数字电视系统培训课件VIP

十堰市广播电视信息网络有限公司,第一部分数字电视原理,十堰市广播电视信息网络有限公司,1、数字电视概念,数字电视是从节目采集、编辑制作到信号的发送、传输和接收全部采用数字处理的全新电视系统。数字图像压缩技术数字信号纠错编码技术高效的数字信号调制术等,十堰市广播电视信息网络有限公司,2、数字电视的优点,2.1图像传输质量较高电视图像及声音非常接近演播室图像质量。2.2优质的音响效果使得数字电视的伴音更加逼真。2.3多信息、多功能不同媒体（如文字、数据、声音、图像）不同等级（如HDTV、SDTV、LDTV）不同制式的信号,十堰市广播电视信息网络有限公司,2.4设备可靠，维护简单2.5频谱资源利用率高有线8MHz带宽可以传输6-8套标清电视。2.6易于实现条件接收数字电视信号容易进行加密、加扰。有利于信息安全，便于实现计费,十堰市广播电视信息网络有限公司,3、数字电视系统构成,信号输入部分信号处理部分系统管理部分信号输出部分信号接收部分以公司数字广播电视为例，如下图,十堰市广播电视信息网络有限公司,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.1信号输入部分,信号输入部分的主要是把来自卫星接收数字干线SDH、本地自办视频服务器各类数据广播节目进行信源编码，最终得到适合与不同的通信或存储场合的程序流或传送流。,十堰市广播电视信息网络有限公司,卫星节目：卫星接收机（流转发）SDH节目：DS3转ASI适配器（省网8套）本地节目：编码器自办节目（热播剧场）,公司目前主要的节目源,十堰市广播电视信息网络有限公司,在卫星接收部分要详细了解：1）卫星节目的接收设备有天线（锅）、高频头、卫星接收机2）卫星的波段有C波（下行频率为）Ku波（下行频率为10.7512.75GHz）3）卫星的极化方式有圆极化(左右旋)、水平极化、垂直化，现在常用的是后两种；,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.2信号处理部分,信号处理部分是前端的核心。它的功能是：对所有输入的节目码流进行切换、调度、分组、多路复用；插入（更新）节目专用信息PSI、业务信息SI、电子节目南EPG、各种管理信息（ECM、EMM）等，把它们与节目信号一起复用进行数字传输通道。,十堰市广播电视信息网络有限公司,首先，系统将视频或音频信号通过编码器的编码，得到视频或者音频信号的原始流ES。其次，再将视频或者音频的原始流进行分组打包，得到相应的视频或者音频的分组程序流PES。最后，视频或者音频的PES数据，再根据应用要求，通过程序流PS复用得到程序流，或者是通过传送流TS复用得到传送流。,十堰市广播电视信息网络有限公司,如图,TS,十堰市广播电视信息网络有限公司,PS、ES与TS,ES是基本数据流(elementarystream)：用于某些硬盘播或编辑系统，如m2vPS是程序数据流(programstream)：用于播放或编辑系统，如m2pTS是传输数据流(transitionstream)：主要用于数据传输，如HDV机器内部记录的m2tTS流与PS流的区别在于TS流的包结构是固定长度的，有效减少误码产生。而PS流的包结构是可变长度的。,十堰市广播电视信息网络有限公司,TS数字节目流的主要参数,TSID节目流的ID号ONID网络ID号PMT节目映射表PCR节目时钟VES视频参数AES音频参数,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.2.1信号的复用,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.2.2EPG（电子节目指南）,网络信息表NIT:提供物理的传输网络信息，通过版本号的控制与机顶盒实现节目变动后的提示用户搜索.业务描述表(SDT)：业务描述表包含了描述系统中业务的数据，例如业务名称、业务提供者等。,十堰市广播电视信息网络有限公司,事件信息表(EIT)：事件信息表包含了与事件或节目相关的数据，例如事件名称、起始时间、持续时间等；时间和日期表(TDT)：时间和日期表给出了与当前的时间和日期相关的信息。由于这些信息频繁更新，所以需要使用一个单独的表.,十堰市广播电视信息网络有限公司,特别说明,在中心传送系统中，NIT、SDT、EIT及TDT的传送是强制性的；在其它分前端传送系统中，是可选传送的；一般只传SDT。,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.3系统管理部分,主要包括：加扰器、条件接收系统CAS、运营支撑系统BOSS。加扰器：对TS流中心指定的节目信号进行加扰，是授权的用户能够正常收看，而非授权的用户无权收看。条件接收系统CAS（ConditionalAccessSystem）：将加扰器加扰所用的控制字进行加密、用户授权信息打包后再发给加扰器，,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.3.1CA系统,1、节目的加密A基本包11+121-68BB1狂飚影视包13B2激情娱乐包21B3育教组合包17+18B4理财养生包19+20B5华诚精粹包14B6华诚电影15B7央视高清包16,十堰市广播电视信息网络有限公司,CA系统定义节目的加密密钥和产品号；BOSS系统定义产品包的名称以及产品号，产品号与CA的产品号相对应完成节目的打包组合；用户智能卡收到BOSS系统发送的产品包的授权根据产品号的不同而收看不同的节目包；,十堰市广播电视信息网络有限公司,2、CA系统,1）CA系统的作用意思就是条件接收系统，是用来控制用户接收业务的系统，是数字电视收费的技术保障、是数字电视综合利用不可缺少的部分。,十堰市广播电视信息网络有限公司,2）加解扰与加解密加扰是指条件接收系统的发送端将信号加以改变，由加扰器实现。解扰是授权用户恢复信号原始状态的的过程，解扰由机顶盒完成，依靠授权信息。加密是指CA系统发送端将信息明文变成密文的过程，以保授权信息不被非法截获，加密由加扰加密器实现。解密是授权信息密文变成明文的过程，使授权信息解扰，解密由机顶盒实现。,十堰市广播电视信息网络有限公司,3）CA系统的工作原理A.节目流的加扰与解扰B.加密与解密控制字（ControlWord）简称CW。控制字加密授权密钥及其加密用户分配密钥及加密,十堰市广播电视信息网络有限公司,C.CA系统的解扰解密过程,十堰市广播电视信息网络有限公司,4）同密和多密同密系统框图,十堰市广播电视信息网络有限公司,同密的优缺点,优点：易实施，机顶盒端成本低缺点：安全性不如多密,十堰市广播电视信息网络有限公司,多密系统框图,十堰市广播电视信息网络有限公司,多密的优缺点,优点：安全性较同密高缺点：机顶盒端成本高,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.3.2BOSS系统,1、技术体系架构,十堰市广播电视信息网络有限公司,2、网络拓扑架构,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.4信号输出部分,数字电视主要采用的调制方式,ASK(幅移键控)FSK(频移键控)PSK(相移键控)Q-PSK(4PSK，正交相移键控)QAM(正交幅度调制).,十堰市广播电视信息网络有限公司,常用四种方式,DVB-CATSC-64QAMATSC-16VSBISDB-C传送方式16-64QAM64QAM16VSB64QAM频带宽度8MHz6MHz6MHz6MHz传输速率31.64Mb/s41.34Mb/s43.05Mb/s30.31Mb/s接收滚降15%15%11.5%18%纠错率RS(204,188)RS(128,122)RS(207,187)RS(204,188)压缩方式MPEG-2,十堰市广播电视信息网络有限公司,数字电视QAM调制传输的重要指标（BER和MER）,1）误码率BERBER是发生误码的位数与传输的总位数之比。BER（PreFEC）:纠错前误码率。BER（PostFEC）：纠错后误码率。当信号质量很好的情况下，纠错前与纠错后的误码率数值是相同的，但有一定干扰存在的情况下，纠错前与纠错后的误码率是不同的，纠错后的误码率要更好。标准规定RS误码校正前，BER1.0E-4,而一般在RS误码校正以后的误码率应1.0E-11.,十堰市广播电视信息网络有限公司,2）调制误码率MERMER可以被认为是信噪比测量的一种形式，它将精确表明接收机对信号的解调能力，一般情况下MER等于S/N。MER的经验门限值对于64QAM应为23.5dB,对于256QAM应为28.5dB，低于此值，星座图将无法锁定。MER的指标也存有一些经验值：在前端38dB,分前端36dB,光节点34dB,用户26dB.,十堰市广播电视信息网络有限公司,3.5信号接收部分,数字电视机顶盒是数字电视系统最终的信号接收设备，也是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，它对经过数字化压缩的头像和声音信号进行解码还原，产生模拟的视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供了高质量的电视节目.,十堰市广播电视信息网络有限公司,机顶盒的硬件结构图,十堰市广播电视信息网络有限公司,机顶盒对有线电视系统输出口（用户盒）QAM数字信号的要求,电平4667dBuV（比现在的模拟频道低10dB）。最大点平差相邻数字频道3dB。相邻模拟频道13dB。载噪比30dB。误码率（BER）1.0E-4(在R-S纠错之前)。调制误码率（MER）30dB。,十堰市广播电视信息网络有限公司,第二部分数字电视维修,十堰市广播电视信息网络有限公司,1、有线数字电视维修综述,在有线数字电视的维护过程中，维护人员会遇到各种各样的故障，在对这些故障的判断，排除过程中，即使是很复杂的故障，只要按照标准化流程来进行分析，都能够顺利、快捷地解决。对有线数字电视故障的判断及解决进行一些分类和总结,十堰市广播电视信息网络有限公司,1.1数字电视环境下对有线电视运维人员的要求1.1.1熟练掌握维护技能及流程（1）维护人员必须熟练掌握：各种接头的制作，分支分配器的安装，楼栋放大器的安装以及楼栋放大器双向调试技能等。（2）维护人员必须掌握维护流程，做好网络日常巡检和维护工作，（3）维护人员还必须做到规范化优质服务，并遵照执行公司客户服务经理制，加强与用户的沟通。,十堰市广播电视信息网络有限公司,1.1.2熟悉了解维护片区网络线路维护人员必须熟练掌握所在片区的网络状况，准确了解所在片区的楼栋放大器、中心放大器以及光机的准确位置。维护人员必须定期维修楼道内线路，完成区域内缆线的规范化走线工作。,十堰市广播电视信息网络有限公司,2、数字电视常见室内外信号故障,本章节主要讲解数字电视的一些常见的室外信号故障现象、原因和处理方法，并对这些常见故障进行分类从而指导维护人员进行排查。具体故障排查参见培训教材,下次现场培训会结合模拟环境进行,十堰市广播电视信息网络有限公司,第三部分互动电视系统,十堰市广播电视信息网络有限公司,一、互动电视系统概述,1.互动电视介绍1.1什么是互动电视从技术上讲，互动电视是利用双向HFC网络，以家用电视机(需配置互动机顶盒)作为主要收视终端，提供包括电视节目在内的多种交互式数字媒体服务。除视频类业务外，在交互电视上能够集成多种交互类视频和数据有机结合的应用(如电视邮箱、教育类、游戏类、个人信息等)。,十堰市广播电视信息网络有限公司,1.2互动电视与数字电视的区别数字电视是一种单向广播传输方式，实现了节目制作系统数字化、信号传输系统数字化。互动电视的优势除了实现单向数字电视高品质的视听效果之外，还可以进行视频点播、时移电视及其他一系列增值业务，如游戏、电视交易等。,十堰市广播电视信息网络有限公司,1.3互动电视业务功能（1）视频点播（VOD）（2）时移电视（Time-Shift-Television）（3）信息浏览,十堰市广播电视信息网络有限公司,2、十堰广电网络公司互动电视技术选择2.1互动电视点播时移的必备条件双向网络，实现信号回转；交互网关（e.gGW2）；带（具有）回传功能的机顶盒。,十堰市广播电视信息网络有限公司,2.2十堰互动电视视频点播的实现方式采用“HFC网络IPQAM下行+串口通信窄带调制回传”的模式。机顶盒发出的上行信令与数据通过回传网络，由机顶盒串口发出，经过CMV转换、调制后送至GW2网关设备，由GW2解调转换后形成IP信号，发送到前端的接入网关系统；下行信令与数据通过播出服务器、IPQAM调制后，直接发送到机顶盒，机顶盒利用高频头、DEMUX功能来过滤所需要的下行数据。,十堰市广播电视信息网络有限公司,下图是上下行通信链路的结构,十堰市广播电视信息网络有限公司,IPQAM点播视频流传输系统目前，十堰互动电视平台采用集中式部署方式：IPQAM点播视频流传输系统将用户点播的视频节目流从总公司互动电视中心前端视频服务器系统中发出。通过点传输网络(MSTP长途传输网)转发，发送到各县分公司的IPQAM传输设备上，调制成射频电信号。,十堰市广播电视信息网络有限公司,再和广播式有线数字电视线号混合，通过EPON+GW2接入网络传送到用户的互动电视机顶盒。为保障各县分公司业务开展所需视频码流需要，公司即将实施CDN网络，将视频播出服务器系统下移至各县分公司。,十堰市广播电视信息网络有限公司,IPQAM设备即边缘调制器，是调制器的边缘化，输入信号为IP封装的视频流，输出为RF射频信号，该设备集成了路由、复用、QAM调制和上变频等功能，是一个集成度很高的设备。IPQAM的工作协议采用标准的TCP/IP协议栈中的UDP协议。,十堰市广播电视信息网络有限公司,二、互动电视系统简介,1、互动电视系统由多个子系统构成：实时标清时移内容注入子系统完成节目的录制、转换,十堰市广播电视信息网络有限公司,BOSS子系统和认证服务子系统：完成用户业务接入认证相关信息的同步。BackOffice与核心内容分发管理子系统：实现BackOffice与VOD系统信息交互，完成节目注入。,十堰市广播电视信息网络有限公司,BackOffice和多业务引擎子系统：获取节目价格、节目打包信息、业务订购信息等；完成自助服务流程，包括业务订购、取消，余额和账单查询等功能。,十堰市广播电视信息网络有限公司,视频服务器子系统与IPQAM子系统：完成点播和时移节目的播出认证服务子系统和机顶盒STB：机顶盒通过内部接口协议进行登陆、认证授权，通过应用信令网关。,十堰市广播电视信息网络有限公司,多业务引擎子系统和机顶盒STB：机顶盒通过该接口进行双向业务浏览、查询、增值业务入口等，该接口使用HTTP协议与应用信令网关对接；机顶盒通过应用信令网关进行协议转换。机顶盒状态维护，机顶盒在认证通过后会和引擎子系统建立心跳，如果心跳超时，会通知认证服务器该用户离线。,十堰市广播电视信息网络有限公司,BackOffice和机顶盒STB：机顶盒与前端系统的点播业务会话建立、释放采用内部协议。视频服务器子系统和机顶盒STB：控制子系统交互，进行视频业务快进、快退、暂停等流控制。,十堰市广播电视信息网络有限公司,IPQAM子系统和机顶盒STB：接收视频流，该接口使用RF信号；机顶盒在双向交互过程中获得点播流的资源信息。管理系统和机顶盒STB：通过该接口对机顶盒进行配置和状态管理。,十堰市广播电视信息网络有限公司,集成网管子系统系统和各个子系统：集成网管子系统通过该接口管理各个设备，各个子系统通过该接口上报告警信息。双向通信网络：主要包含回传猫（CMV）、回传网关(GW2)、双向通信子系统、IPQAM等设备共同构成。原则上，双向通信主要采用STB（机顶盒）-CMV（回传猫）-GW2（回传网关）-GW（接入网关）-IPQAM-STB方式。,十堰市广播电视信息网络有限公司,2、系统寻址与网络区域划分机制,互动系统的通信是采用上下行链路的非对称方式实现。即：上行采用回传通道，机顶盒通过CMV-GW通道回传；下行主要采用EQAM(IPQAM)调制，由机顶盒直接接收。,十堰市广播电视信息网络有限公司,十堰市广播电视信息网络有限公司,上下行通信的编址方式主要使用IC卡号。即机顶盒发出的上行消息中携带IC卡号，前端服务器根据该消息携带的IC卡号进行鉴权和下行寻址。下行消息中也同样包含IC卡号，用于机顶盒过滤接收下行消息。,十堰市广播电视信息网络有限公司,如下图所示，为充分利用频点资源，我们采用了逻辑区域的概念。即将指定IP的GW2网关流服务器EQAM绑定，作为一个虚拟的区域，在前端系统配置一个GW2IP与EQAM的对照表。当某机顶盒发出上行消息，前端接入服务器能够根据与相应GW2的TCP连接识别该GW2的IP地址，找到对应的流服务器和EQAM；将下行消息发送到该机顶盒所属的射频区域，实现了的“频点复用”能力。,十堰市广播电视信息网络有限公司,十堰市广播电视信息网络有限公司,三、互动机顶盒,本章节主要讲互动机顶盒的操作和使用详见教材,十堰市广播电视信息网络有限公司,四、互动电视故障排查和处理,1、状态灯的含意(在互动状态下按遥控器的【F2】键调出调试灯)该网络状态指示器在屏幕的右下角，其中前面五个三角形指示网络的统计状态，后面三个圆灯指示当前消息通讯状态，具体如下：其中各方块的颜色意义如下：红色-消息发送或者接收出错，或者未响应绿色-消息发送或者接收正常响应黄色-消息接收成功，但有错误，或者异常,十堰市广播电视信息网络有限公司,前五个三角形指示灯（左右）,第一个，指示STB的当前频点锁定的状态；第二个，指示STB的串口状态；绿色表示STB发送成功第三个，指示CMV的锁定状态；第四个，指示GW2的串口与网口状态；第五个，指示G