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陕西省有线数字电视技术交流,数字电视与DVB,DVB（DigitalVideoBroadcasting，数字视频广播）标准是由数字视频委员会（DAVIC）制定的数字电视标准，该组织是一个跨国界、跨行业的国际组织，其成员已有200多个，遍及世界30多个国家。目前，基于DVB标准的各种数字视频广播系统已开始在欧洲、美洲、亚洲和澳大利亚等地运营。DVB-C是为数字有线电视广播专门制定的标准，也是我国将要实行的数字有线电视行业标准。,数字电视相关概念,DVB业务：它是一种基于信源编码为MPEG-2的数字广播技术，这种技术有三种标准：1、DVB-S/S2，它多用在卫星转发器上，带宽为26MHZ72MHZ；2、DVB-T，它是针对地面广播的；3、DVB-C它主要用在有线电视上。DVB-C数字视频广播系统的信号通常采用QAM（正交幅相调制）方式进行传送。DVB-H，主要应用于手机和便携式移动多媒体接收终端,视、音频信号,抽样、量化MPEG-2编码,RS编码、卷积交织,QAM调制,RF信号,目前，国内的“有线数字电视”基本上采用的是DVBC的技术体制。,DVBC信号产生的理论流程,数字电视技术平台的构成,有线数字电视广播传输系统采用宽带HFC（光纤与同轴电缆混合）接入网。有线电视系统由三部分组成：前端部分HFC传输部分用户终端设备,前端部分,前端设备EPG(电子节目指南)SMS(用户管理系统)/BOSS(运营支撑系统)CA(条件接收)NVOD(准视频点播)数据广播中间件,前端设备,前端设备主要工作流程,CA系统,CA(条件接收系统):就是电视节目在传输过程中，规定一些节目只有特殊的用户可以接收，或者说只有经过授权的用户才能观看该电视节目。,NVOD系统,VOD:也就是视频点播，是一种按照需要的视频流播放。主要存在于双向网络中实现，可以满足用户的个性化服务要求。NVOD(NearVideo-On-Demand)：是一种利用单向网络实现的近似的视频点播服务，由于无法即点即播，大约存在十分钟左右的时延，所以称之为准视频点播。,VOD就是实时视频点播业务，当用户想观看某个节目时，通过回传网络定购该节目，专门为用户开设一个传输通道，用户就可以马上收看该节目。NVOD是准视频点播业务，因为HFC网络资源有限，而VOD的资源占用量相对较大，因此目前普遍使用的是NVOD准视频点播。NVOD把节目的播出时间点固定，多个不同时间点开始的节目并行播放，让用户可以选择离自己最近的时间点观看，从而达到类似VOD的效果。,数据广播系统,数字视频与数据无本质的区别，都是一种特殊的数据。数字技术的应用使计算机数据可以利用数字电视信道传播，这就是数据广播技术。,HFC网络与用户终端,HFC接入网：即光纤同轴混合网，数字电视的传输主要通过HFC网络进行传输。用户终端：主要指机顶盒，我们现在只能通过机顶盒来接收数字电视信号和享受相关的服务。,机顶盒,传统的说法：“置于电视机顶上的盒子。”它利用有线电视网络作为传输平台，利用电视机作为用户终端，提高电视机的某种性能或者增加某些功能。我们这里特指数字电视所使用的机顶盒。,有线数字电视机顶盒结构框图,机顶盒的功能,基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有的广播和交互式多媒体应用功能电子节目指南（EPG）高速数据广播软件在线升级因特网的接入和电子邮件有条件接收,数字机顶盒的分类,数字电视机机顶盒网络电视机顶盒多媒体机顶盒,数字电视机顶盒的分类,基本型：用于单向网络，主要业务有数字电视，节目指南，信息广播，用户控制。增强型：用于准双向网络，主要业务有NVOD，远程教育，电视购物。高级型：用于双向网络，主要要求有大容量的硬盘可供节目的存储，能够完成所有的交互式网络功能。,定义了分组传输的协议定义了编码器和解码器同步的方法定义了数据流复用和解复用的方法为条件接收提供了加扰的可能性,MPEG-2的系统层,MPEG-2的系统层,缩略语：TS传输流TransportStreamPCR节目参考时钟ProgramRefrenceClockPSI节目专用信息ProgramSpecialInfomationSI业务信息ServiceInfomationPID包标志PacketIDES基本流ElementaryStreamPES打包基本流PacketElementaryStreamVPESVideoPacketElementaryStreamAPESAudioPacketElementaryStreamPAT节目关联表说明码流中节目数及其PMTPIDPMT节目映像表说明节目基本流及其PIDSDT服务描述表存放节目名称和节目提供者CAT条件访问表加密流的控制信息NIT网络信息表,MPEG-2的系统层定义了两种码流结构：PS(ProgramStream)节目数据流针对错误少的环境，例如交互式多媒体分组长度可变一般比较长TS(TransportStream)传输流针对易发生错误的环境将多个独立时间基点的多道节目合成单独的数据流，属于同一套节目的各个PES分组具有相同的时间基点,长度188个字节。,MPEG-2的系统层,DVB组织及DVB标准,核心内容：1、信源编码采用MPEG2视音频压缩方式；2、数据复用采用MPEG2传输（TS）复用方式；3、采用公共的系统服务信息（SI）描述广播节目；4、信道的第一级信道编码采用RS前向纠错码；5、调制及其它附属的信道编码方式由不同的传媒来确定；6、使用通用的加扰算法及CA接口,DVB网络组织结构,DVB网络的树状结构，层次从高到低分别为Network网络TransportStream传输流Service服务（节目）Component组件。,DVB网络组织结构,Network网络:每个区域性的TS流集合都可以称作一个网络，如陕西省网，DVB系统中每个正式的网络都有一个全球唯一的标识。在NIT表中的Network_id字段描述。（陕西省网的Network_id为0 x9999）,TransportStream传输流:就是数字比特流，承载服务的通道，传输到用户时一个流即对应一个频点。一个网络中可以有多个流，一个流中可以有多个数字电视服务。,Service服务:业务的载体，是面向用户的最小单位，类似模拟电视中“频道”的概念，但范围要更广。比如中央一台就是一个数字电视服务。服务有很多类型：数字电视，数字广播，Loader服务，数据广播服务等。,Component组件:最底层的基本流,如一路视频、音频、或一路数据广播,问题：如何在一个传输流中传输多个Service？接收方如何正确识别同一流中不同Service的Component？,TS流的基本概念,传输流TransportStream(通常称为一路码流)，是最基本的传输实现，数据最终以码流的方式输出。码流部分其实就是DVB协议的最底层，类似于TCP/IP协议的数据链路层，这一层关心的是数据打包，数据帧结构和传输，而不关心负载是什么。码流在传输过程中还有能量分散，卷积交织，FEC等信道编码过程。码流中最基本的单位是188字节的包(Packet，又称为分组),前4BYTE是包头，后184为负载,PS:有的包大小为204字节，那是因为在原来的188字节后加了16字节的前向纠错(R-S编码)，需要进行转换处理时可以直接裁剪掉。,码流中包的传输,包是信息的最小单位，包的类型由包中的负载决定。该包有可能是视频，辅助信息，或者是填充的空包。码流的速率称为码率，单位是bit/s,因此可以计算出一个100M的码流文件在码流发生器上以38M码率发送时，持续时间是：100M(BYTE)8/38M=21.05秒码流传输采用时分复用方法，也就是说在一个时间点内只有一种类型的数据包正在传送。,视频包,音频包,空包,SI包,视频包,空包,SI包,T,码流中数据包的传送,时间轴,码流中包的传输,PES,TP分组,PMT分组,CAT分组,PSI/SI,码流中包的传输,视频包,音频包,空包,SI包,视频包,空包,SI包,包头（PID）,TS流的包结构,TS流TS流是一串连续的数据流，包含不同节目的视频数据、音频数据、图文数据还有相关的PSI/SI数据等。接收端如何从TS码流中分离出这些不同的基本流采用分组传播方式（分组大小一般固定为188或204字节）,TS流的包结构,因为实际的传输过程中总会产生误码，因此在TS包的188字节后增加16字节的前向纠错码（RS编码），这样就形成了204字节的TS包,188字节,为了区分不同的TS包，从188字节的包中划分出4个字节作为包头，用于描述相应TS包所负载的内容及其它一些属性。,因此一个TS包（不论是188字节还是204字节），其真正用于传输数据的有效部分实际只有184字节。而实际应用中我们还须再将这184字节再细分为两部分：适应字段有效负载,适应字段,有效负载,PSI信息，SI信息,SIServiceInformation服务信息：因为MPEG-2主要用于传输节目，对于数字电视的服务性应用来说还不够完善，因此DVB对MPEG-2协议进行了扩展，增加了一些描述性的表，包括:SDT,BAT,EIT,TDT,TOT,RST,ST,TSDT,DIT,SIT，并且增加了一个子表的类型为Other，表示其他传输流中的信息，可以作为Other使用的有SDT,NIT,EIT,PSIProgramSpecificInformation节目特殊信息：是MPEG-2协议中定义的用来描述节目结构的信息，包括PAT,PMT,CAT,NIT四个表。PAT和PMT表用来指出码流中视音频的路径，CAT用来指定码流的加扰EMM信息和其他相关CA信息，NIT表用来描绘本TS流的通道信息。,PSI信息(节目路径),SI信息(服务附加描述),PSI(ProgramSpecificInformation)节目特殊信息：PAT(ProgramAssociationTable)节目关联表PMT(ProgramMapTable)节目映射表CAT(ConditionalAccessTable)条件接受表NIT(NetworkInformationTable)网络信息表SI(ServiceInformation)服务信息：SDT(ServiceDescriptorTable)服务描述表BAT(BouquetAssociationTable)业务群映射表EIT(EventInformationTable)事件信息表TDT(TimeandDataTable)时间日期表TOT(TimeOffsetTable)时间日期表,PSI信息，SI信息,PSI/SI信息,PAT是ProgramAssociationTable的简称,即”节目关联表”.PAT表主要包含频道号码和每一个频道对应的PMT的PID号码。(1)TS流-transport_stream_id，该标志唯一的流(2)节目频道号-program_number，该号码标志流中的一个频道，该频道可以包含很多的节目(即可以包含多个VideoPID和AudioPID),PMT是ProgramMapTable的简称,即”节目影射表”.PMT的PID是服务器自由定义的(但不会和系统保留的PID冲突).这个PID是在PAT表中描述的。(1)当前频道中包含的所有Video数据的PID(2)当前频道中包含的所有Audio数据的PID(3)和当前频道关联在一起的其他数据的PID(如数字广播,数据通讯等使用的PID),CAT是ConditionalAccessTable的简称,即”条件访问表”,PID是0 x01.CAT携带的是服务器的私有信息(CA系统就需要使用该表格实现节目的解密).SDT是ServiceDescriptionTable的简称,即”服务器描述表”,PID是0 x11.SDT携带的是电视台名称和电视节目名称.DVB接收系统接收SDT表中的节目信息,实现比较友好的界面显示和操作.,NIT可以提供当前流的节目信息,也可以提供和当前流有关联的流的节目信息.NIT提供如网络名称,传输参数(如频率,调制方式等).BAT提供了业务群相关的信息，给出了业务群的名称以及每个业务群中的业务列表。EIT提供的是流节目信息的改变,比如一个节目已经开始,或者已经结束的信息等.根据EIT及其它表所提供的信息，可以出五花八门的电子节目指南。,时间和日期表（TDT）：它给出了与当前的时间和日期相关的信息。时间偏移表（TOT）：它给出了与当前时间、日期和本地时间偏移相关的信息。,复用(编码、加扰)器数字电视前端系统中最主要的核心设备设备功能：数字电视节目、信息、数据的打包、复用与再复用。生成多个节目的复合流；生成PSI表格；PSI/SI信息的重映射；节目流、信息流的过滤。,PCR原理,问题：同一节目的视音频存在一种同步关系，如嘴唇的动作与声音存在同步的关系，这种关系我们称为唇音同步。,复用器,TS,A-PES,V-PES,PCR原理,问题：同一节目的视音频存在一种同步关系，如嘴唇的动作与声音存在同步的关系，这种关系我们称为唇音同步。为解决唇音同步问题，我们在编码时在音视频基本流中打入了DTS(解码时钟戳)和PTS(展现时钟戳)，同时在节目中引入一个PCR_PID专门用于传输系统时钟。,PCR,QAM调制器正交幅度调制（QAM）用在通信中称为正交幅度键控调制。幅度和相位都进行调制数字电视采用QAM调制，至少要支持64QAM调制。经64QAM调制，在一个模拟频道上，码率为8MHz/1.15（1.15为滚降因子），