有线数字电视机顶盒简析

第一篇：有线数字电视机顶盒简析

有线数字电视机顶盒简析

摘要：数字电视机顶盒在我国得到很大的发展，集电脑、电视和电信技术于一体，具有很大的发展前景。本文对数字电视机顶盒进行分类，分析有线数字电视机顶盒其工作原理，阐述了其核心关键技术，并对其与发展趋势进行了探讨。

关键词：数字电视；机顶盒；核心技术；发展

如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。电视数字化是电视发展史上又一次重大的技术革命。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”。

一、机顶盒的基本概念

机顶盒（STB，Set Top Box）的概念是比较广泛的，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒。从基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解扰器，到将电话线与电视机联系在一起的“上网机顶盒”、数字卫星的综合接收解码器（IRD，Integrated ReceiveDecoder）、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。从狭义上说，我们可以将模拟设备排除在外，按主要功能将机顶盒分为上网机顶盒、数字卫星综合接收解码器、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒。这些设备由于具有很好的网络功能，因此也成为信息家电的代表。一般把数字电视机顶盒分为以下三种类型：卫星数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒、有线数字电视机顶盒。

1）卫星直播数字电视机顶盒。卫星数字广播节目就是通过这一类来接收。当然，同时也支持数据广播、图文电视等应用。这一类主要是通过处理数字信号，然后送出模拟音频信号和视频信号到模拟电视机AV输入端。它的不足之处在于，由于它的传输平台是卫星信道，支持交互式应用比较困难。

2）地面数字机顶盒。地面数字机顶盒的传输介质是地面广播信道。编码正交频分复用(CODFM)是地面数字电视机顶盒的关键技术，该技术首先将串行数据流进行划分，划分后变成多个比特的码元，而由于每个码元可有数千比特，这些比特可以调制被置于一个频段内间隔很小的数千个相互正交的载波。这样一来，通过设置这些载波的保护间隔和边带能量的位置，可使某一特定载波在邻近频道上的能量为零，从而提供较好的邻频抑制能力，有效地解决地面数字电视广播中所存在的多径接收、邻频干扰等问题。

3）有线数字电视机顶盒。有线数字电视机顶盒的信号传输介质是有线电视广播所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。随着电缆调制解调器技术发展和有线电视网络较好的传输质量，使各种交互式应用可通该类机顶盒来实现，因而成为了我国应用趋势最好的一种。该类机顶盒的应用广泛，如可以支持数字电视广播接收、电子节目指南、准视频点播、按次付费观看、软件在线升级、数据广播电子邮件等几乎所有的广播和交互式多媒体应用。

二、有线数字机顶盒的功能

1）电子节目指南

电子节目指南给用户提供一个容易使用的、界面友好的、可以快速访问想看节目的一种方式，用户还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节目。同时，EPG可提供分类功能，可以帮助用户浏览和选择各种类型的节目。

2）准视频点播

也称为增强/先进的PPV，是一个特殊的广播应用。NVOD用户和服务提供者之间没有真正的交互，服务提供者将节目的标题广播下来，用户仅仅选择可给他提供最先开始的频道。该机制是由EPG来支持的。NVOD的功能包括：

预览：在用户购买前，对想购买的节目进行预览；

选择：在EPG中选择一个已购买的节目；

暂停：停止播放该节目；

恢复：在暂停后恢复观看该节目；

快进/快退：对该节目实现快进/快退操作。

3）数据广播

DVB定义了四种数据广播方式：数据管道（data pipe），数据流（data stream），多协议封装（MultipleProtocol Encapsulation）和Data/Object Carousel。在数据管道方式中，数据直接在MPEG传送流的净荷中传送。可以使用该方式在符合DVB标准的广播网络中进行简单的、异步的、端到端的数据传输业务。据流方式可以在数字电视广播系统中实现面向流的、端到端的数据传输。

数据流可以是异步的、同步的、或同步化（synchronized）的数据传输。异步数据流是不需要定时的数据流（例如RS232数据）；同步数据流是对定时有要求的数据流，这里定时要求的含义是接收端可以再生发送端的数据和时钟，重新构造出同步数据流（如E1、T1）；同步化的数据流也是有定时要求的数据流，这里定时要求的含义是数据流中的数据可以与其他数据流中的数据同步播放（如视频和音频）。数据流中的数据，在MPEG-2系统的PES中传送。多协议封装对需要在数字电视广播系统中传送符合通信协议的数据报（DATAGRAM）的数据业务提供了技术支持。利用这种数据广播方式，可以在有线电视系统中实现高速INTERNET数据接入。要传送的数据报被封装在DSM-CC段中。

数据/对象轮流传送（Data/Object Carousel）可以支持需要周期性地传送数据模块（Modules）的各种应用。数据模块的大小是已知的，数据模块可以被更新、被加入、被移去。多个模块可以被组成一个组（Group），多个组还可以组成超组（SuperGroup）。DataCarousel所广播的数据在DSM-CC Data Carousel中传输。EN101 192定义了附加的结构和描述符（Descriptor）。Object Carousel是为了在支持DSM-CC U-U对象的周期性广播。DVB的数据广播规范具有很强的数据业务支持能力，机顶盒实现对上述数据广播业务的支持后，其作用类似一个在用户家中的数据通信网关。机顶盒本身可以不对接收数据的有效负载进行处理，只是通过解复用实现数据分流，将相应的数据送给处理终端。

4）软件在线升级

软件在线升级是数据广播（DataCarousel）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。

5）Internet接入和电子邮件

有线电视数字机顶盒可以通过内置的电缆调制解调器方便地实现Internet接入功能，并可以提供以太网接口，用来连接PC。使用电缆调制解调器的速度与电话调制解调器相比，提高了100倍，最高可达到10Mbps，非常具有竞争力。目前市场上最为火爆的电缆调制解调器是MCNS定义的DOCSIS标准。

6）IP电话

通过电缆调制解调器，还可以实现IP电话功能。用户在使用该功能时，只需将普通电话与机顶盒的RJ11接口相连即可。电缆调制解调器可以保证传输语

音时的服务质量（QoS）。

7）视频点播

为每个用户提供视频点播功能，让用户能在他所希望的时间和地点看他想看的节目，是服务提供商的终极目标。有线电视数字机顶盒利用交互式的数据信道和广播信道，为实现该功能提供理想的技术基础。广东环网宽带数字技术产业开发有限公司在最新推出的MJH30-50全功能数字机顶盒中已经实现了该功能，并能实现快进、快退、暂停、恢复等VCR操作。当然，该应用需要相应前端设备的支持，目前，广东有线电视台已使用该机顶盒和美国SeaChange公司的视频服务器，实现了商业运营。

三、有线数字电视机顶盒原理分析

数字电视机顶盒的主要工作原理是通过天线或其他介质接收各种数据信息，然后通过解调、解复用、解码和音视频编码，在模拟电视机上观看数字电视节目和各种数据信息。机顶盒由调谐器、QAM解调器、解复用器、MPEG-2解码器、PAL视频编码器等组成。

调谐器接收来自有线电视网的射频信号并变频为中频信号, 然后进行Ａ／Ｄ转换为数字信号，经QAM解调器解调,输出包含音、视频和其他数据信息的传送流,传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。解复用模块接收M P E G 传输流，从中分离出一个节目的PES 数据，包括视频PES、音频PES 以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎，可在传输流层和P E S 层对加扰的数据进行解扰，其输出是已解扰的PES。视频PES 送入视频解码模块，取出MPEG 视频数据，并对MPEG 视频数据进行解码，然后输出到PAL / NTSC 编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES 送入音频解码模块，取出MPEG 音频数据，并对MPEG 音频数据进行解码，输出PCM 音频数据到PCM 解码器，P C M 解码器输出立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。这样还原出来的模拟音、视频信号就可以在常规彩色电视机上显示高质量图像和伴音

四、机顶盒的发展

随着各地有线数字电视的试播，数字电视机顶盒的推广与几年前相比已有长足的进步，但是数字机顶盒在国内还没有得到广泛的应用，这主要有几个原因：一是数字机顶盒的技术含量较高，真正的产品并不是很多，许多厂商的VOD(视

频点播)事实上大多处于概念阶段。需要高的技术水平，限制了部分厂商的进入该领域，从而影响了数字机顶盒的发展。二是用户需求影响。从市场营销学原理来看，需求才是产品发展的最主要动力。因此，只有用户对数字电视业务的需求才会引起对数字机顶盒的需求。在我国现阶段，大部分地区经济还不发达，总体消费水平不高。而且，还有一部分的用户对数字电视的认知不够,了解不多，这些因素都制约对数字电视以至对数字有线机顶盒的需求,进而直接影响了数字电视业务的进程。三是服务水平不高。如VOD业务推广应用的一大难点就是节目源的开放以及片源、版权。国家有线电视主干网的建立、专业供片商的出现可在一定程度上缓解这一难题。许多厂家纷纷开发基于宾馆、酒店、小区的VOD系统，也是为了避开这一难题。四是受机顶盒的价格影响。用户购买机顶盒,不是对机顶盒本身有需求,最终目的是通过机顶盒收看数字电视节目。目前机顶盒的售价比较高,超出了现阶段大多数用户的经济承受能力。若要启动用户的需求,降低机顶盒价格也是一个必要的环节和方式。

因此，要加快数字机顶盒的发展，必须采取有力的措施，主要有：一是加大技术发展, 减少成本。由于我国在标准制定以及中间件等关键部分的研发上滞后,发展不快，并为此支付昂贵的专利费用, 影响产品成本的降低和市场的发展。二是走产业化节目经营之路。节目源的专业化、多样化、个性化是满足多层次用户群需求的发展趋势。应以产业化发展的思路, 建立一套有利于专业频道发展的利益分配与节目管理方案, 进行统一的节目经营管理, 发挥中央台和省台的人才和节目制作优势, 开辟丰富多彩、各具特色的专业节目。三是着眼未来。目前数字机顶盒产品大致可分为基本(普通)型、增强型和网络型。普通型随着技术的升级、功能的完善, 必将发展成含有中间件和双向功能模块的增强型和网络型。因此，产品要具有良好的拓展性,在选用数字机顶盒产品时应考虑预留下一代产品所需的基本功能接口和空间, 当产品升级时, 只需加入相应的功能模块即可。

随着数字机顶盒标准的完善、成本的降低和用户消费观念的改变，同时数字电视节目源迅速向多样化、个性化、专业化发展，会不断地满足各个阶层、各个行业用户的多样化需求，数字机顶盒必将同移动电话一样，得到广大用户的认可和接受，市场将不断扩大。

第二篇：有线数字电视机顶盒的使用

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机顶盒的使用

一、机顶盒的连接

1、与用户盒连接

2、与电视机连接

将随机配置的视音频线一端插入到机顶盒AV输出接口，另一端插入到电视机“红、白、黄”三色音视频输入接口，电视机如有多组音视频输入接口可任选一组。若您的电视机支

持HDMI高清输入，请使用HDMI线，连接机顶盒的HDMI输出接口与电视机的HDMI输入接口。

机顶盒与电视机的连接示意图如下：

注：①标清电视机可采用随机配置的AV视音频线与机顶盒相连。

②高清电视机可采用AV视音频线或HDMI线与机顶盒相连，建议采用HDMI线连接方式

（此种连接方式可保证高清节目信号传输质量）。

3、双向网络连接

广电“一线通”用户或广电、联通、电信、移动宽带用户在使用机顶 盒双向或互联网功能时，由于线路入户方式及接入设备不同，机顶盒连接 与网络设置也会不同，下面将结合不同用户的业务开通方式分别加以介 绍。

无宽带网络用户，是指家庭中没有接入广电“一线通”和广电、联 通、电信、移动宽带网的用户。

广电“一线通”用户，是指家庭中接入广电“一线通”设备的用户。

广电宽带用户，是指家庭中接入广电宽带网的用户。

其他宽带用户，是指家庭中接入联通、电信、移动宽带网的用户。⑴无宽带网络用户开通广电宽带上网及互动电视业务

可到邻近的广电营业厅办理宽带上网及互动电视业务。网络接入 分为宽带或广电“一线通”两种接入方式，根据用户现场网络情况确定方 式之一。①宽带方式

宽带方式是使用网线入户的接入方式。为了使用一根入户网线能够保 证同时接入机顶盒和计算机，需增加交换机或路由器等设备，交换机与机 顶盒、计算机连接方式如下图所示：

机顶盒网络设置步骤如下：

ⅰ在机顶盒主菜单界面上操作机顶盒遥控器上下左右键移到【自助服 务】→【系统设置】→【网络设置】。

ⅱ按遥控器右键移动至【TCP/IP模式】，继续按遥控器右键切换为 【PPPOE模式】，按遥控器上下键将焦点框移动至【自动拨号】，并按确 认键。图片显示如下：

注：如采用路由器连接方式请参照路由器使用说明书。

②广电“一线通”方式

广电“一线通”方式是使用广电安装的广电“一线通”设备通过 有线电视同轴电缆进行信号传输的终端接入方式。广电“一线通”设备与 机顶盒、计算机连接方式如下图所示：

机顶盒网络设置步骤同上。

⑵无宽带网络用户开通互动电视业务

可到邻近的广电营业厅办理互动电视业务。网络接入分为宽带或 广电“一线通”两种接入方式，根据用户现场网络情况确定方式之一。

①宽带方式

使用一根入户网线只连接机顶盒，连接方式如下图所示：

机顶盒网络设置同手册第59页设置步骤。

②广电“一线通”方式 连接方式如下图所示：

机顶盒网络设置同手册第59页设置步骤。

⑶广电宽带用户开通互动电视业务

可到邻近的广电营业厅或进入机顶盒支持的“在线营业厅”办理互动 电视业务，网络接入为宽带接入方式。

进入在线营业厅申请开通互动电视业务，具体操作流程如下： ①机顶盒进行网络连接与设置

ⅰ机顶盒与入户宽带网线相连，连接示意图同用户手册第60页宽带方式。

ⅱ在机顶盒主菜单界面上操作机顶盒遥控器上下左右键移到【自助服务】 →【系统设置】→【网络设置】。

ⅲ按遥控器右键移到【TCP/IP模式】，继续按遥控器右键切换为【PPPOE 模式】，按遥控器上下键将焦点框移到【手动拨号】，并按确认键。

ⅳ按遥控器上下键将焦点框移到【上网账号】，当焦点框变为绿色时，页 面弹出小键盘，如下图所示：

ⅴ输入用户广电宽带上网的账号和密码，按遥控器上下左右键单个选 取，并显示在小键盘的输入栏。账号输入完毕后，将焦点框移到小键盘 【确定输入】，按遥控器确认键，完成输入。密码同样按以上方法输入。设置完毕后如下图所示：

②登录在线营业厅

在机顶盒主界面上操作机顶盒遥控器上下左右键移到【自助服务】→【在线营业厅】。③完成互动业务注册

具体内容见用户手册第87页互动业务注册操作，完成互动业务注册后就可以进行各类节目的点 播。

注：①广电宽带用户为保证能够同时接入机顶盒和计算机，需增加交换机或路由器等设备，连接示

意图同用户手册第58页宽带方式。机顶盒网络设置须由【手动拨号】改为【自动拨号】，具体操作

同用户手册第59页机顶盒网络设置步骤。

②只开通宽带上网业务的广电“一线通”用户若需开通互动电视业务，可参考以上操作步骤。

⑷其它宽带用户开通互动电视业务

可到邻近的广电营业厅或进入机顶盒支持的在线营业厅办理互动电视业务。网络接入分为

ADSL拨号和宽带两种接入方式。进入在线营业厅申请开通互动电视业务，具体操作流程如下（以ADSL拨号接入方式为例）：

①机顶盒进行网络连接与设置

ⅰ机顶盒与ADSL拨号设备相连，连接方式如下图所示：

ⅱ在机顶盒主界面上操作机顶盒遥控器上下左右键移到【自助服务】→【系统设置】→【网络 设置】。

ⅲ按遥控器右键移到【TCP/IP模式】，继续按遥控器右键切换为【PPPOE模式】，按遥控器上下

键将焦点框移到【手动拨号】，并按确认键。

ⅳ按遥控器上下键将焦点框移到【上网账号】，当焦点框变为绿色时，页面弹出小键盘。

ⅴ输入用户宽带上网的账号和密码，按遥控器上下左右键单个选取，并显示在小键盘的输入栏。

账号输入完毕后，将焦点框移到小键盘【确定输入】，按遥控器确认键，完成输入。密码同样按以 上方法输入。②登录在线营业厅

在机顶盒主界面上操作机顶盒遥控器上下左右键移到【自助服务】→【在线营业厅】。

③完成互动业务注册

具体内容见用户手册第87页互动业务注册操作，完成互动业务注册后就 可以进行各类节目的点播。

注：使用ADSL拨号方式接入的其它宽带用户为保证能够同时接入机顶盒和计 算机，需增加支持PPPOE认证方式的宽带路由器，具体连接方式如下图所示：

路由器使用宽带上网账号进行认证，具体配置可参考出厂说明书。采 用动态分配或手动指定方式给机顶盒和计算机分配地址。

如采用动态分配地址，机顶盒设置如下：在机顶盒主界面上操作机顶 盒遥控器上下左右键移到【自助服务】→【系统设置】→【网络设置】，按遥控器右键将焦点框移到【TCP/IP模式】，按遥控器上下键将焦点框移 到【自动获取IP】和【自动获取DNS】项，按确认键，如下图所示：

如采用手动分配地址，机顶盒设置如下：在机顶盒主界面上操作机顶盒遥控器上下左右键移到 【自助服务】→【系统设置】→【网络设置】，按遥控器右键将焦点框移到【TCP/IP模式】，按遥

控器上下左右键继续移到【IP地址】项，当焦点框变为绿色时根据所要设定的ip地址按遥控器的数

字键进行输入。【子网掩码】、【网关地址】、【首选DNS服务器】、【备用DNS服务器】均按以上

方式输入。各项输入完毕后，将焦点框移至【确认】，按遥控器确认键。如下图所示：

注：为保证互动业务影片的点播质量，建议宽带网络接入带宽不低于2M。

二、开机

1、插入机顶盒智能卡

机顶盒放置在适当位置，将智能卡

图文面向上，芯片面向下，沿箭头指示方向插入智能卡插槽。

2、接通机顶盒及电视机电源

⑴接通机顶盒电源

①机顶盒电源适配器的参数为：INPUT 100-240V 50/60Hz 0.5A ,请在上电前确认您所使用的

电力环境符合上述要求。

②机顶盒加电后按电源开关，前面板的电源指示灯亮起红色，表明机顶盒已经接通交流电源。⑵接通电视机电源

①确认电视机的电源线已经正确连接。

②将电视机切换到视频状态。使用AV线连接时将电视机切换到AV模式，使用HDMI线连接时将电

视机切换到HDMI模式，能够看到机顶盒开机画面。

【友情提示】

■ 在进行连接前，请确认机顶盒、电视机等设备电源处于关闭状态。■ 如需拔插线缆，请断开机顶盒、电视机的电源。

第三篇：有线数字电视

有线数字电视使用常识问答

现在，越来越多的市民收看上了有线数字电视，感受到了数字电视节目带来的精彩与欢乐。但与此同时，广大观众朋友在收看数字电视节目过程中，遇到了不少常识性问题，对收视节目造成了不必要的麻烦。为此，我们汇总了有线数字电视使用常识知识，特在本报上向观众朋友们对以一问一答的方式作以介绍，希望对您有所帮助！

1、问：数字电视节目个别频道出现马赛克现象是怎么回事？

答：这是由于电视信号接收不良造成的。主要有以下几种原因：一是，数字电视传输平台信号接收不良。二是，用户自行改造家庭内部有线电视线路时，接线不规范，使用不合格器材，电缆采用直接对接而不使用连接器，接头氧化造成接触不良。三是，网络传输中有故障。遇到这样的现象，用户首先要将家庭内部的线路整理一下，电缆不能有接头，检查插头是否接触良好，查看模拟电视信号是否正常。当您把线路、连接头、每个插座都检查完毕，还是有马赛克或者节目仍然接收不全，您可以通过服务热线与广播电视台网络信息中心联系，服务电话：8782456。

2、问：数字电视在收看时，有时会出现任何按键都不起作用的情况，这是什么原因？

答：这是一种“死机”现象。数字电视机顶盒是一个集软、硬结合的高科技电子产品，它设计合理、运行稳定，一般不会出现“死机”现象。但对于意外操作和前端机房程序发送等因素，个别时候也有可能出现。恢复的方法很简单：只要把机顶盒的主电源短时间内切断，重新连接后，开机就可以了。

3、数字电视机顶盒的音量如何控制？个别频道没有声音如何处理？

答：数字电视机顶盒带有音量调整功能。用户可以通过机顶盒遥控器上【音量+、音量-】来调整音量的大小，但其调整范围较小。因此，在收看数字电视节目时，先利用电视机遥控器将电视机音量调整到适当大小，再配合机顶盒遥控器进行调整，效果更佳。由于数字电视传送的节目类型较多、各类节目对音量的调制程度有所不同，换台时会出现各台音量大小不一致，用户可以利用机顶盒音量控制进行设定。机顶盒具有音量记忆功能，使下次调整时不再出现各类节目音量相差较大的现象。

数字电视音频为立体声传输，由于节目源的限制，部分节目只能传送单声道。当遇到个别频道没有声音时用户可以利用机顶盒遥控器上左下方的【蓝色按键】，切换一下声道，配合音量调整，即可解决。

4、问：机顶盒不用时电源是否需要关闭？

答：一般情况下不需要关闭，使机顶盒处于待机状态就可以了。但是在雷雨天气或者您长期不用时，最好把机顶盒电源开关（位于机顶盒后方）关掉。

5、问：在收看信息类节目时，如何快速的切换到收看电视节目状态？

答：在收看信息类节目时，按【主服务】键，选择“数字电视”便可以快速的切换到收看数字电视节目状态。

6、问：机顶盒遥控器上【 后退 】键与【 退出 】键的区别是什么？

答：【 后退 】键用于返回上一页，【 退出 】键用于返回首页。

7、问：【主服务】菜单中“个人收藏”功能如何操作？

答：第一步、点击遥控器上的【主服务】键，电视画面上出现数字电视的主服务菜单；第二步、选择“个人收藏”，按【确定】键进入后，电视画面上出现喜爱频道设置的菜单。

第三步、进入这一层中，数字电视一共设置了二个喜爱频道。就以“电视喜爱频道一”为例，选择好后，按【确定】键进入。

第四步、进入喜爱频道后，您会看到此时的电视画面分为左右两个部分：

左边的一栏为可供选择的电视频道，右边的一栏为待选择的喜爱频道。按【上】【下】键选择自己喜爱的频道，按【确定】键进行选择，这时候右边的一栏就会出现您选择好的频道。

设置好喜爱频道后，按【退出】键正常收看。如果要使用喜爱频道功能，可以连续按两次遥控器左下方的【 绿色 】键，就可以收看到你选择的喜爱频道了。它的优点在于方便快捷的选择自己喜爱的频道。

8、问：机顶盒背面的S-端子如何使用？

答：。S-端口是一种音/视频信号联接方式。较高档次的电视机，大多数都带有S-端子输入，用户可以自备连线联接，图像清晰度要高于普通联接方式。

9、问：机顶盒待机时显示的时间是否可调？

答：时间显示不能调整，本显示为数字电视时间信号传送，精确度很高。

10、问：机顶盒上的IC智能卡应如何插入？

答：机顶盒上的IC智能卡一般不需要拔下，插入时IC卡的金属接点（片）应朝下、朝里侧插入。（注意：在开机状态下，一般不要拔、插卡，以免损坏机、卡）

11、问：看电视时，拔出IC智能卡是否可以节省收视费？

答：不能，IC智能卡只是配合机顶盒对用户收看节目授权使用的。

12、问：能否用电脑显示器收看数子电视节目？

答：不能，目前所使用的机顶盒还没有电脑显示器接口。

13、问：一台机顶盒可否多台电视机同时使用？

答：机顶盒有两路音/视频信号输出，由于输出内容相同，多台联接无实际意义。

14、问：在什么情况下，需要进行节目搜索？

答：如果您在正常收看有线数字电视节目时，遇电视台进行节目调整，或突然有一个或者几个频道接受不到信号了，电视画面出现黑屏或画面出现对话框，不能自动消失。在这种情况下需要进行节目搜索，才能使这些频道恢复正常。

15、问：如何进行节目搜索？

答：按下机顶盒【主菜单】按钮：电视屏幕会显示请输入密码对话框，在密码输入栏里输入原始密码1234，电视画面会自动进入设置菜单，打开【设置系统配置】，会出现一个对话框，进入【搜索节目】，按【OK】键就可以进行节目搜索了。

16、问：菜单中的密码是否可以重新设置？

答：菜单密码是1234。这个密码用户也可以自行重新设定。我们建议广大数字电视用户：最好不要自行更改，如果确实需要更改，请您记住修改后的密码。

17、问：级别控制的功能是什么？

答：级别控制也称作父母控制，如果不加任何控制请选择“关”，若选择“开”，则可禁止儿童收看不适宜的节目（在级别选择中输入年龄界限，系统会自动识别节目类型，对不适观看的节目会自动屏蔽，目前节目尚未加以级别控制码）。

18、问：如何设置系统配置？

答：该项子菜单的所有设置，在您购买机顶盒前，已由专业技术人员设定好了。因此，我们建议：用户最好不要随意调整，如果需要调整，请事先向广播电视台网络信息中心技术人员咨询，咨询电话：2202602。

19、问：用户参数选择如何调整？

答：用户参数选择包含三项内容，下面逐一作以介绍：

电视参数选择：用来调整电视屏幕显示方式。屏幕格式有4 ：3和16 ：9两种方式，可根据显示设备和节目性质进行选定。视频输出有 S-Video和A/V2两种类型，用户可以通过【音量-音量+】，既左、右键来相互选择，选择确定后，电视画面会根据选择自动调整。制式为PAL，固定不可调整。

显示设置：菜单透明度的可调范围为30％――80％，百分比越高菜单越透明；信息条显示时间可调范围为3――15秒，时间越长信息条在电视画面上滞留的时间越长。用户可以通过【音量-音量+】，既左、右键根据自己的喜好来加以调整。

语音设置:含有中/英文两种，对比度、亮度、饱和度，均可以通过【音量-音量+】，既左、右键调整至理想状态。

20、问：如何使用“设置系统配置”中的“信号检测”、“恢复成出厂设置”？

答：“设置系统配置”中的“信号检测”是用来显示用户家中有线电视线路质量的技术标准，包含三项性能指标：信号电平、信噪比和信号质量，一般情况下，信号电平应大于50％，信噪比应大于40％，信号质量为中

级以上，数字电视节目即可正常接收。“恢复成出厂设置”是专供技术人员用来进行系统调整用的，用户不要随意操作或予以改动。

21、问：【菜单】栏中“信息显示”的内容是什么？

答：按下菜单后，输入密码1234，进入“信息显示”对话框，该栏目主要用来查看本机顶盒使用情况的相关信息，对话框中包含四项内容：

授权记录：显示该机顶盒的授权信息。类别、授权码为该机顶盒的特定代码；开始时间、结束时间为该机顶盒收看数字电视的授权时限（或称缴费时限，超出时限范围，有可能部分数字电视节目不能进行收视，用户应立即到电视台网络中心办理缴费手续）。

版本信息：提供该机顶盒所使用软件版本相关信息，是供专业人员在维护时查看的相关指标。

智能卡信息 ：用来查看本机顶盒、智能卡的相关信息。（只有带卡的数字电视用户能查看到相关信息，没有智能卡的用户该项内容没有显示）

智能卡配对：用于机顶盒与智能卡的配对操作。

22、问：【菜单】中“系统信息”的作用是什么？

答：按下菜单后，输入密码1234，进入系统信息后，电视屏幕会显示机顶盒使用的硬件、软件及中间件的相关信息。这部分信息介绍本机顶盒所使用的相关技术标准，供专业技术人员作维护参考。

23、问：如何应用【菜单】中的“系统更新”功能？

答：在收看节目时，如果前端系统对机顶盒程序进行版本更新，同时您的机顶盒程序版本低于升级程序的版本，则会出现提示信息让您确认是否升级。您可以按【 OK 】键选择进行升级或按【 退出 】键选择不升级。

注：用户如果收到系统更新提示信息，并且您选择了进行升级，即可进行升级操作。当您在系统升级过程中发现升级错误提示或升级不成功，请先检查信号线是否连接正常，然后关断电源重新启动机顶盒，进行再次升级。若仍不成功，则待出现“下载中”提示信息后再关机，连续操作5次后，机顶盒会重新回到上次的运行程序。如仍有问题，请与网络信息中心联系，联系电话：XXXXXXX

第四篇：有线数字电视网络管理软件及机顶盒故障的综合研究

有线数字电视网络管理软件及机顶盒故障的综合研究

[摘 要]本文从有线数字电视机顶盒的关键技术综述入手，对有线数字电视机顶盒的常见故障问题进行了分析，并提出了基于有线数字电视网络管理软件的机顶盒故障防治措施。

[关键词]有线数字电视；机顶盒；故障

中图分类号：TH890 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）22-0055-01

一、有线数字电视机顶盒的关键技术综述

机顶盒是有线数字电视网络当中的用户终端设备，它的主要作用是接收由有线电视台发出的节目信号。其主要是由以下几个部分组成：高频头、解码器、信道解调器、视频编码器、信源解复用器、CPU、外部接口、音频D/A、接收模块等等。机顶盒内的高频头负责接收来自于有线电视网发送出来的射频信号，经由解调器解调之后输出包括声音、视频以及其它数据在内的TS（传送流），而信源解复用器主要负责对不同的节目进行区分，并从中提取出相应的音视频流以及数据流，随后传给解码器，完成数字信息的还原，这样用户便可以收看相应的电视节目。当视频信号经过视频解码器进行解码处理之后，便会输出给编码器，编译成为模拟电视信号，在由输出电路输出。而音频则是经由音频解码器进行解码，并将PCM音频数据输出给D/A转换器，转换成立体声模拟音频信号，再经由音频输出电路输出，这就是数字机顶盒的基本工作原理，与该原理相关的主要技术有以下几种：其一，下行数据解调以及信道解码技术。通常情况下，经过压缩处理之后的数据信息时无法直接在信道上进行传输的，想要使这部分数据在经由信道传输出去就必须对其进行信道编码和调制解调，此时一般会采用QAM的调制方式或是RS纠错编码；其二，上行数据的调制编码。基于交互式的应用当中，电话线、以太网、有线网络是传送上行数据信息作为常用的三种方式。与下行数据信息相比，上行数据要少很多，所以对下行数据信息的调制可以采用QPSK和16QAM的方式进行；其三，复用与解压缩技术。在有线数字电视网络当中，MPEG-2视频压缩标准获得了广泛应用，其能够满足各种清晰度图像的质量要求；其四，中间件技术。所谓的中间件具体是指有线数字电视系统与用户终端机顶盒之间的设备，它主要是由Java虚拟机、网络浏览器以及多媒体模块等组成。

二、有线数字电视机顶盒的常见故障问题分析

（一）信号接收异常

有线数字电视的正常数据信号显示的波形通常是平滑、完整的，如果存在陷波点，那么只能接收到平坦部分的数据，也就是该段的数字电视节目。而对于陷波点位置的数据是完全接收不到的，从而导致用户不能正常接收某一频点上的数字电视节目。造成这种故障的原因主要包括以下四个方面：一是用户线和机顶盒盒本身质量问题；二是分支分配器输入输出口接反；三是电缆质量不合格，在某一频点上的衰减过大；四是有供电器的网络中多余的供电输出口没有加上假负载。

（二）图像异常

数字电视的图像显示异常，主要包括以下两种情况：一是数字电视没有任何图像显示。造成这种故障的原因可能为电平过低导致解码异常、分值分配器接反、放大器输出信息过低、线路网络故障、用户误操作、机顶盒智能卡插反、智能卡失效等原因中的一种；二是数字电视图像没有色彩。造成这种故障的原因可能为电视机视频输入接线没有对应机顶盒的视频输出口，也可能为电视制式问题或电视机本身问题。

（三）收看过程中异常

当用户正在收看电视节目的过程中，节目突然消失，屏幕出现黑屏现象。这种故障现象非常普遍，并且出现的次数也相对较多，通常情况下，导致此类故障问题的原因有以下几个方面：有线数字电视网络的前端CA出现问题；机顶盒自身发生故障；智能IC卡出现问题等等。

（四）其它故障

除以上三种最为常见的故障之外，还有一些其它的故障，如出现节目未授权提示；声音与视频对应不上；机顶盒面板指示灯异常；出现较大的交流声等等。一旦机顶盒发生故障问题，会直接影响用户正常收看电视节目。所以有必要采取相应的措施预防和解决这些问题。

三、基于有线数字电视网络管理软件的机顶盒故障防治措施

（一）数字机顶盒故障的预防措施

在基于有线数字电视网络管理软件的前提下，为了尽可能降低数字机顶盒的故障发生几率，确保管理软件可靠运行，可以采取以下预防措施：首先，做好入户电平检测工作。按照国际标准，模拟电视的电平入户必须大于58db才能正常收看电视节目，而数字电视的电平入户仅需大于35db即可接收到电视节目信号。所以，应在确保数字电视入户电平大于35db的情况下，再对前面的模拟电视入户电平进行检测，便能够计算出数字机顶盒在正常运行时的网络设计准入电平。其次，掌握机顶盒正确的信号搜索方式。机顶盒的信号搜索主要分为自动搜索和手动搜索，在使用搜索操作时必须要以恢复机顶盒出厂设置为前提。在自动搜索时，先要切掉电源，而后停留30-60s左右再开机，一般可以有效解决机顶盒时间不准、频道数量不变等常见问题。在手动搜索时，无需切断电源，只需储存好每个传输频率即可。再次，及时升级机顶盒。机顶盒升级分为自动与手动升级两种方式。在自动升级中，只要机顶盒处于开机或待机状态，就会自动接受来自于数字电视公司前端发出的升级指令。在手动升级中，需要用户将机顶盒设置到在线升级菜单，而后再等待3-5min，即可完成升级操作。不论是自动升级还是手动升级，都必须要以数字电视公司安装了机顶盒配套升级软件为前提。

（二）数字机顶盒故障问题的解决方法

针对目前数字机顶盒较为常见的故障问题，可以采取以下方法进行加以解决：

1.检查用户线两端连接头的连接是否规范，以及用户盒是否为有线数字电视专用。严禁使用非正规企业生产的不符合数字信号传输要求的用户盒或用户线，因为这类用户盒或用户线极容易出现陷波点，从而造成数字电视节目接收不全。如果在排查故障时发现非标准用户盒，必须及时进行更换。

2.在确保用户盒、用户线、分配网络都不存在故障问题的基础上，要检查传输网络中分支器或分配器输入、输出口的位置是否安装反了，同时还要检查网络连接头是否规范，是否造成了不良接地。使用频谱仪检查数字信号的波形状况，若发现杂乱无章，就必须提前通知同一网络用户做好准备工作，而后再对网络进行全面检查，避免引起非故障用户的抱怨。

3.如果因为某段电缆线性能指标不合格而引起故障问题，那么就应当对整个网络实施分段检查，以便找出问题段电缆线，对该段电缆线进行整改。

4.如果因为供电器多余输出口未加假负载而引起故障问题，那么应当在多余的端口补加假负载。

结论

总而言之，随着有线数字电视网络的覆盖范围越来越广，用户的数量势必会持续增多，机顶盒作为用户终端设备是正常收看电视节目的保障，一旦其出现故障，必然会影响到节目的正常收看。由于机顶盒全部都设置在用户家中，想要对其进行必要的维护和维修非常不方便，所以，建议数字电视公司应当开发一款能够进行远程维护的机顶盒，这样当发生故障异常时，便可以通过网络管理软件的相关功能对机顶盒进行远程修复，这不但方便对机顶盒的管理，而且还能使故障问题得到及时有效的解决。

参考文献

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第五篇：有线数字电视讲座

有线数字电视讲座（1-7）

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有线数字电视讲座（1-7）

一、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。

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。

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。

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。

二、怎样把模拟电视信号数字化？

先要解决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。

取样间隔多大合适？首先的原则是能基本如实的代表原来的连续模拟量。间隔太远了要漏去重要的信息，比如测气温，最高气温出现在每天的14：00，取样间隔太大，偏偏漏掉了14：00，就会发生大错。因而，取样间隔与信号性质有关，要符合奈奎斯特定理：即取样频率要大于信号最高频率的二倍。这样抽取的样值就包含了原来模拟信号的全部信息而不遗漏。例如电视亮度信号，最高频率是6Mhz，取样频率就应该大于2×6=12Mhz。取样的实现也简单，让信号经过一个电子开关，开关每秒钟接通12M次（当然每次接通时间都很短），就实现了在模拟信号中每秒取12M个离散了的样值。这些样值，不再是连续的了。

取样的结果，仅是把模拟信号进行时间上的离散。样值的幅度，仍然是模拟取值的，具有连续的数值。必须在幅度值上也进行离散处理，才能实现不仅时间上离散，幅度值上也离散。对幅度值的离散，就是把幅度值分成若干等级，对不在等级线上的进行舍零取整处理，归到相邻的等级上去。这与我们买鞋是一个道理。这样，连续的幅度值就用离散化的有限个等级取代了，这个过程叫做量化。量化取多少个等级合适？等级多了好，但要付出的代价大。理论和实际都证明，对电视图象信号，用256个等级就可以了。

取样、量化只是在时间和幅度上把信号的表示做到了离散化，还不是数字化。数字化的目的是用‚0‛和‚1‛两个数字码表示一切等级、量值。为什么要用‚0‛和‚1‛，不用0—9，就是因为‚0‛和‚1‛最容易用电量来表示。如，有电压是‚1‛，无电压是‘0‚；开关接通是‚1‛，开关断开是‚0’。但‚0‛和‚1‛只能表示两个等级，256个等级怎么办？使用‚0‛‚1‛的排列组成码就解决了。这有如条码，条码只有黑、白两种条，但它们不同的组合可以编出无数的码，可以分别代表多种商品。例如，我们用8位‚0‛和‚1‛编成8位码，00000000、00000001、00000010……..11111111，就有了256=28种不重复的码，表示256个量。把量化后的信号，用‚0‛和‚1‛组成的码来表示，叫做编码。用数字编码表示量化的信号，模拟信号才算是真正数字化了。

总的是，模拟数字化三个过程：取样、量化和编码。

有线数字电视讲座（3）

二、有关数字压缩。

讨论压缩的必要性、可能性和压缩的方法。

下面的讨论会看到，经过取样、量化、编码后的电视信号信息量非常大。电视亮度信号的最高频率是6Mhz，每个色差信号大最高频率为两个1.5Mhz。根据奈奎斯特定理，亮度与色度信号的取样频率分别应该大于12Mhz和2×3Mhz=6Mhz。量化等级取256，需要8位二进制编码。这样，传送一套电视节目，所需要的码率（每秒钟传送码的位数）为（12+2×3）×8=144Mbit/s。传送这么高的速率，对我们现在一个频道8Mhz的带宽，实在是大得了不得。实际上取样频率是13.5Mhz,量化比特数是10,因而码率为270Mhz。所以，要想使数字化节目真正能付之使用，必须对码率进行压缩。这就是数字电视信号压缩的必要性。

数字电视信号之可以压缩，是因为电视信号存在着冗余。首先是空间冗余。就是一幅画面内，各象素之间有很强的相关性。例如，蓝天，不必全部蓝天的每一个象素都传送一次，只传送一个象素就行，其余的，到接收点全部按第一个复制。这样一来就节约了大量信息，去除了冗余。其次是时间冗余。相邻两帧图像的内容也大体相似。我们可以不必每一帧图像都传，例如只传送第一帧、在接收端，第三帧用第一帧预测产生，第二帧用第一、三两帧取平均产生，这又可以压缩码率。再次，是人的视觉冗余。利用人眼对图象高频细节、色度信号灵敏度低的特点进行压缩，把人眼本来看不到的信号取消，以节省码率。这就是信号压缩的可能性。

压缩的方法，采用MPEG-2标准。它针对图像上述几种冗余的特点，运用运动估值、离散余弦变换（DCT）、自适应量化和熵编码等技术（实际是一些算法），实现对信号码率的压缩。把数字化后144Mbit/s的码率压缩到6Mbit/s，仍然可以保持SDTV的水平。而且压缩比可变，由VCD到HDTV等级都可以。目前数字有线电视使用的压缩等级是主级主类：MP@ML，相当于SDTV（标准清晰度电视720*576象素）水平。

运动估值是为了消除相邻帧间的空间冗余。因为相邻的帧间，图象大量的数据是相同的，不必都全部传输，仅传递相邻帧的变化部分就可以了，这样就可以压缩了传输的数据量。离散余弦变换DCT，是将信号由空间域变换到频域，使信号能量集中到低频率。

自适应量化是针对DCT而言，因为人眼的视觉对图象细节不敏感，故表示图象细节的高频部分可以压缩。自适应量化就是对DCT变换后的高频系数采用粗量化，对低频系数细量化。实际上是基于视觉冗余。

熵编码，就是可变字长编码。给使用概率大的事件分配短字码，给使用概率小的事件分配长字码，最大限度的提高编码效率。

三、数据电视的传输码流；

模拟电视信号经过A/D转换、压缩后，变成了由二进制脉冲组成的脉冲序列，叫做码流。每一套节目有视频码流、音频码流，这些与模拟信号一一对应的码流称为基本流ES。为便于传输，实现时分复用，基本流ES必须‚打包‛，就是将顺序、连续传输的数据流按一定的时间长度进行分割，分割的小段叫做‚包‛，因而打包也称为分组。在每个包前加上包头，就构成了打包的基本流PES。传送一套节目有三种基本码流：视频、音频和相应的数据流，需要把它们组合到一起，叫做复用。复用的方法是时分复用。上述把同一节目的三种基本流复用到一起叫节目复用。复用后，根据需要可以形成节目流PS和传输流TS。它们分别适用于不同的传输环境。PS包的长度较长，且可变，适用于在良好的媒质里传输。TS包长是固定的，188个字节，适用于容易出错的媒体中传输。在有线电视系统中传输的是传输流TS。

TS包的包头，长4个字节，包头里最重要的要素是包识别符PID，它标识该包是属于哪套节目的什么流。接着的是可变长度的适配域，后面是净荷，净荷携带实际内容。

有线数字电视讲座（4）

五、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臵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。

六、数字电视信号是怎样在有线电视HFC网上传输的？

模拟电视连续的电信号数字化后，变成了完全由‚0‛、‚1‛组成的脉冲串（经过MPEG-2编码形成由MPEG-2包组成的传输流）。直接把数字串在网络上传送，叫做基带传输（未经某种处理的数字信号称为基带信号）。它要占用从0开始的无限带宽。但是我们现在的HFC网络，传输模拟电视信号是采用AM-VSB（残留边带调幅）频分复用方式传输的。就是说，每套电视节目先调制到一个指定的高频率载波上（采用残留边带调幅方式），每一个高频率载运一套节目，占用不同频率的载频，混合送到HFC网络上传输。节目是以频率不同而区分的，这就是频分复用。每套节目占用的频带宽度都是8Mhz。这就是我们目前HFC的规矩——体制。数字化后的基带，不符合目前HFC的传输体制，没有办法让数字电视信号以基带的形式上网与现有的模拟电视信号兼容传输。数字电视信号要服从原来的规矩，这叫做兼容。为了使数字基带信号适应HFC网络的要求，与模拟的频带信号在HFC中兼容传输，就需要对数字基带信号做适当处理，我们称这种做法叫信道编码。就是说，信道编码，是使数字基带信号适配进HFC网络的过程。

有线数字电视讲座（5）

信道编码是在前端完成的。包括以下几个部分：码流的随机化；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。

码流的随机化（也叫扰码）处理，有两个目的：一是防止在特殊情况下出现调制器输出未调制载波，对系统产生干扰。二是把MPEG-2码流中的连‚0‛、连‚1‛信号搅乱。因为连‚0‛、连‚1‛会破坏传输系统的定时功能，而定时一旦被破坏，收、发双方会失去同步，时分复用的数字传输就完全乱了。随机化的方法，是采用伪随机码（PRBS）对输入的MPEG-2码流进行随机化处理。就是用较长的伪随机序列与MPEG-2序列送如移位寄存器一个比特一个比特地‚模2加‛，使原来的信号规律也具有了伪随机性质。这样连‚0‛、连‚1‛的现象就被消灭了。由于伪随机码具有相当大的带宽，码流被随机化处理以后，功率谱被扩散，所以随机化处理也叫能量扩散。

R-S编码是为了纠错的。模拟方式传输错误一般称为失真——与原信号不一样。模拟传输时，失真的表现是渐变的。收视者对限度以内的失真劣化可以容忍。数字电视中的一切劣化集中表现为码错误——误码。数字信号误码对图像质量的影响有断崖效应，即码错误率超过一定值，整个图象会立即变成不可看，收视者没有容忍的余地。所以数字传输要集中力量解决误码问题，采用有效的措施，纠正传输误码。现在使用的R-S编码，纠错能力相当强，对每个传输包而言，可纠正8个字节随机错误的任意组合，或者可纠正长度不大于57的突发错误。具体的说，在输入误码率10E-4的情况下，纠正错误码，达到10E-12。误码率劣于10E-4已经无法恢复图像，而10E-12相当于几个小时才出现一个误码。可见其纠错能力之强。

R-S纠错是在发送端的MPEG-2码流中插入16个用于检验的冗余字节，使MPEG-2的传输包由188字节变成了188+16=204字节。在接收端，靠检验该冗余字节的情况，来判断并纠正错误。RS编码称为外层纠错编码，对突发干扰有较强的纠错能力。

卷积交织，是内层编码，它能使连续发生的误码发散。DVB-C采用的卷积交织深度为I=12。

字节到字符的映射（转换），也是一种适配。MPEG-2的传输流是以字节为单位传输的，1字节=8比特。在后面要进行的QAM调制中，是以符号为单位进行的。在2mQAM调制中，1个符号代表m比特（64QAM m=6）。由1字节=8比特转换为1符号=m比特，称为字节到符号的映射。映射就是转换，在64QAM，要将3个字节转换为4个6bit的字符。打个比方说，学生看电影，每8个人一组去影院。而影院是每6个人一条凳子。这样，学生就得由每8个人一组，转换为每6个人一条凳子。

差分编码。数字电视的调制方式是正交调幅，它需要把码流分成两路，一路称为同向分量I，一路称为正交分量Q。I和Q分别对频率相同而相互正交的载波进行幅度调制（两个正交的载波是cosωt和sinωt）。最后，二者叠加成QAM调制信号。因而，进入QAM调制之前，要把数据码流分成两路，即差分编码。它实质上是把单路串行码流分成两路并行码流。

基带成型滤波是脉冲波型变换。比特信号的‚0和‚1‛是方脉冲，具有无限带宽。我们的网络是限带的（每个频道8Mhz），自然无法适应。为了减少比特占用的带宽，又不影响收到信号的判决，可以把方的脉冲改变一下形状。把上升沿和下降沿由突变的直线变为圆滑的曲线，把方波圆滑化。这种方法称为滚降。在电路上是使方形脉冲通过一个升余弦滚降滤波器。其滚降系数取α=5。

调制，是解决数字基带信号不能直接在HFC网络中与模拟信号按频分复用兼容传输的问题。用基带信号改变高频率载波的某个参数，让高频率载波载运基带信号并实现频谱从基带到载波频率的搬移，叫做调制。频率搬移是频分复用所必须的。调制就是使载波的参数按所载运基带信号的变化而变化。用载波的不同状态表示基带信号。调制方式有调幅（AM），调频（FM），调相（PM）几种。我们使用的是QAM调制，叫做正交幅度调制。它先把调制信号码流分成独立的两路，分别对同频正交的两个载波进行双边带抑制载波调幅，最后两路已调信号相加输出。QAM调制是幅度调制与相位调制的结合，既调幅又调相。有线电视使用的QAM调制是64QAM，就是调制后，载波有64种状态，每个状态代表一个符号（一个符号是6位比特组成的码）。

有线数字电视讲座（6）

64QAM的调制状态可以直观的用星座图表示。座标里的64个点，代表64个符号。正常时，这些符号点在小方格中间。信号的劣化，造成符号点的偏移，严重时偏移到格子外，就‚串‛了。造成符号被错判。

MPEG-2码流经过上述的信道编码、调制，最终把传输码流载运到一个指定频率、8Mhz带宽的高频率载波上。从高频率载波的形式讲，它与现在HFC网中传输的模拟电视频道信号就一样了，可以堂而皇之的混合进网传输了，并与模拟信号同等待遇，被光链路、电缆链路传输到用户.64QAM调制由于既调幅又调相，频率利用率高，每8Mhz带宽可以传输的信息速率达40Mbit/s以上，我们选为38Mbit/s。就是说，把几套节目先通过复用器复用成38Mbit/s的多节目传输流MPTS，再送进调制器。

64QAM的性能为：进制8，频谱利用率6bit/Hz，每套节目压缩到1.5Mbit/s时，每8Mhz频道可以传送17套节目,压缩到2Mbit/s时，可以传送13套节目,压缩到4Mbit/s,可以传送6套节目。正常接收所需要的C/N（无纠错）28dB，用R-S纠错为23dB。

经调制后码速率的变化如下：

R-S编码，由于传输包长由188变成了204字节，每包码字数增加了，速率将提高到约为38×204/188=41Mbit/s。

字节到字符映射，因为每字符为6bit，比特速率变为字符速率约为41/6=6.8Ms/s(每秒字符)。再经升余弦滚降滤波，我们实际使用的符号率是6.875Ms/s。这是一个非常重要的传输参数，是配臵调制器和机顶盒必须的。

七 有线电视前端。

㈠ 数字有线电视前端的功能：

数字电视信号在有线电视HFC网内的传输，核心是信号对网络的适配问题。模拟电视信号数字化、压缩即信源编码，解决了用数字比特代表连续的模拟信号和速率对网络的适配。那么如何解决传输对网络的适配，使用户达到满意的接收，这就是前端要解决的问题。

具体说，前端的主要功能是： ⑴组织节目。节目为王。向用户提供多套数，高质量的节目是数字电视的生命所在。数字有线电视的节目源主要有：来自卫星的节目；以SDH形式从光缆传来的节目；本地自办节目；由视频服务器播出的NVOD、VOD节目；由本台更新、增加的电子节目指南（EPG）等。前端的组织作用，就是要把这些不同的节目进行数字化，压缩编码等过程，统一为MPEG-2传输流（MPEG-2 TS）和ASI接口格式。

⑵监视、调度和切换播出节目。

在有线电视HFC网中，数字电视也应当按每8Mhz带宽一个频道来传输。那么，哪个频道传送哪几套节目，以及节目之间的切换、调度，都要在前端完成。完成这个任务的设备是一个多输入口，多输出口的数字切换矩阵，也称路由器。它还可以为信号源的监视提供选择节目的功能。

⑶系统管理。

数字有线电视节目是以一种新的付费方式提供给授权用户的。因而可靠的授权管理是数字有线电视必备的功能。系统管理包括有条件接收系统CAS、用户管理系统SMS和网络管理系统NMS。

有条件接收系统CAS；对节目和数据进行加扰、加密，对用户进行授权管理，实现有偿服务。

用户（订户）管理系统SMS：对用户进行管理，包括用户信息、用户设备信息、数字产品信息、订购信息、授权信息、财务信息等。

网络管理系统NMS：对前端和网络设备进行集中管理，包括规划、参数设臵、检测报警等。从信号形成、流向到质量进行控制，对系统运行状态、故障、错误进行报警，保证系统协调、正常、安全运行。

⑷复用。为了与模拟传输体制兼容，从多种渠道组织来的数字电视节目，都需要调制到8Mhz带宽的不同频道上。而每个频道不但载运不只一套节目，还必须载运引导接收机正确工作的节目专用信息PSI、业务信息SI、电子节目指南EPG以及授权管理信息ECM、EMM等。这些都需要在进入调制之前把它们复用到一起。

⑸进行信道编码和调制，实现与有线网络的传输适配。㈡前端的组成。

比照模拟电视前端的组成，数字前端可以分为输入、处理和输出三部分。⑴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。

有线数字电视讲座（7）

前端，信号的统一格式是什么样的？

是DVB-C标准规定的MPEG-2传输流。由长度为188字节的传输包组成。每个包有4个字节的包头，可变字节长度的适配域和有效载荷。在传输链路里，这些MPEG-2传输包一个包一个包的串行传输。实际上，为了提高系统的纠错能力，每个包增加了长度为16个字节的R-S纠错码，包长变成了204字节。

在整个数字有线电视系统中，设备与设备间，设备与线路间的传输接口，被规定为ASI（异步串行接口）。它的传输速率为270Mbit/s，可以轻松地承载8Mhz带宽，64QAM调制的数据流。ASI物理接插形式，用得最多的是BNC卡口。

下面研究不同格式接口的节目如何统一成MPEG-2传输流格式和ASI接口。模拟视音频节目，经编码器完成数字化、压缩形成MPEG-2格式。编码器输入视音频信号，输出码率可在1.5?15Mbit/s之间调整的MPEG-2传输流，输出接口是ASI。

SDH传送的数字电视节目，已经是MPEG-2传输流。对应于电视的输出口是DS-3（或E3）口，以45Mbit/s的速率传送5?6套复用的节目。把它纳入数字有线电视，只需在SDH输出与数字有线电视的输入之间加一个适配器完成DS-3到ASI的转换就可以了。

点播类节目，如NVOD、VOD也是数字电视的重要节目源。它是由视频服务器经硬盘播出设备输出MPEG-2码流的。将此类节目接入数字前端，需要作接口的转换。一般来说，用于HFC网络播出的硬盘播放器，大都提供ASI接口，甚至已经将码流调制到高频载波上形成64QAM射频信号。输出为ASI接口的可以直接进切换矩阵，64QAM输出的，只要频率和电平合适，就直接与现有的模拟频道混合，进入HFC传输。对于输出口为DS-3（45Mbit/s）、ATM（155Mbit/s）以及高速以太网口，都需要经过适配器将接口转换为ASI，才能进数字切换矩阵。开展多媒体传输和因特网接入，还要通过数据广播服务器、IP网关（代理服务器）等，组织相关信号。

⑵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。

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544】【2005年12月27日 星期二 11:59】【 加入博采】

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