史坤詳數(shù)字電視長(zhǎng)距離傳輸

1、 數(shù)字電視及其外調(diào)制長(zhǎng)距離傳輸技術(shù) 史坤祥數(shù)字電視平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字電視是一個(gè)系統(tǒng)的概念.數(shù)字電視系統(tǒng)通常由數(shù)字前端傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶終端三部份組成. 交互電視技術(shù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)框架數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)本地直播視頻節(jié)目*數(shù)字實(shí)時(shí)壓縮編碼衛(wèi)星節(jié)目視頻節(jié)目壓縮制作數(shù)字視頻節(jié)目服務(wù)視頻節(jié)目?jī)?nèi)容審核視頻節(jié)目播出排程EPG節(jié)目信息編輯制作系統(tǒng)各類多媒體應(yīng)用*SI 信息服務(wù)器 數(shù)據(jù)和應(yīng)用播控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)器*多路復(fù)用器*CA加密控制系統(tǒng)*QAM調(diào)制和信道處理雙向通信系統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)*機(jī)頂盒計(jì)算機(jī) 互聯(lián)網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò) * 用戶計(jì)費(fèi)管理客服系統(tǒng) 數(shù)字前端 傳輸網(wǎng)絡(luò) 用戶終端數(shù)字前端1前端系統(tǒng)數(shù)字電視前端系統(tǒng)是有線電視網(wǎng)絡(luò)的信

2、息源及交換中心：-數(shù)字電視前端系統(tǒng)一般可分為四個(gè)主要部分：信號(hào)輸入部分、信號(hào)處理部分、信號(hào)輸出部分和系統(tǒng)管理部分，每一個(gè)部分都有其特定的功能，最終組成完整的數(shù)字電視前端-數(shù)字電視的前端系統(tǒng)一般由數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、視頻服務(wù)器、編解碼器、復(fù)用器、QAM調(diào)制器、各種服務(wù)器以及管理控制系統(tǒng)組成數(shù)字電視前端結(jié)構(gòu)模式數(shù)字前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)OFDMNetworkAdapterManagement PlatformSI-ProcessingRemultiplexingDTV 無(wú)線發(fā)射站Management PlatformViewing網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作中心MonitoringReportingConfigurationQAM

3、NetworkAdaptingManagement PlatformSI-ProcessingRemultiplexing有線轉(zhuǎn)發(fā)站QAMPr.Netw.SATManagement Platform(N)VODOff AirTelcoSI-ProcessingCARemultiplexingMPEG Enc.區(qū)域(分)前端AcquisitionProcessingTransmissionQPSKOFDMPr.Netw.ATM/SDHSATManagement Platform(N)VODOff AirTelcoPr. Netw.SI-ProcessingCARemultiplexingMPEG

4、 Enc.EPGCAS/SMS主前端/播出中心AcquisitionProcessing TransmissionSI： 服務(wù)信息信號(hào)采集信號(hào)處理傳輸接口界面管理平臺(tái)LOCALMODPRIVATENETWORKSATOFF-AIRNETWORKLOCALSMSEPGIPVODCAS數(shù)字前端結(jié)構(gòu)框圖解擾路由再?gòu)?fù)用TS處理加擾典型的中央前端TSDescrambler（TS輸出解密器）EncoderEncoderTelecom Interface（電信接口）Receiver接收機(jī)EncoderEncoderEncoder編碼器OpticalFibreRingMUXMUX &scrambler（復(fù)用器

5、 &加密器）NVODISPIP dataAPIApplication and dataManagementSystem（管理系統(tǒng)）CA system（有條件接收）光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)?；觳AM/RFModulator調(diào)制器Multiplexer w/QAM output（復(fù)用&QAM輸出）Transport StreamMonitor（TS流監(jiān)視器）Multi-channelDecoder多路解碼器Decoder（解碼器）HFCCable NetworkRF Modulator（RF調(diào)制器）RF combine（RF混合器）Encoder（編碼器）/本地服務(wù)器Return ch.回傳通道路由交

6、互服務(wù)Distributionnetwork,IP backboneQAM/RFModulator調(diào)制器典型的地區(qū)前端NetworkMODPRIVATELOCAL數(shù)字前端構(gòu)架原理SATOFF-AIRNETWORKLOCAL信號(hào)處理傳輸接口管理平臺(tái)DESCRAMBLINGROUTINGREMUXINGSIPROCESSINGSCRAMBLINGSMSEPGIPVODCAS信號(hào)采集QAMClear TSDESCRAMBLERSMSSISPTSVAAENC.ENC.ENC.CASMODMODMODCLEAR TSCLEAR TSVODserverDataserverDEC.VAAMUXTS PROC

7、ESSORAdaptorQPSKASISat.OFDMASITerr.SDHASITelcoQAMASICableSDHTelcoSCRAMBLERIP（1）信號(hào)采集部分-數(shù)字有線電視前端的輸入部分，接收來(lái)自不同網(wǎng)絡(luò)的許多節(jié)目，如衛(wèi)星、開路接收等各種接入方式，也有的是本地的模擬電視節(jié)目經(jīng)編碼壓縮以及視頻服務(wù)器形成的節(jié)目-它們接收傳輸信號(hào)的格式和控制方式不相同,應(yīng)將它們轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式送入信號(hào)處理部分*數(shù)字衛(wèi)星接收應(yīng)選用帶ASI標(biāo)準(zhǔn)基帶數(shù)字信號(hào)傳輸接口的綜合IRD（符合MPEG-2DVB標(biāo)準(zhǔn)）數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)，這就保證了與各種設(shè)備之間以及與其它公司的設(shè)備之間的互連性-視頻服務(wù)器與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器在

8、很多方面有顯著不同，需要支持多種功能的實(shí)現(xiàn)*視頻服務(wù)器主要由存儲(chǔ)系統(tǒng)和有關(guān)控制器管理系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)壓縮媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及按請(qǐng)求進(jìn)行媒體信息的檢索和傳輸（2）信號(hào)處理部分信號(hào)處理部分包括：解擾、復(fù)用、SI處理等，它是數(shù)字前端的核心，主要完成：-對(duì)所有節(jié)目進(jìn)行解擾、截取、復(fù)用、加擾、同密等處理-服務(wù)信息SI的隨時(shí)更新，以保證引導(dǎo)機(jī)頂盒的正常工作-所有的應(yīng)用數(shù)據(jù)的正確插入*在模擬前端中，若要增加一套節(jié)目，只需簡(jiǎn)單地將一臺(tái)接收機(jī)與一個(gè)調(diào)制器相連接就可以了；在數(shù)字前端中，增加一套節(jié)目是以虛擬方式進(jìn)行的，該節(jié)目被加到某個(gè)復(fù)用器中，至于在整個(gè)通路中的什么地方加入的并不重要，機(jī)頂盒會(huì)自動(dòng)地用每個(gè)傳輸流的SI服

9、務(wù)信息找到它*另外，信號(hào)處理部分的管理，必須采用集成的管理系統(tǒng)：在所有的前端處理部分，均以ASI作為標(biāo)準(zhǔn)接口，這樣以后就能容易地增加任何廠商所提供的設(shè)備，具有良好的兼容性解擾傳輸流解擾器可以是基于嵌入的內(nèi)置解擾，也可以是開放標(biāo)準(zhǔn)的：例如：DVB的公共接口（CI）或美國(guó)的Open Cable標(biāo)準(zhǔn)-在這兩種標(biāo)準(zhǔn)中，那些與某種CA系統(tǒng)有關(guān)的特定因素都與機(jī)頂盒的公用部分無(wú)關(guān)，而是放在可插取的PCMPIA卡上-這種TS解擾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能很容易改變CA系統(tǒng)，并無(wú)需變換整個(gè)的解擾設(shè)備復(fù)用復(fù)用是數(shù)字前端中的一個(gè)重要組成部分：-它將所有接收到的信號(hào)以多個(gè)ASI傳輸流的方式加到復(fù)用器的輸入矩陣開關(guān)-從上述傳輸流中

10、提取所需要的節(jié)目，然后將提取的所有節(jié)目建立一個(gè)新的TS傳輸流，加上附加信息以便引導(dǎo)機(jī)頂盒的正常接收和解碼-復(fù)用處理可以重新組織與更新它所取得節(jié)目的服務(wù)信息（SI）-復(fù)用的另一重要特點(diǎn)是：能讓輸出傳輸流自動(dòng)跟隨輸入信號(hào)的諸多變化，及時(shí)地將這些變化反映到輸出的傳輸流中加擾技術(shù)加擾技術(shù)用于對(duì)數(shù)字節(jié)目進(jìn)行加密-基本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒?，用戶端利用IC卡解密*在MPEG傳輸流中，與控制字傳輸相關(guān)的有2個(gè)數(shù)據(jù)流：授權(quán)控制信息（ECMs）和授權(quán)管理信息（EMMs）-由業(yè)務(wù)密鑰（SK）加密處理后的控制字在ECMs中傳送，其中包括節(jié)目來(lái)源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目?jī)r(jià)格等節(jié)目信息-對(duì)控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰

11、在授權(quán)管理信息EMMs中傳送，并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過(guò)用戶個(gè)人分配密鑰（PDK）的加密處理-EMMs中還包括地址、用戶授權(quán)信息，如用戶可以看的節(jié)目或時(shí)間段，用戶付的收視費(fèi)等同密技術(shù)同密技術(shù)是將2家或2家以上的條件接收（CA）系統(tǒng)應(yīng)用于同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之中，多密技術(shù)要求機(jī)頂盒采用CI（公共接口）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同一機(jī)頂盒可接收不同CA系統(tǒng)加密節(jié)目從用戶角度來(lái)講，不會(huì)因購(gòu)買一家CA的機(jī)頂盒而受到限制，用戶還有選擇其CA服務(wù)的可能性例如:3家條件接收系統(tǒng)同密的數(shù)字電視平臺(tái)：系統(tǒng)中由一個(gè)獨(dú)立于各家條件接收系統(tǒng)的EIS統(tǒng)一調(diào)度事件信息，EIS根據(jù)SMS和節(jié)目編排系統(tǒng)Scheduler的節(jié)目單和加密規(guī)定，按公共“

12、接入規(guī)范(AC)”的數(shù)據(jù)格式生成“公共AC”,并發(fā)送到加擾器中的SCS模塊。SCS按照DVB同密規(guī)范與3個(gè)ECMG建立聯(lián)接，將“公共AC”和CW一起傳送給3個(gè)ECMG；3個(gè)ECMG根據(jù)“公共AC”中的信息生成各自的ECM，發(fā)送給SCS。加擾器收到各家條件接收系統(tǒng)的ECM后，按照一個(gè)規(guī)定的周期向加擾傳輸流中輪播。同時(shí)，SMS向3家EMMG中發(fā)送用戶授權(quán)信息，各EMMG按照DVB同密標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與加擾器建立聯(lián)接，將EMM發(fā)送到加擾器，由加擾器插入到傳輸流中。由1個(gè)獨(dú)立的P/SIG為全系統(tǒng)生成(P)SI及EPG信息，發(fā)送到復(fù)用器。（3）信號(hào)輸出部分得到已經(jīng)處理的信息后，信號(hào)輸出部分把它變成傳輸網(wǎng)絡(luò)所需的

13、信號(hào)格式：-例如有線電視網(wǎng)中應(yīng)用典型的64/256QAM調(diào)制器-在調(diào)制器的使用中，對(duì)輸出電平和頻率的設(shè)置調(diào)試非常重要在有線電視前端系統(tǒng)的信號(hào)輸出部分，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)是混臺(tái)輸出的：-數(shù)字有線電視的64QAM調(diào)制，具有類似雙邊帶的特征-另外，前端模擬與模擬相鄰頻道、數(shù)字與數(shù)字相鄰頻道之間電平差不要超過(guò)土0.5dBV由于模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式不同，因此它們的輸出頻率的設(shè)置也有所不同：-模擬電視調(diào)制器的頻率是按圖像載波頻率設(shè)置的-數(shù)字電視調(diào)制器的頻率要按照該頻道的中心頻率來(lái)設(shè)置（4）系統(tǒng)管理部分系統(tǒng)管理部分由各種管理服務(wù)器以及控制網(wǎng)絡(luò)部分組成：-系統(tǒng)管理部分的各種管理服務(wù)器主要完成一些用戶信

14、息管理和計(jì)費(fèi)工作，以及影視材料的管理工作和安全保密等-控制網(wǎng)絡(luò)部分主要完成各種服務(wù)器中的各種信息傳遞工作及后臺(tái)的影視材料和數(shù)據(jù)的交換系統(tǒng)管理必須能實(shí)時(shí)地了解前端輸入和輸出的工作狀態(tài)能夠監(jiān)視輸入信號(hào)和輸出信號(hào)及所需節(jié)目的有無(wú)和質(zhì)量所有的設(shè)備之間都是用DVBASI作為基帶數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)倪B接，并可使用任何基于SNMP的管理系統(tǒng)2網(wǎng)絡(luò)部分有線電視HFC(光纖同軸電纜混合網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)一般有星型結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)和星樹型混合結(jié)構(gòu)、以及兩級(jí)光鏈路級(jí)聯(lián)的雙星型結(jié)構(gòu)-早期的HFC網(wǎng)一般均采用星型、樹型結(jié)構(gòu)或星樹型混合結(jié)構(gòu)：它只有一個(gè)前端，所有信號(hào)都由前端通過(guò)光纖和同軸電纜向下輻射，即集中式HFC網(wǎng)絡(luò)-目前，國(guó)

15、際、國(guó)內(nèi)普遍采用的是兩級(jí)光鏈路級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)：總前端和分前端通過(guò)1550nm光鏈路采用物理環(huán)組成的自愈一級(jí)光鏈路，二級(jí)光鏈路利用1310nm星型光纖結(jié)構(gòu)，將信號(hào)送到各光節(jié)點(diǎn)，然后進(jìn)入電纜分配系統(tǒng)，形成完整的HFC網(wǎng)絡(luò)，即分布式HFC網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐證明只要有線電視網(wǎng)絡(luò)符合系統(tǒng)指標(biāo)，不管是哪一類網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)、單向還是雙向網(wǎng)，都能傳輸DVBC數(shù)字有線電視信號(hào)，區(qū)別是分布式HFC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可靠性、性能指標(biāo)和拓展性更好：-分布式HFC網(wǎng)絡(luò)有完整的冗余保護(hù)體系，它有較高的可靠性和良好的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，更重要的是它有良好的拓展性-其總前端和分布式的各個(gè)分前端，可以分布式安裝交互式數(shù)字電視的視頻服務(wù)器，它能有效地克

16、服因交互式數(shù)字電視所產(chǎn)生的視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，為開展交互式數(shù)字電視提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)干線網(wǎng)中央前端500 戶服務(wù)區(qū)分前端分前端500 戶服務(wù)區(qū)Digital Set TopData terminal典型的HFC 城域接入網(wǎng)絡(luò) 光節(jié)點(diǎn)HL光節(jié)點(diǎn)HL光節(jié)點(diǎn)HLTwo way coax Downstream Fibre (Cable TV and IP) Upstream Fibre (IP) WAN路由器RouterQAM/RFQAM/RF分前端3用戶終端-數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視

17、轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)-數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種信息（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新（4）因

18、特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能，用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)（5）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能3用戶終端數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)。數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）

19、：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目。（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種信息。（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新。（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能。用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC

20、接入因特網(wǎng)。（5）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的技術(shù)含量非常高，它集中反映了多媒體、計(jì)算機(jī)、數(shù)字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平。目前數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)主要有：（1）嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是相對(duì)于桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)而言的，它不裝在硬盤中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對(duì)簡(jiǎn)單，資源開資較小，便于固化在存儲(chǔ)器中。嵌入式操作系統(tǒng)的作用與PC機(jī)上的DOS和Windows相似，用戶通過(guò)它進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，完成用戶下達(dá)的指定。指定接收采用多種方式如：鍵盤、鼠標(biāo)、語(yǔ)音、觸摸屏、紅外遙控器等。（2） 中間件中間

21、件（Midele ware）是一種將應(yīng)用程序與低層的操作系統(tǒng)、硬件細(xì)節(jié)隔離開來(lái)的軟件環(huán)境，它通常由各種虛擬機(jī)構(gòu)成，如HTML虛擬機(jī)、JavaScript虛擬機(jī)、Java虛擬機(jī)、MHEG-5虛擬機(jī)等。一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)頂盒由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成，可分為4層，從底層向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。硬件提供機(jī)頂盒的硬件平臺(tái)；底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序；應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；中間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來(lái)，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺(tái)。（3） 加解擾技術(shù)加解擾技術(shù)用于對(duì)數(shù)字節(jié)目進(jìn)行加密解密，其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒?，用戶端?/p>

22、用IC卡解密。在MPEG傳輸流中，與控制字傳輸相關(guān)的有2個(gè)數(shù)據(jù)流：授權(quán)控制信息（ECMs）和授權(quán)管理信息（EMMs）。由業(yè)務(wù)密鑰（SK）加密處理后的控制字在ECMs中傳送，其中包括節(jié)目來(lái)源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目?jī)r(jià)格等節(jié)目信息。對(duì)控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在授權(quán)管理信息中傳送，并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過(guò)用戶個(gè)人分配密鑰（PDK）的加密處理。EMMs中還包括地址、用戶授權(quán)信息，如用戶可以看的節(jié)目或時(shí)間段，用戶付的收視費(fèi)等。同密技術(shù)是將2家或2家以上的條件接收（CA）系統(tǒng)應(yīng)用于同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之中，多密技術(shù)要求機(jī)頂盒采用CI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同一機(jī)頂盒可接收不同CA系統(tǒng)加密節(jié)目。從用戶角度來(lái)講，不會(huì)因購(gòu)買一家CA的機(jī)

23、頂盒而受到限制，用戶還有選擇其CA服務(wù)的可能性。3用戶終端-數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)-數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種信息

24、（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能，用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)（5）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能3用戶終端數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接

25、收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)。數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目。（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種信息。（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)

26、行更新。（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能。用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)。（5）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的技術(shù)含量非常高，它集中反映了多媒體、計(jì)算機(jī)、數(shù)字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平。目前數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)主要有：（1）嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是相對(duì)于桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)而言的，它不裝在硬盤中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對(duì)簡(jiǎn)單，資源開資較小，便于固化在

27、存儲(chǔ)器中。嵌入式操作系統(tǒng)的作用與PC機(jī)上的DOS和Windows相似，用戶通過(guò)它進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，完成用戶下達(dá)的指定。指定接收采用多種方式如：鍵盤、鼠標(biāo)、語(yǔ)音、觸摸屏、紅外遙控器等。（2） 中間件中間件（Midele ware）是一種將應(yīng)用程序與低層的操作系統(tǒng)、硬件細(xì)節(jié)隔離開來(lái)的軟件環(huán)境，它通常由各種虛擬機(jī)構(gòu)成，如HTML虛擬機(jī)、JavaScript虛擬機(jī)、Java虛擬機(jī)、MHEG-5虛擬機(jī)等。一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)頂盒由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成，可分為4層，從底層向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。硬件提供機(jī)頂盒的硬件平臺(tái)；底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序；應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng)用和

28、可下載的應(yīng)用；中間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來(lái)，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺(tái)。（3） 加解擾技術(shù)加解擾技術(shù)用于對(duì)數(shù)字節(jié)目進(jìn)行加密解密，其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒?，用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中，與控制字傳輸相關(guān)的有2個(gè)數(shù)據(jù)流：授權(quán)控制信息（ECMs）和授權(quán)管理信息（EMMs）。由業(yè)務(wù)密鑰（SK）加密處理后的控制字在ECMs中傳送，其中包括節(jié)目來(lái)源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目?jī)r(jià)格等節(jié)目信息。對(duì)控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在授權(quán)管理信息中傳送，并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過(guò)用戶個(gè)人分配密鑰（PDK）的加密處理。EMMs中還包括地址、用戶授權(quán)信息，如用戶可以看的節(jié)目或時(shí)間段，用戶付

29、的收視費(fèi)等。同密技術(shù)是將2家或2家以上的條件接收（CA）系統(tǒng)應(yīng)用于同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之中，多密技術(shù)要求機(jī)頂盒采用CI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同一機(jī)頂盒可接收不同CA系統(tǒng)加密節(jié)目。從用戶角度來(lái)講，不會(huì)因購(gòu)買一家CA的機(jī)頂盒而受到限制，用戶還有選擇其CA服務(wù)的可能性。3用戶終端-數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)-數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易

30、使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種信息（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能，用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)（5）有條件接收：

31、有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能3用戶終端數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等

32、各種信息（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一:數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能；用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)；發(fā)送電子郵件；同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)（5）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能3用戶終端-數(shù)字機(jī)頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺(tái)，電視機(jī)作為用戶終端，它能使模擬電視

33、機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視，使用戶享受數(shù)字電視、數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)-數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括：（1）電子節(jié)目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目（2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種信息（3）軟件在線升級(jí)：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的

34、軟件進(jìn)行更新（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能，用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)（5）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能機(jī)頂盒機(jī)卡分離是世界性趨勢(shì),最主要的目的就是要把機(jī)頂盒中由于CA的不同而帶來(lái)的差異性從機(jī)頂盒中剝離出來(lái)，使機(jī)頂盒成為一種類似DVD機(jī)的通用消費(fèi)電子產(chǎn)品，把條塊化的垂直市場(chǎng)變成一個(gè)完整的水平市場(chǎng)，使機(jī)頂盒和數(shù)字電視一體機(jī)能真正意義上進(jìn)入商場(chǎng)銷售。為制造業(yè)和運(yùn)營(yíng)業(yè)的迅速發(fā)展提供必要的保障。CI的概念是DVB組織提出

35、的，它在集成CA方面定義了對(duì)于機(jī)頂盒獨(dú)立的硬件接口和軟件接口規(guī)范，將不同CA系統(tǒng)的異性全部封裝在PCMCIA的模塊中。其核心思想就是：將機(jī)頂盒和條件接收系統(tǒng)進(jìn)行分離，使機(jī)頂盒脫離條件接收系統(tǒng)供應(yīng)商的束縛。一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)頂盒由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成，可分為4層，從底層向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。-硬件提供機(jī)頂盒的硬件平臺(tái)；-底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序；-應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；-中間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來(lái)，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺(tái)-數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)：（1）嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)*嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是相對(duì)于桌面計(jì)算機(jī)操

36、作系統(tǒng)而言的，它不裝在硬盤中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對(duì)簡(jiǎn)單，資源開資較小，便于固化在存儲(chǔ)器中*嵌入式操作系統(tǒng)的作用與PC機(jī)上的DOS和Windows相似，用戶通過(guò)它進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，完成用戶下達(dá)的指令，指令接入采用多種方式如：鍵盤、鼠標(biāo)、語(yǔ)音、觸摸屏、紅外遙控器等（2） 中間件中間件（Middle ware）是一種將應(yīng)用程序與低層的操作系統(tǒng)、硬件細(xì)節(jié)隔離開來(lái)的軟件環(huán)境條件接收和中間件的確定，最終確定系統(tǒng)的總體性能和將來(lái)的發(fā)展 數(shù)字電視制式目前，全球數(shù)字電視廣播鄰域有三個(gè)相對(duì)成熟的標(biāo)準(zhǔn)制式：-歐洲的DVB標(biāo)準(zhǔn)制式-美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)制式-日本的ISDB標(biāo)準(zhǔn)制式*DVB是三者中應(yīng)用最廣泛和靈活的標(biāo)準(zhǔn)*I

37、SDB標(biāo)準(zhǔn)制式為多媒體應(yīng)用提供了三者中最好的支持 DVB系列標(biāo)準(zhǔn)DVB標(biāo)準(zhǔn)提供了一套完整的、適用于不同媒介的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)規(guī)范DVB選定ISOIEC MPEG2標(biāo)準(zhǔn)作為音頻及視頻的編碼壓縮方式，對(duì)信源編碼進(jìn)行了統(tǒng)一，隨后對(duì)MPEG2碼流進(jìn)行打包形成傳輸流（TS），進(jìn)行多個(gè)傳輸流復(fù)用，最后通過(guò)衛(wèi)星、有線電視及開路電視等不同媒介傳輸方式進(jìn)行傳輸DVB標(biāo)準(zhǔn)的核心：-系統(tǒng)采用MPEG壓縮的音頻、視頻及數(shù)據(jù)格式作為數(shù)據(jù)源；-系統(tǒng)采用MPEG2傳輸流（TS）復(fù)用方式；-系統(tǒng)采用公共的用于描述廣播節(jié)目的系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息（SI）;-系統(tǒng)的第一級(jí)信道編碼采用 R-S前向糾錯(cuò)編碼保護(hù)；-調(diào)制與其它附屬的信道編碼方式

38、，由不同的傳輸媒介來(lái)確定；-使用通用的加擾方式以及有條件接收界面 幾種不同DVB傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 衛(wèi)星傳輸用MPEG-2編碼系統(tǒng)框圖 有線電視傳輸用MPEG-2編碼系通框圖寬帶通信傳輸用MPEG-2編碼系通框圖-為了保證在任何情況下進(jìn)入DVB傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)碼流中“0”與“1”的概率都能基本相等，傳輸系統(tǒng)首先用一個(gè)偽隨機(jī)序列對(duì)輸入的TS碼流進(jìn)行擾亂處理-偽隨機(jī)序列是由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的偽隨機(jī)序列發(fā)生器生成的，其中“0”與“1”出現(xiàn)的概率接近50%-由于二進(jìn)制數(shù)值運(yùn)算的特殊性質(zhì)，用偽隨機(jī)序列對(duì)輸入的TS碼流進(jìn)行擾亂后，無(wú)論原TS碼流是何種分布，擾亂后的數(shù)據(jù)碼流中的“0”與“1”的概率都接近50%-擾亂改變了原

39、TS碼流，因此在接收端對(duì)傳輸碼流糾錯(cuò)解碼后，還需按逆過(guò)程對(duì)其進(jìn)行解擾處理，以恢復(fù)原TS碼流從信號(hào)功率譜的角度看，擾亂過(guò)程相當(dāng)于將數(shù)字信號(hào)的功率譜拓展了，使其分散開了，因此擾亂過(guò)程又被稱為“能量擴(kuò)散”RS(Reed-Solomon)碼是在伽羅思域(Galois Field，GF)中運(yùn)算的,在GF(2m)域中，符號(hào)(n，k)RS的含義如下:m表示符號(hào)的大小，如m = 8表示符號(hào)由8位二進(jìn)制數(shù)成,n表示數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，k 表示數(shù)據(jù)包中的信息長(zhǎng)度,K=nk = 2t表示校驗(yàn)碼的符號(hào)數(shù),t表示能夠糾正的錯(cuò)誤數(shù)目.例如，(28，24)RS碼表示數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為28個(gè)符號(hào)，其中信息代碼的長(zhǎng)度為24，檢驗(yàn)碼有4個(gè)檢驗(yàn)

40、符號(hào)。在這個(gè)由28個(gè)符號(hào)組成的數(shù)據(jù)包中，可以糾正包中出現(xiàn)的2個(gè)分散的或者2個(gè)連續(xù)的符號(hào)錯(cuò)誤，但不能糾正3個(gè)或者3個(gè)以上的符號(hào)錯(cuò)誤.DVB-S（ETS 300 421）數(shù)字衛(wèi)星直播系統(tǒng)以衛(wèi)星通道作為傳輸介質(zhì)-通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的壓縮數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星接收機(jī)后由衛(wèi)星機(jī)頂盒處理，輸出現(xiàn)有模擬電視機(jī)可以接收的信號(hào)，這種傳輸覆蓋面廣，節(jié)目量大-數(shù)據(jù)流的調(diào)制采用四相相移鍵控調(diào)制（QPSK）方式，工作頻率為11/12GHz，在使用MPEG2的MPML（主類主級(jí)）格式時(shí)，用戶端達(dá)到CCIR601演播室質(zhì)量的碼率為9Mb/s，達(dá)到PAL播放質(zhì)量的碼率為5Mb/s-一個(gè)54MHz轉(zhuǎn)達(dá)發(fā)器傳送速率可達(dá)68Mb/s，并可供

41、多套節(jié)目用 -在DVB-S標(biāo)準(zhǔn)公布之后，幾乎所有的衛(wèi)星直播數(shù)字電視均采用該標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)的Echostar等，我國(guó)也選用了DVB-S標(biāo)準(zhǔn) DVBS系統(tǒng)DVBS系統(tǒng)可適用于多種衛(wèi)星廣播系統(tǒng)，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬可以從26MHz到72MHz，轉(zhuǎn)發(fā)器功率 從49dBW到61dBW 發(fā)送端信號(hào)的處理分以下幾個(gè)層次：-首先MPEG2的信源編碼和復(fù)用，將輸入的視頻信號(hào)，音頻信號(hào)和數(shù)據(jù)按MPEG2格式編碼， 再經(jīng)節(jié)目復(fù)用和傳送復(fù)用形成有用的數(shù)據(jù)包格式，包長(zhǎng)188字節(jié)，包括1同步字節(jié)-然后將此數(shù)據(jù)碼流經(jīng)多項(xiàng)處理，目的是增加信號(hào)對(duì)誤碼的抵抗能力并使其適應(yīng)通 道傳輸特性 這些處理包括：用偽隨機(jī)序列使數(shù)據(jù)隨機(jī)化，使用里德

42、索羅門編碼RS(204,188 T=8)及卷積交織編碼技術(shù)以提高對(duì)誤碼的抵抗能力-最后以QPSK調(diào)制方式發(fā)送至轉(zhuǎn)發(fā)器為了達(dá)到最大的功率利用率和合理的頻譜利用率，衛(wèi)星系統(tǒng)采用QPSK調(diào)制并使用卷積碼和RS級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)的方式幀結(jié)構(gòu)DVB-C（ETS 300 429）數(shù)字有線廣播電系統(tǒng)-以有線電視網(wǎng)作為傳輸介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣- DVBC的MPEGTS流的幀結(jié)構(gòu)是每8個(gè)188拜特(byte)包同步 翻轉(zhuǎn)一次-它采用QAM調(diào)制方式，工作頻率在10GHz以下，采用64QAM正交調(diào)幅調(diào)制時(shí)，一個(gè)PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s，可供套以上節(jié)目復(fù)用-系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號(hào)，在終端需要電纜機(jī)頂盒

43、DVBC系統(tǒng)電纜電視系統(tǒng)可由下圖的方框圖表示，其中分為兩個(gè)部分：CATV前端和綜合解碼接收機(jī)( IRD)-為了使各種傳輸方式盡可能兼容，除通道調(diào)制外的大部分處理 均與衛(wèi)星中的處理相同，即有相同的偽隨機(jī)序列擾碼，相同的RS糾錯(cuò)，相同的卷積交織-隨后進(jìn)行的處理是專門用于電纜電視系統(tǒng)的：先進(jìn)行字節(jié)（拜特）到符號(hào)的轉(zhuǎn)換，如64QAM:將8比特?cái)?shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成6比特為一組的符號(hào)，然后頭兩個(gè)比特進(jìn)行差分編碼再與剩余的4比特轉(zhuǎn)換成星座圖 中相應(yīng)的點(diǎn) DVB-T(ETS 300 744)數(shù)字地面廣播系統(tǒng)-相比于DVB-S/DVB-C,DVB-T是最復(fù)雜的DVB傳輸系統(tǒng)-地面數(shù)字系統(tǒng)發(fā)射的傳輸容量，在理論上大致與有

44、線電視系統(tǒng)相當(dāng)，本地區(qū)覆蓋好-采用碼分正交頻分復(fù)用（COFDM）調(diào)制方式，8MHz帶寬內(nèi)一般傳送4套高質(zhì)量電視節(jié)目-DVB-C系統(tǒng)接收費(fèi)用高，頻道也較少 MPEG-2傳送系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 根據(jù)傳輸媒體的質(zhì)量不同，MPEG-2中定義了兩種復(fù)合信息流：傳送流（TS）和節(jié)目流（PS：Program Stream)無(wú)論對(duì)哪種碼流，MPEG-2系統(tǒng)復(fù)接都分為兩個(gè)步驟：1、視頻和音頻的基本碼流(ES)分別按一定的格式打包，構(gòu)成具有某種格式的打包的基本信息流（PES：Packetized Elementary Stream），分別稱為視頻PES 和音頻PES-這一步驟在打包器內(nèi)實(shí)現(xiàn)-PES的長(zhǎng)度可在一定范圍內(nèi)變化

45、2、將視頻，音頻的PES流以及輔助數(shù)據(jù)(例如PSI，SI等）按不同的格式再打包，然后進(jìn)行復(fù)接，即分別生成了TS流和PS流 -TS流與PS流的區(qū)別：在于TS流的包結(jié)構(gòu)是固定長(zhǎng)度的(188byte)，PS流的包結(jié)構(gòu)是可變長(zhǎng)度的 *節(jié)目流是對(duì)完整的視頻和音頻PES包進(jìn)行復(fù)接形成的*由于視頻、音頻編碼器本身的特性， PES包的長(zhǎng)度是可變的，因此PS包的長(zhǎng)度也是可變的*傳送流是將視頻和音頻的PES包作為固定長(zhǎng)度的TS包的凈荷，然后對(duì)TS包進(jìn)行復(fù)接形成的PS包與TS包在結(jié)構(gòu)上的差異，導(dǎo)致了它們對(duì)傳輸誤碼具有不同的抵抗能力，因而應(yīng)用的環(huán)境也有所不同：-TS碼流由于采用了固定長(zhǎng)度的包結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳輸誤碼破壞了某一

46、TS包的同步信息時(shí)，接收機(jī)可在固定的位置檢測(cè)它后面包中的同步信息，從而恢復(fù)同步，避免了信息丟失-PS包由于長(zhǎng)度是變化的，一旦某一PS包的同步信息丟失，接收機(jī)無(wú)法確定下一包的同步位置， 就會(huì)造成失步，導(dǎo)致嚴(yán)重的信息丟失*由于TS碼流具有較強(qiáng)的抵抗傳輸誤碼的能力，因此在傳輸媒體中傳輸MPEG-2碼流基本上都采用了TS碼流的包格式現(xiàn)有MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范集包括5（或6）類（profile）/4級(jí)（level）組成，并采用分級(jí)編碼-所謂級(jí)(xL)是指MPEG-2的輸入格式，標(biāo)識(shí)從有限清晰度的家庭視頻（VHS ）質(zhì)量圖象到高清晰度（HDTV）圖象-每一種輸入格式編碼后都有一個(gè)相應(yīng)的碼速率范圍-

47、低級(jí)LL（Low Level）：圖象輸入格式的象素是ITU-R Rec.BT 601格 式的 1/4，即352*240*30(代表圖像幀頻為每秒30幀，每幀圖像的有效掃描行數(shù)為240行，每行的有效像素為352個(gè))或352*288*25，相應(yīng)編碼的最大輸出碼率為4Mbps-主級(jí)ML（Main Level）:圖象輸入格式符合ITU-R Rec.BT 601格式，即720*480*30或720*576*25,相應(yīng)編碼的最大輸出碼率為15Mbps,高級(jí)類20MbpsHDTV范圍，基本上為ITU-RRec.BT601格式的4倍,其中:-1440高級(jí)H14L（High 1440 Level）: 圖象輸入格

48、式為1440*1152*25的高清晰度格式;相應(yīng)編碼的最大輸出碼率為60Mbps,高級(jí)類80Mbps-高級(jí)HL（High Level）:圖象輸入格式為1920*1152*25的高清度格式;相應(yīng)編碼的最大輸出碼率80Mbps,高級(jí)類為100MbpsMPEG-2共分種類型6類（xP)：-簡(jiǎn)單類SP（Simple Profile）-主類MP（Main Profile），它比簡(jiǎn)單類增加了一種雙向預(yù)測(cè)方法，在相同比特率的情況下，將給出比簡(jiǎn)單類更好的圖像-主類的擴(kuò)展類P（Profile），主要是由Tektronic公司和SONY公司在主類的基礎(chǔ)上推出的更適用于演播室視頻節(jié)目制作要求的數(shù)據(jù)壓縮處理方法-信噪

49、比可分級(jí)類SNRP（SNR Scaleable Profile）-空間可分級(jí)類SPP（Spatially Scaleable Profile）-高級(jí)類HP（High Profile）若把主類MP和主類的擴(kuò)展類P合并MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)共分5種類型(xp)：-簡(jiǎn)單型（SP：simple profile），只有基準(zhǔn)幀和預(yù)測(cè)幀P-主型（MP：main profile）,比SP增加了雙向推測(cè)幀-信雜比分層型（SNRP：SNR scalable profile）-空間可分層型（SSP：spatial scalable profile）-高級(jí)型（HP：high profile） 各種型級(jí)的含義:第1行其使用的

50、抽樣宏塊格式第2行為畫面的每行有效像素?cái)?shù)每幀掃描行數(shù)第3行為編碼后的比特率第4行為其圖象組（GOP）的構(gòu)成 MPEG-2圖像壓縮的原理是利用了圖像中的兩種特性：空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性-一幀圖像內(nèi)的任何一個(gè)場(chǎng)景都是由若干像素點(diǎn)構(gòu)成的，因此一個(gè)像素通常與它周圍的某些像素在亮度和色度上存在一定的關(guān)系:這種關(guān)系叫作空間相關(guān)性；-一個(gè)節(jié)目中的一個(gè)情節(jié)常常由若干幀連續(xù)圖像組成的圖像序列構(gòu)成，一個(gè)圖像序列中前后幀圖像間也存在一定的關(guān)系:這種關(guān)系叫作時(shí)間相關(guān)性-這兩種相關(guān)性使得圖像中存在大量的冗余信息*一個(gè)好的壓縮編碼方案就是能夠最大限度地去除圖像中的冗余信息MPEG-2中編碼圖像幀被分為三類，分別稱為I幀，

51、P幀和B幀-I幀圖像采用幀內(nèi)編碼方式，即只利用了單幀圖像內(nèi)的空間相關(guān)性，而沒有利用時(shí)間相關(guān)性-I幀主要用于接收機(jī)的初始化和信道的獲取，以及節(jié)目的切換和插入，I幀圖像的壓縮倍數(shù)相對(duì)較低I幀圖像是周期性出現(xiàn)在圖像序列中的，出現(xiàn)頻率可由編碼器選擇-P幀和B幀圖像采用幀間編碼方式，即同時(shí)利用了空間和時(shí)間的相關(guān)性:P幀圖像只采用前向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以提高壓縮效率和圖像質(zhì)量P幀圖像中可以包含幀內(nèi)編碼的部分，即P幀中的每一個(gè)宏塊可以是前向預(yù)測(cè)，也可以是幀內(nèi)編碼-B幀圖像采用雙向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以大大提高壓縮倍數(shù)由于B幀圖像采用了未來(lái)幀作為參考，因此其MPEG-2編碼碼流中圖像幀的傳輸順序和顯示順序是不同的采用幀內(nèi)壓

52、縮編碼形成的圖像稱為I幀采用幀內(nèi)及幀間壓縮編碼形成的圖像稱為B幀和P幀-P 幀為前向預(yù)測(cè)幀，是用前一個(gè)I 幀為預(yù)測(cè)幀進(jìn)行編碼的-形成P幀時(shí)參考幀幀存只要求存儲(chǔ)一幀圖象-B 幀是從相鄰的最近的I 幀或P 幀作雙向預(yù)測(cè)進(jìn)行編碼的-形成B幀時(shí)，參考幀幀存則需存儲(chǔ)前后兩幀圖象在I 幀和P 幀中間可以插入若干個(gè)B 幀DVB傳輸系統(tǒng)的五個(gè)主要技術(shù)環(huán)節(jié)：1、數(shù)據(jù)擾亂-數(shù)字通信理論在設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)時(shí)都假設(shè)所傳輸?shù)谋忍亓髦小?”與“1”出現(xiàn)的概率是相等的，各為50%，但TS碼流經(jīng)過(guò)編碼處理后，可能會(huì)在其中出現(xiàn)連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”-另一方面在接收端進(jìn)行信道解碼前須首先提取出比特時(shí)鐘，比特時(shí)鐘的提取是利用傳輸碼

53、流中“0”與“1”之間的波形跳變實(shí)現(xiàn)的，而連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”給比特時(shí)鐘的提取帶來(lái)了困難-為了保證在任何情況下進(jìn)入DVB傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)碼流中“0”與“1”的概率都能基本相等，傳輸系統(tǒng)首先用一個(gè)偽隨機(jī)序列對(duì)輸入的TS碼流進(jìn)行擾亂處理-偽隨機(jī)序列是由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的偽隨機(jī)序列發(fā)生器生成的，其中“0”與“1”出現(xiàn)的概率接近50%-由于二進(jìn)制數(shù)值運(yùn)算的特殊性質(zhì)，用偽隨機(jī)序列對(duì)輸入的TS碼流進(jìn)行擾亂后，無(wú)論原TS碼流是何種分布，擾亂后的數(shù)據(jù)碼流中的“0”與“1”的概率都接近50%-擾亂改變了原TS碼流，因此在接收端對(duì)傳輸碼流糾錯(cuò)解碼后，還需按逆過(guò)程對(duì)其進(jìn)行解擾處理，以恢復(fù)原TS碼流從信號(hào)功率譜的角度看，

54、擾亂過(guò)程相當(dāng)于將數(shù)字信號(hào)的功率譜拓展了，使其分散開了，因此擾亂過(guò)程又被稱為“能量分散”2.糾錯(cuò)編碼數(shù)字通信雖然較模擬通信相比有較強(qiáng)的抗干擾的能力，但當(dāng)干擾較大時(shí)仍然可能發(fā)生信息失真，因此必須采取措施進(jìn)一步提高傳輸系統(tǒng)的可靠性，糾錯(cuò)編碼就是為這一目的提出的-糾錯(cuò)編碼利用數(shù)字信號(hào)可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算這一特點(diǎn)，將若干個(gè)數(shù)字傳輸信號(hào)作為一組，按照某種運(yùn)算法則進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，然后將傳輸信號(hào)和運(yùn)算結(jié)果（也是數(shù)字信號(hào)）一起傳送給接收機(jī)-接收機(jī)按規(guī)定的運(yùn)算法則對(duì)接收的一組傳輸信號(hào)及其運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行檢查:*如符合運(yùn)算法則，則認(rèn)為傳輸信號(hào)中沒有誤碼，然后將運(yùn)算結(jié)果拋棄，將傳輸信號(hào)送給下一級(jí)處理系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)解擾器*如不符合

55、運(yùn)算法則，就意味著傳輸中發(fā)生了誤碼:-如果誤碼的數(shù)量不超出糾錯(cuò)編碼的糾錯(cuò)范圍，糾錯(cuò)解碼器就會(huì)按照某種算法將誤碼糾正過(guò)來(lái)，然后將正確的傳輸信號(hào)送給下一級(jí)處理系統(tǒng)-如果誤碼的數(shù)量超出了糾錯(cuò)編碼的糾錯(cuò)范圍，糾錯(cuò)解碼器無(wú)法糾正這些誤碼，將發(fā)出一個(gè)出錯(cuò)信號(hào)給下一級(jí)處理系統(tǒng)，通知下一級(jí)處理系統(tǒng)傳輸信號(hào)中有誤碼3、數(shù)字調(diào)制傳輸信息有兩種方式：基帶傳輸和調(diào)制傳輸-由信源直接生成的信號(hào)，無(wú)論是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，都是基帶信號(hào)，其頻率比較低-基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但難以長(zhǎng)距離傳輸，因?yàn)橐话愕膫鬏斝诺涝诘皖l處的損耗都很大為進(jìn)行長(zhǎng)途傳輸，必須采用調(diào)制傳輸?shù)姆绞?調(diào)制就是將基帶信號(hào)搬移到信道損耗較小的指定的高頻處

56、進(jìn)行傳輸，調(diào)制后的基帶信號(hào)稱為通帶信號(hào)，其頻率比較高-DVB傳輸系統(tǒng)是數(shù)字傳輸系統(tǒng)，因此其中采用的調(diào)制技術(shù)是數(shù)字調(diào)制技術(shù)-數(shù)字調(diào)制的基本任務(wù)有兩個(gè)：第一個(gè)任務(wù)同模擬調(diào)制一樣，將不同的節(jié)目傳輸信號(hào)搬移到規(guī)定的頻帶上，這一功能由調(diào)制器和解調(diào)器實(shí)現(xiàn)，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)載波耦合的過(guò)程第二個(gè)任務(wù)是控制傳輸效率:-在DVB傳輸系統(tǒng)中，可根據(jù)需要將頻帶利用率從2bit/s/Hz提高至6bit/s或8bit/s/Hz，這相當(dāng)于提供了2-8倍的壓縮，這一功能是由映射和反映射實(shí)現(xiàn)的-實(shí)際上，數(shù)字調(diào)制的主要目的在于控制傳輸效率，不同的數(shù)字調(diào)制技術(shù)正是由其映射方式區(qū)分的，其性能也是由映射方式?jīng)Q定的數(shù)字調(diào)制過(guò)程實(shí)際上是由兩

57、個(gè)獨(dú)立的步驟實(shí)現(xiàn)的：映射和調(diào)制-映射將多個(gè)二元比特轉(zhuǎn)換為一個(gè)多元符號(hào)，這種多元符號(hào)可以是實(shí)數(shù)信號(hào)（在ASK調(diào)制中），也可以是二維的復(fù)信號(hào)（在PSK和QAM調(diào)制中）:*例如在QPSK調(diào)制的映射中，每?jī)蓚€(gè)比特（對(duì)應(yīng)四進(jìn)制碼元）轉(zhuǎn)換為一個(gè)四個(gè)載波相位的QPSK四元符號(hào)，在這種多到一的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了頻帶壓縮*例如在16QAM調(diào)制的映射中，每4個(gè)比特（對(duì)應(yīng)16進(jìn)制碼元）轉(zhuǎn)換為由3個(gè)可能的載波幅度電平和12個(gè)可能的載波相位角組成的16QAM符號(hào)，實(shí)現(xiàn)了頻帶壓縮-經(jīng)過(guò)映射后生成的多元符號(hào)仍是基帶數(shù)字信號(hào),經(jīng)過(guò)基帶成形濾波后生成的是模擬基帶信號(hào)，但已經(jīng)是最終所需的調(diào)制信號(hào)的等效基帶形式，直接將其乘以中頻載

58、波即可生成中頻調(diào)制信號(hào)，這一步由調(diào)制器實(shí)現(xiàn)4、均衡-為了防止傳輸符號(hào)間的相互串?dāng)_，數(shù)字通信系統(tǒng)中大都采用升余弦滾降信號(hào)波形,升余弦滾降信號(hào)具有良好的傳輸特性-但實(shí)際的傳輸信道不可能是完全理想無(wú)失真的，因而經(jīng)過(guò)傳輸后這種波形常常會(huì)遭到破壞，其后果就會(huì)引起符號(hào)間的串?dāng)_-符號(hào)間串?dāng)_與噪聲干擾不同，它來(lái)自傳輸信號(hào)本身，某個(gè)采樣點(diǎn)處的符號(hào)間串?dāng)_來(lái)自于相鄰信號(hào)采樣點(diǎn)符號(hào)間串?dāng)_難以用增大信號(hào)功率的方式減小其影響，因?yàn)樵龃笮盘?hào)功率會(huì)將符號(hào)間串?dāng)_同時(shí)增大，符號(hào)間串?dāng)_是一種乘性干擾符號(hào)間串?dāng)_嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作，必須對(duì)其進(jìn)行校正，這個(gè)校正的過(guò)程稱為均衡-均衡在模擬通信系統(tǒng)中也經(jīng)常采用，但一般在頻率域中進(jìn)行，

59、稱為頻域均衡,在數(shù)字通信系統(tǒng)中采用的是時(shí)域均衡-時(shí)域均衡在時(shí)間域內(nèi)進(jìn)行，采用有限沖激響應(yīng)濾波器（FIR）實(shí)現(xiàn),它的優(yōu)點(diǎn)是可以利用數(shù)字信號(hào)處理理論和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，具有設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、實(shí)現(xiàn)方便的特點(diǎn)5、同步與時(shí)鐘提取數(shù)字電視系統(tǒng)中的三種同步要求*1.比特(位)同步*2.符號(hào)同步-符號(hào)時(shí)鐘和比特時(shí)鐘是由接收機(jī)的本地晶體振蕩器生成的-為了保證正確地采樣信息，接收機(jī)中必須采取措施將本地時(shí)鐘與信號(hào)頻率間的偏差控制在系統(tǒng)允許的范圍之內(nèi)，這種措施稱為“鎖相”，實(shí)現(xiàn)鎖相的設(shè)備稱為鎖相環(huán)-鎖相環(huán)在數(shù)字通信系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，鎖相環(huán)性能不佳有可能使得整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作*3.幀同步：-數(shù)字通信系統(tǒng)中將數(shù)據(jù)分成具

60、有一定格式的組來(lái)傳輸?shù)?，這種組稱為傳輸幀-糾錯(cuò)編/解碼、數(shù)據(jù)交織/反交織以及均衡都是按數(shù)據(jù)幀進(jìn)行的，因此接收機(jī)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前還必須提取出幀同步 交互式數(shù)字電視VoD 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩種 VoD網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)多個(gè)視頻服務(wù)器分布于網(wǎng)絡(luò)中不同地點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)的固有問題 :多個(gè)視頻服務(wù)器處于不同的遠(yuǎn)地分前端主前端內(nèi)容必需在遠(yuǎn)地分前端進(jìn)行復(fù)制內(nèi)容管理較困難內(nèi)容安全性較低集中式結(jié)構(gòu)視頻服務(wù)器集中于主前端干線具有很高的帶寬對(duì)遠(yuǎn)端站點(diǎn)提供靈活的路由分布式VOD網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 主前端分前端 / HUB 分前端 / HUB 分前端 / HUB 集中式 VOD網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 主前端 分前端 / HUB分前端 /HUB分前端 /HU