1有线数字电视基础知识

1、有线数字电视根底知识金塔电视台有线电视中心2006.11.20伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐渐与信息、通讯领域的其它手段相互交融，从而构成全新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产业曾经引起广泛的关注，各兴隆国家根据本人的国情，已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目的。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。数字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点。目前美、欧、日的数字电视产业曾经启动，其方式各不一样。美国数字电视产业方式的主要特征是：大力推行数字高明晰度电视业务，以强迫措施主推地面广播，卫星、有线传输同步跟进。英国方式的主要特点是：只推标清电视业务，同时

2、采用卫星、地面、有线传输手段全方位覆盖，但对地面广播似有重点倾斜。日本方式的特点是：经过卫星覆盖推行高清电视业务，地面广播进度较慢。我国数字电视产业开展采取何种方式，将对产业化进程和市场启动产生重要影响，大多数以为：我国的数字电视市场启动应“以有线为主要传输手段，经过高清带动产业开展，以卫星处理遥远覆盖。一、有线电视系统的组成1信号源和机房设备。 2前端设备。 3传输网络。 4分配网络。 5用户终端。 二、有线数字电视的规范目前，美国、欧洲和日本各自构成三种不同的数字电视规范。美国的规范是ATSC先进电视制式委员会；欧洲的规范是DVB数字视频广播；日本的规范是ISDB综合业务数字广播。DVB

3、数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面等一切通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB规范为DVB-S、DVB-C、DVB-T等 。2001年国家广电总局已公布行业规范：，该规范等同于DVB-C规范。行标的制定有利于我国有线数字电视的推进。DVB规范提供了一套完好的、适用于不同媒介的数字电视广播系统规范。DVB选定ISOIEC MPEG2规范作为音频及视频的编码紧缩方式，对信源编码进展了一致，随后对MPEG2码流进展打包构成传输流TS，进展多个传输流复用，最后经过卫星、有线电视及开路电视等不同媒介传输方式进展传输。DVB规范的中心是：系统采用MPEG紧缩的音频、视频及数据格式作为数据源；系

4、统采用公共MPEG2传输流TS复用方式；系统采用公共的用于描画广播节目的系统业务信息用SI；系统的第一级信道编码采用 R-S前向纠错编码维护；调制与其它附属的信道编码方式，由不同的传输媒介来确定；运用通用的加扰方式以及有条件接纳界面。DVB-CETS 300 429数字有线广播电视系统规范以有线电视网作为传输介质，运用范围广。它具有16、32、64、256QAM等多种方式。采用64QAM正交调幅调制时，一个PAL通道的传送码率为41.34Mb/s，还可供多套节目复用。系统前端可从卫星和地面发射获得信号，在终端需求电缆机顶盒。 三、有线数字电视系统平台的构造DVBCDigital Video B

5、roadcastCable即有线数字视频广播，它是由前端系统、网络系统、用户终端三大部分组成，其中，前端系统是整个有线数字电视系统的中心，网络是系统的根底平台，用户终端是实现最终的结果。1前端系统前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心，其位置和作用是不言而喻的，而今天的数字电视前端包含的内容却更加广泛。数字电视的前端系统普通由数字卫星接纳机、视频效力器、编解码器、复用器、QAM调制器、各种管理效力器以及控制网络部分等设备组成。数字电视前端系统普通可分为四个主要部分，即信号输入部分、信号处置部分、信号输出部分和系统管理部分，每一个部分都有其特定的功能，最终组成完好的数字电视前端。1信号输入部分

6、数字有线电视前端的输入部分，接纳来自不同网络的许多节目，如卫星、开路接纳等各种接入方式，也有的是本地的模拟电视节目经编码紧缩以及视频效力器构成的。所以信号输入端接纳设备的种类要比输出端调制设备的种类多。而且，它们接纳传输信号的格式和控制方式不一样,应将它们转换为一致的格式送入信号处置部分。数字卫星接纳应选用带ASI规范基带数字信号传输接口的综合IRD符合MPEG-2DVB规范数字卫星接纳机。这就保证了与各种设备之间，以及与其它公司的设备之间的相互衔接性。视频效力器主要有存储系统和建立在这之上的各种控制器管理系统组成，其目的是实现紧缩媒体数据的存储以及按恳求进展媒体信息的检索和传输。视频效力器与

7、传统的数据效力器在很多方面有显著不同，需求处理许多问题，来支持各种功能的实现。2信号处置部分信号处置部分包括：解扰、复用、SI处置等，它是数字前端的中心。在这部分主要完成的是对一切节目进展解扰、截取、复用等处置。效力信息随时更新，以保证正确地引导机顶盒的正常任务，并且一切的运用数据均能正确地插入。在模拟前端中，假设要添加一套节目上，只需简单地将一台接纳机与一个调制器相衔接就可以了；在数字前端中，添加一套节目是以虚拟方式进展的，该节目是被加到某个复用器中，至于在整个通路中的什么地方参与的并不重要，机顶盒会自动地用每个传输流的SI效力信息找到它。另外，信号处置部分的管理，必需采用集成的管理系统，在

8、一切的前端处置部分，均以ASI作为规范接口，这样以后就能容易地添加任何厂商所提供的设备，具有良好的兼容性。传输流解扰器可以是基于嵌入的内置解扰，也可以是开放规范的，象DVB的公共界面CI或美国的Open Cable规范。在这两种规范中，那些与某种CA系统有关的特定要素都与机顶盒的合用部分无关，而是放在可插取的PCMPIA卡上。这种TS解扰技术的最大优点是，能很容易改动CA系统，并无须变换完全的解扰设备。在数字前端，备份是必要的。普通在数字电视系统中的备份可按所接纳节目的重要性来思索。重要的部份可以采用1：1自动切换的热备份。其它部位可用n：1自动切换备份满足系统的可靠性。这样既满足了系统备份的

9、要求，又节约系统的投资本钱。复用是数字前端中的一个重要组成部分。它将一切接纳到的信号以多个ASI传输流的方式加到复用器的输入，再将所需求的节目从传输流中提取，然后再将提取的一切节目建立一个新的TS传输流，再加上附加信息以便引导机顶盒的正常接纳和解码。复用途置可以重新组织与更新他所获得节目的效力信息SI。复用的另一重要特点是，能让输出传输流自动跟随输入信号的诸多变化，及时地将这些变化反映到输出的传输流中去。效力信息SI表与节目特定信息PSI表对机顶盒正常任务是很关键的，那些仅与它们所在的传输流有关的表称为“现行表，复用器重建传输流时对“现行表进展实时处置，而那些在同一网络中有关其它传输流信息的表

10、，那么必需由其它设备处置，同时这些设备应能与系统中一切的复用器进展通讯。只需这样，一切的表才干在一切的传输流中坚持一致。另外，EPG发生器也很重要、用该发生器可以建立与排序那些EPG电子节目表所需数据的表。它对机顶盒的运用是必不可少的。3信号输出部分信号输出部分得到曾经处置的信息后，把它变成传输网络所需的信号格式，典型的64QAM调制器用于有线电视网。在调制器的运用中，对输出电平和频率的设置调试非常重要。在整个有线电视前端系统的信号输出部分，模拟信号和数字信号是混合输出的。数字有线电视的64QAM调制，具有类似双边带的特征，它们的峰值功率和平均功率是不同的，根据计算和实际的阅历，通常数字调制器

11、的输出电平比模拟调制器的输出电平低10dB。另外，前端模拟与模拟相邻频道、数字与数字相邻频道之间电平差不要超越土0.5dBV。由于模拟信号和数字信号的调制方式不同，因此它们的输出频率的设置也有所不同。模拟电视调制器的频率是按图像载波频率设置的，而数字电视调制器的频率要按照该频道的中心频率来设置。4系统管理部分系统管理部分的各种管理效力器主要完成一些用户信息管理和计费任务，以及影视资料的管理任务和平安严密等，控制网络部分主要完成各种效力器中的各种信息传送任务及后台的影视资料和数据的交换。系统管理必需能实时地了解前端输入和输出的任务形状可以监视输入信号和输出信号及所需节目的有无和质量。一切的设备之

12、间都是用DVBASI作为基带数字信号传输的衔接，并可运用任何基于SNMP的管理系统。对于CA有关的功能，应采用公共界面和DVB同密规范。2网络部分有线电视HFC(光纤同轴电缆混合网)网络的拓朴构造普通有星型构造、树型构造和星树型混合构造、以及两级光链路级联的双星型构造。早期的HFC网普通均采用星型、树型构造或星树型混合构造。它只需一个前端，把一切信号都由前端经过光纤和同轴电缆向下辐射，即集中式HFC网络。目前，国际、国内普遍采用的是两级光链路级联的双星型构造。它是由总前端和分前端经过一级光链路采用1550nm光发射机以双星型光纤构造环型路由的方式组成的物理环型自愈网，二级光链路利用1310nm

13、光发射机以星型光纤构造，将信号送到各光节点，然后进入电缆分配系统，构成完好的HFC网络。即分布式HFC网络。实际证明只需有线电视网络符合系统目的，不论是哪一类网络的拓朴构造、单向还是双向网，都能传输DVBC数字有线电视信号，它们的区别只不过是哪一种拓补构造的可靠性、性能目的和拓展性更好，这当然是分布式HFC网络。由于分布式HFC网络有完好的冗余维护体系，所以它有较高的可靠性和良好的网络性能目的，更重要的是它有良好的拓展性，其总前端和分布式的各个分前端，可以分布式安装交互式数字电视的视频效力器，它能有效地抑制因交互式数字电视所产生的视频效力器和网络的瓶颈，为开展交互式数字电视提供了良好的网络平台

14、。3用户终端数字机顶盒STB不仅是用户终端，还是网络终端，它利用有线电视网络作为传输平台，电视机作为用户终端，它能使模拟电视机从被动接纳模拟电视转向交互式数字电视，运用户享用数字电视、数据广播等全方位的信息效力。数字机顶盒的根本功能是接纳数字电视广播节目，同时具有一切广播和交互式多媒体运用功能，包括：1电子节目指南EPG：它为用户提供一种容易运用、界面友好、可以快速访问想看节目的方式，用户可以经过该功能看到一个或多个频道甚至一切频道上近期将播放的电视节目。2高速数据广播：它能为用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、抢手网站等各种信息。3软件在线晋级：它可看成是数据广播的运用之一。数据广播效力器

15、按DVB数据广播规范将晋级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接纳该软件，并对保管在存储器中的软件进展更新。 4因特网接入和电子邮件：数字机顶盒可经过内置的电缆调制解调器方便地实现因特网接入功能。用户可以经过机顶盒内置的阅读器上网，发送电子邮件。同时机顶盒也可以提供各种接口与PC相连,运用PC接入因特网。5有条件接纳：有条件接纳的中心是加扰和加密，数字机顶盒应具有解扰和解密功能。四、有线数字电视的优点1图像传输质量较高，间隔远。模拟电视图像信号在传输过程中，要遭到传输信道特性幅频特性、微分增益、微分相位特性和噪声干扰等的影响，质量不高，而且经过多次转换传输，通道特性和噪声干扰

16、等影响积累，导致图像质量的进一步下降，而这些影响对于数字电视信号来说，有些是不存在的。数字电视信号在传输过程中，多次中继或复制后不会发生干扰和噪声的积累，同时可采用纠错编码技术，收端图像质量较好，根本坚持与发端一致，且传输间隔不受限制。2频道资源利用率高。频谱资源是重要的国家资源，模拟电视的频谱资源有限，一套模拟电视节目要占用36MHz带宽的卫星转发器，占用8MHz的地面电视广播和有线电视频带。而数字电视采用紧缩编码技术，在36MHz的卫星转发器中传送5套SDTV节目，显示明晰度约400线，在一个8MHz频道内传送4套以上的SDTV节目。3提供全新的业务，实现高速数据传输。在数字电视通讯中可以

17、互不干扰地同时传送文字、数据、语音、静止图像等多种数字信息。数字电视网可与电脑网、电信网互连互通，不仅使信息源更为丰富，还可以添加用户与各种信息源之间的交互性，实现用户自在点播节目、电子商务、网上购物、网上教学、网上医疗、网上游戏等多种高速数据业务在8MHz带宽内采用64QAM调制，可以到达约3238Mbit/s的数据传输率。4信号稳定可靠，设备维护、运用简单。模拟电视信号数字化后，信号以二进制码的方式出现，它只需“0和“1两种形状，二进制数字信号不受电源动摇、器件非线性的影响，所以信号能坚持稳定、可靠。处置数字信号可采用大规模集成电路，可降低设备的功耗，减少体积，提高设备的可靠性。同时数字化设备不需调理，维护简单，运用方便。5节省发送功率，覆盖范围广。数字电视发射设备在一样覆盖效力区所需平均功率，比模拟电视发射设备的峰值功率要低一个数量级，比如模拟MMDS接纳电平最低为56db，而数字MMDS在64QAM调制下接纳电平仅为39db，所以数字电视发射设备的覆盖范围比模拟电视一样功率的发射设备的覆盖范围大几倍。 6灵敏友好的人机界面。灵敏和适用的人机交互界面，便于普通群众操作，除显示设备外，容易实现系统集成而大规模消费，价钱低廉便于推行普及。7易于实现条件接纳。数字电视信号容易进展加密/加扰，有