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前向糾錯
增加數據通訊可信度的方法
前向糾錯也叫前向糾錯碼(Forward Error Correction簡稱FEC)，是增加數據通訊可信度的方法。在單向通訊信道中，一旦錯誤被發(fā)現(xiàn)，其接收器將無權再請求傳輸。FEC 是利用數據進行傳輸冗余信息的方法，當傳輸中出現(xiàn)錯誤，將允許接收器再建數據。數字信號在解碼過程中，對錯誤信號十分敏感，每秒鐘只要有很小很小的誤碼，就無法正常解碼。
基本信息
| 外文名 | Forward Error Correction |
| 別名 | 前向糾錯碼 |
| 類型 | 增加數據通訊可信度的方法 |
| 也叫 | 前向糾錯碼 |
基本介紹
在衛(wèi)視接收的參數中，F(xiàn)EC是個非常重要的數據。在早期的數字機中，例如NOKIA9500是需要輸入FEC參數的。只是后來的數字機的運算速度提高，可以自動測定FEC，而不需要用戶自己輸入FEC參數了。但是在數字節(jié)目解碼過程中，F(xiàn)EC還是必不可少的一個重要參數。這就像今天運算速度更快的盲掃機器不用輸入參數便可以接收節(jié)目一樣，但是下行頻率和符 碼率仍是最基本的節(jié)目數據。那么FEC到底有什么作用呢?
大家都知道，數字節(jié)目和模擬節(jié)目比，效果更清晰，色彩更純凈，通透性更高，畫面沒有雜質干擾。這都要得益于數字信號出色的抗干擾能力。在數字信號中，為了防止外界信號干擾，保護信號不變異，要進行多重的 糾錯碼設置。數字信號在解碼過程中，對錯誤信號十分敏感，每秒鐘只要有很小很小的誤碼，就無法正常解碼。而數字衛(wèi)星信號之所以能順利播放，又是得益于數字信號中的 糾錯碼的設置。在各種 糾錯碼的設置中，被稱做FEC的前向糾錯是一個非常重要的防干擾算法。采用前向誤差校正--FEC方法，是為了降低數字信號的誤碼率，提高信號傳輸的可靠性。
一般數據流
我們知道，數字信號實際傳送的是數據流，一般數據流包括以下三種：
ES流
也叫基本碼流，包含視頻、音頻或數據的連續(xù)碼流。
PES流
也叫打包的基本碼流，是將基本碼流ES流根據需要分成長度不等的 數據包，并加上包頭就形成了打包的基本碼流PES流。
TS流
一般數據流簡介
為了能形象的、淺顯易懂地說明，我們來打個比喻，如果把ES流比做產品的原材料，那么PES流就是工廠剛剛生產出來的一件產品，而TS流就是經過包裝好送到商店柜臺或用戶手里的商品。如果ES流的重量被成為凈重，那么TS流的重量就被稱為毛重。這個比喻和FEC又有何相干?
從PES流到TS流，這個過程中已經加進去FEC 糾錯碼，可以采用不同的速率的FEC,在DVB-S標準中，規(guī)定5種速率—1/2、2/3、3/4、5/6、7/8。以7/8為例，其實際意義是，在一個TS流中，只有7/8的內容是裝有節(jié)目內容的PES流，而另外的1/8內容，則是用來保護 數據流不發(fā)生變異的 糾錯碼。還用上面的例子做比喻，如果整個節(jié)目的符 碼率是毛重的話，則7/8的節(jié)目內容好比是凈重，而1/8的 糾錯碼就是包裝箱的重量。
那有一點是可以肯定的,FEC糾錯率越低，則 糾錯碼占據的比例越高，同樣功率時，對解碼的門限要求越低，要求天線口徑越小，接收越容易;FEC越高，則糾錯碼越低，解碼門限值越高，天線口徑要求越大，接收越困難。到此，讀者梁興光的疑惑可以說是解開了，但是細心的讀者又會產生新的疑問：既然FEC 糾錯碼率越低，門限越低，天線口徑越小，越容易接收，為什么鳳凰衛(wèi)視和韓國阿里郎還要用7/8那么高的FEC碼率呢？如果改用1/2的FEC,接收天線不是可以變的更小嗎？這就涉及到FEC的另一個重要作用：如果糾錯碼過高，那么相應的節(jié)目內容占用的碼率則更低，一方面降低節(jié)目畫質，另一方面，如果不降低畫質，則只能減少傳送節(jié)目的數量了。比如梁先生提到的韓國阿里郎節(jié)目，符 碼率是4420,FEC是7/8;而亞洲2號各省節(jié)目的符碼率也同樣是4420,但是FEC則只有3/4,實際上這兩個同樣符碼率的節(jié)目，畫質并不相同，阿里郎的畫質要比省臺的高一些，原因是阿里郎的碼流中，只拿出了1/8的碼流用來保護 數據流不受干擾變化，而亞洲2號的各省臺則要拿出比阿里郎多一倍的1/4的碼流來保護數據流。但是任何事物都有其兩面性，如果阿里郎和亞洲2號各省臺的節(jié)目信號強度相同，亞洲2號的省臺接收起來更容易。
在DVB-S標準中，只規(guī)定了1/2、2/3、3/4、5/6、7/8這5種FEC 碼率，為什么只規(guī)定這5種，為什么沒有4/5和6/7?如果您自己考慮明白了，說明對FEC也就徹底搞清楚了。
前向糾錯碼
用于多媒體傳輸的前向糾錯編碼
多媒體綜合 數據業(yè)務服務的前向糾錯采用的是多層分組 乘積碼(Multi-levelBlockProductCode)。它是由分組 乘積碼BPC(3762，2992)構成的一種系統(tǒng)碼，是二維分組乘積碼BPC(4096,3249)的刪余截短，其解碼器可以采用高性能Turbo算法。
新一代前向糾錯技術的發(fā)展
第三代Swizzle FEC
螺旋交織使得每一個碼字被幾乎所有鄰近的碼字所保護。這種方法基本消除了錯誤平層（errorfloor），并且延遲只有正交二維級聯(lián)碼的一半以下。
Swizzle編碼比現(xiàn)有的二維級聯(lián)碼有三大優(yōu)點：
·1.采用了更好的交織構造因此提高了性能并減少了延遲。
·2.允許更加并行的實現(xiàn)機制，因此在同樣延遲的條件下具有更好的性能。
·3.采用“最大似然譯碼”（MaximumLikelihoodDecoder）方式取代了簡單的“最后一個解碼的碼字決定一切”的譯碼方式，因此對錯誤譯碼有極強的抵抗力。
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