数字有线电视技术概览

数字有线电视技术概览北京四达时代通讯网络技术有限公司数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第1页!主要内容数字电视概述MPEG基础数字有线电视系统有条件接收技术交互电视中间件数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第2页!一、数字电视概述数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第3页!数字技术的优势传输过程中产生的失真和噪声不积累，抗干扰能力强，传输质量高；节省传输带宽，增加电视节目数量；易于实现加密和各种信息的复用传输,在条件接收方式下增加利润；易于用数字技术实现对多径反射回波（重影）的抑制；可与计算机连接，提供新的交互式应用；容易大规模集成，提高性能价格比。数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第4页!二、MPGE-2基础数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第5页!图像压缩的目标保留所有图像信息去除所有冗余信息高效传输数据最小时延最小复杂性数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第6页!什么是MPEG？MPEG-MovingPictureExpertsGroup，运动图像专家组是一族视音频压缩编码标准，包括MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第7页!MPEG-2的主要思想基于工具箱方式分“级”和“类”（Levels&Profiles）的规范高级别包含低级别的特性只指定了数据流的格式和解码方法具体编码过程由编码器制造商决定数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第8页!视频压缩图解数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第9页!4:2:2和4:2:04:2:2，图像质量高，码率高，用于节目源传输4:2:0，数码率低，用于节目分配4:2:04:2:2数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第10页!I帧、B帧和P帧之间的关系传送顺序I1P4B2B3P8B5B6B7……显示顺序I1B2B3P4B5B6B7P8……数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第11页!MPEG-2适用点Profile:SimpleMainSNRSpatialHigh4:2:2

I&PI,P&BI,P&BI,P&BI,P&BI,P&B4:2:04:2:04:2:0/4:2:24:2:0/4:2:2LevelHighHigh-1440MainLow4:2:04:2:0FrameTypesCromaSampling:MaxBitRateSampels/LineLines/FrameFrames/Sec.MaxBitRateSampels/LineLines/FrameFrames/Sec.MaxBitRateSampels/LineLines/FrameFrames/Sec.MaxBitRateSampels/LineLines/FrameFrames/Sec.80Mb/s192011526060Mb/s144011526015Mb/s720576304Mb/s3522883015Mb/s7205763015Mb/s7206753020Mb/s4B.Layer7205763050Mb/s7206083080Mb/s20B.Layer1440115260100Mb/s25B.Layer192011526060Mb/s15B.Layer1440115260数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第12页!子带编码数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第13页!时间戳DTS&PTS解码时间戳（DecodeTimeStamp）告诉解码器对该帧解码的时间显示时间戳（PresentationTimeStamp）告诉解码器显示该帧的时间除了知道什么时间解码和显示之外，还必须包含一个时钟，以便得到时间参考PTS和DTSare被加入PES，而时钟(PCR)包含在TS里数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第14页!MPEG复用ElementarystreamsVideoAudioMPEGAudioEncoderMPEGVideoEncoderInternalMultiplexerBasicEncoderFunctionSPTS-SingleprogramMPEGTransportstreamsPSI节目级复接数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第15页!PSI数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第16页!MPEG-2PSIDataProgramSpecificInformationTablecontents(cont)NIT NetworkInformationTableTheNetworkInformationTablegroupstogetherservicesbelongingtoaparticularNetworkprovider.Itcontainsallthetuninginformationthatmightbeusedduringtheset-upofanIRDSDT ServiceDescriptionTableTheServiceDescriptionTableliststhenamesandotherparametersassociatedwitheachserviceinaparticularMPEGMultiplexStream.EIT EventInformationTableTheEventInformationTableisusedtotransmitinformationrelatingtoalltheeventsthatoccurorwilloccurintheMPEGMultiplex.TheEITcontainsinformationaboutthecurrenttransport,andoptionallycoversothertransportstreamsthattheIRDcanreceive数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第17页!三、数字有线电视系统数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第18页!DVB标准家族

DVB-SThedigitalsatellitesystemforuseinthefrequencybandsupto11/12GHz,configurabletosuitawiderangeoftransponderbandwidthandpowers.

DVB-CThedigitalcabledeliverysystem,patiblewithDVB-S.

DVB-CSThedigital(S)MATVsystem,adaptedfromDVB-CandDVB-S,toservemunityantennainstallations.DVB-TThedigitalterrestrialtelevisionsystem,designedforterrestrial7-8MHzchannels.DVB-SITheServiceInformationsystemtoenableDVBpatibledecodertoconfigureitselfandtohelptheusertonavigatetheDVBenvironment.DVB-TXTTheDVBfixed-formatTeletexttransportspecification.DVB-CITheDVBCommonInterfaceforuseinconditionalaccessandotherapplications.数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第19页!数字有线电视系统的组成MPEG-2信号源MPEG-2复用器网络接口设备交互电视中间件和应用程序有条件接收系统（CAS）用户管理系统（SMS）QAM调制器HFC传输网络数字电视机顶盒数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第20页!MPEG-2编码完成模拟电视的视音频信号模数变换和码率压缩根据对图像质量的要求和节目内容确定压缩比对数据打包形成单节目数字传输流不同类型的数据包（视频、音频、数据）以PID区分PMT表指示出在该节目中有容少码流，各自的PID是什么数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第21页!MPEG多路复用复用的概念将多路低速率数字信号合成一路高速率数字信号，以适应信道传输将多路传输流的节目重新组合复用成一路多节目传输流（MPTS）基于包的复用PID重映射，重建PMT，PATPCR抖动补偿数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第22页!统计复用20%40%60%80%100%BandwidthsharingbetweenchannelsFilmNewsSportBasicPrinciplesofStatisticalMultiplexing-3ChannelExample

0ChannelComplexityRelativeActivity>FilmNewsSportTime>数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第23页!用户终端设备：机顶盒机顶盒具有视音频播放功能的图形用户终端设备，支持MPEG-2协议，一般由解调器、去多路复用器、解扰器、解码器、CPU、MPEG-2解码器等组成工作于客户端/服务器方式，其功能实现依赖于前端数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第24页!什么是条件接收系统？条件接收系统就是为了商业目的而对某些广播服务实现接入控制，决定一个数字接收设备能否将特定的广播节目正确接收；确保只有已支付了或将支付费用的用户才能收看到所选的电视节目；在数字电视领域中，CA系统将成为发展新服务的必需条件。数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第25页!加扰和加密原理加扰（scrambling)加密（Encryption）CW（ControlWorld）控制字，5-10秒变换一次ECM（EntitleControlMessage）授权控制信息,以加密的形式传送控制字EMM（EntitleManageMessage）授权管理信息Video

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ECM

ECM

ControlwordsfromECMunlockvideo

ScrambledMPEGtransportstream

数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第26页!同密和多密

（SimulCryptvsMultiCrypt）同密：在一个单独的传输流中包含几个CA系统数据，使采用不同CA的解码器都能够对同一节目流正确解码。多密：基于通用接口规范，用户可以手动更换机顶盒的CA模块（一般是flash卡），来实现不同CA系统间的切换。数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第27页!同密的实现ScramblerDVBscramblingalgorithmCASystemAVendor-proprietaryencryptionalgorithmVideoVideoAudioVideoVideoVideoUnscrambledMPEGvideo,audio,anddataCASystemBVendor-proprietaryencryptionalgorithmSimulcryptSynchronizer(SCS){},,

ScrambledMPEGvideo,audio,anddataAudio

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数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第28页!用户管理系统的基本功能用户信息管理资源管理产品管理用户业务管理用户业务支援计费收费帐务管理授权管理报表管理系统管理区域管理数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第29页!总结数字电视系统是庞大而一个复杂的系统，涉及HFC技术，数字视频技术，计算机软件技术，Cablemodem技术，卫星电视技术，计算机网络技术，软件技术等等，与有线电视模拟平台、数据平台密切相关。系统各部分软硬件之间需要大量的集成工作

数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第30页!模拟电视和数字电视模拟电视系统，在电视信号的产生、处理、记录、传送和接收的过程中，使用的都是模拟信号，即在时间上和幅度上连续变化的信号；数字信号，则是在时间和幅度上都经过离散化的信号。数字电视在电视信号的获取、处理、传输和接收的过程中使用数字信号的，称为数字电视系统。这里数字电视信号可以是直接生成的数字电视信号，如动画、字幕机和数字摄像机产生的数字信号；也可以是由模拟信号经数字化以后产生的数字电视信号；也可以是经处理的数字电视信号，如MPEG格式的压缩数字电视信号。数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第31页!数字技术使有线电视运营商可以……充分利用现有的频道资源从节目内容和广告中获取更丰厚的收入吸引更多的用户为客户提供多种新的服务方便实现有条件接收数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第32页!数字电视的关键技术——视频压缩什么是压缩技术？用比原始信息少的数据量再现原始信息为什么要压缩?节省存储空间(例如：存在计算机硬盘上的文件)减少传送时间(例如：通过电子邮件发送文件)提高信道的利用率(例如：卫星电视广播)怎么压缩？去除无用信息和冗余信息有损压缩，无损压缩数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第33页!视频压缩原理避免发送整个图像发送组成图像的有关信息图像和图像之间的变化图像上的运动数学描述重新利用发送过的图像数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第34页!MPEG-2标准组成MPEG-2标准目前分为9个部分，统称为ISO/IEC13818国际标准。ISO/IEC13818-1，System：系统，描述多个视频，音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的方式。ISO/IEC13818-2，Video：视频，描述视频编码方法。ISO/IEC13818-3，Audio：音频，描述与MPEG-1音频标准反向兼容的音频编码方法。ISO/IEC13818-4，Compliance：符合测试，描述测试一个编码码流是否符合MPEG-2码流的方法。……数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第35页!MPEG-2关键技术环节1、离散余弦变换DCT2、量化器3、之型扫描与游程编码4、熵编码(霍夫曼编码）5、信道缓存6、运动估计7、运动补偿数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第36页!图像处理的层次Picture（图像）BasicdisplayunitPictureType&Structure,TemporalReference,BufferFullnessSlice（像条）SetofmacroblocksMacroblock(normally16x16pixels)（宏块）SetoflumaandcorrespondingchromablocksCodingMethod,Quantization,MotionVectorsBlock(normally8x8pixels)（块）DiscreteCosineTransfer(DCT)CoefficientsGroupofPictures(GOP)（图像组）RandomAccessPoint,SMPTETimeCodeSequence(视频序列）PictureSize,FrameRate,MaximumBitRate,BufferSize,

UserData,DisplayFormat,Scalability数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第37页!I帧、B帧和P帧I帧（IntraFrame）:帧内编码帧，完整编码的帧中等压缩率P帧（PredictiveFrame）:前向预测帧，从前一个I或P帧预测得到的帧编码效率较高B帧（BidirectionalFrame）:双向预测帧，以前一和后一I或P帧预测，运动补偿得到的帧，不被用作预测基准最大压缩率数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第38页!MPEG-2级（levels）和类(Profiles)MPEG-2视频编码标准是一个分等级的系列；按编码图像的分辨率分成四个“级(Levels)”；按所使用的编码工具的集合分成六个“类(Profiles)”。“级”与“类”的若干组合构成MPEG-2视频编码标准在某种特定应用下的子集：对某一输入格式的图像，采用特定集合的压缩编码工具，产生规定速率范围内的编码码流。用于数字有线电视传输采用MP@ML数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第39页!音频压缩原理：掩蔽效应声音中强度高的频率成分掩盖其邻近的强度较低的频率成分听不到的声音不编码子带（Subband）编码后码流由3Mbit/s降至大约200Kbit/s.标准Dolby

AC-3（美国）MPEG-2（DVB)数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第40页!ES，PES，PS，TSES: ElementaryStream Video,audio,data...PES: PacketizedElementaryStream ESwithheader informationPS: ProgramStream onlyoneprogramclockTS: TransportStream MultipleprogramsSCR: SystemClockReference(PS)PCR: ProgramClockReference(TS)PTS: PresentationTimeStampDTS: Decoding

TimeStampPID: PacketIDPMT: ProgramMapTable数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第41页!节目时钟参考PCR数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第42页!MPEG复用系统级复接MPTS-MultipleprogramTransportstreamRemuxPSI/SIManagerOutputAdapterBasicMultiplexerFunctionSPTS-SPTS-SPTS-SPTS-DATA-数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第43页!MPEG-2PSIDataProgramSpecificInformationTablecontentsPAT ProgramAssociationTableIndicatesthelocation(thePIDvaluesofthetransportstreamPackets)ofthecorrespondingProgramMapTable(PMT)foreachserviceinthemultiplex.CAT ConditionalAccessTableProvidestheinformationoftheConditionalAccesssystemusedinthemultiplex;theinformationisprivateanddependentontheCAsystem.PMT ProgramMapTableIdentifiesandindicatesthelocationsofthestreamsthatmakeupeachservice,andthelocationoftheProgramBlockReferencefieldsforaservice数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第44页!MPEG-2PSIDataProgramSpecificInformationTablecontents(cont)TDT TimeandDateTableTheTimeandDateTableisusedtoupdatetheIRD’sinternalclockBAT BouquetAssociationTableTheBouquetAssociationTableprovidesameansofgroupingservicesthatmightbeusedasonewayanIRDpresentstheavailableservicestotheviewer.AparticularservicecanbelongtooneormorebouquetsRST RunningStatusTableThesectionsoftheRunningStatusTableareusedtorapidlyupdatetherunningstatusofoneormoreevents.TherunningStatusaresentoutonlyonce,atthetimethestatusofaneventchanges,unlikeotherSItableswhicharenormallyrepetitivelytransmitted数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第45页!DVBStandardOverview数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第46页!DVB标准家族（续）DVB-RTCTheDVBreturnchannelforcableTV(CATV)distributionsystems.

DVB-RCCTheDVBreturnchannelthroughthePublicSwitchedTelephone Networktelemunicationssystem(PSTN)/IntegratedServicesDigitalNetwork(ISDN)DVB-PDHDVBinterfacestoPDHNetworks.DVB-SDHDVBinterfacestoSDHNetworks.DVB-PIDVBinterfacesforCATV/SMATVheadendsandsimilarprofessionalequipment.

DVB-IRDInterfaceforDVBIRD’s. TheDVBstandardsareopenandinteroperable.DVBspecificationsaresubjecttostandardizationfromETSIandITU数字有线电视技术概览共58页，您现在浏览的是第47页!MPEG-2信号源数字节目源数字卫星接收SDH、ATM、IP网传送数字演播室视频服务器IP数据模拟视音频节目通过MPEG-2编码器编码数字有线