家电行业-数字电视基础知识及前端介绍

数字电视基础知识及前端介绍主讲：苏富奎

jngdsfk@一数字电视基础知识二数字电视前端基本概况三本地线路传输量的变化：数字电视带来最直接而且最先感受到的就是节目内容的增加。在一个8MHz带宽的模拟频道内原来只能传送一个普通的模拟电视节目，采用数字电视技术后在原来一个模拟频道内可传送DVD（数字视频光碟）质量的节目5至6个，高清晰度电视（HDTV）质量的节目1个或2个。（随着编码技术的提高，传送数量还会进一步提高）质的变化：用户不光能看电视，还能听广播，查看大量的信息资讯服务。清晰度高，音频效果更好，抗干扰能力更强方式的改变：双向数字电视具有交互功能，观众可以根据节目菜单自主点播电视节目，享受丰富多彩的增值业务一数字电视基础知识1.1什么是数字电视？

数字电视是相对于模拟电视而言的。我们知道，电视——就是实时向远处传送可视的活动图像。具体的方法，是先把光的图像变成与其对应的电信号，利用电信号可以传得远的特点，实现向远处传送的目的。

（一）什么叫模拟电视？自然界的实际景物图象千差万异，无论从亮度层次上，色彩种类上，都是极丰富的。用电信号表示它，一定是一个可以取任意值的连续变化的电量。我们把这样直接与自然界实际图象对应的，连续变化的电信号称为模拟信号，就是模拟实际，与实际一样。用这种方式传送电视就是模拟电视。

（二）什么是数字电视？先从用离散值代表模拟量谈起。举个例子，人的脚在一定尺度内，其长短分布是无限多个的，数值上是连续的。就是多长的都有，这好比模拟量。但实际在工厂生产鞋的时候，并不是这样，而是仅使用一定数量的号码，就适应了整个人群不同尺寸的脚。只要选择靠近的某些号码，就可以穿。这些尺寸不连续的号码，把连续的脚长“离散化”了，就是用离散量表示连续量，这种用离散量表示连续量的做法叫模拟量的数字化。数字电视，就是设想用离散的电量表示连续的电量，在电视信号的产生、传输、接收各个环节上，都使用离散数字来表示、处理。也就是说，数字电视是信源、信道、信宿三个环节上全面数字化的电视系统。信源指节目的产生：摄、录、编；信道指传输；信宿指接收、显示。

1.2数字电视由五个环节组成1、信源编码：就是把原始的模拟电视信号用数字编码来表示，也称为数字化、模/数转换（A/D转换）。然后，进行压缩。数字电视信号源有三项：视频数据流、音频数据流和辅助数据流。辅助数据流包括管理数据、有条件接收数据以及与节目有关的数据。

2、复用：就是把上述三项数据流合成一路。采用以“包”为单位的时分复用方式。首先把上面说的三项数据流分割成一定长度的包（也称分组），在“包”的头部加上标识，作为区分是

属于哪个流的标志，以便在接收时把它们区别开。然后把它们合流为单一的复用流。一个视频数据流、一个音频数据流、一个辅助数据流合成一套节目流。尔后，多套节目流再合成为传输流。

3、信道编码和调制：上述数据流不适于在传输通道中传输。为了使信号适配于传输信道，减少传输过程的差错，还需要对数据流进行必要的处理（再编码），这种做法叫信道适配，也称为信道编码。它的作用主要是负责误码的检错和纠错。调制的作用是把基带数据流搬移到高频载波上去，把基带信号变成频带信号。使之可以在频分复用的模拟信道中

4、传输信道：有HFC、数字干线、卫星、无线、存储介质等。

5、接收机：就是机顶盒，实现上述四项环节的逆过程，把从信道上接收的数据流还原成原始的模拟电视信号。1.3数字电视与模拟电视的技术比较模拟电视数字电视描述采用模拟信号传输电视图像、伴音、附加功能等信号采用数字信号传输电视图像、伴音、附加功能等信号信源编/解码因为信号数据量不大。所以不存在信息编码压缩问题电视信号数字化后，其信号的数据传输率很高。须具有良好的数据编码压缩技术复用无复用器，视频、音频信号分别传输将编码后的视频、音频、辅助数据信号分别打包后复合成单路串行的比特流信源编/解码调制解调调制方式一般采用调频或调幅有压缩及复用，通过纠错、均衡来提高信号抗干扰能力，采用QAM调制方式。且随着调制方法技术的改进。传输效率会进一步提高特点信号数据量少，技术成熟，价格便宜信号不易在传输中失真，清晰度高，占用频带窄。数字电视信号可方便地在数字网络中传输，与计算机有良好的接口数字电视的特点。

与模拟电视相比，数字电视有如下特点：

⑴数字信号传输噪声没有积累。

我们知道，模拟信号在传输的每个环节，都要加入噪声，如放大器，每级放大器的噪声都要加进去，放大后信号大了，C/N(载噪比)低了。数字信号是一连串的“0”和“1”脉冲序列，在传输过程中，侵入的噪声可以通过再生的方法去除。所谓再生处理，就是收到信号后，不是直接放大，而是重新在有脉冲的位置制作一个形状完全相同的脉冲，恢复信号中脉冲的原样而清除了噪声。再生是基带数字传输抗干扰的重要手段。其次，数字传输技术有非常有效的纠错方式，如我们使用的R-S纠错，可以把误码率由10E-4改善到10E-12。所以，我们收看数字有线电视时，主观感觉最为明显的是画面清洁，没有杂波、雪花。从维修的角度，数字信号对C/N的要求也比模拟信号宽容。模拟信号C/N=43dB时可以得到4分的收看质量。数字电视C/N=31dB就可以满意收看。事实上，整个网络中，数字信号的功率电平就是以比模拟电平低10dB来传输的。

⑵数字信号的传输和处理过程不存在非线性失真。

⑶有较好的收视稳定性。模拟电视的收看质量的劣化是渐变的，图像由好到坏有一个过程，令人讨厌。数字电视收看质量的劣化有“断崖效应”，只要有图像，质量就是好的，无噪点，稳定。信号劣化，就立即马塞克，没有过渡。相对于模拟信号，给收看者以稳定的感觉。

⑷模拟改数字以后，极大地释放了频率资源。

由于采用压缩率非常高的MPEG-2压缩方法，使码率降低很多，加上采用高效率的调制方式，可以在一个8Mhz的带宽里传送6套以上质量达到标准清晰度（SDTV）的节目。这给有线电视提供更多套节目，为实现NVOD、VOD提供资源。

⑸可以在现行传输体制下传输高清晰度电视（HDTV）。

⑹数字信号容易处理，易于使用大规模集成电路和微型化，生产时设备一致性好，无须调整。容易大量使用软件，实现智能化操作。

⑺对节目加扰、加密容易、可靠，保证商业运作。1.4怎样实现模拟电视数字化1.4.1用离散数字来表示连续的模拟信号问题。

打个比方：气温是逐渐变化的，每时每刻都在变化，因而它是随时间连续变化的模拟量。但观测气温不必每分每秒都测量，隔一定时间测一点画在坐标图上，连一条线，就表示了气温的变化。如果时间间隔合适，这条线的形状与连续不间断测量的曲线形状会基本吻合，即，用离散量可以表示连续的模拟量。这种间隔测量的方式，叫做在连续变化的模拟量上的取样。这是把模拟信号数字化的第一步。1.4.2取样间间隔多大合合适？首首先的原则则是能基本本如实的代代表原来的的连续模拟拟量。间间隔太远了了要漏去重重要的信1.4.3量化取取多少个等等级合适？？等等级多多了好，但但要付出的的代价大。。理论和实实际都证明明，对电视视图象信号号，用256个等等级就可以以了。取样样、量化只只是在时间间和幅度上上把信号的的表示做到到了离散化化，还不是是数字化。。数字化的的目的是用用“0”和和“1”两两个数字码码表示一切切等级、量量值。为什什么要用““0”和““1”，不不用0—9，就是因因为“0””和“1””最容易用用电量来表表示。如，，有电压是是“1”，，无电压是是‘0“；；开关接通通是“1””，开关断断开是“0’,但““0”和““1”只能能表示两个个等级，256个个等级怎么么办？使用用“0”““1”的排排列组成码码就解决了了。这有如条码码，条码只只有黑、白白两种条，，但它们不不同的组合合可以编出出无数的码码，可以分分别代表多多种商品。。例如，我我们用8位位“0””和“1””编成8位位码，00000000、、00000001、00000010……..11111111，就有有了256=28种种不重复复的码，表表示256个量。。把量化后后的信号，，用“0””和“1””组成的码码来表示，，叫做编码码。用数字字编码表示示量化的信信号，模拟拟信号才算算是真正数数字化了。。总的是，，模拟数字字化三个过过程：取样样、量化和和编码。1.5压压缩1.5.1压缩的的必要性下面的讨论论会看到，，经过取样样、量化、、编码后的的电视信号号信息量非非常大。电电视亮度信信号的最高高频率是6Mhz，，每个色差差信号大最最高频率为为两个1.5Mhz。根据奈奈奎斯特定定理，亮度度与色度信信号的取样样频率分别别应该大于于12Mhz和2××3Mhz=6Mhz。量化化等级取256，需需要8位位二进制编编码。这样样，传送一一套电视节节目，所需需要的码率率（每秒钟钟传送码的的位数）为为（12+2×3））×8=144Mbit/s。传送这这么高的速速率，对我我们现在一一个频道8Mhz的的带宽，实实在是大得得了不得。。实际上取取样频率是是13.5Mhz,量化比特特数是10,因而码码率为270Mhz。所以，，要想使数数字化节目目真正能付付之使用，，必须对码码率进行压压缩。这就就是数字电电视信号压压缩的必要要性。1.5.2、压缩的的可能性数数字电视信信号之所以以可以压缩缩，是因为为电视信号号存在着冗冗余。首先先是空间冗冗余。就是是一幅画面面内，各象象素之间有有很强的相相关性。例例如，蓝天天，不必全全部蓝天的的每一个象象素都传送送一次，只只传送一个个象素就行行，其余的的，到接收收点全部按按第一个复复制。这样样一来就节节约了大量量信息，去去除了冗余余。其次是是时间冗余余。相邻两两帧图像的的内容也大大体相似。。我们可以以不必每一一帧图像都都传，例如如只传送第第一帧、在在接收端，，第三帧用用第一帧预预测产生，，第二帧用用第一、三三两帧取平平均产生，，这又可以以压缩码率率。再次，，是人的视视觉冗余。。利用人眼眼对图象高高频细节、、色度信号号灵敏度低低的特点进进行压缩，，把人眼本本来看不到到的信号取取消，以节节省码率。。这就是信信号压缩的的可能性。。1.5.3、压缩的的方法压压缩缩的方法，，采用MPEG-2标准。。它针对图图像上述几几种冗余的的特点，运运用运动估估值、离散散余弦变换换（DCT）、自适适应量化和和熵编码等等技术（实实际是一些些算法），，实现对信信号码率的的压缩。把把数字化后后144Mbit/s的码码率压缩到到6Mbit/s，，仍然可以以保持SDTV的的水平。而而且压缩比比可变，由由VCD到到HDTV等级级都可以。。运动估值值是为了消消除相邻帧帧间的空间间冗余。因因为相邻的的帧间，图图象大量的的数据是相相同的，不不必都全部部传输，仅仅传递相邻邻帧的变化化部分就可可以了，这这样就可以以压缩了传传输的数据据量。离散散余弦变换换DCT，，是将信号号由空间域域变换到频频域，使信信号能量集集中到低频频率。自适适应量化是是针对DCT而言，，因为人眼眼的视觉对对图象细节节不敏感，，故表示图图象细节的的高频部分分可以压缩缩。自适应应量化就是是对DCT变换后的的高频系数数采用粗量量化，对低低频系数细细量化。实实际上是基基于视觉冗冗余。熵编编码，就是是可变字长长编码。给给使用概率率大的事件件分配短字字码，给使使用概率小小的事件分分配长字码码，最大限限度的提高高编码效率率。1.6数据据电视的传传输码流模拟电视信信号经过A/D转转换、压缩缩后，变成成了由二进进制脉冲组组成的脉冲冲序列，叫叫做码流。。每每一套节目目有视频码码流、音频频码流，这这些与模拟拟信号一一一对应的码码流称为基基本流ES。为便于于传输，实实现时分复复用，基本本流ES必必须“打打包”，就就是将顺序序、连续传传输的数据据流按一定定的时间长长度进行分分割，分割割的小段叫叫做“包””，因而打打包也称为为分组。在在每个包前前加上包头头，就构成成了打包的的基本流PES。传传送一套套节目有三三种基本码码流：视频频、音频和和相应的数数据流，需需要把它们们组合到一一起，叫做做复用。复复用的方法法是时分复复用。上述述把同一节节目的三种种基本流复复用到一起起叫节目复复用。复用用后，根据据需要可以以形成节目目流PS和和传输流流TS。它它们分别适适用于不同同的传输环环境。PS码码流流：：包的的长长度度可可变变，，抗抗误误码码能能力力低低，，适适用用于于相相对对误误码码低低的的环环境境，，如如存存储储、、制制作作DVD等等TS码码流流包的的长长度度固固定定，，188字字节节，，抗抗误误码码能能力力较较高高可可用用于于相相对对较较差差的的信信道道环环境境，，如如传传输输等等1.7数数字字电电视视信信号号是是怎怎样样在在有有线线电电视视HFC网网上上传传输输的的？？模拟拟电电视视连连续续的的电电信信号号数数字字化化后后，，变变成成了了完完全全由由““0””、、““1””组组成成的的脉脉冲冲串串（（经经过过MPEG-2编编码码形形成成由由MPEG-2包包组组成成的的传传输输流流））。。直直接接把把数数字字串串在在网网络络上上传传送送，，叫叫做做基基带带传传输输（（未未经经某某种种处处理理的的数数字字信信号号称称为为基基带带信信号号））。。它它要要占占用用从从0开开始始的的无无限限带带宽宽。。但但是是我我们们现现在在的的HFC网网络络，，传传输输模模拟拟电电视视信信号号是是采采用用AM-VSB（（残残留留边边带带调调幅幅））频频分分复复用用方方式式传传输输的的。。就就是是说说，，每每套套电电视视节节目目先先调调制制到到一一个个指指定定的的高高频频率率载载波波上上（（采采用用残残留留边边带带调调幅幅方方式式）），，每每一一个个高高频频率率载载运运一一套套节节目目，，占占用用不不同同频频率率的的载载频频，，混混合合送送到到HFC网网络络上上传传输输。。节节目目是是以以频频率率不不同同而而区区分分的的，，这这就就是是频频分分复复用用。。每每套套节节目目占占用用的的频频带带宽宽度度都都是是8Mhz。。这这就就是是我我们们目目前前HFC的的规规矩矩————体体制制。。数字字化化后后的的基基带带，，不不符符合合目目前前HFC的的传传输输体体制制，，没没有有办办法法让让数数字字电电视视信信号号以以基基带带的的形形式式上上网网与与现现有有的的模模拟拟电电视视信信号号兼兼容容传传输输。。数数字字电电视视信信号号要要服服从从原原来来的的规规矩矩，，这这叫叫做做兼兼容容。。为为了了使使数数字字基基带带信信号号适适应应HFC网网络络的的要要求求，，与与模模拟拟的的频频带带信信号号在在HFC中中兼兼容容传传输输，，就就需需要要对对数数字字基基带带信信号号做做适适当当处处理理，，我我们们称称这这种种做做法法叫叫信信道道编编码码。。就就是是说说，，信信道道编编码码，，是是使使数数字字基基带带信信号号适适配配进进HFC网网络络的的过过程程。。信道编码码是在前前端完成成的。包包括以下下几个部部分：码码流的随随机化；；R-S编码码；卷积积交织；；字节到到字符的的映射；；差分编编码；基基带成型型滤波和和QAM调制制.码流的随随机化（（也叫扰扰码）处处理，有有两个目目的：一一是防止止在特殊殊情况下下出现调调制器输输出未调调制载波波，对系系统产生生干扰。。二是把把MPEG-2码流流中的连连“0””、连““1”信信号搅乱乱。因为为连“0”、连连“1””会破坏坏传输系系统的定定时功能能，而定定时一旦旦被破坏坏，收、、发双方方会失去去同步，，时分复复用的数数字传输输就完全全乱了。。随机化化的方法法，是采采用伪随随机码（（PRBS）对对输入的的MPEG-2码流流进行随随机化处处理。就就是用较较长的伪伪随机序序列与MPEG-2序序列送送如移位位寄存器器一个比比特一个个比特地地“模2加””，使原原来的信信号规律律也具有有了伪随随机性质质。这样样连“0”、连连“1””的现象象就被消消灭了。。由于伪伪随机码码具有相相当大的的带宽，，码流被被随机化化处理以以后，功功率谱被被扩散，，所以随随机化处处理也叫叫能量扩扩散。R-S编编码是是为了纠纠错的。。模拟方方式传输输错误一一般称为为失真———与原原信号不不一样。。模拟传传输时，，失真的的表现是是渐变的的。收视视者对限限度以内内的失真真劣化可可以容忍忍。数字字电视中中的一切切劣化集集中表现现为码错错误———误码。。数字信信号误码码对图像像质量的的影响有有断崖效效应，即即码错误误率超过过一定值值，整个个图象会会立即变变成不可可看，收收视者没没有容忍忍的余地地。所以以数字传传输要集集中力量量解决误误码问题题，采用用有效的的措施，，纠正传传输误码码。现在在使用的的R-S编码码，纠错错能力相相当强，，对每个个传输包包而言，，可纠正正8个个字节随随机错误误的任意意组合，，或者可可纠正长长度不大大于57的突突发错误误。具体体的说，，在输入入误码率率10E-4的的情况况下，纠纠正错误误码，达达到10E-12。误误码率劣劣于10E-4已经经无法恢恢复图像像，而10E-12相相当于于几个小小时才出出现一个个误码。。可见其其纠错能能力之强强。数字电视视前端系系统介绍绍二数字字电视前前端数字有线线电视前前端的功功能：数数字字电视信信号在有有线电视视HFC网内的的传输，，核心是是信号对对网络的的适配问问题。模模拟电视视信号数数字化、、压缩即即信源编编码，解解决了用用数字比比特代表表连续的的模拟信信号和速速率对网网络的适适配。那那么如何何解决传传输对网网络的适适配，使使用户达达到满意意的接收收，这就就是前端端要解决决的问题题。具体体说，前前端的主主要功能能是：⑴⑴组组织节目目。节节目为王王。向用用户提供供多套数数，高质质量的节节目是数数字电视视的生命命所在。。数字有有线电视视的节目目源主要要有：来来自卫星星的节目目；以SDH形形式从光光缆传来来的节目目；本地地自办节节目；由由视频服服务器播播出的NVOD、VOD节节目；由由本台更更新、增增加的电电子节目目指南（（EPG）等。。前端的的组织作作用，就就是要把把这些不不同的节节目进行行数字化化，压缩缩编码等等过程，，统一为为MPEG-2传输输流（MPEG-2TS））和ASI接口口格式。。⑵⑵监视、、调度和和切换播播出节目目。在在有线电电视HFC网中中，数字字电视也也应当按按每8Mhz带带宽一个个频道来来传输。。那么，，哪个频频道传送送哪几套套节目，，以及节节目之间间的切换换、调度度，都要要在前端端完成。。完成这这个任务务的设备备是一个个多输入入口，多多输出口口的数字字切换矩矩阵，也也称路由由器。它它还可以以为信号号源的监监视提供供选择节节目的功功能。⑶系统管管理。数数字字有线电电视节目目是以一一种新的的付费方方式提供供给授权权用户的的。因而而可靠的的授权管管理是数数字有线线电视必必备的功功能。系系统统管理包包括有条条件接收收系统CAS、、用户管管理系统统SMS和网网络管理理系统NMS。。有有条件接接收系统统CAS；对节节目和数数据进行行加扰、、加密，，对用户户进行授授权管理理，实现现有偿服服务。用用户户（订户户）管理理系统SMS：：对用户户进行管管理，包包括用户户信息、、用户设设备信息息、数字字产品信信息、订订购信息息、授权权信息、、财务信信息等。。网网络管理理系统NMS：：对前端端和网络络设备进进行集中中管理，，包括规规划、参参数设置置、检测测报警等等。从信信号形成成、流向向到质量量进行控控制，对对系统运运行状态态、故障障、错误误进行报报警，保保证系统统协调、、正常、、安全运运行。⑷⑷复复用。为为了了与模拟拟传输体体制兼容容，从多多种渠道道组织来来的数字字电视节节目，都都需要调调制到8Mhz带宽宽的不同同频道上上。而每每个频道道不但载载运不只只一套节节目，还还必须载载运引导导接收机机正确工工作的节节目专用用信息PSI、、业务信信息SI、电子子节目指指南EPG以以及授权权管理信信息ECM、EMM等等。这这些都需需要在进进入调制制之前把把它们复复用到一一起。⑸⑸进行行信道编编码和调调制，实实现与有有线网络络的传输输适配。。CA系统NMS系统SMS系统TS流卫星接收机卫星接收机卫星接收机复用器加扰器QAM调制器IP数据视频服务器EPG系统复用器加扰器QAM调制器自办节目光缆节目模拟节目复用器加扰器QAM调制器编码器适配器编码器混合器数字电视视前端示示意图数字电视视系统前前端一般般可分为为四个主主要部分分：信号处理理部分信号输入入部分系统管理理部分信号输出出部分2.1、、信号输输入部分分（信号号源）数字电视视前端部部分信号号源主要要有以下下三部分分组成：：卫星接收收信号采用接收收与解码码为一体体的带有有TS输出的的数字卫卫星接收收机将卫卫星数字字电视信信号接接收下来来，直接接进行QPSK解调经经接收机机ASI接口输输出的符符合MPEG-2编码码的TS流。省广播电电视SDH骨干干网中传传输的数数字电视视节目DS3数数据流利用适配配器转换换为MPEG-2编码码的TS流。本地自制制模拟节节目利用编码码器转换换为MPEG-2编码码的TS前端，信信号的统统一格式式是什么么样的？？是是DVB-C标标准规规定的MPEG-2传传输流流。由长长度为188字字节的的传输包包组成。。每个包包有4个个字节节的包头头，可变变字节长长度的适适配域和和有效载载荷。在在传输链链路里，，这些MPEG-2传传输包包一个包包一个包包的串行行传输。。实际上上，为了了提高系系统的纠纠错能力力，每个个包增加加了长度度为16个字字节的R-S纠纠错码码，包长长变成了了204字节节。在在整个个数字有有线电视视系统中中，设备备与设备备间，设设备与线线路间的的传输接接口，被被规定为为ASI（异步步串行接接口）。。它的传传输速率率为270Mbit/s，可可以轻松松地承载载8Mhz带宽宽，64QAM调制制的数据据流。ASI物物理接插插形式，，用得最最多的是是BNC卡口。。下面研究究不同格格式接口口的节目目如何统统一成MPEG-2传传输流流格式和和ASI接口。。模模拟视音音频节目目，经编编码器完完成数字字化、压压缩形成成MPEG-2格式式。编码码器输入入视音频频信号，，输出码码率可在在1.5-15Mbit/s之间间调整的的MPEG-2传输输流，输输出接口口是ASI。SDH传传送的的数字电电视节目目，已经经是MPEG-2传传输流。。对应于于电视的的输出口口是DS-3（（或E3）口，，以45Mbit/s的速速率传送送5-6套复复用的节节目。把把它纳入入数字有有线电视视，只需需在SDH输输出与数数字有线线电视的的输入之之间加一一个适配配器完成成DS-3到ASI的的转换换就可以以了。点点播类节节目，如如NVOD、VOD也也是数数字电视视的重要要节目源源。它是是由视频频服务器器经硬盘盘播出设设备输出出MPEG-2码流流的。将将此类节节目接入入数字前前端，需需要作接接口的转转换。一般来说说，用于于HFC网络播播出的硬硬盘播放放器，大大都提供供ASI接口口，甚至至已经将将码流调调制到高高频载波波上形成成64QAM射射频信号号。输出出为ASI接口口的可以以直接进进切换矩矩阵，64QAM输输出的，，只要频频率和电电平合适适，就直直接与现现有的模模拟频道道混合，，进入HFC传传输。。对于输输出口为为DS-3（45Mbit/s）、、ATM（155Mbit/s）以以及高速速以太网网口，都都需要经经过适配配器将接接口转换换为ASI，才才能进数数字切换换矩阵。。开展多多媒体传传输和因因特网接接入，还还要通过过数据广广播服务务器、IP网网关（代代理服务务器）等等，组织织相关信信号。2.2、、信号处处理部分分信号处理理部分主主要完成成TS传传输码流流复用与与业务信信息处理理等。涉及的主主要设备备---复用器、、EPG播发系系统复用器：：就是将节节目源中中的各路路节目流流重新组组成一个个新的TS传输输流，同同时附加加相关节节目信息息字节以以便引导导机顶盒盒的正常常接收和和解码复用器：：所谓复复用，是是使多路路信号共共享一条条物理信信道。例例如，一一个载波波频道可可以载运运6套套节目，，首先要要在未调调制前将将六套节节目的传传输码流流按时分分复用的的方法复复用到一一起。时时分复用用（TDM），，是把传传输通路路分成若若干个时时间段（（时隙）），每段段时隙分分配给一一套节目目或一个个特定的的码流。。在分配配的这段段时隙内内，节目目唯一的的占有整整个频带带，各节节目周期期的轮流流占用。。完成复复用功能能的设备备叫复用用器。复复用用器可以以把多路路单节目目传输流流（SPTS）），按时时分复用用成一路路多节目目传输流流（MPTS）），这叫叫做复接接。也可可以把输输入的一一路MPTS，，分开成成多路SPTS，这叫叫做分接接。复复用器器可以输输入节目目传输流流，也可可以输入入PSI、SI、EPG等等数据流流，实现现复用。。总总的说，，复用器器要有如如下功能能：接口口为ASI；可可以输入入单节目目传输流流SPTS，也也可以输输入多节节目传输输流MPTS；；有PSI/SI生生成、替替换功能能；支持持PID重新映映射（可可以改变变PID）；可可以插入入EPG：有数数据接口口TCP/IP。复复用方方式有一一般复用用和统计计复用。。一一般复用用是，多多路信号号复用后后输出信信号的码码率等于于各路输输入信号号码率之之和，各各路输入入信号的的码率不不变。统计复用用是，根根据信号号的特点点，动态态地调整整每路信信号的码码率。例例如体育育节目，，动作变变化大，，需要占占用较大大的码率率；教育育节目静静止画面面多，不不需要大大的码率率。二者者使用一一个复用用器，互互相调剂剂码率，，充分利利用资源源，又保保证每套套节目都都达到满满意效果果。复复用在在复用器器中进行行。复用用器的功功能有：：对每个个输入码码流进行行检测，，包括TS流流同步是是否丢失失，同伴伴字节是是否错误误，TS流是是否连续续，PAT、PMT表表和PID值值是否正正确等。。从输入入的MPEG-2TS中中过滤出出基本流流ES，，提取PSI/SI。。将基本本流复用用成符合合MPEG-2标准准的TS流，，同时生生成PSI/SI。已已经加扰扰的码流流不再解解扰，直直接以加加扰形式式与其它它码流复复用，包包括ECM、EMM。。以以上几点点提示我我们，有有线电视视里的许许多数据据，如与与节目有有关的信信息EPG、PSI、、SI，，管理信信息ECM、EMM，，加扰信信息等都都是从复复用器加加入的。。处理部部分的另另一个重重要功能能是加扰扰。因使使用设备备不同，，加扰可可以在有有内置加加扰模块块的复用用器中进进行，也也可以外外接独立立的加扰扰器进行行。EPG（（ElectronicProgramGuide)电子节目目指南系系统：EPG系系统的作作用：输出电子子节目单单以及节节目信息息SI和和节目特特定信息息PSI到到复用器器。EPG系系统的组组成：EPG编编辑器和和EPG播发器器。EPG编编辑器：：用于PSI/SI信息息的生成成。EPG播播发器：：信息采集集、编辑辑录入、、存储，，节目编编排，PSI/SI信信息生成成，，与节目目流复用用（插入入），播播出控制制等。（一）节目目专用信信息PSI：1、PSI的的作用用：节目目专用信信息PSI的的主要作作用是自自动设置置和引导导接收机机进行解解码。因因为它提提供接收收解码所所需的各各种参数数和同步步信息，，提供节节目与包包识别符符PID的关关系。因因而PSI的的传输是是不能中中断的，，并且是是不能被被加扰的的。至少少每秒传传输20次。。PSI的损伤伤也会造造成收看看的马塞塞克。2、PSI的的组成：：PSI由节节目关联联表PAT、节节目映射射表PMT、有有条件接接收表CAT、、传输流流描述表表TSDT四个个表组成成。PAT是PSI的的根。接接收机必必须从寻寻找PAT开始始整个接接收过程程，因为为下边的的一切表表和PID都都从PAT开始始查找。。PMT指指出某个个节目由由哪些组组件构成成，给出出各组件件的PID和节节目时钟钟基准PCR的的PID。CAT给出出系统CA标识识，指定定授权管管理信息息的PID。TSDT提提供传输输流参数数。PSI的所有有表都不不被加密密。（（二）业业务信息息SI：：

1、、为什么么还要引引入SI？因因为PSI不不足以以满足接接收端的的全部需需要，所所以采用用SI对对PSI进进一步扩扩展。SI提提供整个个网络所所有传输输流TS的频频点、全全部频道道/节目目的信息息，使接接收端可可以调谐谐、接收收特定的的节目，，并对节节目进行行分组；；为解码码器构成成EPG及频频道自动动搜索功功能；提提供网络络信息。。SI的主主要目的的是：自自动利用用PAT、PMT、NIT进进行频道道搜索；；选择节节目和定定位；实实现EPG：作作为应用用程序接接口API的基基础；进进行CA控制制。2、SI的组组成：SI包包括网络络信息表表NIT、业务务描述表表SDT、事件件信息表表EIT、时间间及日期期表TDT四个个必须传传送的基基本表与与一些可可选的表表。SI中只有有EIT可以被被加密。。别的表表是不可可以加密密的。2.3、系系统管理部部分：主要设备加扰器、条条件接受系系统CAS、用户管管理系统SAS加扰器：对TS流中中指定的节节目进行加加扰，使授授权的用户户能够正常常收看，而而非授权的的用户无权权收看，从从而实现系系统运营商商有条件收收费管理的的设备。它它一般由CA系统（（条件接收收：ConditionalAccess））采用软件件方式实现现对TS流流的加扰，，并将密钥钥信息附加加在TS流流中，供机机顶盒正确确解扰。条件接收系系统CAS（ConditionalAccessSystem）：：是将加扰器器加扰所用用的控制字字进行加密密后再发给给加扰器，，同时将用用户授权信信息打包后后也发给加加扰器。用户管理系系统SMS（SubscriberManageSystem）：：负责对用户户的订购信信息、授权权信息、用用户信息处处理和记录录形成用户户数据库，，并向CAS发送用用户授权管管理信息。2.4、信信号输出部部分：主要设备——QAM调调制器调制器：用于接收来来自加扰机机输出的含含有EPG、CA等等信息的TS流，进进行纠错编编码和QAM调制，，转换为为适合在同同轴电缆或或HFC中中传输的射射频信号，，将TS流流调制到指指定的频点点，然后进进入混合器器，混合器器总输出进进入有线电电视网。2.5机机顶盒介绍绍机顶盒的简简单分类：：1数字卫卫星机顶盒盒STB-S：也可称为数数字卫星电电视接收机机，接收数数字卫星电电视广播节节目，同时时支持数据据广播、图图文电视等等应用.我我们看的很很多卫视节节目都是有有线电视台台使用该类类机顶盒从从卫星上接接收下来，，再通过有有线电视网网络传输出出去的。2数字地地面电视机机顶盒STB-T:功能与数字字卫星机顶顶盒类似，，传输介质质由卫星信信道变成了了地面广播播信道。3数字有有线电视机机顶盒STB-C:功能与数字字卫星机顶顶盒类似，，传输介质质为光纤/同轴混合合网络（HFC）。。单向机顶盒盒、双向互互动机顶盒盒、PVR(可录象象带硬盘)机顶盒、、高清/标标清机顶盒盒机顶盒工作作原理（简简单的说就就是将数字字信号转换换成模拟信信号，由电电视输出)主要元器件件：FLSAH、SDRAM、EEPROM、、高频头、、CPU三本地线线路传输目前的信号号传输数模混传纯数字目前来说,我们采用用了两种传传输方式,第一种是是采用数模模混合传送送,主要针针对的是老老的小区用用户,因为为整体转换换需要一段段时间的模模拟转数字字的调整,所以我们们采用了这这种方式.具体如下下图:数字QAM模拟调制器器混合器混合器混合器数模混传纯数字信号号干线干线网络传输中中要注意的的几个概念念：1、64QAM调调制频道传传输实质上上是数字信信号的模拟拟传输，HFC网络络可以不做做任何改动动，包括电电放大器、、光设备、、无源器件件等。2、关于传传输电平：：与模拟传传输相同，，都受限于于有源器件件的非线性性动态范围围。现在设设为比模拟拟低10dB，是由由于二者功功率分布不不同，前者者为峰值，，后者为平平均功率。。全网整体体平移后，，虽全部传传输数字调调制信号了了，电平仍仍然低10dB是合合理的。3、在模模拟传输时时忽略了的的网络和设设备相位特特性，在传传输数字QAM信信号是成为为重要矛盾盾。利用星座图图分析故障障（1）理想想星座图符号点均在在决策边框框内的中心心点，说明明有良好的的相位噪声声、热噪声声等，因此此MER值值好。（2）热噪噪声引起的的损伤现象：符号号点随机的的向外扩展展（相对于于中心点））（3）相位位噪声引起起的损伤（（上下变频频器）现象：四个个边角的符符号向内旋旋转，使方方形的星座座图变为圆圆采用调幅方方式的模拟拟电视信号号，由于不不是相位调调制，相位位噪声对传传输质量的的影响不严严重。因而而，关于相相位噪声的的指标是被被忽略的。。QAM数数字调制制，是既调调幅又调相相，因此，，载波的相相位噪声对对传输质量量的影响不不能忽略。。相相位噪噪声是指单单位赫兹的的噪声密度度与信号总总功率之比比，也称残残余相位调调制，表现现为载波相相位的随机机漂移，是是评价频率率源（振荡荡器）频谱谱纯度的重重要指标。。（4）相干干干扰（如如CTB、、CSO等等互调失真真、侵入噪噪声产物））现象：符号号云的中心心被掏空，，形成圆串串（5）I/Q不平衡衡（前端I/Q调制制器、基带带放大器、、滤波器造造成）现象：星座座图不成方方形，I、、Q轴即宽宽、高不等等数字电视接接收和维护护工作的特特点：接接收数字电电视节目有有许多不同同于接收模模拟电视信信号的特点点，全面掌掌握这些特特点，对提提高维护工工作水平有有极大的意意义。1、接收数数字电视，，频道不等等于节目。。由于模拟拟电视一个个8Mhz带宽的频频道只能传传送一套节节目，所以以长期以来来，我们的的用户已经经习惯的把把频道和节节目看成是是一回事。。在电视机机里改换频频道就是改改换节目。。而数字电电视，几套套节目调制制在一个8Mhz带带宽的载载波上，一一个频道载载运几套节节目。所以以传输过程程造成的频频道损伤，，往往是几几套节目同同时出现劣劣化。2、数字电电视接收由由解调、解解码两个过过程完成，，模拟电视视接收只要要完成解调调，节目就就恢复了。。而且，解解调、解码码还必须在在前端提供供的引导信信息引导下下才能进行行，机顶盒盒不能独立立完成。因因此，前端端提供的引引导信息在在接收中的的作用等同同于节目信信号，丢失失、损伤也也会造成收收不到节目目。3、、数字电视视信号的一一切劣化在在图像中的的表现通通通都是马塞塞克、中断断，没有模模拟电视图图像劣化那那些雪花、、网纹、雨雨刷等现象象，因而给给从图像判判断故障性性质造成困困难。4、接收数数字电视有有断崖效应应。我们都都已经有了了这样的经经验：接收收模拟电视视，信号的的劣化在