數(shù)字電視基本知識(shí)講義

數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)及前端介紹主講：蘇富奎

一數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)二數(shù)字電視前端基本概況三本地線路傳輸量的變化：數(shù)字電視帶來最直接而且最先感受到的就是節(jié)目?jī)?nèi)容的增加。在一個(gè)8MHz帶寬的模擬頻道內(nèi)原來只能傳送一個(gè)普通的模擬電視節(jié)目，采用數(shù)字電視技術(shù)后在原來一個(gè)模擬頻道內(nèi)可傳送DVD（數(shù)字視頻光碟）質(zhì)量的節(jié)目5至6個(gè)，高清晰度電視（HDTV）質(zhì)量的節(jié)目1個(gè)或2個(gè)。（隨著編碼技術(shù)的提高，傳送數(shù)量還會(huì)進(jìn)一步提高）質(zhì)的變化：用戶不光能看電視，還能聽廣播，查看大量的信息資訊服務(wù)。清晰度高，音頻效果更好，抗干擾能力更強(qiáng)方式的改變：雙向數(shù)字電視具有交互功能，觀眾可以根據(jù)節(jié)目菜單自主點(diǎn)播電視節(jié)目，享受豐富多彩的增值業(yè)務(wù)一數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)1.1什么是數(shù)字電視？

數(shù)字電視是相對(duì)于模擬電視而言的。我們知道，電視——就是實(shí)時(shí)向遠(yuǎn)處傳送可視的活動(dòng)圖像。具體的方法，是先把光的圖像變成與其對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，利用電信號(hào)可以傳得遠(yuǎn)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)向遠(yuǎn)處傳送的目的。

（一）什么叫模擬電視？自然界的實(shí)際景物圖象千差萬異，無論從亮度層次上，色彩種類上，都是極豐富的。用電信號(hào)表示它，一定是一個(gè)可以取任意值的連續(xù)變化的電量。我們把這樣直接與自然界實(shí)際圖象對(duì)應(yīng)的，連續(xù)變化的電信號(hào)稱為模擬信號(hào)，就是模擬實(shí)際，與實(shí)際一樣。用這種方式傳送電視就是模擬電視。

（二）什么是數(shù)字電視？先從用離散值代表模擬量談起。舉個(gè)例子，人的腳在一定尺度內(nèi)，其長(zhǎng)短分布是無限多個(gè)的，數(shù)值上是連續(xù)的。就是多長(zhǎng)的都有，這好比模擬量。但實(shí)際在工廠生產(chǎn)鞋的時(shí)候，并不是這樣，而是僅使用一定數(shù)量的號(hào)碼，就適應(yīng)了整個(gè)人群不同尺寸的腳。只要選擇靠近的某些號(hào)碼，就可以穿。這些尺寸不連續(xù)的號(hào)碼，把連續(xù)的腳長(zhǎng)“離散化”了，就是用離散量表示連續(xù)量，這種用離散量表示連續(xù)量的做法叫模擬量的數(shù)字化。數(shù)字電視，就是設(shè)想用離散的電量表示連續(xù)的電量，在電視信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、接收各個(gè)環(huán)節(jié)上，都使用離散數(shù)字來表示、處理。也就是說，數(shù)字電視是信源、信道、信宿三個(gè)環(huán)節(jié)上全面數(shù)字化的電視系統(tǒng)。信源指節(jié)目的產(chǎn)生：攝、錄、編；信道指?jìng)鬏?；信宿指接收、顯示。

1.2數(shù)字電視由五個(gè)環(huán)節(jié)組成1、信源編碼：就是把原始的模擬電視信號(hào)用數(shù)字編碼來表示，也稱為數(shù)字化、模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）。然后，進(jìn)行壓縮。數(shù)字電視信號(hào)源有三項(xiàng)：視頻數(shù)據(jù)流、音頻數(shù)據(jù)流和輔助數(shù)據(jù)流。輔助數(shù)據(jù)流包括管理數(shù)據(jù)、有條件接收數(shù)據(jù)以及與節(jié)目有關(guān)的數(shù)據(jù)。

2、復(fù)用：就是把上述三項(xiàng)數(shù)據(jù)流合成一路。采用以“包”為單位的時(shí)分復(fù)用方式。首先把上面說的三項(xiàng)數(shù)據(jù)流分割成一定長(zhǎng)度的包（也稱分組），在“包”的頭部加上標(biāo)識(shí)，作為區(qū)分是

屬于哪個(gè)流的標(biāo)志，以便在接收時(shí)把它們區(qū)別開。然后把它們合流為單一的復(fù)用流。一個(gè)視頻數(shù)據(jù)流、一個(gè)音頻數(shù)據(jù)流、一個(gè)輔助數(shù)據(jù)流合成一套節(jié)目流。爾后，多套節(jié)目流再合成為傳輸流。

3、信道編碼和調(diào)制：上述數(shù)據(jù)流不適于在傳輸通道中傳輸。為了使信號(hào)適配于傳輸信道，減少傳輸過程的差錯(cuò)，還需要對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行必要的處理（再編碼），這種做法叫信道適配，也稱為信道編碼。它的作用主要是負(fù)責(zé)誤碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。調(diào)制的作用是把基帶數(shù)據(jù)流搬移到高頻載波上去，把基帶信號(hào)變成頻帶信號(hào)。使之可以在頻分復(fù)用的模擬信道中

4、傳輸信道：有HFC、數(shù)字干線、衛(wèi)星、無線、存儲(chǔ)介質(zhì)等。

5、接收機(jī)：就是機(jī)頂盒，實(shí)現(xiàn)上述四項(xiàng)環(huán)節(jié)的逆過程，把從信道上接收的數(shù)據(jù)流還原成原始的模擬電視信號(hào)。1.3數(shù)字電視與模擬電視的技術(shù)比較模擬電視數(shù)字電視描述采用模擬信號(hào)傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號(hào)采用數(shù)字信號(hào)傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號(hào)信源編/解碼因?yàn)樾盘?hào)數(shù)據(jù)量不大。所以不存在信息編碼壓縮問題電視信號(hào)數(shù)字化后，其信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸率很高。須具有良好的數(shù)據(jù)編碼壓縮技術(shù)復(fù)用無復(fù)用器，視頻、音頻信號(hào)分別傳輸將編碼后的視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)信號(hào)分別打包后復(fù)合成單路串行的比特流信源編/解碼調(diào)制解調(diào)調(diào)制方式一般采用調(diào)頻或調(diào)幅有壓縮及復(fù)用，通過糾錯(cuò)、均衡來提高信號(hào)抗干擾能力，采用QAM調(diào)制方式。且隨著調(diào)制方法技術(shù)的改進(jìn)。傳輸效率會(huì)進(jìn)一步提高特點(diǎn)信號(hào)數(shù)據(jù)量少，技術(shù)成熟，價(jià)格便宜信號(hào)不易在傳輸中失真，清晰度高，占用頻帶窄。數(shù)字電視信號(hào)可方便地在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中傳輸，與計(jì)算機(jī)有良好的接口數(shù)字電視的特點(diǎn)。

與模擬電視相比，數(shù)字電視有如下特點(diǎn)：

⑴數(shù)字信號(hào)傳輸噪聲沒有積累。

我們知道，模擬信號(hào)在傳輸?shù)拿總€(gè)環(huán)節(jié)，都要加入噪聲，如放大器，每級(jí)放大器的噪聲都要加進(jìn)去，放大后信號(hào)大了，C/N(載噪比)低了。數(shù)字信號(hào)是一連串的“0”和“1”脈沖序列，在傳輸過程中，侵入的噪聲可以通過再生的方法去除。所謂再生處理，就是收到信號(hào)后，不是直接放大，而是重新在有脈沖的位置制作一個(gè)形狀完全相同的脈沖，恢復(fù)信號(hào)中脈沖的原樣而清除了噪聲。再生是基帶數(shù)字傳輸抗干擾的重要手段。其次，數(shù)字傳輸技術(shù)有非常有效的糾錯(cuò)方式，如我們使用的R-S糾錯(cuò)，可以把誤碼率由10E-4改善到10E-12。所以，我們收看數(shù)字有線電視時(shí)，主觀感覺最為明顯的是畫面清潔，沒有雜波、雪花。從維修的角度，數(shù)字信號(hào)對(duì)C/N的要求也比模擬信號(hào)寬容。模擬信號(hào)C/N=43dB時(shí)可以得到4分的收看質(zhì)量。數(shù)字電視C/N=31dB就可以滿意收看。事實(shí)上，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字信號(hào)的功率電平就是以比模擬電平低10dB來傳輸?shù)摹?/p>

⑵數(shù)字信號(hào)的傳輸和處理過程不存在非線性失真。

⑶有較好的收視穩(wěn)定性。模擬電視的收看質(zhì)量的劣化是漸變的，圖像由好到壞有一個(gè)過程，令人討厭。數(shù)字電視收看質(zhì)量的劣化有“斷崖效應(yīng)”，只要有圖像，質(zhì)量就是好的，無噪點(diǎn)，穩(wěn)定。信號(hào)劣化，就立即馬塞克，沒有過渡。相對(duì)于模擬信號(hào)，給收看者以穩(wěn)定的感覺。

⑷模擬改數(shù)字以后，極大地釋放了頻率資源。

由于采用壓縮率非常高的MPEG-2壓縮方法，使碼率降低很多，加上采用高效率的調(diào)制方式，可以在一個(gè)8Mhz的帶寬里傳送6套以上質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)清晰度（SDTV）的節(jié)目。這給有線電視提供更多套節(jié)目，為實(shí)現(xiàn)NVOD、VOD提供資源。

⑸可以在現(xiàn)行傳輸體制下傳輸高清晰度電視（HDTV）。

⑹數(shù)字信號(hào)容易處理，易于使用大規(guī)模集成電路和微型化，生產(chǎn)時(shí)設(shè)備一致性好，無須調(diào)整。容易大量使用軟件，實(shí)現(xiàn)智能化操作。

⑺對(duì)節(jié)目加擾、加密容易、可靠，保證商業(yè)運(yùn)作。1.4

怎樣實(shí)現(xiàn)模擬電視數(shù)字化1.4.1用離散數(shù)字來表示連續(xù)的模擬信號(hào)問題。

打個(gè)比方：氣溫是逐漸變化的，每時(shí)每刻都在變化，因而它是隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬量。但觀測(cè)氣溫不必每分每秒都測(cè)量，隔一定時(shí)間測(cè)一點(diǎn)畫在坐標(biāo)圖上，連一條線，就表示了氣溫的變化。如果時(shí)間間隔合適，這條線的形狀與連續(xù)不間斷測(cè)量的曲線形狀會(huì)基本吻合，即，用離散量可以表示連續(xù)的模擬量。這種間隔測(cè)量的方式，叫做在連續(xù)變化的模擬量上的取樣。這是把模擬信號(hào)數(shù)字化的第一步。取樣間間隔多多大合合適？？首量化取取多少少個(gè)等等級(jí)合合適？？等等級(jí)多多了好好，但但要付付出的的代價(jià)價(jià)大。。理論論和實(shí)實(shí)際都都證明明，對(duì)對(duì)電視視圖象象信號(hào)號(hào)，用用256個(gè)等級(jí)級(jí)就可可以了了。取取樣、、量化化只是是在時(shí)時(shí)間和和幅度度上把把信號(hào)號(hào)的表表示做做到了了離散散化，，還不不是數(shù)數(shù)字化化。數(shù)數(shù)字化化的目目的是是用““0”和“1”兩個(gè)數(shù)數(shù)字碼碼表示示一切切等級(jí)級(jí)、量量值。。為什什么要要用““0”和“1”，不用用0—9，就是是因?yàn)闉椤?”和“1”最容易易用電電量來來表示示。如如，有有電壓壓是““1”，無電電壓是是‘0“；開關(guān)關(guān)接通通是““1”，開關(guān)關(guān)斷開開是““0’,但“0”和“1”只能表表示兩兩個(gè)等等級(jí)，，256個(gè)等級(jí)級(jí)怎么么辦？？使用用“0”““1””的排列列組成成碼就就解決決了。。這有如條碼碼，條碼只只有黑、白白兩種條，，但它們不不同的組合合可以編出出無數(shù)的碼碼，可以分分別代表多多種商品。。例如，我我們用8位“0”和“1”編成8位碼，00000000、00000001、00000010………..11111111，就有了256=28種不重復(fù)的的碼，表示示256個(gè)量。把量量化后的信信號(hào)，用““0”和“1”組成的碼來來表示，叫叫做編碼。。用數(shù)字編編碼表示量量化的信號(hào)號(hào)，模擬信信號(hào)才算是是真正數(shù)字字化了?？偪偟氖?，模模擬數(shù)字化化三個(gè)過程程：取樣、、量化和編編碼。1.5壓縮壓縮的必要要性下面的討論論會(huì)看到，，經(jīng)過取樣樣、量化、、編碼后的的電視信號(hào)號(hào)信息量非非常大。電電視亮度信信號(hào)的最高高頻率是6Mhz，每個(gè)色差差信號(hào)大最最高頻率為為兩個(gè)1.5Mhz。根據(jù)奈奎奎斯特定理理，亮度與與色度信號(hào)號(hào)的取樣頻頻率分別應(yīng)應(yīng)該大于12Mhz和2×3Mhz=6Mhz。量化等等級(jí)取256，需要8位二進(jìn)制制編碼。。這樣，，傳送一一套電視視節(jié)目，，所需要要的碼率率（每秒秒鐘傳送送碼的位位數(shù)）為為（12+2×3）×8=144Mbit/s。傳送這么高高的速率，對(duì)對(duì)我們現(xiàn)在一一個(gè)頻道8Mhz的帶寬，實(shí)在在是大得了不不得。實(shí)際上上取樣頻率是是13.5Mhz,量化比特?cái)?shù)是是10,因而碼碼率為為270Mhz。所以以，要要想使使數(shù)字字化節(jié)節(jié)目真真正能能付之之使用用，必必須對(duì)對(duì)碼率率進(jìn)行行壓縮縮。這這就是是數(shù)字字電視視信號(hào)號(hào)壓縮縮的必必要性性。、壓縮縮的可可能性性數(shù)數(shù)字字電視視信號(hào)號(hào)之所所以可可以壓壓縮，，是因因?yàn)殡婋娨曅判盘?hào)存存在著著冗余余。首首先是是空間間冗余余。就就是一一幅畫畫面內(nèi)內(nèi)，各各象素素之間間有很很強(qiáng)的的相關(guān)關(guān)性。。例如如，藍(lán)藍(lán)天，，不必必全部部藍(lán)天天的每每一個(gè)個(gè)象素素都傳傳送一一次，，只傳傳送一一個(gè)象象素就就行，，其余余的，，到接接收點(diǎn)點(diǎn)全部部按第第一個(gè)個(gè)復(fù)制制。這這樣一一來就就節(jié)約約了大大量信信息，，去除除了冗冗余。。其次次是時(shí)時(shí)間冗冗余。。相鄰鄰兩幀幀圖像像的內(nèi)內(nèi)容也也大體體相似似。我我們可可以不不必每每一幀幀圖像像都傳傳，例例如只只傳送送第一一幀、、在接接收端端，第第三幀幀用第第一幀幀預(yù)測(cè)測(cè)產(chǎn)生生，第第二幀幀用第第一、、三兩兩幀取取平均均產(chǎn)生生，這這又可可以壓壓縮碼碼率。。再次次，是是人的的視覺覺冗余余。利利用人人眼對(duì)對(duì)圖象象高頻頻細(xì)節(jié)節(jié)、色色度信信號(hào)靈靈敏度度低的的特點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行行壓縮縮，把把人眼眼本來來看不不到的的信號(hào)號(hào)取消消，以以節(jié)省省碼率率。這這就是是信號(hào)號(hào)壓縮縮的可可能性性。、壓縮縮的方方法壓壓縮的的方法法，采采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。它它針針對(duì)對(duì)圖圖像像上上述述幾幾種種冗冗余余的的特特點(diǎn)點(diǎn)，，運(yùn)運(yùn)用用運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)估估值值、、離離散散余余弦弦變變換換（（DCT）、自適適應(yīng)量化化和熵編編碼等技技術(shù)（實(shí)實(shí)際是一一些算法法），實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)信信號(hào)碼率率的壓縮縮。把數(shù)數(shù)字化后后144Mbit/s的碼率壓壓縮到6Mbit/s，仍然可可以保持持SDTV的水平。。而且壓壓縮比可可變，由由VCD到HDTV等級(jí)都可可以。運(yùn)運(yùn)動(dòng)估值值是為了了消除相相鄰幀間間的空間間冗余。。因?yàn)橄嘞噜彽膸瑤g，圖圖象大量量的數(shù)據(jù)據(jù)是相同同的，不不必都全全部傳輸輸，僅傳傳遞相鄰鄰幀的變變化部分分就可以以了，這這樣就可可以壓縮縮了傳輸輸?shù)臄?shù)據(jù)據(jù)量。離離散余弦弦變換DCT，是將信信號(hào)由空空間域變變換到頻頻域，使使信號(hào)能能量集中中到低頻頻率。自自適應(yīng)量量化是針針對(duì)DCT而言，因因?yàn)槿搜垩鄣囊曈X覺對(duì)圖象象細(xì)節(jié)不不敏感，，故表示示圖象細(xì)細(xì)節(jié)的高高頻部分分可以壓壓縮。自自適應(yīng)量量化就是是對(duì)DCT變換后的的高頻系系數(shù)采用用粗量化化，對(duì)低低頻系數(shù)數(shù)細(xì)量化化。實(shí)際際上是基基于視覺覺冗余。。熵編碼碼，就是是可變字字長(zhǎng)編碼碼。給使使用概率率大的事事件分配配短字碼碼，給使使用概率率小的事事件分配配長(zhǎng)字碼碼，最大大限度的的提高編編碼效率率。1.6數(shù)據(jù)電視視的傳輸輸碼流模擬電視視信號(hào)經(jīng)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換、壓壓縮后，，變成了了由二進(jìn)進(jìn)制脈沖沖組成的的脈沖序序列，叫叫做碼流流。每每一套節(jié)節(jié)目有視視頻碼流流、音頻頻碼流，，這些與與模擬信信號(hào)一一一對(duì)應(yīng)的的碼流稱稱為基本本流ES。為便于于傳輸，，實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)分復(fù)用用，基本本流ES必須“打打包”，，就是將將順序、、連續(xù)傳傳輸?shù)臄?shù)數(shù)據(jù)流按按一定的的時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)度進(jìn)行行分割，，分割的的小段叫叫做“包包”，因因而打包包也稱為為分組。。在每個(gè)個(gè)包前加加上包頭頭，就構(gòu)構(gòu)成了打打包的基基本流PES。傳傳送一套套節(jié)目有有三種基基本碼流流：視頻頻、音頻頻和相應(yīng)應(yīng)的數(shù)據(jù)據(jù)流，需需要把它它們組合合到一起起，叫做做復(fù)用。。復(fù)用的的方法是是時(shí)分復(fù)復(fù)用。上上述把同同一節(jié)目目的三種種基本流流復(fù)用到到一起叫叫節(jié)目復(fù)復(fù)用。復(fù)復(fù)用后，，根據(jù)需需要可以以形成節(jié)節(jié)目流PS和傳輸流流TS。它們分分別適用用于不同同的傳輸輸環(huán)境。。PS碼流：包的長(zhǎng)度度可變，，抗誤碼碼能力低低，適用用于相對(duì)對(duì)誤碼低低的環(huán)境境，如存存儲(chǔ)、制制作DVD等TS碼流包的長(zhǎng)度度固定，，188字節(jié)，抗抗誤碼能能力較高高可用于于相對(duì)較較差的信信道環(huán)境境，如傳傳輸?shù)?.7數(shù)字電視視信號(hào)是是怎樣在在有線電電視HFC網(wǎng)上傳輸輸?shù)模磕M電視視連續(xù)的的電信號(hào)號(hào)數(shù)字化化后，變變成了完完全由““0”、“1”組成的脈脈沖串（（經(jīng)過MPEG-2編碼形形成由由MPEG-2包組成成的傳傳輸流流）。。直接接把數(shù)數(shù)字串串在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上上傳送送，叫叫做基基帶傳傳輸（（未經(jīng)經(jīng)某種種處理理的數(shù)數(shù)字信信號(hào)稱稱為基基帶信信號(hào)））。它它要占占用從從0開始的的無限限帶寬寬。但但是我我們現(xiàn)現(xiàn)在的的HFC網(wǎng)絡(luò)，，傳輸輸模擬擬電視視信號(hào)號(hào)是采采用AM-VSB（殘留留邊帶帶調(diào)幅幅）頻頻分復(fù)復(fù)用方方式傳傳輸?shù)牡摹＞途褪钦f說，每每套電電視節(jié)節(jié)目先先調(diào)制制到一一個(gè)指指定的的高頻頻率載載波上上（采采用殘殘留邊邊帶調(diào)調(diào)幅方方式）），每每一個(gè)個(gè)高頻頻率載載運(yùn)一一套節(jié)節(jié)目，，占用用不同同頻率率的載載頻，，混合合送到到HFC網(wǎng)絡(luò)上上傳輸輸。節(jié)節(jié)目是是以頻頻率不不同而而區(qū)分分的，，這就就是頻頻分復(fù)復(fù)用。。每套套節(jié)目目占用用的頻頻帶寬寬度都都是8Mhz。這就是我我們目前HFC的規(guī)矩——體制。數(shù)字化后的的基帶，不不符合目前前HFC的傳輸體制制，沒有辦辦法讓數(shù)字字電視信號(hào)號(hào)以基帶的的形式上網(wǎng)網(wǎng)與現(xiàn)有的的模擬電視視信號(hào)兼容容傳輸。數(shù)數(shù)字電視信信號(hào)要服從從原來的規(guī)規(guī)矩，這叫叫做兼容。。為了使數(shù)數(shù)字基帶信信號(hào)適應(yīng)HFC網(wǎng)絡(luò)的要求求，與模擬擬的頻帶信信號(hào)在HFC中兼容傳輸輸，就需要要對(duì)數(shù)字基基帶信號(hào)做做適當(dāng)處理理，我們稱稱這種做法法叫信道編編碼。就是是說，信道道編碼，是是使數(shù)字基基帶信號(hào)適適配進(jìn)HFC網(wǎng)絡(luò)的過程程。信道編碼是是在前端完完成的。包包括以下幾幾個(gè)部分：：碼流的隨隨機(jī)化；R-S編碼；卷積積交織；字字節(jié)到字符符的映射；；差分編碼碼；基帶成成型濾波和和QAM調(diào)制.碼流的隨機(jī)機(jī)化（也叫叫擾碼）處處理，有兩兩個(gè)目的：：一是防止止在特殊情情況下出現(xiàn)現(xiàn)調(diào)制器輸輸出未調(diào)制制載波，對(duì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生生干擾。二二是把MPEG-2碼流中的連連“0”、連“1”信號(hào)攪亂。。因?yàn)檫B““0”、連“1”會(huì)破壞傳輸輸系統(tǒng)的定定時(shí)功能，，而定時(shí)一一旦被破壞壞，收、發(fā)發(fā)雙方會(huì)失失去同步，，時(shí)分復(fù)用用的數(shù)字傳傳輸就完全全亂了。隨隨機(jī)化的方方法，是采采用偽隨機(jī)機(jī)碼（PRBS）對(duì)輸入的的MPEG-2碼流進(jìn)行隨隨機(jī)化處理理。就是用用較長(zhǎng)的偽偽隨機(jī)序列列與MPEG-2序列送如移移位寄存器器一個(gè)比特特一個(gè)比特特地“模2加”，使原原來的信號(hào)號(hào)規(guī)律也具具有了偽隨隨機(jī)性質(zhì)。。這樣連““0”、連“1”的現(xiàn)象就被被消滅了。。由于偽隨隨機(jī)碼具有有相當(dāng)大的的帶寬，碼碼流被隨機(jī)機(jī)化處理以以后，功率率譜被擴(kuò)散散，所以隨隨機(jī)化處理理也叫能量量擴(kuò)散。R-S編碼是為了了糾錯(cuò)的。。模擬方式式傳輸錯(cuò)誤誤一般稱為為失真——與原信號(hào)不不一樣。模模擬傳輸時(shí)時(shí)，失真的的表現(xiàn)是漸漸變的。收收視者對(duì)限限度以內(nèi)的的失真劣化化可以容忍忍。數(shù)字電電視中的一一切劣化集集中表現(xiàn)為為碼錯(cuò)誤——誤碼。數(shù)字字信號(hào)誤碼碼對(duì)圖像質(zhì)質(zhì)量的影響響有斷崖效效應(yīng)，即碼碼錯(cuò)誤率超超過一定值值，整個(gè)圖圖象會(huì)立即即變成不可可看，收視視者沒有容容忍的余地地。所以數(shù)數(shù)字傳輸要要集中力量量解決誤碼碼問題，采采用有效的的措施，糾糾正傳輸誤誤碼?，F(xiàn)在在使用的R-S編碼，糾錯(cuò)錯(cuò)能力相當(dāng)當(dāng)強(qiáng)，對(duì)每每個(gè)傳輸包包而言，可可糾正8個(gè)字節(jié)隨機(jī)機(jī)錯(cuò)誤的任任意組合，，或者可糾糾正長(zhǎng)度不不大于57的突發(fā)錯(cuò)誤誤。具體的的說，在輸輸入誤碼率率10E-4的情況下，，糾正錯(cuò)誤誤碼，達(dá)到到10E-12。誤碼率劣劣于10E-4已經(jīng)無法恢恢復(fù)圖像，，而10E-12相當(dāng)于幾個(gè)個(gè)小時(shí)才出出現(xiàn)一個(gè)誤誤碼。可見見其糾錯(cuò)能能力之強(qiáng)。。數(shù)字電視前前端系統(tǒng)介介紹二數(shù)字電電視前端數(shù)字有線電電視前端的的功能：數(shù)數(shù)字電視信信號(hào)在有線線電視HFC網(wǎng)內(nèi)的傳輸輸，核心是是信號(hào)對(duì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的適配配問題。模模擬電視信信號(hào)數(shù)字化化、壓縮即即信源編碼碼，解決了了用數(shù)字比比特代表連連續(xù)的模擬擬信號(hào)和速速率對(duì)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的適配。。那么如何何解決傳輸輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)的的適配，使使用戶達(dá)到到滿意的接接收，這就就是前端要要解決的問問題。具體體說，前端端的主要功功能是：⑴⑴組織節(jié)節(jié)目。節(jié)節(jié)目為王。。向用戶提提供多套數(shù)數(shù)，高質(zhì)量量的節(jié)目是是數(shù)字電視視的生命所所在。數(shù)字字有線電視視的節(jié)目源源主要有：：來自衛(wèi)星星的節(jié)目；；以SDH形式從光纜纜傳來的節(jié)節(jié)目；本地地自辦節(jié)目目；由視頻頻服務(wù)器播播出的NVOD、VOD節(jié)目；由本本臺(tái)更新、、增加的電電子節(jié)目指指南（EPG）等。前端端的組織作作用，就是是要把這些些不同的節(jié)節(jié)目進(jìn)行數(shù)數(shù)字化，壓壓縮編碼等等過程，統(tǒng)統(tǒng)一為MPEG-2傳輸流（MPEG-2TS）和ASI接口格式。。⑵⑵監(jiān)視視、調(diào)度和和切換播出出節(jié)目。在在有線電電視HFC網(wǎng)中，數(shù)字字電視也應(yīng)應(yīng)當(dāng)按每8Mhz帶寬一個(gè)頻頻道來傳輸輸。那么，，哪個(gè)頻道道傳送哪幾幾套節(jié)目，，以及節(jié)目目之間的切切換、調(diào)度度，都要在在前端完成成。完成這這個(gè)任務(wù)的的設(shè)備是一一個(gè)多輸入入口，多輸輸出口的數(shù)數(shù)字切換矩矩陣，也稱稱路由器。。它還可以以為信號(hào)源源的監(jiān)視提提供選擇節(jié)節(jié)目的功能能。⑶系統(tǒng)管理。。數(shù)數(shù)字有有線電視節(jié)節(jié)目是以一一種新的付付費(fèi)方式提提供給授權(quán)權(quán)用戶的。。因而可靠靠的授權(quán)管管理是數(shù)字字有線電視視必備的功功能。系系統(tǒng)管理包包括有條件件接收系統(tǒng)統(tǒng)CAS、用戶管理理系統(tǒng)SMS和網(wǎng)絡(luò)管理理系統(tǒng)NMS。有有條件件接收系統(tǒng)統(tǒng)CAS；對(duì)節(jié)目和和數(shù)據(jù)進(jìn)行行加擾、加加密，對(duì)用用戶進(jìn)行授授權(quán)管理，，實(shí)現(xiàn)有償償服務(wù)。用用戶（訂訂戶）管理理系統(tǒng)SMS：對(duì)用戶進(jìn)進(jìn)行管理，，包括用戶戶信息、用用戶設(shè)備信信息、數(shù)字字產(chǎn)品信息息、訂購(gòu)信信息、授權(quán)權(quán)信息、財(cái)財(cái)務(wù)信息等等。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理系統(tǒng)統(tǒng)NMS：對(duì)前端和和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備備進(jìn)行集中中管理，包包括規(guī)劃、、參數(shù)設(shè)置置、檢測(cè)報(bào)報(bào)警等。從從信號(hào)形成成、流向到到質(zhì)量進(jìn)行行控制，對(duì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行行狀態(tài)、故故障、錯(cuò)誤誤進(jìn)行報(bào)警警，保證系系統(tǒng)協(xié)調(diào)、、正常、安安全運(yùn)行。。⑷⑷復(fù)用用。為為了了與模擬傳傳輸體制兼兼容，從多多種渠道組組織來的數(shù)數(shù)字電視節(jié)節(jié)目，都需需要調(diào)制到到8Mhz帶寬的不同同頻道上。。而每個(gè)頻頻道不但載載運(yùn)不只一一套節(jié)目，，還必須載載運(yùn)引導(dǎo)接接收機(jī)正確確工作的節(jié)節(jié)目專用信信息PSI、業(yè)務(wù)信息息SI、電子節(jié)目目指南EPG以及授權(quán)管管理信息ECM、EMM等。這些都都需要在進(jìn)進(jìn)入調(diào)制之之前把它們們復(fù)用到一一起。⑸⑸進(jìn)行信道道編碼和調(diào)調(diào)制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)與有線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸輸適配。CA系統(tǒng)NMS系統(tǒng)SMS系統(tǒng)TS流衛(wèi)星接收機(jī)衛(wèi)星接收機(jī)衛(wèi)星接收機(jī)復(fù)用器加擾器QAM調(diào)制器IP數(shù)據(jù)視頻服務(wù)器EPG系統(tǒng)復(fù)用器加擾器QAM調(diào)制器自辦節(jié)目光纜節(jié)目模擬節(jié)目復(fù)用器加擾器QAM調(diào)制器編碼器適配器編碼器混合器數(shù)字字電電視視前前端端示示意意圖圖數(shù)字字電電視視系系統(tǒng)統(tǒng)前前端端一一般般可可分分為為四四個(gè)個(gè)主主要要部部分分：：信號(hào)號(hào)處處理理部部分分信號(hào)號(hào)輸輸入入部部分分系統(tǒng)統(tǒng)管管理理部部分分信號(hào)號(hào)輸輸出出部部分分2.1、信信號(hào)號(hào)輸輸入入部部分分（（信信號(hào)號(hào)源源））數(shù)字字電電視視前前端端部部分分信信號(hào)號(hào)源源主主要要有有以以下下三三部部分分組組成成：：衛(wèi)星星接接收收信信號(hào)號(hào)采用用接接收收與與解解碼碼為為一一體體的的帶帶有有TS輸出出的的數(shù)數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星接接收收機(jī)機(jī)將將衛(wèi)衛(wèi)星星數(shù)數(shù)字字電電視視信信號(hào)號(hào)接接收收下下來來，，直直接接進(jìn)進(jìn)行行QPSK解調(diào)調(diào)經(jīng)經(jīng)接接收收機(jī)機(jī)ASI接口口輸輸出出的的符符合合MPEG-2編碼碼的的TS流。。省廣廣播播電電視視SDH骨干干網(wǎng)網(wǎng)中中傳傳輸輸?shù)牡臄?shù)數(shù)字字電電視視節(jié)節(jié)目目DS3數(shù)據(jù)據(jù)流流利用用適適配配器器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為MPEG-2編碼碼的的TS流。。本地地自自制制模模擬擬節(jié)節(jié)目目利用用編編碼碼器器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為MPEG-2編碼碼的的TS前端端，，信信號(hào)號(hào)的的統(tǒng)統(tǒng)一一格格式式是是什什么么樣樣的的？？是是DVB-C標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定定的的MPEG-2傳輸輸流流。。由由長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為188字節(jié)節(jié)的的傳傳輸輸包包組組成成。。每每個(gè)個(gè)包包有有4個(gè)字字節(jié)節(jié)的的包包頭頭，，可可變變字字節(jié)節(jié)長(zhǎng)長(zhǎng)度度的的適適配配域域和和有有效效載載荷荷。。在在傳傳輸輸鏈鏈路路里里，，這這些些MPEG-2傳輸輸包包一一個(gè)個(gè)包包一一個(gè)個(gè)包包的的串串行行傳傳輸輸。。實(shí)實(shí)際際上上，，為為了了提提高高系系統(tǒng)統(tǒng)的的糾糾錯(cuò)錯(cuò)能能力力，，每每個(gè)個(gè)包包增增加加了了長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為16個(gè)字字節(jié)節(jié)的的R-S糾錯(cuò)錯(cuò)碼碼，，包包長(zhǎng)長(zhǎng)變變成成了了204字節(jié)節(jié)。。在在整整個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)字字有有線線電電視視系系統(tǒng)統(tǒng)中中，，設(shè)設(shè)備備與與設(shè)設(shè)備備間間，，設(shè)設(shè)備備與與線線路路間間的的傳傳輸輸接接口口，，被被規(guī)規(guī)定定為為ASI（異異步步串串行行接接口口））。。它它的的傳傳輸輸速速率率為為270Mbit/s，可可以以輕輕松松地地承承載載8Mhz帶寬寬，，64QAM調(diào)制制的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)流流。。ASI物理理接接插插形形式式，，用用得得最最多多的的是是BNC卡口口。。下面面研研究究不不同同格格式式接接口口的的節(jié)節(jié)目目如如何何統(tǒng)統(tǒng)一一成成MPEG-2傳輸輸流流格格式式和和ASI接口口。。模模擬擬視視音音頻頻節(jié)節(jié)目目，，經(jīng)經(jīng)編編碼碼器器完完成成數(shù)數(shù)字字化化、、壓壓縮縮形形成成MPEG-2格式。。編碼碼器輸輸入視視音頻頻信號(hào)號(hào)，輸輸出碼碼率可可在1.5-15Mbit/s之間調(diào)調(diào)整的的MPEG-2傳輸流流，輸輸出接接口是是ASI。SDH傳送的的數(shù)字字電視視節(jié)目目，已已經(jīng)是是MPEG-2傳輸流流。對(duì)對(duì)應(yīng)于于電視視的輸輸出口口是DS-3（或E3）口，，以45Mbit/s的速率率傳送送5-6套復(fù)用用的節(jié)節(jié)目。。把它它納入入數(shù)字字有線線電視視，只只需在在SDH輸出與與數(shù)字字有線線電視視的輸輸入之之間加加一個(gè)個(gè)適配配器完完成DS-3到ASI的轉(zhuǎn)換換就可可以了了。點(diǎn)點(diǎn)播類類節(jié)目目，如如NVOD、VOD也是數(shù)數(shù)字電電視的的重要要節(jié)目目源。。它是是由視視頻服服務(wù)器器經(jīng)硬硬盤播播出設(shè)設(shè)備輸輸出MPEG-2碼流的的。將將此類類節(jié)目目接入入數(shù)字字前端端，需需要作作接口口的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。。一般來來說，，用于于HFC網(wǎng)絡(luò)播播出的的硬盤盤播放放器，，大都都提供供ASI接口，，甚至至已經(jīng)經(jīng)將碼碼流調(diào)調(diào)制到到高頻頻載波波上形形成64QAM射頻信信號(hào)。。輸出出為ASI接口的的可以以直接接進(jìn)切切換矩矩陣，，64QAM輸出的的，只只要頻頻率和和電平平合適適，就就直接接與現(xiàn)現(xiàn)有的的模擬擬頻道道混合合，進(jìn)進(jìn)入HFC傳輸。。對(duì)于于輸出出口為為DS-3（45Mbit/s）、ATM（155Mbit/s）以及及高速速以太太網(wǎng)口口，都都需要要經(jīng)過過適配配器將將接口口轉(zhuǎn)換換為ASI，才能能進(jìn)數(shù)數(shù)字切切換矩矩陣。。開展展多媒媒體傳傳輸和和因特特網(wǎng)接接入，，還要要通過過數(shù)據(jù)據(jù)廣播播服務(wù)務(wù)器、、IP網(wǎng)關(guān)（（代理理服務(wù)務(wù)器））等，，組織織相關(guān)關(guān)信號(hào)號(hào)。2.2、信號(hào)號(hào)處理理部分分信號(hào)處處理部部分主主要完完成TS傳輸碼碼流復(fù)復(fù)用與與業(yè)務(wù)務(wù)信息息處理理等。。涉及的的主要要設(shè)備備---復(fù)用器器、EPG播發(fā)系系統(tǒng)復(fù)用器器：就是將將節(jié)目目源中中的各各路節(jié)節(jié)目流流重新新組成成一個(gè)個(gè)新的的TS傳輸流流，同同時(shí)附附加相相關(guān)節(jié)節(jié)目信信息字字節(jié)以以便引引導(dǎo)機(jī)機(jī)頂盒盒的正正常接接收和和解碼碼復(fù)用器器：所所謂復(fù)復(fù)用，，是使使多路路信號(hào)號(hào)共享享一條條物理理信道道。例例如，，一個(gè)個(gè)載波波頻道道可以以載運(yùn)運(yùn)6套節(jié)目目，首首先要要在未未調(diào)制制前將將六套套節(jié)目目的傳傳輸碼碼流按按時(shí)分分復(fù)用用的方方法復(fù)復(fù)用到到一起起。時(shí)時(shí)分復(fù)復(fù)用（（TDM），是是把傳傳輸通通路分分成若若干個(gè)個(gè)時(shí)間間段（（時(shí)隙隙），，每段段時(shí)隙隙分配配給一一套節(jié)節(jié)目或或一個(gè)個(gè)特定定的碼碼流。。在分分配的的這段段時(shí)隙隙內(nèi)，，節(jié)目目唯一一的占占有整整個(gè)頻頻帶，，各節(jié)節(jié)目周周期的的輪流流占用用。完完成復(fù)復(fù)用功功能的的設(shè)備備叫復(fù)復(fù)用器器。復(fù)復(fù)用用器可可以把把多路路單節(jié)節(jié)目傳傳輸流流（SPTS），按按時(shí)分分復(fù)用用成一一路多多節(jié)目目傳輸輸流（（MPTS），這這叫做做復(fù)接接。也也可以以把輸輸入的的一路路MPTS，分開開成多多路SPTS，這叫叫做分分接。。復(fù)復(fù)用器器可以以輸入入節(jié)目目傳輸輸流，，也可可以輸輸入PSI、SI、EPG等數(shù)據(jù)流，，實(shí)現(xiàn)復(fù)用用?？偪偟牡恼f，復(fù)用用器要有如如下功能：：接口為ASI；可以輸入入單節(jié)目傳傳輸流SPTS，也可以輸輸入多節(jié)目目傳輸流MPTS；有PSI/SI生成、替換換功能；支支持PID重新映射（（可以改變變PID）；可以插插入EPG：有數(shù)據(jù)接接口TCP/IP。復(fù)復(fù)用方方式有一般般復(fù)用和統(tǒng)統(tǒng)計(jì)復(fù)用。。一一般復(fù)復(fù)用是，多多路信號(hào)復(fù)復(fù)用后輸出出信號(hào)的碼碼率等于各各路輸入信信號(hào)碼率之之和，各路路輸入信號(hào)號(hào)的碼率不不變。統(tǒng)計(jì)復(fù)用是是，根據(jù)信信號(hào)的特點(diǎn)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)地地調(diào)整每路路信號(hào)的碼碼率。例如如體育節(jié)目目，動(dòng)作變變化大，需需要占用較較大的碼率率；教育節(jié)節(jié)目靜止畫畫面多，不不需要大的的碼率。二二者使用一一個(gè)復(fù)用器器，互相調(diào)調(diào)劑碼率，，充分利用用資源，又又保證每套套節(jié)目都達(dá)達(dá)到滿意效效果。復(fù)復(fù)用在復(fù)用用器中進(jìn)行行。復(fù)用器器的功能有有：對(duì)每個(gè)個(gè)輸入碼流流進(jìn)行檢測(cè)測(cè)，包括TS流同步是否否丟失，同同伴字節(jié)是是否錯(cuò)誤，，TS流是否連續(xù)續(xù)，PAT、PMT表和PID值是否正確確等。從輸輸入的MPEG-2TS中過濾出基基本流ES，提取PSI/SI。將基本流流復(fù)用成符符合MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的TS流，同時(shí)生生成PSI/SI。已經(jīng)加擾擾的碼流不不再解擾，，直接以加加擾形式與與其它碼流流復(fù)用，包包括ECM、EMM。以以上幾幾點(diǎn)提示我我們，有線線電視里的的許多數(shù)據(jù)據(jù)，如與節(jié)節(jié)目有關(guān)的的信息EPG、PSI、SI，管理信息息ECM、EMM，加擾信息息等都是從從復(fù)用器加加入的。處處理部分的的另一個(gè)重重要功能是是加擾。因因使用設(shè)備備不同，加加擾可以在在有內(nèi)置加加擾模塊的的復(fù)用器中中進(jìn)行，也也可以外接接獨(dú)立的加加擾器進(jìn)行行。EPG（ElectronicProgramGuide)電子節(jié)目指指南系統(tǒng)：：EPG系統(tǒng)的作用用：輸出電子節(jié)節(jié)目單以及及節(jié)目信息息SI和節(jié)目特定定信息PSI到復(fù)用器。。EPG系統(tǒng)的組成成：EPG編輯器和EPG播發(fā)器。EPG編輯器：用于PSI/SI信息的生成成。EPG播發(fā)器：信息采集、、編輯錄入入、存儲(chǔ)，，節(jié)目編排排，PSI/SI信息生成成，與節(jié)節(jié)目流復(fù)用用（插入）），播出控控制等。（一）節(jié)目目專用信信息PSI：1、PSI的作用：：節(jié)目專專用信息息PSI的主要作作用是自自動(dòng)設(shè)置置和引導(dǎo)導(dǎo)接收機(jī)機(jī)進(jìn)行解解碼。因因?yàn)樗崽峁┙邮帐战獯a所所需的各各種參數(shù)數(shù)和同步步信息，，提供節(jié)節(jié)目與包包識(shí)別符符PID的關(guān)系。。因而PSI的傳輸是是不能中中斷的，，并且是是不能被被加擾的的。至少少每秒傳傳輸20次。PSI的損傷也也會(huì)造成成收看的的馬塞克克。2、PSI的組成：：PSI由節(jié)目關(guān)關(guān)聯(lián)表PAT、節(jié)目映映射表PMT、有條件件接收表表CAT、傳輸流流描述表表TSDT四個(gè)表組組成。PAT是PSI的根。接接收機(jī)必必須從尋尋找PAT開始整個(gè)個(gè)接收過過程，因因?yàn)橄逻呥叺囊磺星斜砗蚉ID都從PAT開始查找找。PMT指出某個(gè)個(gè)節(jié)目由由哪些組組件構(gòu)成成，給出出各組件件的PID和節(jié)目時(shí)時(shí)鐘基準(zhǔn)準(zhǔn)PCR的PID。CAT給出系統(tǒng)統(tǒng)CA標(biāo)識(shí)，指指定授權(quán)權(quán)管理信信息的PID。TSDT提供傳輸輸流參數(shù)數(shù)。PSI的所有表表都不被被加密。。

（二二）業(yè)務(wù)務(wù)信息SI：1、為什么么還要引引入SI？因因?yàn)镻SI不足以滿滿足接收收端的全全部需要要，所以以采用SI對(duì)PSI進(jìn)一步擴(kuò)擴(kuò)展。SI提供整個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)所所有傳輸輸流TS的頻點(diǎn)、、全部頻頻道/節(jié)目的信信息，使使接收端端可以調(diào)調(diào)諧、接接收特定定的節(jié)目目，并對(duì)對(duì)節(jié)目進(jìn)進(jìn)行分組組；為解解碼器構(gòu)構(gòu)成EPG及頻道自自動(dòng)搜索索功能；；提供網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息息。SI的主要目目的是：：自動(dòng)利利用PAT、PMT、NIT進(jìn)行頻道道搜索；；選擇節(jié)節(jié)目和定定位；實(shí)實(shí)現(xiàn)EPG：作為應(yīng)應(yīng)用程序序接口API的基礎(chǔ)；；進(jìn)行CA控制。2、SI的組成：：SI包括網(wǎng)絡(luò)絡(luò)信息表表NIT、業(yè)務(wù)描描述表SDT、事件信信息表EIT、時(shí)間及及日期表表TDT四個(gè)必須須傳送的的基本表表與一些些可選的的表。SI中只有EIT可以被加加密。別別的表是是不可以以加密的的。2.3、系統(tǒng)管管理部分分：主要設(shè)備備加擾器、、條件接接受系統(tǒng)統(tǒng)CAS、用戶管管理系統(tǒng)統(tǒng)SAS加擾器：：對(duì)TS流中指定的節(jié)節(jié)目進(jìn)行加擾擾，使授權(quán)的的用戶能夠正正常收看，而而非授權(quán)的用用戶無權(quán)收看看，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商商有條件收費(fèi)費(fèi)管理的設(shè)備備。它一般由由CA系統(tǒng)（（條件件接收收：ConditionalAccess）采用用軟件件方式式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)TS流的加加擾，，并將將密鑰鑰信息息附加加在TS流中，，供機(jī)機(jī)頂盒盒正確確解擾擾。條件接接收系系統(tǒng)CAS（ConditionalAccessSystem）：是將加加擾器器加擾擾所用用的控控制字字進(jìn)行行加密密后再再發(fā)給給加擾擾器，，同時(shí)時(shí)將用用戶授授權(quán)信信息打打包后后也發(fā)發(fā)給加加擾器器。用戶管管理系系統(tǒng)SMS（SubscriberManageSystem）：負(fù)責(zé)對(duì)對(duì)用戶戶的訂訂購(gòu)信信息、、授權(quán)權(quán)信息息、用用戶信信息處處理和和記錄錄形成成用戶戶數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)，，并向向CAS發(fā)送用用戶授授權(quán)管管理信信息。2.4、信號(hào)號(hào)輸出出部分分：主要設(shè)設(shè)備—QAM調(diào)制器器調(diào)制器器：用于接接收來來自加加擾機(jī)機(jī)輸出出的含含有EPG、CA等信息息的TS流，，進(jìn)進(jìn)行行糾糾錯(cuò)錯(cuò)編編碼碼和和QAM調(diào)制制，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為適適合合在在同同軸軸電電纜纜或或HFC中傳傳輸輸?shù)牡纳渖漕l頻信信號(hào)號(hào)，，將將TS流調(diào)調(diào)制制到到指指定定的的頻頻點(diǎn)點(diǎn)，，然然后后進(jìn)進(jìn)入入混混合合器器，，混混合合器器總總輸輸出出進(jìn)進(jìn)入入有有線線電電視視網(wǎng)網(wǎng)。。2.5機(jī)頂頂盒盒介介紹紹機(jī)頂頂盒盒的的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單分分類類：：1數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星機(jī)機(jī)頂頂盒盒STB-S：也可可稱稱為為數(shù)數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星電電視視接接收收機(jī)機(jī)，，接接收收數(shù)數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星電電視視廣廣播播節(jié)節(jié)目目，，同同時(shí)時(shí)支支持持?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)廣廣播播、、圖圖文文電電視視等等應(yīng)應(yīng)用用.我們們看看的的很很多多衛(wèi)衛(wèi)視視節(jié)節(jié)目目都都是是有有線線電電視視臺(tái)臺(tái)使使用用該該類類機(jī)機(jī)頂頂盒盒從從衛(wèi)衛(wèi)星星上上接接收收下下來來，，再再通通過過有有線線電電視視網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳傳輸輸出出去去的的。。2數(shù)字字地地面面電電視視機(jī)機(jī)頂頂盒盒STB-T:功能能與與數(shù)數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星機(jī)機(jī)頂頂盒盒類類似似，，傳傳輸輸介介質(zhì)質(zhì)由由衛(wèi)衛(wèi)星星信信道道變變成成了了地地面面廣廣播播信信道道。。3數(shù)字字有有線線電電視視機(jī)機(jī)頂頂盒盒STB-C:功能能與與數(shù)數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星機(jī)機(jī)頂頂盒盒類類似似，，傳傳輸輸介介質(zhì)質(zhì)為為光光纖纖/同軸軸混混合合網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（HFC）。。單向向機(jī)機(jī)頂頂盒盒、、雙雙向向互互動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)頂頂盒盒、、PVR(可錄錄象象帶帶硬硬盤盤)機(jī)頂頂盒盒、、高高清清/標(biāo)清清機(jī)機(jī)頂頂盒盒機(jī)頂頂盒盒工工作作原原理理（（簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的說說就就是是將將數(shù)數(shù)字字信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成模模擬擬信信號(hào)號(hào)，，由由電電視視輸輸出出)主要要元元器器件件：：FLSAH、SDRAM、EEPROM、高高頻頻頭頭、、CPU三本本地地線線路路傳傳輸輸目前前的的信信號(hào)號(hào)傳傳輸輸數(shù)模?；旎靷鱾骷償?shù)字目前來說說,我們采用用了兩種種傳輸方方式,第一種是是采用數(shù)數(shù)?；旌虾蟼魉?主要針對(duì)對(duì)的是老老的小區(qū)區(qū)用戶,因?yàn)檎w體轉(zhuǎn)換需需要一段段時(shí)間的的模擬轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)字的的調(diào)整,所以我們們采用了了這種方方式.具體如下下圖:數(shù)字QAM模擬調(diào)制制器混合器混合器混合器數(shù)模混傳傳純數(shù)字信信號(hào)干線干線網(wǎng)絡(luò)傳輸輸中要注注意的幾幾個(gè)概念念：1、64QAM調(diào)制頻道道傳輸實(shí)實(shí)質(zhì)上是是數(shù)字信信號(hào)的模模擬傳輸輸，HFC網(wǎng)絡(luò)可以以不做任任何改動(dòng)動(dòng)，包括括電放大大器、光光設(shè)備、、無源器器件等。。2、關(guān)于傳傳輸電平平：與模模擬傳輸輸相同，，都受限限于有源源器件的的非線性性動(dòng)態(tài)范范圍?，F(xiàn)現(xiàn)在設(shè)為為比模擬擬低10dB，是由于于二者功功率分布布不同，，前者為為峰值，，后者為為平均功功率。全全網(wǎng)整體體平移后后，雖全全部傳輸輸數(shù)字調(diào)調(diào)制信號(hào)號(hào)了，電電平仍然然低10dB是合理的的。3、在模擬擬傳輸時(shí)時(shí)忽略了了的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和設(shè)備備相位特特性，在在傳輸數(shù)數(shù)字QAM信號(hào)是成成為重要要矛盾。。利用星座座圖分析析故障（1）理想星星座圖符號(hào)點(diǎn)均均在決策策邊框內(nèi)內(nèi)的中心心點(diǎn)，說說明有良良好的相相位噪聲聲、熱噪噪聲等，，因此MER值好。（2）熱噪聲聲引起的的損傷現(xiàn)象：符符號(hào)點(diǎn)隨隨機(jī)的向向外擴(kuò)展展（相對(duì)對(duì)于中心心點(diǎn)）（3）相位噪噪聲引起起的損傷傷（上下下變頻器器）現(xiàn)象：四四個(gè)邊角角的符號(hào)號(hào)向內(nèi)旋旋轉(zhuǎn)，使使方形的的星座圖圖變?yōu)閳A圓采用調(diào)幅幅方式的的模擬電電視信號(hào)號(hào)，由于于不是相相位調(diào)制制，相位位噪聲對(duì)對(duì)傳輸質(zhì)質(zhì)量的影影響不嚴(yán)嚴(yán)重。因因而，關(guān)關(guān)于相位位噪聲的的指標(biāo)是是被忽略略的。QAM數(shù)字調(diào)制制，是既既調(diào)幅又又調(diào)相，，因此，，載波的的相位噪噪聲對(duì)傳傳輸質(zhì)量量的影響響不能忽忽略。相相位位噪聲是是指單位位赫茲的的噪聲密密度與信信號(hào)總功功率之比比，也稱稱殘余相相位調(diào)制制，表現(xiàn)現(xiàn)為載波波相位的的隨機(jī)漂漂移，是是評(píng)價(jià)頻頻率源（（振蕩器器）頻譜譜純度的的重要指指標(biāo)。（4）相干干干擾（如如CTB、CSO等互調(diào)失失真、侵侵入噪聲聲產(chǎn)物））現(xiàn)象：符符號(hào)云的的中心被被掏空，，形成圓圓串（5）I/Q不平衡（前端端I/Q調(diào)制器、基帶帶放大器、濾濾波器造成））現(xiàn)象：星座圖圖不成方形，，I、Q軸即寬、高不不等數(shù)字電視接收收和維護(hù)工作作的特點(diǎn)：接接收數(shù)字電視視節(jié)目有許多多不同于接收收模擬電視信信號(hào)的特點(diǎn)，，全面掌握這這些特點(diǎn)，對(duì)對(duì)提高維護(hù)工工作水平有極極大的意義。。1、接收數(shù)字電電視，頻道不不等于節(jié)目。。由于模擬電電視一個(gè)8Mhz帶寬的頻道只只能傳送一套套節(jié)目，所以以長(zhǎng)期以來，，我們的用戶戶已經(jīng)習(xí)慣的的把頻道和節(jié)節(jié)目看成是一一回事。在電電視機(jī)里改換換頻道就是改改換節(jié)目。而而數(shù)字電視，，幾套節(jié)目調(diào)調(diào)制在一個(gè)8Mhz帶寬的載波上上，一個(gè)頻道道載運(yùn)幾套節(jié)節(jié)目。所以傳傳輸過程造成成的頻道損傷傷，往往是幾幾套節(jié)目同時(shí)時(shí)出現(xiàn)劣化。。2、數(shù)字電視接接收由解調(diào)、、解碼兩個(gè)過過程完成，模模擬電視接收收只要完成解解調(diào)，節(jié)目就就恢復(fù)了。而而且，解調(diào)、、解碼還必須須在前端提供供的引導(dǎo)信息息引導(dǎo)下才能能進(jìn)行，機(jī)頂頂盒不能獨(dú)立立完成。因此此，前端提供供的引導(dǎo)信息息在接收中的的作用等同于于節(jié)目信號(hào)，，丟失、損傷傷也會(huì)造成收收不到節(jié)目。。3、數(shù)字電視視信號(hào)的一一切劣化在在圖像中的的表現(xiàn)通通通都是馬塞塞克、中斷斷，沒有模模擬電視圖圖像劣化那那些雪花、、網(wǎng)紋、雨雨刷等現(xiàn)象象，因而給給從圖像判判斷故障性性質(zhì)造成困困難。4、接收數(shù)字字電視有斷斷崖效應(yīng)。。我們都已已經(jīng)有了這這樣的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)：接收模模擬電視，，信號(hào)的劣劣化在圖像像上的表現(xiàn)現(xiàn)是漸變的的。比如C/N逐漸變壞，，圖像的雪雪花越來越越多；交、、互調(diào)逐漸漸變大，網(wǎng)網(wǎng)紋越來越越多。但圖圖像仍然是是存在的。。用戶可以以在一定程程度上容忍忍這樣的逐逐漸劣化。。而接收數(shù)數(shù)字電視就就不是這樣樣了：信號(hào)號(hào)好時(shí)，圖圖像清晰無無瑕。一旦旦信號(hào)劣化化超過限度度，圖像就就立即馬塞塞克、中斷斷。沒有漸漸變、過渡渡的過程。。維修者不不能從圖像像上的具體體表現(xiàn)分析析故障的原原因。5、單單頻頻干干擾擾對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)字字電電視視接接收收的的影影響響比比模模擬擬電電視視大大得得多多。。單單頻頻率率的的干干擾擾，，對(duì)對(duì)模模擬擬電電視視的的影影響響，，一一般般只只是是一一個(gè)個(gè)頻頻道道出出現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)紋紋，，影影響響不不大大，，判判斷斷也也容容易易。。對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)字字電電視視的的影影響響就就復(fù)復(fù)雜雜。。一一是是影影響響一一個(gè)個(gè)頻頻道道載載運(yùn)運(yùn)的的幾幾套套節(jié)節(jié)目目，，而而不不是是一一套套節(jié)節(jié)目目；；二二是是都都表表現(xiàn)現(xiàn)為為馬馬塞塞克克、、中中斷斷，，沒沒有有過過渡渡過過程程，，不不以以網(wǎng)網(wǎng)紋紋出出現(xiàn)現(xiàn)，，不不容容易易判判斷斷。。單單頻頻干干擾擾的的來來源源有有網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)設(shè)設(shè)備備自自身身產(chǎn)產(chǎn)生生的的，，也也有有外外界界侵侵入入的的。。自身原因有設(shè)設(shè)備自激（正正、反向放大大器、光結(jié)點(diǎn)點(diǎn)都可能發(fā)生生）、較強(qiáng)的的互調(diào)干擾等等。外界原因因主要是無線線通信干擾，，特點(diǎn)是分布布于固定通信信頻段、干擾擾發(fā)生時(shí)由同同一個(gè)頻道載載運(yùn)的幾套節(jié)節(jié)目同時(shí)劣化化、有地域性性（在無線發(fā)發(fā)射臺(tái)附近））。比較難于解決決的是突發(fā)性性、一過性干干擾，它也造造成一個(gè)頻道道的幾套節(jié)目目圖像馬塞克克、中斷，并并且恢復(fù)時(shí)間間較長(zhǎng)。突發(fā)發(fā)性干擾，如如電脈沖、火火花等，在接接收模擬信號(hào)號(hào)時(shí)，只不過過在一套節(jié)目目的圖像上出出現(xiàn)零星的噪噪點(diǎn)、雜亂的的黑、白線，，伴音里出現(xiàn)現(xiàn)卡拉聲而已已。時(shí)間上只只是一過。6、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)反射射對(duì)傳傳輸?shù)牡挠绊戫懖蝗萑莺鲆曇?。接接收模模擬電電視信信號(hào)時(shí)時(shí)，反反射的的影響響僅僅僅是在在圖像像上出出重影影。接接收數(shù)數(shù)字電電視，，影響響要嚴(yán)嚴(yán)重得得多。。原因因是這這樣的的：網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)里里存在在的反反射波波，在在時(shí)間間上落落后于于直接接波傳傳到接接收點(diǎn)點(diǎn)。相相對(duì)于于接收收點(diǎn)而而言，，同一一時(shí)間間會(huì)有有兩個(gè)個(gè)信號(hào)號(hào)到達(dá)達(dá)：一一個(gè)是是直接接波，，一個(gè)個(gè)是反反射波波，反反射波波由于于經(jīng)過過的路路徑比比直接接波長(zhǎng)長(zhǎng)，相相位將將落后后于直直接波波。兩兩個(gè)頻頻率相相同、、載運(yùn)運(yùn)信息息相同同，相相位不不同的的波在在接收收點(diǎn)按按矢量量疊加加。對(duì)對(duì)載波波來說說，會(huì)會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)幅頻頻特性性的鼓鼓包、、凹下下的起起伏；；對(duì)解解調(diào)后后的基基帶來來說，，直接接波載載運(yùn)的的碼流流和反反射波波載運(yùn)運(yùn)的碼碼流一一前一一后的的送到到解碼碼器。。幅頻頻特性性平坦坦度的的破壞壞，會(huì)會(huì)使部部分頻頻道電電平低低落，，非線線性失失真增增加，，CTB、CSO指標(biāo)劣化。。而兩個(gè)碼碼流序列混混到一起，，會(huì)直接影影響解碼器器判決的準(zhǔn)準(zhǔn)確，明顯顯加大誤碼碼率。這就就是所謂碼碼間干擾。。實(shí)踐證明明，因反射射造成的誤誤碼率增加加是十分明明顯的。這這一在模擬擬傳輸中不不被重視的的問題，必必須引起足足夠注意。。在維修中中，在排除除了網(wǎng)絡(luò)其其它故障之之后，仍然然解決不了了問題時(shí)，，就要考慮慮反射了。。反射產(chǎn)生生的原因因就是不不匹配。如電纜纜的不同同軸（電電纜連接接不規(guī)范范的使用用對(duì)接頭頭、用電電燈線充充當(dāng)同軸軸電纜、、電纜彎彎曲半徑徑不符合合要求、、壓扁等等）、器器件有空空閑頭未未做終端端匹配、、電纜內(nèi)內(nèi)部短路路斷路絕絕緣劣化化外傷遺遺留問題題等造成成特性阻阻抗突變變、不合合格器件件（主要要是反射射指標(biāo)不不合格））、不合合理分配配方式等等。發(fā)射射特性不不良的隱隱患存在在