有线电视中数字电视前端设计

第一篇：有线电视中数字电视前端设计

有线电视中数字电视前端设计

在有线电视中，技术上先进的数字电视系统必然会取代模拟电视系统。模拟电视传输质量不容易保证，频道数有限，难以提供高速信息服务，特别是很难提供大范围的条件接收和用户管理功能。采用数字方式，则可以有效地克服这些缺点。

数字电视系统的优点在于：

（1）大大提高现有电视节目的音像质量。数字电视采用数字传输和误码保护技术，在加工制作、复制、存储和传输交换过程中受噪波和失真的叠加影响少，接收端的信号质量可与发送端的原始信号质量相比拟。

（2）传输的节目多。数字电视采用先进的图像压缩编码技术，每套节目占用的频带窄，可以充分利用频谱资源。例如在有线电视中，传输1套模拟电视的8 MHz频道可以传输4~8套具有标准清晰度的数字电视（SDTV）节目。

（3）容易开展各种综合业务和交互式业务。电视系统全面数字化加强了广播电视、通信与计算机业务的一体化，原本是完全不同媒体的广播、电视、通信和计算机在全部数字化后，图像、声音、图文、数据等都以数字方式按一定规则被复接成数据流进行传送，可实现视频点播（VOD，NVOD）、高速上网、电视购物、电子游戏等增值服务。

（4）容易加密/加扰，开展信息安全/收费业务。条件接收系统（CA）是数字电视收费的技术保障系统。条件接收的基本目的是在电视系统中对用户进行授权控制及授权管理，从而实现收费系统的有偿服务。由于数字信号的易操作性，在前端对信号加密和加扰都比较容易实现。数字传输收费系统保密性高，信号质量好，操作方便。以上这些优点使得发展数字电视的意义已远远超出了数字电视本身。但数字电视是一个复杂的系统工程，在加快发展我国数字电视的同时，鉴于数字电视产业发展的自身规律和我国的特定国情，必须分阶段、分层次循序渐进地推进，逐步从模拟系统向数字系统过渡。

前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心，是整个有线电视系统的核心。数字电视前端包含的内容更加广泛，是电视数字化的重要环节之一。数字电视前端包括许多关键性的数字设备和技术，如MPEG-2压缩编码器、数字多路复用器、数字调制器等。数字电视集成了许多领域的新技术，如数字视频/音频技术、通信技术、条件接收技术、网络技术及微电子技术等。因此，数字电视前端的管理模式比模拟前端复杂，在进行数字电视前端设计之前，必须了解和掌握它的组成及设备功能。

有线电视中数字电视前端的组成

数字电视前端不同于传统的模拟电视前端，对应于一个频点（即8 MHz模拟电视频道）的数字电视前端组成如图1所示。(1)信号源

我国从1996年开始通过卫星传输数字电视信号，目前，中央电视台的12套节目和全国省市区电视台30几套节目都使用DVB-S数字电视技术标准。利用卫星的一个转发器传送多套数字压缩电视信号有SCPC（Single Channel Per Carrier，即单路单载波）方式和MCPC（Multiple Channel Per Carrier，即多路单载波）方式。SCPC方式的每个载波只传输1套广播电视信号，这样一个转发器内同时存在多个载波，其特点是各套节目可在不同地点上星。MCPC方式的每个载波可同时传输多套广播电视信号，特点是1个转发器只有1个载波，频带和功率的利用率较高，多套节目要经复接后在同一地点上星。各省市区上星的数字压缩电视节目几乎都是采用SCPC方式，中央电视台8套数字压缩电视节目则采用MCPC方式在北京地球站上星。(2)数字卫星接收机

数字电视传送有地面、有线、卫星3种系统，卫星数字化最快。由于目前的卫星已经可以将数字电视节目传送到各家各户，相应的国家标准也已颁布，可以说，卫星电视系统的数字过渡已经完成。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，以及与其他公司的设备之间的相互连接性。(3)数字多路复用器

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它所取得节目的服务信息（SI），它可实现在1个物理频道上传输4~8套数字电视节目。复用器可以通过前面板设置参数，单独使用，也可以由前端系统主控机通过以太网进行控制。再复用处理应该是易于操作的，也应该是非常可靠的，在对数字多路复用器选型时应考虑它的扩展是否灵活。(4)QAM调制器

QAM调制器实际包括基于DVB-C标准的信道编码和QAM调制两部分功能。信道编码的目的是保证信号传输的可靠性；QAM调制是对经过信道编码的数字电视信号进行调制，输出中频信号，使其具有很高的抗干扰能力，便于在有线电视模拟网中传输。(5)上变频器

上变频器主要是将调制器输出的数字中频（IF）信号变为射频（RF）信号后输出。上变频器在有些设备中是与调制器综合在一起的。(6)MPEG-2数字编码器

MPEG-2编码器就是将模拟音视频信号（A/V）按照MPEG-2标准进行压缩编码，然后转换成数字传输流的一种设备。模拟电视节目可用MPEG-2编码器压缩为2~15 Mbps，一般采用6 Mbps可获得较好的效果。编码器具有视频实时数字预处理、时基校正等功能，对各种类型和不同图像质量的PAL/NTSC模拟电视信号按MPEG-2 的标准进行数字化编码，产生标准的数字电视节目传输流。3 有线电视中数字电视前端的设计

有线电视中数字电视前端与模拟电视前端的设计有着很大的不同。在模拟电视前端中，8 MHz带宽只能传送1套电视节目，只需将1台卫星接收机与1个调制器相连接就可以了。在数字电视前端中，8 MHz带宽可以传送4~8套数字电视节目，传送节目的套数与哪些条件、设备有关，是设计中必须考虑的因素。

（1）与信道编码和QAM调制器有关

在有线网络传输中，一个8 MHz模拟电视频道最多可传输6.9 Msps的数字调制信号，即8/（1+0.15）=6.9 Msps。采用64 QAM调制方式，前向纠错FEC为RS（204，188），最多可传输有效数字信号6.9×6×188/204＝38.1 Mbps。如采用256 QAM调制方式，最多可传输有效数字信号为6.9×8×188/204＝50.8 Mbps。虽然传输有效数字信号增多，但抗干扰能力下降，所以目前普遍采用64 QAM调制器，即对应于一个8 MHz模拟电视频道，调制器的输入码率惟38.1 Mbps。（2）与节目信号的传送方式和有效传输码率有关

在卫星信道传输中，我国上星的DVB-S节目多数为SCPC方式，符号率为4.42 Msps，采用RS（204，188）编码、3/4卷积码、QPSK调制方式，1套节目的有效传输码率为4.42×2×3/4×188/204＝6.11 Mbps，复用器可传送6套节目，即6.11×6＝36.66 Mbps，距最多传输码率38.1 Mbps还有裕量，复用器会自动以填空包加以补足。如传输码率超过38.1 Mbps，设有7套节目信号，第7套将不予传送。因此，一个频点只能传送1套模拟电视信号，但能传送6套4.42 Msps数字电视信号。由此可见，传送全国30几套省市区的数字电视节目，也只占用6个8 MHz的模拟电视频道。

对采用MCPC方式传输的信号，如中央电视台8套节目，符号率为41.53 Msps，传输码率是57.4 Mbps，超过38.1 Mbps，复用器就选择其中的几路信号传送。

有线电视中数字电视前端设计与模拟电视前端设计的另一个不同是数字电视前端中需要卫星接收机的台数与接收节目信号的传送方式有关。SCPC方式接收1套节目需要1台数字卫星接收机，而MCPC方式1台数字卫星接收机就可接收多套数字电视节目，因此在设计时要根据接收电视节目的套数确定所需要的接收机的台数。

有线电视中数字电视前端的设计还应注意：

一是关于调制器的输出电平调整。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，由于两者的调制方式不同，它们输出电平的标准也不同。模拟电视的载波调制是VSB即残留单边带调幅制，数字有线电视的64 QAM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，通常数字调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平低10 dB。另外，模拟与模拟频道、数字与数字频道之间输出电平的大小和平坦度直接影响到网络的系统指标。对前端来说，除按线路设计控制输出电平外，高低电平差的大小也要控制好，频道间电平差越小，系统平坦度就越好。一般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±0.5 dBμV。

二是关于调制器的频率设置。由于模拟信号和数字信号的调制方式不同，它们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 结束语

有线电视中对数字电视前端的设计除了设备（硬件）之外，管理（软件）也很重要。在大型网络中，网络管理是数字电视前端的一个重要功能，主要对前端数字设备进行监控，对保证信号质量、降低维护成本等有十分重要的意义。按国际标准化组织ISO的定义，网络管理是指关于规划、监督、设计和控制网络资源的使用和网络的各种活动，网管设计的要求是使网络性能达到最优。

和传统的模拟电视相比，数字电视技术中软件技术占有更为重要的位置，电视内容的重现及电子节目指南（EPG），用户管理系统和CA系统的建立等都要由软件来实现。因此，数字电视前端设计远不能满足于硬件设备的完成，建立一个数字化的安全高效管理体系，才是我们要追求的目标。

第二篇：酒店宾馆有线电视前端_数字电视前端机房设计安装

什么是数字电视改造工程?

在这里，有很多朋友可能还不知道我们的数字电视改造是怎么一回事，在这里，我做一个比较全面的解说!

首先，我们的数字电视改造是需要一套数字电视共享器设备和一些相关的辅助材料(如：放大器、分支器、架子等)，还有就是，客户要到当地广播站申请一定数量的数字机顶盒，才能实现数百台电视共享观看数字电视节目而不影响任何的布局与收视。

在这个过程中，广播站主干线进入后通过数字电视共享器、机顶盒、放大器、分配器，混合器等相关设备的连接，把机顶盒输出的信号混合到原来的有线电视网络里面，这就跟原来的模拟信号传输一样的使用了，从而实现所有电视的共享观看。

数字电视改造的好处:

1、省钱：

50个机顶盒负责50套节目输出，房间电视上有50个节目，节目可自选定制，遥控操作和以前没有任何差别。可定制1-14台为中央台，15-30为卫视等人性化操作。在这样的情况下，只要50个机顶盒的月租就可以轻松共享网络中所有的电视机。

2、节省管理成本：

大家都知道，电视机旁边放置机顶盒，会有很多烦琐的使用过程，很不尽人意，而且如果酒店里面放的机顶盒被客户换了机顶盒内的IC卡，酒店就蒙受损失，如果利用改造工程的话,集中管理方便简单。

3、收费频道的共享：

按原来的安装方式，一个机顶盒只能提供一台电视机的收费节目观看功能，因为机顶盒目前是没办法可以破解的，只有利用网络改造实现共享，经过改造后一个机顶盒负责一套节目融入原来的有线电视网络里面，就可以轻松实现如 欧洲足球 588元/年的节目使所有网络里面的电视机共享观看。

改造后重点：

1、省钱：如30套节目只需30个机顶盒只缴纳30台机顶盒月租即可共享酒店所有房间、桑拿、康体娱乐、棋牌、餐饮场所的电视观看。

2、省心：统一机房式管理，不用对原线路整改，降低管理成本和维护成本，杜绝收费卡被盗的发生。

3、收费节目共享：只要开通一套收费节目（如：欧洲足球188元/月）所有电视都能观看。

4、自办节目营销：利用DVD、电脑实现最新影片音乐滚动播放，插播酒店广告介绍和字幕，实现有效的营销资源应用及开发。

第三篇：有线电视前端常见故障分析

有线电视前端常见故障分析

凌海有线电视台 刘辉

【摘要】有线电视前端是有线电视系统的中枢，它很大程度上决定着有线电视网络中所传输的信号指标、质量。本文对有线电视前端常见的问题和故障进行了简单分析和论述。【关键词】有线电视前端 卫星接收 干扰

前端系统是整个有线电视系统的中枢，其构成主要由卫星接收设施、硬盘播出系统、前端设备等构成。前端设备是否正常、稳定高质量的工作对于有线电视网络中所传输的信号指标、质量来说其重要性是不言面喻的，有线电视前端故障大致可分以下几方面。

一、卫星接收天线系统的故障

1、日凌现象的发生及干扰：当卫星、太阳、地面接收站三者成一条直线时，也就是说当卫星接收天线对准卫星的同时对准了太阳，强大太阳的噪声使电视信号受到强烈干扰，严重时电视信号中断，这就是日凌现象对静止同步卫星产生的影响。日凌现象一般每年发生两次，每次连接3～6天时间不等，每天最长时间达到10min，北半球的地面发射和接收站一般发生在春分日前秋分日后的23天之内，但各个地区每个地面站发生日凌的时间不同，可根据各地面站位置的经纬坐标来 计算或查询每年日凌的时间，以便提前通知用户或者采取相应的措施（如换星）来保证电视信号的正常传输。

2、太阳黑子对卫星信号的影响：在前端有时出现各频道图像的信号强度会慢慢减弱，画面出现黑白杂波点，雪花点慢慢增多，有时直到全屏无图像，伴音噪声显得格外明显，这种现象的出现长达半小时，短时则几分钟，这并不是卫星接收设备出现故障，也不是因为卫星接收天线偏离或卫星略微漂移所导致的现象，而是太阳黑子的出现对电视信号产生了干扰和严重衰减所造成，如果太阳黑子的活动能量大，时间长，就会使卫星电视信号立即中断，使各频道场强指标下降较多，甚至降为0dB，且持续的时间也会越长，当太阳黑子活动消失，卫星电视信号的强度将慢慢恢复到原来强度，该现象不论是模拟信号还是数字信号，都会受到同样影响。

3、雨雪等天气对收视Ku波段节目的影响：使用KU波段进行卫星信号接收的台站信号常常会受到天气影响，如浓云密布、雾气冲天、狂风暴雨、雨量密度及颗粒大小、下冰雹等，都会对卫星上下行信号造成一定影响，频率高低不同产生的信号损耗也不一样，从平时观察情况看，一般对KU波段的影响比对C波段的影响要大得多，特别是下雨或下大雨时，雨水冲刷天线盘面时，造成物理性卫星讯号散射，其场强信号增益急剧下降，使信号中断，影响电波发射和收视时。对Ku波段节目的收视产生一定影响，在北方下雪是常事，但下雪比下雨的信号损耗相应要轻得多，可以说下雪天对KU信号不会受到较大损害，如果是雨夹雪气候，它会导致信号大幅度减弱或中断，如果高空 中有浓厚的雨层也会使Ku波段信号减弱或中断，总之，Ku波段对天气气候是非常敏感的。

4、雨雪天对后馈式C波段接收天线的影响：对于后馈式C波段接收天线，在下雨，特别是雷阵雨时，雨水易浸入接收天线波导口，经波导进入高频头，造成该天线接收的所有节目出现噪波点，若高频头内积水较多，全都节目信号会中断，屏幕出现全雪花，这时应关掉卫星接收机电源，卸下高频头，放掉积水，然后用干布擦掉水份和潮气，重新安装后信号恢复正常。为避免水再进入，可在天线波导日用一块玻璃盖上，然后将波导口边缘用防水胶粘死玻璃，这样即不影响信号的接收，也能确保雨水不会再进入高频头内。

5、卫星接收天线安装的牢固和稳定性问题。卫星接收天线安装必须牢固而稳定，因为它会严重影响天线的指向性，抛面天线的指向性不好对接收的模拟和数字信号的影响不容忽视。在刮大风时，若天线稳定性不好，安装在高层顶上的天线会摇晃得很厉害，甚至偏离卫星使接收到的信号不稳定，噪波大。天线安装完毕，底座固定牢靠后，在天线的四方均应安装拉线，这样风力再大，天线也不会摆动，另外选购天线时就选择本身的设计生产抗压达到十级风力的强度的天线。另外前馈式高频头如果固定不牢靠，因风力所致聚焦尺寸容易发生变化，就会在电视屏幕上出现噪波点。

6、画面“马赛克”问题：在接收卫星数字压缩频道节目时，有时画面出现全马赛克和部分马赛克，该现象是在接收卫星电视信号时，由于传输误码原因，引起了该现象，“马赛克”现象会严重影响电视信 号的收视效果，如果注意选择适当卫星接收用的LNB和接收天线，它能改善或基本消除这种“马赛克”现象，保证播出图像质量。所选择接收用的LNB的频率稳定度越高，其相位噪声也越低，产生误码的机率就少。

二、前端伴音故障

1、各频道伴音不一致，在换频道时出现声音大小不均，是各有线台经常出现的现象，电视用户对该现象反映强烈，这类故障由前端设备人口前的伴音大小不一致引起的故障，故障原因是：

（1）若同用一台接收机，分别接收不同卫星上的电视节目，用YZC～3音频测试仪测其伴音电平，发现所测电平差异较大，说明卫星系统本身存在着各套电视节目伴音电平不一致的问题。

（2）因地面接收站所在径纬度不同，接收天线尺寸不一样大，安装后的卫星接收机忽视了伴音输出值的测试和调整，也会导致伴音不一致。因此安装后的接收机都应对输出伴音进行测试 和调整。伴音电子控制在低于前端调制器最大电平之内。

（3）选用不同的调制器，它的伴音最大输出电平也不一样，当伴音为100％调制时，其最大输出电平为-6dB，由于各调制器灵敏度不同，则要求的a幅室也不同，如安装后再进行伴音电平调整，全系统终端用户肯定全产生伴音大小差异过大，产生阻塞失真。

（4）除上述几种原因外，还有原带在前、后期制作时录人音量大小不一致，该原因只有在生产节目时按国家规定的统一伴音录制。

2、前端伴音故障处理办法是：

①将各套卫星接收机的伴音输出电平调整一样。

②在完成调整卫星接收机的输出电平后，用PI一2型频偏仪校准各套中频调制器的伴音调制深度（频偏）为±50KC。

③市面上有一种进口的声音均衡器，它可直接安装在前端某一设备信号源的进口端，能起到伴音大小不一致时，自动均衡后达到伴音一致的目的。

三、调制器的稳定性

前端设备至关重要的一项技术指标是稳定可靠性，显然前端调制器的频率稳定性将直接关系到整个系统信号质量，大家都知道，电视伴音的载频与图像载频仅相差6.5MHZ，电视伴音的频率受音频调制，若频率偏移大于10kHz，所播出的伴音就会产生失真的现象。所以前端调制器的选择频率稳定性强的设备。

四、前端干扰源

由于前端机房周围有恒定的干扰源，即使采取一系列措施，也难免阻止干扰侵入机房前端信号内，因前端设备是低电平小信号系统，运行频带较宽，各种干扰进入系统后很难消除隐患，干扰源由以下几种原因产生：

（1）其干扰源有从开路发射台直接送来的同频电视信号，该信号一是进入前端会影响系统中与开路信号相同的频道，使路端画面产生同频干扰，严重的甚至无法收看。如果在系统安排与调频广播相近的 电视频道，会使干扰信号直接进入，影响该系统的传输质量，干扰已安置的电视频道节目。

（2）高低压电源和其它干扰。前端离高、低压配电室、电梯较近，当强大电流通过时会在机房周围产生较强磁场，它也会产生干扰，若前端设备紧靠这些干扰源，会很容易侵入机户串入信号。

（3）另外，前端机房靠近大型供热、供水站、高速铁路和公路。它会产生强烈的机械振动或持续振动的振动源，这些振动源会产生一定频率的干扰源，另外模式振动变成电路系统中寄生调幅的可能性也是存在的，这些都能产生电视信号的干扰源，有线电视前端机房应尽量远离振动源。

第四篇：数字电视技术有线电视论文[范文模版]

1.有线电视网络中的数字电视技术

通过模拟信号技术发展而来的有线电视网络中的数字电视技术。是把之前的信号进行复制，随后输送到有线电视中。数字电视技术是把之前的信号分开，并且进行转变，这些被分开的信号再通过传输后，进行传播，随后当通过有线电视接收时，还把这些信号进行重新组合。这样就不会损坏有钱电视中之前的信号，有线电视上的数字电视技术使播放时的效果更加清楚，使电视中的画面更加真实。数字电视技术应用于有线电视网络中具有以下特点：第一，数字有线电视所传输出来的画面效果更加的清楚。数字电视信号是把之前的信号进行转变，不是简单的复制信号，对于原来的信号不会发生损坏，可以使有线电视的信号更加地完整性，可以使电视传输出来的画面不会出现失真现象，使画面更加地流畅。第二，信号进行传输时，所采用的是光纤传输。利用光纤传输信号信息不仅可以拓展数据信息的荷载量，可以使数字电视的有更多的频道进行选择，传输的电视内容可以多种多样。第三，基于互联网。互联网技术的先进性与现今数字电视的融合可以使有线电视网络多样化，可以使有线电视通过网络浏览视频、音频，还可以使有线电视利用视频通话，实现远程操作等相关功能。

2.有线电视网络中数字电视技术的应用

数字电视技术在我国的传媒业普遍采用，其中最关键的技术就是数字电视机顶盒。它主要的作用就是将数字电视技术与有线电视网络中心进行连接，其实即是一种可以起到转换作用的设备。数字电视信号通过电视机顶盒将模拟信号转变成数字电视信号，将各种图像以及声音通过压缩的方式置换成数字流，机顶盒还可以把这些数字流进行解码处理再还原成之前的模拟信号，随后再利用其它的音响设施以及显示器提供图像和声音给使用客户，这样自然而然就形成了广播电视节目。通过数字机顶盒可以将之前模拟有线电视信号技术置换成现代的数字有线电视信号技术。数字机顶盒是数字电视技术所产生的一种产物，机顶盒具有以下几种功能：第一，机顶盒可以向电视用户提供图像和声音，供客户使用。第二，数字电视技术是基于机顶盒服务的。第三，机顶盒可以提供一些广播数据信号，在进行传输信号的时候是利用电缆进行传输的，部分信号是通过同轴混合网传输的。此外，机顶盒可以在交互式多媒体中应用，用户可以选择很多种网络服务功能，比如说，软件更新，升级，接收邮件，上网，各种电台的点播等，数字电视技术在有线电视网络中的功能越来越多。数字电视技术不管在网络公司中还是广播电视台中都有着很深远的影响。我国目前在许多地域都采用了数字化电视技术和双向网络有线电视技术的改造工程，主要从三个方面可以体现出来：第一，客户端；第二，双向网络；第三，前一部分系统。用户通过数字电视技术可以看到多个地方的卫视台，以及中央卫视，所收到的信号十分的清晰化，接收信号时也更加地稳定、安全。数字信号电视技术还可以使一些个性化服务的用户满足自己的需求，自己喜欢的游戏、想看的电影、电视都可以进行点播，享受多种交互式点对点的娱乐和信息等服务

3.数字电视信号的有线电视网络传输

和之前的模拟信号传输所不同的是，数字电视技术在传输中所利用的是HFC方式，利用的是AM-VSB频分复用方式，利用了不一样的频率将各个节目进行区分，主要可以使之前的数字信号符合现在的HFC网络的标准要求，将传输信道进行编码处理，其中包括了码的流动量；R-S编码；卷积交织；字节到字符的映射；差分编码；基带成型滤波和QAM调制，相容与数字信号的传输过程中，各个信号之间的可以进行乱码的调解，利用分解把流码进行分开，可以有效预防各种信号之间的干扰。从高频载波形式上，MPEG-2与HFC在高频段进行网络传输时的模拟信号是相同的，采用混合传输，电缆传输、以及被光链路传输。数字电视技术方面SDL可以在调整的状态下进行传输，PDU，IP/IPX，ATM信元等都可以适用于复杂多变的歼敌数据传送过程，SDL不依靠SONET/SDH结构，在DWDM层的上面位置，兼容性能非常好。它使数据信号传送过程中更加的安全、可靠。SDL干扰频器所接收到的信号遭到损坏的可能性大大减少。它在数字电视信息中的传输过程中以其高质量的传输效果，占有非常重要的地位。

4.数字电视的环节组成4.1信源编码

它的主要功能作用是把图像以及声音转变成数字化，达到模拟信号转变数字信号的目的。

4.2复用

分复图像、视频以及各种数据合为一体的，以包为单位的数字信号源，再进行分割和区分，最后就组合而成了一套节目流或者多套节目流。

4.3信道编码与调制

信道适配其实就是信道编码。实现信道编码主要是依据各种数据流处理编码，为此达到减少错误。还可以将一些基带数据流存放于高频波段中，由此转变成频带信号。

4.4传输信道其中有HFC、卫星、数字干线、无线等。

4.5SDL技术

SDL在数字电视技术中的传输过程中不仅兼容性能比较好，而且在调整传送过程中，还可以有效克服复杂的数据，尤其是对PDU，IP/IPX。ATM信元等多数类型的效果非常明显。如果从本质上看待SDL技术，它是不受限于SONET/SDH结构的，通过自身就可以连接达到实现于DWDM层中，兼容性能非常好，可以保证数字信号在传输过程中更加地安全、可靠，与此同时还可以使数字电视中的数字流转化以及数据信息的安全性得以提升，主要是由于SDL干扰频器可以从很大程度中减少各种损坏。在进行数字信号的传输过程中SDL矩形高速流可以进行传输数据信息的叙述，SDL贞中的L1可以同步于传输中的各种性能，大大减少出错率。在进行传输过程中，一旦发生突发性事件可以有效被制止。

5.总结

新时期下数字电视技术是一种创新的电视传输技术，比之前的模拟电视技术多出了许多的传输信道的数据资源，使电视所接收到的传输画面更加清晰，数字电视技术可以利用数字机顶盒取得更多的数字电视节目。根据广电总局对数字电视未来的发展所提出的要求是：先进行布线，然后再通过卫星进行直播，然后再进行地面无线的“三步走”战略方针，我们未来2015年一年中，将完全由模拟信号过渡到数字信号。所以我们对数字信号电视技术还需要进一步的研究。

第五篇：数字电视在有线电视网络中的传输

数字电视在有线电视网络中的传输

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”。

数字电视，是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视。它具有许多优点，如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等，它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。

按信号传输方式分类：数字电视可以分为地面无线传输（地面数字电视）、卫星传输（卫星数字电视）、有线传输（有线数字电视）三类。

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。

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”。本文主要介绍利用有线电视网络传输数字电视。

一、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（AdvancedTelevisionSystemCommittee先进电视制式委员会）；欧洲的标准是DVB（DigitalVideoBroadcasting数字视频广播）；日本的标准是ISDB（IntegratedServicesDigitalBroadcasting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。

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／IECMPEG—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。

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MPEG—2传输流（TS）复用方式；系统采用公共的用于描述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。

DVB-C（ETS300429）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。

二、有线数字电视系统平台的结构

DVB—C（DigitalVideoBroadcast—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。

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。

（1）信号输入部分。数字有线电视前端的输入部分，接收来自不同网络的许多节目，如卫星、开路接收等各种接入方式，也有的是本地的模拟电视节目经编码压缩以及视频服务器形成的。所以信号输入端接收设备的种类要比输出端调制设备的种类多。而且，它们接收传输信号的格式和控制方式不相同,应将它们转换为统一的格式送入信号处理部分。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。（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。

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OpenCable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。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。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。

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。

（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。

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台输出的。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。

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服务器主要完成一些用户信息管理和计费工作，以及影视材料的管理工作和安全保密等，控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。

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。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。

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。

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。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。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收模拟电视转向交互式数字电视，使用户享受数字电视、数据广播等全方位的信息服务。

数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用功能，包括：（1）电子节目指南（EPG）：它为用户提供一种容易使用、界面友好、可以快速访问想看节目的方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有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、热门网站等各种信息。（3）软件在线升级：它可看成是数据广播的应用之一。数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新。（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。

有线电视数字机顶盒的技术含量非常高，它集中反映了多媒体、计算机、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术发展水平。目前数字机顶盒的关键技术主要有：

（1）嵌入式实时多任务操作系统。嵌入式实时操作系统是相对于桌面计算机操作系统而言的，它不装在硬盘中，系统结构紧湊，功能相对简单，资源开资较小，便于固化在存储器中。嵌入式操作系统的作用与PC机上的DOS和Windows相似，用户通过它进行人机对话，完成用户下达的指定。指定接收采用多种方式如：键盘、鼠标、语音、触摸屏、红外遥控器等。

（2）中间件。中间件（Mideleware）是一种将应用程序与低层的操作系统、硬件细节隔离开来的软件环境，它通常由各种虚拟机构成，如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机、MHEG-5虚拟机等。一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，可分为4层，从底层向上分别为：硬件、底层软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台；底层软件提供操作系统以及各种硬件驱动程序；应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用；中间件将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台。

（3）加解扰技术。加解扰技术用于对数字节目进行加密解密，其基本原理是采用加扰控制字加密传输的方法，用户端利用IC卡解密。在MPEG传输流中，与控制字传输相关的有2个数据流：授权控制信息（ECMs）和授权管理信息（EMMs）。由业务密钥（SK）加密处理后的控制字在ECMs中传送，其中包括节目来源、时间、内容分类和节目价格等节目信息。对控制字加密的业务密钥在授权管理信息中传送，并且业务密钥在传送前要经过用户个人分配密钥（PDK）的加密处理。EMMs中还包括地址、用户授权信息，如用户可以看的节目或时间段，用户付的收视费等。同密技术是将2家或2家以上的条件接收（CA）系统应用于同一网络平台之中，多密技术要求机顶盒采用CI技术，实现同一机顶盒可接收不同CA系统加密节目。从用户角度来讲，不会因购买一家CA的机顶盒而受到限制，用户还有选择其CA服务的可能性。

三、有线数字电视内容的建设

数字电视作为广播电视行业的一项新服务项目，已成为拓展有线电视业务的一个主要新经济增长点，它将对全面推动广播电视产业的迅速发展起到举足轻重的关键作用。

美国传媒大王默多克曾说：“宽带的核心是内容”，对于数字电视来说，发展市场的重点同样是“内容为王”，发展有线数字电视必须高度重视内容建设。

数字电视内容建设涉及的节目信息种类非常广泛，除了常规的各种卫星数字电视节目外，还有音视频点播（AOD/VOD）、数据广播、电子商务、各类信息速递及可以满足受众对新闻、文化、经济、娱乐、教育、咨询、体育、旅游、购物等各种个性化需求的视音频节目内容。

面对异常激烈的市场竞争，我们在完善数字电视内容建设方面应采取的有效措施是：

（1）建立有一定规模的点播节目平台。对数字电视的点播节目来说，它是互动电视最完美的应用之一，它的优点在于既有传统电视收看的客观实效性，又有影碟录像等音像观赏的自主随意性，节目点播还兼有网上冲浪的海量性。所以，必须充分发挥广播电视系统的节目资源优势，建立一个有一定规模的点播节目平台。

（2）设立适合数字电视平台和宽带上网平台的宽带视频内容服务网站。互联网技术的迅猛发展给广大网民畅游网海提供了十分便利的信息渠道，由于用户上网的主要目的是获取信息、休闲娱乐、对外通讯联络、网上购物及其他相关商务活动的需要，传统网站的文字、图片信息已不能满足人们越来越多样化的上网品味，为此，广电系统应充分发挥节目上具有制播经营权，技术上具有宽带视讯网的多媒体资源优势，率先在有线数字电视网上设立宽带视频网站。内容应突出视频新闻搜索，可以将中央电视台、全国省级及主要地级市电视台新闻和少量国外新闻及娱乐新闻等每天都汇总分类供用户搜索浏览，同时还可以整合各种视频网络节目，把现有的各种电视节目进行网络转播，对各种活动、演出现场实施网络转播，将网络娱乐节目以现场互动的方式实现网上直播，切实达到网站内容视频化，从而为有线数字电视的内容建设增加新的亮点。

（3）发展数据广播。数据广播是网络技术飞速发展的一个特定产物，它以传输速度快（速率是一般电话双绞线的50倍），信息内容含量大，收看方式简单、网络技术结构要求低、接入方便、覆盖面广、消费不高且用户易于接受等特点已得到社会的广泛认同，正逐步成为一种新的广播电视文化传媒。作为有线数字电视内容建设的主要项目之一，数据广播可用一个中心平台以广播的方式向各联网分前端并对用户提供各种信息服务，主要内容有金融证券、远程教育、影视娱乐、游戏、体育、新闻、电子报刊、热门网络等。我们可以将数据广播的业务平台信息进行分门别类的优化组合，根据当地有线数字电视内容建设的需求，设置出适合广大用户专业化、个性化信息服务的电子节目指南，为有线数字电视的数据广播信息服务创造更广阔的空间，不断推进有线数字电视业务的更大发展。

四、有线数字电视的优点 有线数字电视具有如下优点：

（1）提高了电视节目的质量。数字化以后的电视信号传输，噪声没有积累，各用户的信号质量一样，提高了传输质量。我国目前有16省市和中央电视台都用了数字卫星电视节目，DVD（数字视盘）也已经上市。采用MPEG－2视频编码标准，视频比特率为4～5Mb/s，利用这些数字信号源，使用数字CATV（有线电视）传输到用户，图像尺寸（取样数×扫描行）704（720）×576（480），可将显示清晰度提到480线，主观评价约4.3分。与模拟的3分左右相比，图像等级提高1级。还可以传送高清晰度电视节目。

（2）增加了电视节目的数量。我国电视的模拟制式为PALD/K，频道带宽是8MHz。CATV采用数字调制方式为64QAM，1个8MHz模拟频道可以传8～10套数字电视节目。200MHz带宽内可以传200～250套节目。国外有的推荐用550～750MHz频段，国内某些有线电视台已由模拟频道占用，也可使用250～450MHz的增补频段。这样在CATV系统中就可以开展VOD（视频点播）、HDTV（高清晰度电视）及其它多媒体信息业务。

（3）能提供多功能业务。随着CATV的数字化，以往用模拟方式无法提供的电视业务都将成为可能，可以实现数字业务、交互式电视业务等新型服务方式，如提供电话、计算机浏览等业务，也可提供电视购物、电子银行、远程教育、VOD等新式有条件接收的交互式业务。用户从单纯的收视者变为积极的参与者。

国家广电总局当前的基本策略是：“要加大数字有线电视标准宣传贯彻力度，推进有线数字化进程”。也就是说，我国的数字电视应用将首先从有线电视数字化着手，有线网将成为我国发展数字电视的重要基础。数字电视的发展可以给有线电视网络带来很多的新业务。我们应抓住机遇，利用有线电视网络，构建有线数字电视多业务系统。使用数字传输技术(如DVB-C)，完成有线电视网络从模拟到数字的升级改造，不仅保留了模拟有线电视网的基本属性和业务，还可拓宽数字化业务和应用的范围，使数字有线电视网络商业价值更加凸现，应用前景更加广阔。