码时，应选择6Mbit/s的固定比特率。但大多数时间内，比特率要求要低于6Mbit/s。
图2中的短期比特率变化是因为场景变化而不是因为不同图片编码类型。画面类别和编码模式造成的速率变化在速率缓冲器中被吸收，一般不传送到频道中。
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