数字电视基础培训教材(技术系统篇)

第1章数字电视系统简介第2章数字电视系统组成我国广播电视的发展历史59年北京正式播出电视70年代末电视在我国开始普及80年代后期开始出现卫星电视传输和共用天线系统90年代初期开始发展有线电视90年代中期出现用光纤传输电视90年代后期开始进行数字电视传输和在HFC网上开数据接入2000年初，开始发展数字电视广播中国广播电视进程开路电视：采用微波方式传送受到天气和外部环境影响大，图像质量无法控制节目套数少，交换困难播出安全无法控制有线电视采用电缆或光缆进行传输有较高的可控性，图像质量能够得到保障传输的节目套路大量增多较好地能够控制安全播出•数字电视内容丰富：传输效率高用户体验好：抗干扰能力强。可以达到DVD画质。用户操作方便安全性高：利用CA加密系统，可以对内容进行加密兼容现有模拟电视机交互性强，用户体验好运营方式更灵活，用户终端可控共用天线有线电视数字电视模拟电视信号模拟调制器模拟电视组网示意图混合器射频信号模拟电视信号模拟调制器射频信号模拟电视信号模拟调制器射频信号HFC电视机如果有线电视可以接收到50套电视节目，则需要50台模拟调制器，每套电视节目占用一个8MHz频道，模拟调制器负责将节目调制到指定频道。射频信号的传输与频率分配•频谱分配：每个频道8MHz•在数字电视中，通过调制技术，可以使每个8MHz频道可以传输38Mbps的数据。f108M550M750M860M65M87M5M回传频带过渡带调频广播模拟电视广播数字电视广播、数据业务模拟电视信号编码、复用、调制数字电视组网示意图混合器射频信号模拟电视信号编码、复用、调制射频信号模拟电视信号编码、复用、调制射频信号HFC电视机机顶盒解调制、解复用、解码数字电视系统简介•“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。信号源和电视机依然是模拟的，只是中间的过程数字化。数字电视的主要优势“数字”是和“模拟”相对应的，数字信号具有比模拟信号强得多的抗干扰能力。因此即使线路传输过程中衰减比较大，或者是受到一些干扰，信号仍然能保持良好，至少要比模拟信号受到的影响小一些。同时，从通信的角度上看，频率是一种资源，射频的频带是有限的，由于采用的技术不同，数字电视系统能比传统模拟电视更有效地利用带宽。在相同的带宽下，数字电视能传输的节目是模拟电视的几倍（具体视数字电视节目的码率而定，一般是6倍。）。此外，如果运营中能使用双向网络，则用户可以更多地参与到节目中，例如在线点播、在线竞猜等，可以衍生出许多增值业务。数字电视的优势•抗干扰能力强；•频率资源利用率高，能同时传送几百套节目；•节目质量更好，可传送DVD甚至更高质量的音/视频信号；•数字电视除传统电视运营方式外，还可以让用户选择不同的收费节目，能满足不同观众的需求；•数字电视提供功能强大的EPGPortal（TVGuide），用户可以在EPG上直接完成节目的选择、预订（双向网络），或通过电话选择、预定；•通过双向网络，用户可在线向上传送信息，开展多种增值业务；比如VOD点播、时移、录播、广告插播、电视竞猜等。数字电视分类•按传输方式分类：–地面数字电视广播：标准有DVB-T等–有线数字电视广播：标准有DVB-C等–卫星数字电视广播：标准有DVB-S等•按照清晰度分类：–标准清晰度：720×480、640×480–高清晰度：1280×720到1920×1080由于我国的有线电视资源比较丰富，所以我们常说的数字电视是指有线数字电视广播，采用的是DVB-C的标准。第1章数字电视系统简介第2章数字电视系统组成第3章华为数字电视前端第4章华为VOD解决方案CAHFCQAM加扰器矩阵用户管理系统SMSSTBHFC模拟节目编码器节目传输网卫星接收机适配器复用器传输网络SDHQAM本地监视解码器EPGServer混频器适配器数字电视系统组成部件•前端硬件：•编码器•适配器•复用器•加扰器•QAM调制器•前端软件：•SMS用户管理系统•CA加扰系统•EPG•终端：•STB机顶盒信号源信号处理信号传输收看数字电视系统最简示意图•信号源：卫星接收机、适配器、视频服务器、DVD碟机等•处理设备：编码器、复用器、加扰器；•广播设备：QAM调制器；•传输网络：SDH、HFC；•接收设备：STB（数字电视机顶盒）；数字电视系统最简示意图解释数字电视前端设备•为什么要进行编码？•压缩是一种使用较少的数据来表现数字音频和视频信息的方法，对于给定的一段源内容而言，只需要较小的存储量来存储，提高带宽的利用率，下面是一个例子：节目数字化后的原始码率：分辨率×每象素比特数×帧率720×576×24×25＝248Mbps若压缩算法效率40，压缩后节目码率＝248/40＝6Mbps在64QAM,6.875符号率的应用条件下一套模拟频道的＝38.015Mbps有效码率，可以传6套数字节目数字电视前端设备•卫星接收机•接收从卫星上下来的数字电视信号。该信号为已经编码压缩后的信号，即含有多套节目的TS流（参见《MPEG2编解码原理》、《DVBPSI/SI介绍》）。•编码器•将模拟信号转为数字信号后进行压缩处理，并转为数字电视信号流。编码器数字电视前端设备•适配器•将从其他地方（省网、市网）用SDH或PDH下来的数字电视信号转为可编辑的数字电视信号。类似与数据通讯中的网桥功能，只是将一种有利于远程传输的信号转为有利于计算机处理的以太网信息。只是包结构变了，但数据包的内容没有变化。•解码器•跟编码器的作用正好相反，将数字电视信号（TS流）转为模拟的音视频信号，一般用于信号的监测。适配器DS3/E3TS•复用器•将多套节目经过排列、标识、索引处理成一个数据流。(把多个TS流复用成一个TS流)数字电视前端设备复用器TS1CCTV1TSCCTV1CCTV2CCTV3TS2CCTV2TS3CCTV3数字电视前端设备•QAM（调制器）•也称为调制器，将一个信道的数字电视信号(TS流)转为能在CATV网络上传输的射频信号，最终用户能靠终端设备接收到该信号。•调制器TS射频数字电视前端设备•加扰器•对某些特定的节目（例如收费的节目、特殊节目）按照某种算法进行处理，让未被授权的用户无法正常收看到该节目的具体内容。需要与CAS（条件接收系统）结合使用。终端机顶盒•STB•也就是我们常说的“机顶盒”。是放在最终用户家里接收有线电视信号的设备。•接收QAM（调制器）发出的射频信号，将该信号转为音/视信号呈现在最终用户的电视机上。•机顶盒处理过程相当于前端的处理过程的反过程，前端处理过程是编码、复用、加扰、调制，机顶盒处理过程是解调制、解扰、解复用、解码。最终输出模拟视音频信号，通过线缆接入电视机，电视机设为AV状态（看DVD的状态），搜索节目、调台等全部由机顶盒完成。EPG•EPG（ElectronicProgramGuide)电子节目指南;•在STB上提供当前和后续的节目信息。•电子节目指南给用户提供一个容易使用的、界面友好的、可以快速访问节目的一种方式，用户还可以通过该功能收看一个或多个频道，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。EPG信息是由前端的EPGServer提供相关的信息，将相关的信息插入到复用器中，最终呈现在STB上。就是为了商业目的而对某些广播条件下的服务实施接入控制，决定一个数字接收设备能否将特定的广播节目展现给最终用户的系统。保证只有获得授权的用户才能收看到所选择的加密广播节目，未获得授权者收看不到加密节目。数字电视的运营需要进行有效收费−保证交费用户能正常收看电视节目的同时，限制非法用户的盗看−需要一个身份识别系统数字电视网络仍采用模拟电视的HFC网络−HFC是一个单向网络，用户无法向广电提供身份信息CA条件接收系统SMS的任务就是处理用户的订购数据，并正确告知CAS，令其为应授权的用户（智能卡）授权。另外其他的功能如对用户收费方式（包月、点播）也是在上面实现。提供给营业员、管理员、财务人员、仓库管理人员等相应的操作界面，以及维护、报表、计费等功能，使得整套系统能够真正满足商业应用。数字电视管理平台简介数据库iSMP帐务中心客户端报表EOSSMAC帐务中心iSAPGFEP客户端接口适配层系统营业终端报表客户端APP条件接收系统银行短消息中心呼叫中心充值中心银行接口多CAS支持、CAS同密支持基本功能：业务逻辑及计费的处理模块营业流程、大客户管理、资源管理、产品管理、缴费管理、简单客服流程、权限管理、运营信息维护等功能自定义报表应急终端维护终端帐务中心：用于对帐和结算呼叫中心接口：实现呼叫中心与SMS的无缝连接、自动业务受理等充值功能计费中心通用前置机数字电视管理平台简介