有线数字电视基础知识
• DVB标准的核心是:系统采用MPEG压缩的音频、 视频及数据格式作为数据源;系统采用公共 M共P的E用G—于2描传述输广流播(节T目S)的复系用统方业式务;信系息统用采(用SI公); 系统的第一级信道编码采用 R-S前向纠错编码保 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;使用通用的加扰方式以及有条 件接收界面。
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四、有线数字电视的优点
• (1)图像传输质量较高,距离远。模拟电视图像 信号在传输过程中,要受到传输信道特性(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,基本保持与发端一致,且传输距离不受限制。
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• 数字卫星接收应选用带ASI标准基带数字信号传输 接口的综合IRD(符合MPEG-2/DVB标准)数字 卫星接收机。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连接性。
• 视频服务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,其目的是实现压缩媒体 数据的存储以及按请求进行媒体信息的检索和传 输。视频服务器与传统的数据服务器在很多方面 有显著不同,需要解决许多问题,来支持各种功 能的实现。
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三、有线数字电视系统平台的结构
• DVB—C(Digital Video Broadcast—Cable) 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核心, 网络是系统的基础平台,用户终端是实现 最终的结果。
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1.前端系统
• 前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心, 其地位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 统一般由数字卫星接收机、视频服务器、编解码 器、复用器、QAM调制器、各种管理服务器以及 控制网络部分等设备组成。数字电视前端系统一 般可分为四个主要部分,即信号输入部分、信号 处理部分、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,最终组成完整的数字 电视前端。
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• 我国数字电视产业发展采取何种模式,将 对产业化进程和市场启动产生重要影响, 大多数认为:我国的数字电视市场启动应 “以有线为主要传输手段,通过高清带动 产业发展,以卫星解决边远覆盖”。
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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。
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• (4)因特网接入和电子邮件:数字机顶盒 可通过内置的电缆调制解调器方便地实现 因特网接入功能。用户可以通过机顶盒内 置的浏览器上网,发送电子邮件。同时机 顶盒也可以提供各种接口与PC相连,使用 PC接入因特网。(5)有条件接收:有条件 接收的核心是加扰和加密,数字机顶盒应 具有解扰和解密功能。
有线数字电视基础知识
金塔电视台有线电视中心 2006.11.20
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• 伴随着电视广播的全面数字化,传统的电 视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通 信领域的其它手段相互融合,从而形成全 新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产 业已经引起广泛的关注,各发达国家根据 自己的国情,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标。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”。
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• (2)信号处理部分 • 信号处理部分包括:解扰、复用、SI处理等,它
是数字前端的核心。在这部分主要完成的是对所 有节目进行解扰、截取、复用等处理。服务信息 随时更新,以保证正确地引导机顶盒的正常工作, 并且所有的应用数据均能正确地插入。在模拟前 端中,若要增加一套节目上,只需简单地将一台 接收机与一个调制器相连接就可以了;在数字前 端中,增加一套节目是以虚拟方式进行的,该节 目是被加到某个复用器中,至于在整个通路中的 什么地方加入的并不重要,机顶盒会自动地用每 个传输流的SI服务信息找到它。另外,信号处理 部分的管理,必须采用集成的管理系统,在所有 的前端处理部分,均以ASI作为标准接口,这样以 后就能容易地增加任何厂商所提供的设备,具有 良好的兼容性。
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• 实践证明只要有线电视网络符合系统指标,不管 是哪一类网络的拓朴结构、单向还是双向网,都 能传输DVB—C数字有线电视信号,它们的区别 只不过是哪一种拓补结构的可靠性、性能指标和 拓展性更好,这当然是分布式HFC网络。因为分 布式HFC网络有完整的冗余保护体系,所以它有 较高的可靠性和良好的网络性能指标,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 服务器,它能有效地克服因交互式数字电视所产 生的视频服务器和网络的瓶颈,为开展交互式数 字电视提供了良好的网络平台。
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• 传输流解扰器可以是基于嵌入的内置解扰,也可 以是开放标准的,象DVB的公共界面(CI)或美 国的Open Cable标准。在这两种标准中,那些与 某种CA系统有关的特定因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,能很容易改变CA 系统,并无须变换完全的解扰设备。
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• 服务信息SI表与节目特定信息PSI表对机顶盒正常 工作是很关键的,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”进行实时处理,而那些在同一网络中 有关其它传输流信息的表,则必须由其它设备处 理,同时这些设备应能与系统中所有的复用器进 行通信。只有这样,所有的表才能在所有的传输 流中保持一致。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。它对机顶盒的使用是必不可少的。
• 在数字前端,备份是必要的。一般在数字电视系 统中的备份可按所接收节目的重要性来考虑。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要求,又节约系统的投 资成本。
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• 复用是数字前端中的一个重要组成部分。它将所 有接收到的信号以多个ASI传输流的方式加到复用 器的输入,再将所需要的节目从传输流中提取, 然后再将提取的所有节目建立一个新的TS传输流, 再加上附加信息以便引导机顶盒的正常接收和解 码。复用处理可以重新组织与更新他所取得节目 的服务信息(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。
• 系统管理必须能实时地了解前端输入和输出的工 作状态.能够监视输入信号和输出信号及所需节 目的有无和质量。所有的设备之间都是用DVB— ASI作为基带数字信号传输的连接,并可使用任何 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同密标准。
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2.网络部分
• 有线电视HFC(光纤同轴电缆混合网)网络的 拓朴结构一般有星型结构、树型结构和星 树型混合结构、以及两级光链路级联的双 星型结构。
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• DVB-C(ETS 300 429)数字有线广播电视 系统标准以有线电视网作为传输介质,应 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,在终端需要电缆机顶 盒。
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• (3)信号输出部分 • 信号输出部分得到已经处理的信息后,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 的使用中,对输出电平和频率的设置调试 非常重要。
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• 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,根据计算和实践的 经验,通常数字调制器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过 土0.5dBμV。
• 早期的HFC网一般均采用星型、树型结构 或星树型混合结构。它只有一个前端,把 所有信号都由前端通过光纤和同轴电缆向 下辐射,即集中式HFC网络。
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• 目前,国际、国内普遍采用的是两级光链 路级联的双星型结构。它是由总前端和分 前端通过一级光链路采用1550nm光发射机 以双星型光纤结构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 光发射机以星型光纤结构,将信号送到各 光节点,然后进入电缆分配系统,形成完 整的HFC网络。即分布式HFC网络。
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二、有线数字电视的标准
• 目前,美国、欧洲和日本各自形成三种不同的数 字电视标准。美国的标准是ATSC(先进电视制 式委员会);欧洲的标准是DVB(数字视频广 播);日本的标准是ISDB(综合业务数字广播)。 DVB 数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、 地面等所有通用电视广播传输媒体。它们分别对 应的DVB标准为DVB-S、DVB-C、DVB-T等 。 2001年国家广电总局已颁布行业标准:《有线数 字电视广播信道编码和调制规范》,该标准等同 于DVB-C标准。行标的制订有利于我国有线数字 电视的推进。
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• 目前美、欧、日的数字电视产业已经启动, 其模式各不相同。美国数字电视产业模式 的主要特征是:大力推广数字高清晰度电 视业务,以强制措施主推地面广播,卫星、 有线传输同步跟进。英国模式的主要特点 是:只推标清电视业务,同时采用卫星、 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。日本模式的特点是: 通过卫星覆盖推广高清电视业务,地面广 播进度较慢。
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• DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的 数字电视广播系统规范。DVB选定ISO/IEC MPEG—2标准作为音频及视频的编码压缩方式, 对信源编码进行了统一,随后对MPEG—2码流进 行打包形成传输流(TS),进行多个传输流复用, 最后通过卫星、有线电视及开路电视等不同媒介 传输方式进行传输。