有线数字电视前端系统及维护
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一、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、传输系统、分 配系统三大部分组成，其中，前端系统是整个有线数 字电视系统的核心，传输部分是系统的基础平台，分 配系统即用户终端。有线数字电视系统示意图如下：
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◆控制字保护
由于机顶盒的解码芯片不能解码加扰的节目流， 为了能够收看节目，就必须把加扰的节目流进行还原， 这个过程叫解扰。由于绝大多数数字前端设备提供商 和机顶盒厂商都使用DVB 组织定义的通用加/解扰算 法，所以条件接收系统的核心实际上就是控制字的保 护。为了保证控制字能安全的从前端传递到机顶盒， 必须对控制字进行加密。加密后的控制字传递到机顶 盒端后，通过智能卡内部解密，就可以还原出原始的 控制字。机顶盒内的解扰芯片得到该控制字后，就可 以解扰前端加扰过的码流。解扰后的码流送给解码芯 片，就可以解出图像。
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加扰机的输入端及输出端采用标准的ASI接口， 传输信号完全符合DVB标准，对复用器传来的多路频 道信号的TS流，可对其进行分别加扰和加密，这样就 保证了频道加扰的可选性，实现了免费频道信号和收 费频道信号的共同传输。
3、输出部分：
前端输出部分的功能，是把处理部分送来的，已 按每8MHZ 带宽容量复用和加扰好了的多路数字电视 节目传输流（含节目、PSI、SI、EPG 及管理信息）， 变成可以在有线电视HFC网络中传输的64QAM调制射频 信号。主要设备有QAM数字调制器，电视信号通过 MPEG-2编码器进行压缩编码和其他数据流一起进行复 接处理,再送入QAM数字调制器，经中频处理后再
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2、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、复用（再 复用）；插入（更新）节目专用信息PSI、业务信息 SI、电子节目指南EPG、各种管理信息（ECM、 EMM）等，把它们与节目信号一起复用进数字传输通 道；对条件接收节目进行加扰；进行节目管理、用户 管理和系统管理。
处理部分的另一个重要功能是加扰。加扰就是 在发送端有条件接收系统控制下改变或控制被传送 业务（节目）的某些特性，使这些业务对未授权用 户无用。通俗的说就是将声音、图像和数据处理成 不可懂的过程；其基本原理就是把编码器送来的图 像数字流信息按自己定义的加扰方式加扰；在接收 端只要按这种定义的解扰方式接收，就能恢复出原 图像。因使用设备不同，加扰可以在有内置加扰模 块的复用器中进行，也可以外接独立的加扰器进行。
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1、输入部分：
输入部分的主要功能，就是把来自不同渠道、不 同格式的视音频信号，进行数字化、压缩编码或码流 适配，统一为符合DVB-C 标准的MPEG-2 传输流格 式和ASI 接口的传输流，输出到处理部分。数字电视 的节目源有：卫星接收（数字或模拟）、数字干线 SDH、本地自办、视频服务器或媒体播放器输出的数 字节目（本地自办、NVOD、VOD）、各类数据广播 节目等。与节目相关的PSI、SI、EPG以及各种管理 信息，也都是必须进入网络和节目一起向用户传输的。
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条件接收系统（CAS）
1）什么是有条件接收系统（CAS）？
条件接收系统，即CA（Conditional Access）系 统，通过节目加密控制，使得只有交费的用户才能够 得到授权解密收看。条件接收是数字电视加密控制的 核心技术保证，为数字电视的运营提供了必要的技术 手段。CAS贯穿于前端服务器、SMS、机顶盒三个环节 中。在前端复用器里对提供的节目或服务进行管理， 通过用户管理系统（SMS）对每个用户的要求实行记 录、统计、管理，使整个系统提供的各种服务精确到 每个终端。在终端，用机顶盒实现系统提供的各种服 务。
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上变频到电视频道上，以便在HFC、微波MMDS网络上 传输，可用于数字电视、数据广播、VOD 、INTERNET、 会议电视等多种数字宽带应用系统。
4、系统管理
系统管理分为网络设备管理即网管和运营系统管 理。运营支撑平台主要由SMS、CAS、EPG系统组成。 数字电视节目平台上全部节目和业务，通过EPG 对节 目进行打包和分类、通过CAS对节目进行加密和管理， 通过SMS 建立用户服务体系、管理和响应用户的各种 需求等，实现了让合法用户能够收看其合法订购的节 目，非法用户不能收看节目。维护了用户、运营商的 合法利益。
复用器：所谓复用，是使多路信号共享一条物理 信道。例如，一个载波频道可以载运6 套节目，首先 要在未调制前将六套节目的传输码流按时分复用的方 法复用到一起。时分复用（TDM），是把传输通路分 成若干个时间段（时隙），每段时隙分配给一套节目
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或一个特定的码流。在分配的这段时隙内，节目唯 一的占有整个频带，各节目周期的轮流占用。完成 复用功能的设备叫复用器。有线电视里的许多数据， 如与节目有关的信息EPG、PSI、SI，管理信息 ECM、EMM，加扰信息等都是从复用器加入的。
复
数字电视信源系统
用
加
扰
EPG系统
系
统
Q A M 调 制
传 输 系 统
分 配 系 统
SMS系统
CAS系统
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（一）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。
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2)条件接收系统（CAS）原理
条件接收系统是数字电视系统的核心，对节目 和用户同时进行控制。本质上讲，条件接收系统是 一个端到端的寻址系统，其基本原理主要是两点： 节目进行加扰和控制字保护。
◆节目加扰
条件接收系统的核心是让合法用户能够收看其 合法订购的节目，非法用户不能收看节目。为了达 到这一目的，必须对节目流进行处理，打乱其数据 包的格式和顺序，即所谓的加扰。加扰过程的实现 一般是通过专用硬件，即加扰器。