杭州数字电视整体平移系统技术培训

1、杭州数字电视整体平移杭州数字电视整体平移 系统技术培训系统技术培训 提 纲 一、什么是数字电视一、什么是数字电视 二、数字电视相关技术标准二、数字电视相关技术标准 三、数字电视相关技术政策三、数字电视相关技术政策 七、数字电视子系统简介七、数字电视子系统简介 四、数四、数 字字 电电 视视 系系 统统 组组 成成 六、六、mepg2/dvb标准简介标准简介 五、整体平移技术方案五、整体平移技术方案 一、什 么 是 数 字 电 视 1-2 n频道利用率低 n不便于收费管理及用户管理 n业务提供方式单调，无法满足个性化需求 n逐级放大引发噪声，长距离传输信噪比恶化，使图像清晰度严重受损 n发送传输

2、设备中，放大器的非线性积累使图像对比度产生越来越大的畸变 n相位失真的积累产生色彩失真 传统模拟电视 传统模拟电视是指在电视节目的制作处理、控制调节、记录重放、 调制解调、传输转播、接收显示等过程中，图像信号和伴音信号都 是在时间轴上和振幅轴上连续变化的模拟信号。 缺点 hfc网络结构图 卫星节目 开路节目 自办节目 cm ts 前端 切换/ 网络 适配 器 混 合 器 分 离 滤 波 器 e o 光 发 射 机 光 接 收 机 光 接 收 机 光 功 率 分 配 器 光 接 收 机 光 发 射 机 h l h l 服务区 功 率 分 配 器 e o e o e o e o 耦 合 器 cm

3、hfc网络 catv前端公网 家庭网络 广 域 网 电话回传 接入器 电 话 网 支持 系统 网管 系统 1-1 有线电视信号流程图 制作播出制作播出传输传输调制入网调制入网 影视剧 拍 摄 编辑 制作 播出 自办 节目 编码 s d h 网 解码 卫星 节目 卫星 接收机 编码解码播出 卫 星 调制 调制 多 路 混 频 器 购 买 播出 审 核 编码解码调制 hfc网 电视机 模拟模拟 a、vsdh 信号信号模拟模拟 a、v 转转 rf 信号信号 1-3 数字电视概念 所谓数字电视，从信息学角度来讲，就是将传统的模拟电视信号经过抽样、量所谓数字电视，从信息学角度来讲，就是将传统的模拟电视信

4、号经过抽样、量 化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行记录、处理、存储、化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行记录、处理、存储、 传输和接收等各种处理。传输和接收等各种处理。 信号的数字化，将非常有利于用计算机对其进行处理、控制、监测。这个良好信号的数字化，将非常有利于用计算机对其进行处理、控制、监测。这个良好 的技术平台将为新业务的开发提供非常大的发挥空间。的技术平台将为新业务的开发提供非常大的发挥空间。 数字电视概念 在节目制作、播放、传输、接收各个环节均采用数字技术 的电视广播系统 包括sdtv和hdtv 传输方式包括卫星、地面、有线电视网 用户接收需通过stb或

5、数字电视机 43db、c/ctb和c/cso 54db。 n网络质量为中，相当于主观评价5分制中的3分。这时主要技术参数 应为: c/n36db、c/ctb和c/cso44db。 n1.星座设置：64qam n2.波特率设置：6.875 n3.电平设置： 64qam调制的数字电视的门限点，一般为c/n=22.5db，ber=410-4 模拟信号的载波电平为6070db v，而数字载波电平比模拟图像载波电 平低10db，一般为5060db v。因为qam采用的是正交平衡调制，在8mhz带 宽内，信号强度相等，而模拟信号是峰值调制，信号在带内强度不一，按照 功率等值的要求，两者相差10db左右 m

6、er（载波调制误码率） ber（误码率） cnr（载噪比） stb前面板 stb后面板 stb安装连接图 stb驻留界面 网络下载页面 通告图位 六、mepg2/dvb标准简介 1. 信源编码信源编码 mpeg（moving picture expert group）是“活动图像专 家组”的英文简称，1988年成立以来已经制定了mpeg-1 mpeg-7等多个数字视频数字音频压缩编码标准。 mpeg-1的压缩比高达200:1，用于最高码率可达1.5mb/s 的活动图像和相应音频信号的压缩编码，图像质量与vhs相 当。 mpeg-2的压缩比可达50:1, 压缩后的数字活动图像信号 和相应音频信号

7、码率可达几mb/s，是dvd和数字高清度电视 所采用的压缩编码标准。 1. 信源编码信源编码 mpeg-4的最初目标是低码率图像通信（64kb/s以 下），后来发展成为应用更加广泛的多媒体编码标准。 mpeg-4是一个开放的系统，它即支持传统标准又不排斥 性标准，码率成功地涵盖了从100kb/s10mb/s的广阔范 围，互联网上的一些号称达到dvd画质的影像很多是采 用mpeg-4的。 mpeg-7能对各种不同类型的多媒体信息进行标准化 的描述，并将该描述与所描述的内容相联系，以实现快 速有效的搜索。它的应用很广，既可应用于存储，也可 用于流式应用(如广播)，还可以在实时或非实时环境下 应用，

8、如：数字图书馆、多媒体名录服务(如黄页) 、广 播媒体选择、多媒体编辑等，应用潜力很大。 tv picture frame for composite format field 1 field 2 vbi no 1 (teletext,test lines, ltc) vbi no 2 (as above) 288 lines 288 lines 720 pixels line 001 - 005垂直同步垂直同步 line 006 - 022数据数据 ) 调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。 2）vsb ( vestigial side-band：残留边带；) 抗多径传播

9、效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。 3）qpsk (quadrature phase-shift keying ：) 调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。 4） cofdm (coded orthogonal frequency division multiplexing；) 抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。 3. 64qam星座图星座图 3.传输率计算传输率计算 传输率=符号率*量化值 量化值：64=26 4. 数据广播协议数据广播协议 n数字存储媒体的命令和控制数字存储媒体的命令和控制（dsmcc） 是一种特殊的协议，用于提供在数字存储媒体上管理

10、mpeg码流所需的基 本控制函数和操作。此协议位于操作系统层之上、应用层之下，独立于所 管理的数字存储媒体、所关联的网络协议以及所在的操作系统，也和数字 存储媒体是本地的还是远程的无关 n数据管道（data piping） 数据直接由mpeg ts包的负载携带，数据分割、组装和解释则都留给用户 自己定义。 n数据流（data streaming） 数据由mpeg系统定义的pes的负载携带，用来实现广播网上传送面向流的 端到端数据。 n多协议分装（multiprotocol encapsulation mpe） 将通讯协议数据包封装成dsmcc分段，这种分段兼容mpeg2私有分段， 最终实现在广

11、播网上传送多种协议的数据包如ip数据包。 ndc/oc（data carousel and object carousel） 定义在 dcmcc的数据集或对象集的基础上，将需要周期性发送的数据 组织成大小相同的块进行广播网发送。 5.epg概念概念 epg（electrical program guide) 即电子节目指南系统（以下简称epg系 统），是数字电视所特有的一项服务，也 是数字电视发展的先导。 epg作为一项技术产品，包含了两个部分， 一个是数字前端的epg编辑发送系统，一个是 用户端数字电视接收机中相应的接收/显示/控 制软件，两部分一一对应。 5.epg功能 n节目单 n当前节

12、目播放 n节目附加信息 n节目分类 n节目预订 n家长分级控制 n节目内容背景资料、视角切换、天气预报、游戏 以至各种通过数字电视来实现的e-commerce业务 等都需要epg的支持。 5.epg的实现方式 n业务信息si（service information） n中间件（middle ware） n数据广播（data broadcasting） 5. 基于si的epg的实现 电视节目 cctv-1 cctv-2 北京-1 cctv-5 节目名称 v 节目开始时间 节目时间长度 节目介绍 patpmtpid视频pid 音频pid nit pid sdt eit service_id ser

13、vice_id=program_number 5. psi/si简介简介 ndvb将附加数据加到mpeg的psi的上面，以便得到 自动调谐和用户信息选择的环境。 n数据结构定义为一组表 npsi 提供的信息用作： n用于所选业务的解码器设置 ndvb 扩展到非-mpeg成份 nsi数据提供的信息用作: n自动找到相应的ts流 n业务的用户信息， “事件”和 “节目成份”的选择 s 5.重要的标识 network_id original_network_id transport_stream_id service_id bouquet_id event_id 网络 复用流 业务 事件 业务群 5

14、. psi表-解复用和解码所需的码流 pat(program association table) 提供 transport_stream_id, program_number 和program_map_id (pmt)之 间的联系 pmt(program map table) 由pat指向pmt时, pmt提供该program_number 有关的节目元素组 (视频, 音频等) cat(conditional access table) 提供ca 系统和其emm (entitlement management messages) 流的联系和与 只有关的任何特殊信息 nit(network i

15、nformation table) 提供ts流组和调谐信息，如频道频率和调制特性 program 016 program 122 program 333 . program i55 . pat (pid 0) cat (pid 1) conditional access data 19 81 82 . 88 . video 1 audio 1 audio 2 . ecm . pmt (pid 33) private network data nit emm 1 pat 0 prog 1 pmt 22 prog 3 pmt 3349 prog 1 audio 2 82 prog 3 audio

16、2 19 prog 3 video 1 19 prog 3 video 1 54 prog 1 video 1 81 prog 3 audio 1 54 48 49 . 66 . video 1 audio 1 audio 2 . ecm . pmt (pid 22) pat,pmt,cat,nit 5. si表-构成各种功能的epg eit (event information table) 包括了目前，随后和将来事件的信息。 present/next，full event scheduling sdt(service description table) 列出ts流中包含的业务名和业务类型

17、 业务间的联系 指向mpeg psi 中的节目 bat (bouquet association table 选项选项) 业务成组 可转换成 “逻辑频道号” tdt(time and date table) 传输目前的时间，用作接收机时钟的自动设置 tot(time offset table 选项选项) 传送时区差- 同时包括目前的和下一个时差及下意时差发生的日期 rst(running status table 选项选项) 以较高的精度传输信令状态 st （stuffing table） pat, pmt, sdt, bat pat 0 x00 p0: pid nit p1: pid pmt

18、1 p2: pid pmt2 p3: pid pmt3 pn: pid pmtn p1: pmt 0 x02 es1 mpeg2 video ca pid es2 mpeg2 audio es3 mpeg2 audio pcr pid p2: pmt 0 x02 es1 mpeg2 video ca pid es2 mpeg2 audio es3 mpeg2 audio pcr pid p3: pmt 0 x02 es1 mpeg2 video ca pid es2 mpeg2 audio es3 mpeg2 audio pcr pid pi: pmt 0 x02 es1 mpeg2 vide

19、o ca pid es2 mpeg2 audio es3 mpeg2 audio pcr pid sdt 0 x46 s1 s2 s3 si bat 0 x4a b1 b2 si processing in actual ts pat: list with all carried programs including location pmt: mapping all the elementary streams sdt: specific data descriptors of program in actual ts eit: explanation of programs in actu

20、al ts: present and next nit: service _list_descriptor for automatic programming bat: as one program from a complete bouquet si processing between all ts nit others: service list descriptor contains info on all actual and other ts available. bat: containing references to programs of same bouquet in o

21、ther ts sdt others: containing data on all programs of all ts eit others: contains scheduling ( or present / following) of all ts 6. 条件接收条件接收ca规范规范 n公共加扰 n密钥层次 n加密算法 rsa、3des n同密标准 n多密标准 n通用接口ci 6.6.通用加扰通用加扰 u加扰加扰 为了保证传输的安全性，而对业务码流的一种加密。通常在发送端ca 系统的控制下改变或控制被传送的业务（节目）的某些特征，使未被 授权的用户无法获取该业务； 加扰过程是用一个伪

22、随机序列对复用后的ts流进行实时扰乱控制，使 用加扰序列控制对打包的图像信号进行扰动，可以选取位取非，也可 对应位做异或，方法很灵活。 加扰序列由伪随机发生器产生，在初始条件已知的情况下，可以推测 出伪随机发生器产生的加扰序列。伪随机发生器的初试条件受控于一 个叫做初始字的特殊信号 初始字由控制字和初始修正符组成。初始修正符是一种特殊信号，可 将加扰序列分解成较短的信息块，这样在接收端就无需经常对控制字 进行重新计算。控制字每530秒更新一次。 6.6.同密与多密同密与多密 u同密同密 多个条件接收系统，采用同一种通用加扰算法和加扰控制信息，一同工作 的方式，用户使用的机顶盒只需要支持其中任何

23、一个ca就可以接收节目。 无调度同密，有调度同密 u多密多密 机顶盒可以接收多个不同的条件接收系统加密的节目。其基本思想是将解 扰、ca以及其它需要保密的功能集中于一个可拆卸的模块中（如智能 卡），而解码器中只包含mpeg解码器、调谐器/解调器以及其它必须的 设备，模块与主机之间通过通用接口（common interface）相接及通讯 6. 层次密钥结构1 唯一密钥 emm (组密钥) emm (产品密钥) ecm (控制字) (mpeg流) x mpeg流 数小时 持久性 数天 10-30秒 x 组密钥 x 产品密钥 x 控制字 6. 多层密钥结构2 cw：控制密钥 sk：工作密钥 pdk

24、：节目分发密钥 ik：节目发行商密钥 ppk：个性化密钥 7. 中间件在stb结构中的位置 html虚拟机 7. mhp 规范的简单介绍 互联网接入 3 用于互联网接入的 java apis html, ecma script, dom, css, . 广播传送协议: ip 交互广播 2 用于交互的api扩展 交互传送协议: ip “html” 子集 *) 选件 *) 在后续版本中的可选元素, 广播传送协议: dvb oc “html”子集 *) 插入 apis 增强广播 1 java 虚拟机 七、数七、数 字字 电电 视视 子子 系系 统统 简简 介介 1.ca的基本原理 控制字 发生器 加

25、扰器 加密 加密 ippv 收集器 用户 管理系统 用户 授权系统 密钥 音频/视频/数据 ecm 电话回传 有线 电视 网络 解扰器 智能卡 密钥 emm emm ecm 音频/视频/数据 cw cw 机顶盒机顶盒 复用复用 解复用解复用 w加扰：加扰： w产生加扰字 w同密同步控制 w加密：加密： w对加扰字加密 w对ecm、emm加密 w寻址：寻址： 支持多种寻址方式，如单独用户，组用户，区域用户，全部 用户等，可以自定义组 w安全保证：安全保证： 智能卡、算法、密钥、密钥传递的安全保证以及系统被攻击 时的应对和安全恢复机制 1. cas主要功能 1. cas主要功能 w授权：授权： w

26、产生ecm和emm以及相关信息 w授权的安全保证（正向授权，反向授权） w可以挂起、激活和删除授权 w机卡配对 w。 w运营支撑功能：运营支撑功能： w分布式接入控制、多运营商支持、多种节目购买方式、支持电子 货币 w机顶盒和ca的关联性 w。 w业务支撑业务支撑 wepg、电视邮件、ip加密 w。 1. cas同密机制 上行站或前端 加扰 cw 发生器 sms 系统1 ecm 发生器 系统1 sas 系统1 复 用 加 扰 cw 压缩视/音频加扰的视/音频 emm/1 ecm/1 sms 系统 2 sas 系统 2 emm/2 ecm/2 智能卡 系统 2 cwecm/2 emm/2 解扰

27、cwecm/1 emm/1 stb系统1 stb 系统 2 ecm 发生器 系统2 网 络 解 复 用 解 复 用 解扰 智能卡 系统 1 1. 智能卡主要参数 其它参数 分组密钥 用户授权 用户卡唯一地址 个性化密钥 用户智能卡结构 用户卡统一编号 用户卡的发行及有效日期 2. itv系统结构图 internet 有线网络有线网络 私有网络私有网络 开路网络开路网络 3. 数字前端结构组成 整体网管及监控平台整体网管及监控平台 卫星卫星 开路开路 网络网络 本地本地 解解 扰扰 处处 理理 切切 换换 矩矩 阵阵 多多 路路 复复 用用 s i 信信 令令 处处 理理 加加 扰扰 处处 理理

28、 sms epg ip cms cas 4. 媒资管理/发布系统 媒体资产管理子系统 近线nas存储 管理调度 管理调度 数据迁移 视频发布服务器群 光纤通道 在线san存储 离线光盘存储 采集 模块 编辑 模块 数据迁移 服务器服务器 发布控 制模块 epg 模块 分类/ 编目/ 索引 检索/ 归档 用户 元数据db 分级存储架构的媒体资产管理系统分级存储架构的媒体资产管理系统 v存储系统存储系统 主要用于外来节目的上载归档，在播精彩节目的采集收录。要求系统分在主要用于外来节目的上载归档，在播精彩节目的采集收录。要求系统分在 线，近线，离线三级存储结构，对节目的存档、加工、发布分别对待，既提

29、线，近线，离线三级存储结构，对节目的存档、加工、发布分别对待，既提 高效能又节约成本。高效能又节约成本。 v媒体资产管理系统媒体资产管理系统 对三级结构存储系统内各种状态的媒体资产进行有效管理，包含对节目的对三级结构存储系统内各种状态的媒体资产进行有效管理，包含对节目的 采集，编目，转换，编辑，制作，查询，迁移等功能。采集，编目，转换，编辑，制作，查询，迁移等功能。 v发布控制系统发布控制系统 主要用于控制视频服务器提供准确的采集收录，延时播出，实时播出，插主要用于控制视频服务器提供准确的采集收录，延时播出，实时播出，插 播垫播轮播，及播垫播轮播，及vod播出等。播出等。 5. 用户终端设备用

30、户终端设备stb 5. 用户终端设备用户终端设备stb 音频 dac cpu ram 调制 解调器 拨号 modem pstn hfc 下行数据 qam 解调 视音频 解压缩 视频 解码器 调谐器 解复用 智能卡安全处理器 解 扰 器 ecm emm 虑波 公 共 接 口 6. oss系统软件功能模块结构系统软件功能模块结构 6. oss多层体系架构 toplink o/r mapping 中间件层中间件层 映象层映象层 数据层数据层 web client 系统管理系统管理 业务管理业务管理 用户管理用户管理 计费管理计费管理 统计分析统计分析 帐务管理帐务管理 订单管理订单管理 应用层应用层 web server weblogic 计费管理计费管理 资源管理资源管理 业务受理业务受理 统计分析统计分析 工单管理工单管理 帐务管理帐务管理 合作商管理合作商管理 系统管理系统管理 产品管理产品管理 营业管理营业管理 银行接 银行接 口口 界面界面 欢迎大家到www.dvbc