數(shù)字有線電視系統(tǒng)

數(shù)字有線電視系統(tǒng)

內(nèi)容提要一、數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展二、有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)三、數(shù)字有線電視前端硬件平臺(tái)四、數(shù)字有線電視前端軟件平臺(tái)五、數(shù)字電視技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)六、數(shù)字有線電視系統(tǒng)

一、數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展1．

數(shù)字電視是電視發(fā)展的必然趨勢(shì)

電視技術(shù)的革命：第一次：黑白→彩色第二次：模擬→數(shù)字傳統(tǒng)的模擬電視缺點(diǎn)是：容易受噪聲干擾，長(zhǎng)距離傳輸后信噪比惡化；圖像清晰度下降，信號(hào)波形畸變，相位失真、色彩失真；對(duì)設(shè)備的非線性失真十分敏感。模擬電視還具有穩(wěn)定性差、可靠性低、調(diào)整繁雜、不便集成、自動(dòng)控制困難。不能與IT接軌，業(yè)務(wù)受限。2.數(shù)字電視的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀1994年，數(shù)字衛(wèi)星電視啟動(dòng)；1998年，數(shù)字地面電視開始試播；歐、美、日發(fā)展較快；數(shù)字衛(wèi)星電視出現(xiàn)最早，目前最為成熟與規(guī)范；數(shù)字有線電視和數(shù)字地面電視目前尚處于發(fā)展階段。3.數(shù)字有線電視在我國面臨良好的發(fā)展機(jī)遇（1）有線電視目前在中國有9000萬以上用戶，2005年將達(dá)到1.2億。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和城市的電視用戶多數(shù)通過有線收看電視節(jié)目，同時(shí)有線電視數(shù)字化的技術(shù)基礎(chǔ)也較成熟。有線電視數(shù)字化的發(fā)展將能夠支持最全面的業(yè)務(wù)。（2）我國尚未放開個(gè)人和家庭直接接收衛(wèi)星電視信號(hào)的限制，數(shù)字電視的地面廣播，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國際上正在制定中。實(shí)現(xiàn)數(shù)字有線電視廣播在傳輸鏈路上的投資最少。目前最有條件發(fā)展的則是數(shù)字有線電視。二、數(shù)字通信基礎(chǔ)知識(shí)

2.1信道與帶寬傳輸信息的通路稱為信道，可以分為兩種：傳輸模擬信號(hào)的稱為模擬信道，傳輸數(shù)字信號(hào)的信道稱為數(shù)字信道。信道所能傳送信號(hào)的頻率范圍，稱為帶寬。傳輸信道的最小頻道寬度應(yīng)≥數(shù)字信號(hào)本身頻譜的寬度。

二、數(shù)字通信基礎(chǔ)知識(shí)

2.2數(shù)據(jù)傳輸速率比特率：是指二進(jìn)制數(shù)碼流的數(shù)據(jù)傳輸速率，單位是：bit/s簡(jiǎn)寫b/s或bps，它表示每秒傳輸多少個(gè)二進(jìn)制元素（每一個(gè)二進(jìn)制的元素稱為比特）。波特率：也就是符號(hào)率，又稱調(diào)制速率，是針對(duì)模擬數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸過程中，調(diào)制解調(diào)器輸出的調(diào)制信號(hào)每秒鐘載波調(diào)制狀態(tài)改變的數(shù)值，單位是B/s，稱為波特(baud)率。R=Blog2N（b/s），其中R是比特率，B是波特率，N是n比特的電平數(shù)（即，進(jìn)制數(shù)）。log2N=n:比特?cái)?shù)/符號(hào)

二、數(shù)字通信基礎(chǔ)知識(shí)

2.3信源編碼抽樣：將時(shí)間上連續(xù)的取值變?yōu)橛邢迋€(gè)離散取值的過程。

量化：將經(jīng)抽樣后幅度上無限多種連續(xù)的樣值變?yōu)橛邢迋€(gè)離散值的過程。編碼：把量化后的信號(hào)按照一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)變成一系列數(shù)字編碼脈沖的過程。信源數(shù)據(jù)壓縮編碼：降低傳輸數(shù)據(jù)率。二、數(shù)字通信基礎(chǔ)知識(shí)

－－2.4信道編碼糾錯(cuò)：在信道編碼過程中將附加數(shù)據(jù)加于數(shù)據(jù)流之中，在接收端通過校驗(yàn)位來發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)字，并給予糾正。交織：是對(duì)糾錯(cuò)過程的補(bǔ)充。其基本原理是在編碼時(shí)將數(shù)碼流按已定義的規(guī)則“攪亂”，在接受端再將那些“攪亂”的數(shù)據(jù)字按相反的規(guī)則重新排列，使之恢復(fù)出原始次序。

三、、數(shù)數(shù)字字有線線電視視前前端端硬硬件件平平臺(tái)臺(tái)－－－－3.1數(shù)數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星接接收收機(jī)機(jī)1.概述述因?yàn)闉槲椅覈鴩仙闲切堑牡臄?shù)數(shù)字字電電視視節(jié)節(jié)目目的的大大部部分分采采用用的的是是QPSK調(diào)制制方方式式，數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星接接收收機(jī)機(jī)都都是是QPSK解調(diào)調(diào)。數(shù)字字衛(wèi)衛(wèi)星星接接收收機(jī)機(jī)也也分分為為幾幾種種，，有有的的雖雖然然是是接接收收衛(wèi)衛(wèi)星星上上的的數(shù)數(shù)字字節(jié)節(jié)目目，，但但是是輸輸出出的的還還是是模模擬擬的的音音視視頻頻信信號(hào)號(hào)，，這這就就是是目目前前大大部部分分電電視視臺(tái)臺(tái)前前端端系系統(tǒng)統(tǒng)所所采采用用，，還還沒沒有有改改造造的的。。有有的的是是直直接接是是輸輸出出TS碼流流；；還還有有一一種種就就是是既既能能輸輸出出模模擬擬信信號(hào)號(hào)，，又又能能輸輸出出數(shù)數(shù)字字的的TS碼流流。。數(shù)字字調(diào)調(diào)制制信信號(hào)號(hào)的的向向量量表表示示或或星星座座圖圖表表示示數(shù)字字調(diào)調(diào)制制信信號(hào)號(hào)的的一一般般描描述述在第第n個(gè)符符號(hào)號(hào)間間隔隔，，發(fā)發(fā)射射的的已已調(diào)調(diào)信信號(hào)號(hào)，，可可表表示示為為一一個(gè)個(gè)向向量量。。IjQ0AnφnInQn在所所有有時(shí)時(shí)間間上上，，發(fā)發(fā)射射的的已已調(diào)調(diào)信信號(hào)號(hào)只只有有有有限限的的若若干干種種，，可可表表示示為為若若干干個(gè)個(gè)向向量量。。若若只只畫畫出出向向量量的的端端點(diǎn)點(diǎn)稱稱為為星星座座圖圖。。QPSK信信號(hào)號(hào)的的正正交交調(diào)調(diào)制制IjQBPSK，載波cosωctBPSK，載波sinωct合成為QPSKA方式式QPSK正交交調(diào)調(diào)制制器器B方式式QPSK正交交調(diào)調(diào)制制器器星座座圖圖：：調(diào)調(diào)制制載載波波變變化化狀狀態(tài)態(tài)的的表表示示圖圖a和b為數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)率率減減半半的的bit序列列，，A/D后0以以+1表表示示，，1以－－1表表示示,并用用I(t)表示示a；；Q(t)表示示b。。平衡衡調(diào)調(diào)幅幅器器輸輸出出：：I(t)sinωct=±±sinωctQ(t)cosωct=±±cosωct若載載波波為為：：sin(ωct－－45)和cos（（ωct＋45）則星座圖圖旋轉(zhuǎn)45，見見圖中的的標(biāo)記““×”。三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.1數(shù)字字衛(wèi)星接接收機(jī)Q三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.1數(shù)字字衛(wèi)星接接收機(jī)恢復(fù)絕對(duì)對(duì)NRZ碼的0，，1狀態(tài)態(tài)±1復(fù)用適配和能量擴(kuò)散RS編碼器(204,188)卷積交織器I=12字節(jié)到m位符號(hào)變換差分編碼基帶成形QAM調(diào)制至RF有線信道視頻編碼器音頻編碼器數(shù)據(jù)編碼器節(jié)目復(fù)用器傳送復(fù)用器12n有線前端MPEG-2源編碼和復(fù)用IQSync1反轉(zhuǎn)和去能量擴(kuò)散RS碼解碼器卷積去交織器符號(hào)到字節(jié)映射差分解碼器匹配濾波器與均衡RF物理接口QAM解碼器接RF有線信道有線IRDIQ數(shù)據(jù)時(shí)鐘載波、時(shí)鐘和同步恢復(fù)DVB-C系統(tǒng)框圖圖三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)編碼調(diào)制制系統(tǒng)去RF有線信道道時(shí)鐘數(shù)據(jù)*m基帶接口口：來自自本地MPEG-2節(jié)目源,分配鏈鏈路,再再復(fù)用等等基帶物理理接口Sync1反轉(zhuǎn)和隨機(jī)化卷積交織器I=12字節(jié)字節(jié)到m位符號(hào)變換差分編碼基帶成形時(shí)鐘和同步生成器QAM調(diào)制器和和IF或RF物理接口有線前端端888mIQ*MPEG-2傳送復(fù)用用包RS編碼器(204,188)對(duì)每符號(hào)號(hào)的兩個(gè)個(gè)最高有有效位進(jìn)進(jìn)行差分分編碼，，從而獲得得旋轉(zhuǎn)不不變的星星座圖。。將m比特符號(hào)號(hào)映射為為I、Q信號(hào)，并并進(jìn)行滾降濾波波。根據(jù)MPEG-2幀結(jié)構(gòu)將SYNC1字節(jié)進(jìn)行行反轉(zhuǎn)；對(duì)數(shù)據(jù)流流進(jìn)行隨隨機(jī)化處處理。使數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)與信信號(hào)源格式相相適配。字節(jié)到符符號(hào)的變變換例：64QAM的字節(jié)m比特符號(hào)號(hào)的變換換，2m=64，，m=6，3字節(jié)轉(zhuǎn)換換為4個(gè)個(gè)符號(hào)b7b6b5b4b3b2b1b0字節(jié)v字節(jié)v+1字節(jié)v+2自交織器輸出（字節(jié)）b7b6b5b4b3b2b1b0b7b6b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0符號(hào)z符號(hào)z+1符號(hào)z+2符號(hào)z+3至差分編碼器（6-bit符號(hào)）三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.2QAM調(diào)制器1.調(diào)制方式式的選擇擇DVB-S中，采用用的是QPSK調(diào)制解調(diào)調(diào)方式；；DVB-C中，采用用的是QAM調(diào)制解調(diào)調(diào)方式；；DVB-T中，采用用的是OFDM多載波調(diào)調(diào)制，每每個(gè)載波波再采用用QPSK或者QAM調(diào)制。QAM是用數(shù)字字信號(hào)去去調(diào)制載載波的幅幅度和相相位，常常用有16QAM、32QAM、64QAM等。由于于載波的的幅度和和相位都都帶有信信息，比比QPSK方式傳輸輸?shù)臄?shù)碼碼率高。。DVB-C多用64QAM的調(diào)制方方式。QPSK方式具有有較強(qiáng)的的抗干擾擾能力，，多用在在雙向網(wǎng)網(wǎng)的回傳傳。三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.2QAM調(diào)制器2.調(diào)制速率率16QAM調(diào)制中，，一個(gè)符符號(hào)用4個(gè)比特來來表示；；64QAM調(diào)制中，，一個(gè)符符號(hào)用6個(gè)比特來來表示；；256QAM調(diào)制中，，一個(gè)符符號(hào)用8個(gè)比特來來表示。。64QAM的調(diào)制符符號(hào)率為為6.89MBps時(shí)，它的最最高數(shù)據(jù)據(jù)傳輸速速率為6.89×6＝41.34Mbps，由于其中中有RS編碼，去去掉冗余余，有效效傳輸數(shù)數(shù)據(jù)速率率為41.34×（188/204）＝38.1Mbps。B:波特三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.2QAM調(diào)制器3.QAM調(diào)制原理理正交調(diào)幅幅（QAM）是幅度調(diào)調(diào)制和相相位調(diào)制制的結(jié)合合，既調(diào)調(diào)幅又調(diào)調(diào)相。QAM是將調(diào)制制符號(hào)調(diào)調(diào)制到一一對(duì)正交交載波上上，是二二維調(diào)制制技術(shù)。。數(shù)字比特特序列被被分成兩兩個(gè)序列列，以16QAM為例，每每4個(gè)調(diào)調(diào)制比特特分為兩兩組，每每組兩個(gè)個(gè)比特，，分別去去調(diào)制同同相正交交載波，，然后將將兩路已已調(diào)信號(hào)號(hào)相加發(fā)發(fā)送。QAM的的正交調(diào)調(diào)制實(shí)現(xiàn)現(xiàn)IQ4ASK,載波0相位IQ4ASK,載波900相位IQ三、數(shù)字字有線電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.2QAM調(diào)制器M-QAM由2路正正交的L-ASK信號(hào)疊加加而成,M=L2A/D三、數(shù)字字有線電電視前端端硬件平平臺(tái)－－－3.2QAM調(diào)調(diào)制器16QAM星座座圖差分編碼碼的作用用為了獲得得π/2旋轉(zhuǎn)不變變QAM星座圖，，每個(gè)符符號(hào)的兩兩個(gè)最高高有效位位應(yīng)進(jìn)行行差分編編碼。復(fù)用適配和能量擴(kuò)散RS編碼器(204,188)卷積交織器I=12字節(jié)到m位符號(hào)變換差分編碼基帶成形QAM調(diào)制至RF有線信道視頻編碼器音頻編碼器數(shù)據(jù)編碼器節(jié)目復(fù)用器傳送復(fù)用器12n有線前端MPEG-2源編碼和復(fù)用IQ差分編碼碼規(guī)則和和示意圖圖兩個(gè)MSB差分分編碼由由下面的的表達(dá)式式給出字節(jié)到m比特符號(hào)變換映射q個(gè)比特(bq-1,…,bo)Ak=MSBBk=bq差分編碼QkIkQIq=2，16QAM時(shí)；q=3，32QAM時(shí)；q=4，64QAM時(shí)；差分編碼碼規(guī)則和和示意圖圖兩個(gè)MSB差分分編碼由由下面的的表達(dá)式式給出字節(jié)到m比特符號(hào)變換映射q個(gè)比特(bq-1,…,bo)Ak=MSBBk=bq差分編碼QkIkQIq=2，16QAM時(shí)；q=3，32QAM時(shí)；q=4，64QAM時(shí)；QAM星星座圖系統(tǒng)采用用16/32/64QAM舉例：16QAM星座圖IQ0000000100110010100010101011100111001110111111010100011001110101IkQk=00IkQk=10IkQk=11IkQk=01IkQk為每象限的兩個(gè)MSB，象限MSBLSB旋轉(zhuǎn)100210+π/2311+π401+3π/2星座圖中中的第1象限星星座點(diǎn)到到其它象象限星座座點(diǎn)的變變換通過改變變2個(gè)MSB位（即IkQk）并根據(jù)表表中規(guī)則則旋轉(zhuǎn)q個(gè)LSB，，可將第1象限中中的星座座點(diǎn)變換換至第2、3、、4象限限。IQ載波相位位旋轉(zhuǎn)示示意圖載波相位位旋轉(zhuǎn)任任意角度度IQ0000000100110010100010101011100111001110111111010100011001110101IQ00000001001100101000101010111001110011101111110101000110011101010000000100110010100010101011100111001110111111010100011001110101載波相位位旋轉(zhuǎn)900IQ0000000100110010100010101011100111001110111111010100011001110101IQ00000001001100101000101010111001110011101111110101000110011101010000000100110010100010101011100111001110111111010100011001110101載波發(fā)生生π/2,π,3π/2象位旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)，q個(gè)LSB不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤誤，而2個(gè)MSB經(jīng)差分譯碼后后也不會(huì)發(fā)生生錯(cuò)誤。符號(hào)率、帶寬寬的關(guān)系對(duì)QAM信號(hào)，占用射射頻帶寬B與符號(hào)率Rs的關(guān)系為：B=(1+αα)Rs采用0.15滾降系數(shù)時(shí)時(shí)，一個(gè)8MHz信道中理論上上的最大符號(hào)號(hào)率為6.96MBaud。。（Baud=symbol/s））8MHzfc比特率與符號(hào)號(hào)率的關(guān)系有用比特率Ru、總比特率Ru’、符號(hào)率Rs復(fù)用適配和能量擴(kuò)散RS編碼器(204,188)卷積交織器I=12字節(jié)到m位符號(hào)變換差分編碼基帶成形QAM調(diào)制至RF有線信道視頻編碼器音頻編碼器數(shù)據(jù)編碼器節(jié)目復(fù)用器傳送復(fù)用器12n有線前端MPEG-2源編碼和復(fù)用IQRuRu’RsRu=Ru’’(188/204)=(log2M)Rs(188/204)舉例有用比特率Ru(MPEG-2傳送層)[Mbit/s]總比特率Ru‘包含RS(204,188)[Mbit/s]有線符號(hào)速率Rs[MBaud]占用帶寬[MHz]調(diào)制方案38.131.925.241.3434.6127.346.896.926.847.927.967.8664-QAM32-QAM16-QAM31.672PDH34.3676.877.9032-QAM18.916.012.820.5217.4013.923.423.483.483.934.004.0064-QAM32-QAM16-QAM9.68.06.410.448.706.961.741.741.742.002.002.0064-QAM32-QAM16-QAM編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)DVB三種系統(tǒng)的信信源編碼方式式相同-MPEG-2，但采用不同同的信道編碼碼方式和不同同的調(diào)制方式式。信道編碼，DVB-C只采用RS編碼和卷積交交織聯(lián)合起來來糾正隨機(jī)性性錯(cuò)誤和突發(fā)發(fā)性錯(cuò)誤，不采用DVB-S和DVB-T，，用RS編碼與卷積編編碼分別作為為外編碼和內(nèi)內(nèi)編碼的聯(lián)合合編碼方式。。調(diào)制部分，DVB-C噪聲干擾較小小，可采用編碼效率率較高的MQAM，不用DVB-S的QPSK；有線信道中中的多徑干擾擾不是十分嚴(yán)嚴(yán)重，也不采采用DVB-T為克服多徑干干擾所用的COFDM。編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)基帶接口與同同步經(jīng)過此單元的的處理，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與信信號(hào)源格式相相適配。該單元中的的信號(hào)幀結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)與含同步步字節(jié)的MPEG-2傳送層一致。。SYNC1變換和隨機(jī)化化該單元根據(jù)MPEG-2幀結(jié)構(gòu)將SYNC1字節(jié)進(jìn)行反轉(zhuǎn)；同時(shí)為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)頻譜成形，，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行隨隨機(jī)化處理。。（SYNC1：：隨機(jī)化序列的的第1個(gè)TS包，共8個(gè)包包）見下圖DVB-S幀結(jié)構(gòu)編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)RS碼編碼器該單元使用截截短的RS(204,188)編碼，對(duì)每一一個(gè)已隨機(jī)化化的傳送包進(jìn)進(jìn)行處理，產(chǎn)產(chǎn)生一個(gè)誤碼碼保護(hù)包。卷積交織器該單元完成一一個(gè)深度I=12的誤碼保護(hù)包包的卷積交織織，同步字節(jié)節(jié)的周期保持持不變。字節(jié)變換到m比特符號(hào)該單元將卷積積交織器處理理后的字節(jié)變變換為QAM符號(hào)。編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)基帶成形該單元將經(jīng)過過差分編碼的的m比特符號(hào)映射射為I、Q信號(hào)，在QAM調(diào)制前，對(duì)I、Q信號(hào)進(jìn)行升余余弦平方根滾滾降濾波。基帶成形濾波波的作用編碼器產(chǎn)生矩矩形基帶脈沖沖，其頻譜無無限延伸，為為無失真?zhèn)鬏斴斝枰獰o限寬寬的信道。而實(shí)際信道都都是帶寬受限限的，對(duì)所傳傳輸?shù)男盘?hào)造造成頻譜失真真，反映在時(shí)時(shí)域波形上即即畸變和波形形展寬，使相相鄰的脈沖波波形在時(shí)間上上互相重疊，，造成了符號(hào)號(hào)間干擾（ISI）。如圖若基帶脈沖波波形是某種適適當(dāng)?shù)牟ㄐ?，，那么可以保保證抽樣點(diǎn)上上不存在ISI，如圖為此，調(diào)制前前需對(duì)編碼器器產(chǎn)生的基帶帶脈沖進(jìn)行基基帶成形濾波波。/T-4/T/T-2/T1/T3/T/TH(f)-1/T矩形脈沖及其頻譜tf(t)T/2-T/20濾波單個(gè)脈沖的響應(yīng)接收到的波形輸入波形10110ttTst抽樣點(diǎn)抽樣點(diǎn)Ts碼間干擾二進(jìn)制系統(tǒng)接收脈沖中的ISI示意圖……前一位脈沖下一位脈沖抽樣時(shí)刻發(fā)端脈沖當(dāng)前脈沖(非正常比例例，僅供演示示)理想低通濾波波器的脈沖成成形所傳輸信號(hào)的的符號(hào)率為fS，symbol/s。理想LFP的截止頻率為為fN=fS/2，稱為奈奎斯特特頻率，如左左圖。調(diào)制后的射頻頻帶寬為2fN=fS，如右圖。升余弦滾降濾濾波器的脈沖沖成形理想LPF的過渡帶無限限滾降，不能能實(shí)現(xiàn)。實(shí)際濾波器的的過渡帶有適適當(dāng)?shù)臐L降，，但不一定滿滿足無ISI傳輸。升余弦滾降濾濾波特性關(guān)于fN齊對(duì)稱，滿足無ISI傳輸。α稱為滾降系數(shù)數(shù)。編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)QAM調(diào)制和物理接接口該單元對(duì)信號(hào)號(hào)進(jìn)行QAM調(diào)制。隨后，，將QAM已調(diào)信號(hào)通過過IF或RF接口送至射頻頻信道。編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)幾個(gè)重要概念念：隨機(jī)化RS碼卷積交織數(shù)字通信理論論在設(shè)計(jì)通信信系統(tǒng)時(shí)都是是假設(shè)所傳輸輸?shù)谋忍亓髦兄小?”與“1”出現(xiàn)的概率各各為50%，，通信系統(tǒng)以以及其數(shù)字通通信技術(shù)的設(shè)設(shè)計(jì)性能指標(biāo)標(biāo)是以這一假假設(shè)為前提的的。但TS碼流經(jīng)過編碼碼處理后，可可能會(huì)在其中中出現(xiàn)連續(xù)的的“0”或連續(xù)的“1”。這樣一方面面破壞了系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提提，使得系統(tǒng)統(tǒng)可能會(huì)達(dá)不不到設(shè)計(jì)的性性能指標(biāo)；另另外，接收端端進(jìn)行信道解解碼前必須首首先提取比特特時(shí)鐘，提取取是利用傳輸輸碼流中“0”與“1”之間的波形跳跳變實(shí)現(xiàn)的，，而連續(xù)的““0”或連續(xù)的“1”給比特時(shí)鐘的的提取帶來了了困難。隨機(jī)化編碼調(diào)制系統(tǒng)統(tǒng)隨機(jī)化為了保證在任任何情況下進(jìn)進(jìn)入DVB傳輸系統(tǒng)的數(shù)數(shù)據(jù)碼流中““0”與“1”的概概率都能基本本相等，傳輸系統(tǒng)首先先用一個(gè)偽隨隨機(jī)序列對(duì)輸輸入的TS碼流進(jìn)行擾亂亂處理。偽隨機(jī)序列是是由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的偽隨機(jī)序序列發(fā)生器生生成的，其中中“0”與“1”出現(xiàn)的概率接接近50%。。由于二進(jìn)制制數(shù)值運(yùn)算的的特殊性質(zhì)，，用偽隨機(jī)序序列對(duì)輸入的的TS碼流進(jìn)行擾亂亂后，無論原TS碼流是何種分分布，擾亂后后的數(shù)據(jù)碼流流中的“0”與“1”的概率都接近近50%。擾亂改變了原TS碼流，因此在接收端對(duì)傳傳輸碼流糾錯(cuò)錯(cuò)解碼后，還還需按逆過程程對(duì)其進(jìn)行解解擾處理，以以恢復(fù)原TS碼流。隨機(jī)化從信號(hào)功率譜譜的角度看，，擾亂過程相相當(dāng)于將數(shù)字字信號(hào)的功率率譜拓展了，，使其分散開開了，因此擾擾亂過程又被被稱為“能量分散”。隨機(jī)化器一般般采用偽隨機(jī)機(jī)二進(jìn)制序列列(PRBS)信號(hào)發(fā)生器來來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)據(jù)隨機(jī)化的基基礎(chǔ)是線性移移位寄存器和和m序列理論。m序列是最常見見的一種偽隨隨機(jī)序列，它它是周期最長(zhǎng)長(zhǎng)線性反饋移移位寄存器序序列的簡(jiǎn)稱。。RS碼RS碼不但能糾正正隨機(jī)錯(cuò)誤，，也能糾正突突發(fā)性錯(cuò)誤，，是一種功能能極其強(qiáng)大的的糾錯(cuò)編碼。。RS的編碼和解碼碼過程都是通通過一個(gè)特定定的有限域的的算術(shù)運(yùn)算來來實(shí)現(xiàn)。在DVB-C系統(tǒng)中，MPEG-2傳送包經(jīng)過能能量擴(kuò)散隨機(jī)機(jī)化處理后，，采用T=8、截短的RS編碼，并將將16個(gè)校驗(yàn)字節(jié)節(jié)加到每一一個(gè)已經(jīng)隨隨機(jī)化的MPEG-2傳送包上。。即采用截截短的RS（204,188）碼。卷積交織任何糾錯(cuò)編編碼的糾錯(cuò)錯(cuò)能力都是是有限的，，當(dāng)信道中中的干擾較較嚴(yán)重，在在傳輸信號(hào)號(hào)中造成的的誤碼超出出糾錯(cuò)能力力時(shí)，糾錯(cuò)錯(cuò)編碼將無無法糾正錯(cuò)錯(cuò)誤。因此此，如果在在信道中存存在著諸如如火花放電電等強(qiáng)烈的的沖激噪聲聲，將會(huì)在在碼流中造造成連續(xù)的的誤碼。這這些連續(xù)誤誤碼落在RS碼中，就可可能超出RS碼的糾錯(cuò)能能力而造成成信息失真真。卷積交織為避免這種種情況，加加入了數(shù)據(jù)據(jù)卷積交織織環(huán)節(jié)。通通過數(shù)據(jù)卷卷積交織改改變了信號(hào)號(hào)的傳輸順順序，將連連續(xù)發(fā)生的的誤碼分散散到多組RS碼中，落在在每組RS碼中的誤碼碼數(shù)量就會(huì)會(huì)大大減少少，不會(huì)超超出RS碼的糾錯(cuò)能能力，RS碼能夠?qū)⑵淦浼m正過來來。實(shí)踐證證明，數(shù)據(jù)據(jù)卷積交織織提高了系系統(tǒng)的糾錯(cuò)錯(cuò)能力，特特別是對(duì)沖沖激噪聲的的糾錯(cuò)能力力。卷積交織器器、去交織織器均由移移位寄存器器實(shí)現(xiàn)。。三、數(shù)字有線電視前端硬硬件平臺(tái)－－－3.3加擾器器加擾器所完完成的主要要功能有以以下這些：：對(duì)指定節(jié)目目或者TS流進(jìn)行DVB加擾處理與CA有關(guān)的PSI、SI信息，可以以是PSI、SI動(dòng)態(tài)再生在TS流中插入EMM（授權(quán)管理信信息）和ECM（授權(quán)控制信信息）數(shù)據(jù)據(jù)流，生成成加擾控制制字CW關(guān)于其詳細(xì)細(xì)的工作原原理在后面面的CA系統(tǒng)中給予予介紹。四、數(shù)字有有線電視前前端軟件平平臺(tái)

－－－4.1EPG系統(tǒng)EPG主要功能為用戶提供供節(jié)目指南南，可以與與用戶之間間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)動(dòng)操作將節(jié)目單上上的原始信信息存入數(shù)數(shù)據(jù)庫從數(shù)據(jù)庫中中提取原始始數(shù)據(jù)，生生成DVB-SI規(guī)定的表，，也就是生生成SI信息按照一定的的周期將SI信息送入復(fù)復(fù)用器復(fù)用器將這這些表與其其他節(jié)目的的TS流復(fù)用在一一起，然后后通過QAM調(diào)制器后送送入HFC網(wǎng)。四、數(shù)字有有線電視前前端軟件平平臺(tái)－－4.1EPG系統(tǒng)EPG工作原理DVB-SI標(biāo)準(zhǔn)的SI信息主要是是給用戶端端提供設(shè)置置信息，從從而可以使使接收機(jī)能能夠自動(dòng)調(diào)調(diào)諧接收特特定的節(jié)目目并對(duì)節(jié)目目進(jìn)行分組組。SI中有傳送的的節(jié)目信息息，包括節(jié)節(jié)目的種類類，節(jié)目的的時(shí)間，節(jié)節(jié)目的來源源等等。這這些信息包包含在4個(gè)個(gè)表中：網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息表表（NIT）、、業(yè)務(wù)描述表表（SDT）、、節(jié)目信息表表（EIT）、、時(shí)間日期表表（TDT）。。四、數(shù)字有有線電視前前端軟件平平臺(tái)－－4.1EPG系統(tǒng)EPG工作原理網(wǎng)絡(luò)信息表表主要提供供接收端所所需的接收收頻率、符符號(hào)率、調(diào)調(diào)制方式等等等。業(yè)務(wù)描述表表主要提供供復(fù)用器中中與節(jié)目或或者業(yè)務(wù)有有關(guān)的節(jié)目目名字等參參數(shù)。節(jié)目信息表表給出各類類節(jié)目的時(shí)時(shí)間安排。。時(shí)間與日期期表提供節(jié)節(jié)目開始的的具體時(shí)間間，由于TDT表有具體的的時(shí)鐘信息息，因此有有時(shí)也可作作為IRD的解碼時(shí)鐘鐘的更新。。四、數(shù)字有有線電視前前端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)1有條件接收收基本概念念條件接收子子系統(tǒng)：是是解碼器的的一部分，，其作用是是對(duì)電子密密鑰進(jìn)行解解碼并恢復(fù)復(fù)出用于控控制解擾序序列的所需需信息。加擾控制字字（CW)：用于加擾，，并作為解解擾器中的的密鑰。加密：加密密是指連續(xù)續(xù)不斷的改改變電子密密鑰的處理理。授權(quán)管理信信息(EMM)：授權(quán)用戶對(duì)對(duì)某個(gè)業(yè)務(wù)務(wù)進(jìn)行解擾擾。授權(quán)控制信信息(ECM)：是一種特殊殊形式的電電子密鑰信信號(hào)和信道道尋址信息息。電子密密鑰通過信信道安全地地傳送給用用戶用戶授權(quán)系系統(tǒng)：它在在用戶管理理系統(tǒng)的指指導(dǎo)下，負(fù)負(fù)責(zé)對(duì)ECM和EMM數(shù)據(jù)流進(jìn)行行組織，使使之序列化化并傳輸?shù)降接脩艄芾砝碇行?。用戶管理系系統(tǒng)：它是是向用戶發(fā)發(fā)放電子密密鑰，寄送送帳單及收收費(fèi)的商業(yè)業(yè)中心。四、數(shù)字有有線電視前前端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)2.有條件接收收的工作原原理（框圖圖）加密TS流業(yè)務(wù)密鑰業(yè)務(wù)密鑰控制字產(chǎn)生器控制字（CW）加密器A加密CW加擾器用戶授權(quán)系統(tǒng)加密器B加密業(yè)務(wù)密鑰ECM信息EMM信息復(fù)用器傳送流（TS）四、數(shù)字有有線電視前前端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)2.有條件接收收的工作原原理（發(fā)送端））控制字發(fā)生生器產(chǎn)生加加擾控制字字（CW），控制字就是是加擾所用用的密鑰。。加擾器根據(jù)據(jù)提供的控控制字（CW），對(duì)來自復(fù)用用器的TS流進(jìn)行加擾擾運(yùn)算，打打亂TS流。加密器A，根據(jù)授權(quán)權(quán)系統(tǒng)提供供的業(yè)務(wù)密密鑰對(duì)控制制字進(jìn)行加加密運(yùn)算，，輸出加了了密的控制制字，稱為為授權(quán)控制制信息（ECM）。業(yè)務(wù)密鑰同時(shí)送給加加密器A和加密器B。它能夠自己己產(chǎn)生密鑰鑰，并對(duì)授授權(quán)系統(tǒng)提提供的業(yè)務(wù)務(wù)密鑰進(jìn)行行加密。加加密器B的輸出結(jié)果果就是加了了密的業(yè)務(wù)務(wù)密鑰，稱稱為授權(quán)管管理信息（（EMM）。上面所產(chǎn)生生的ECM和EMM信息都送往往MPEG-2復(fù)用器，與與其他的TS流一起進(jìn)行行打包，形形成TS流再再輸輸出出。。四、、數(shù)數(shù)字字有有線線電電視視前前端端軟軟件件平平臺(tái)臺(tái)－－－－4.2DVB-CA系統(tǒng)統(tǒng)2.有條條件件接接收收的的工工作作原原理理（接接收收端端））解調(diào)調(diào)后后的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)流流經(jīng)經(jīng)過過解解擾擾亂亂后后送送往往解解復(fù)復(fù)用用器器解復(fù)復(fù)用用器器根根據(jù)據(jù)TS流的的包包結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，提提取取出出ECM和EMM控制制信信息息。提取取出出來來的的ECM和EMM信息息分分別別被被送送往往智智能能卡卡的的解解密密器器A和解解密密器器B，解密密器器B解出出業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)密密鑰鑰，，解密密器器A恢復(fù)復(fù)出出加加擾擾控控制制字字CW，把CW送往往解解擾擾器器。。恢復(fù)控制制字的過過程非常常短暫，，一旦恢恢復(fù)出正正確的控控制字后后，解擾擾器便能能正常解解擾，把把加擾TS流變成正正常的TS流四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)2.有條件接接收的工工作原理理（總結(jié)）三層保護(hù)護(hù)：加擾，打打亂TS流用業(yè)務(wù)密密鑰對(duì)控控制字加加密對(duì)業(yè)務(wù)密密鑰進(jìn)行行加密四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)3.條件接收收的主要要特點(diǎn)（1）公公共的加加擾和解解擾算法法（2）公公共接口口（3）同同密加密密（4）多多密加密密四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)4.SMS系統(tǒng)簡(jiǎn)介介：用戶管理理系統(tǒng)是是整個(gè)收收費(fèi)電視視系統(tǒng)的的重要組組成部分分，用戶戶管理系系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)數(shù)字電電視廣播播條件接接受用戶戶的管理理，包括括對(duì)用戶戶信息、、用戶設(shè)設(shè)備信息息、用戶戶預(yù)訂信信息、用用戶授權(quán)權(quán)信息、、財(cái)務(wù)信信息進(jìn)行行記錄、、處理、、維護(hù)和和管理。。四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)5.SMS體系結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)務(wù)、客戶端應(yīng)應(yīng)用程序序四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)6.SMS系統(tǒng)功能用戶管理理模塊：用戶管理理模塊是是整個(gè)條條件接收收用戶管管理系統(tǒng)統(tǒng)的重要要組成部部分，用用來管理理用戶信信息、用用戶預(yù)定定授權(quán)和和節(jié)目編編號(hào)等信信息，并并將相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)自自動(dòng)傳給給CA系統(tǒng)。用戶維護(hù)護(hù)：具具體功能能是用戶戶注冊(cè)、、用戶暫暫停、用用戶恢復(fù)復(fù)、用戶戶注銷、、IC卡登記、、機(jī)頂盒盒登記、、密碼、、IPPV金額、合合同和用用戶投訴訴等。節(jié)目預(yù)定定：用戶戶按照系系統(tǒng)提供供的方式式（按照照單頻道道，全部部頻道，，節(jié)目編編號(hào)）預(yù)預(yù)定和取取消電視視節(jié)目，，進(jìn)行的的賬冊(cè)和和查詢，，脈沖式式按次計(jì)計(jì)費(fèi)（IPPV）查詢。四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)6.SMS系統(tǒng)授權(quán)管理理模塊：用戶信息息：具有有對(duì)全體體/集合/單獨(dú)用戶戶發(fā)送B-mail的功能，，對(duì)特殊殊用戶賦賦予某種種收視權(quán)權(quán)利和取取消相應(yīng)應(yīng)的權(quán)利利的功能能節(jié)目信息息：處理理有關(guān)節(jié)節(jié)目提供供商的功功能IC卡信息：：處理有有關(guān)IC卡方面的的功能四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)6.SMS系統(tǒng)控制管理理模塊：控制管理理模塊是是為了保保證系統(tǒng)統(tǒng)正常運(yùn)運(yùn)行必須須具備的的運(yùn)行環(huán)環(huán)境和運(yùn)運(yùn)行控制制的功能能。具體功能能有：維維護(hù)節(jié)目目提供商商、節(jié)目目提供商商頻道、、節(jié)目提提供商對(duì)對(duì)應(yīng)的銷銷售單價(jià)價(jià)等。6.SMS系統(tǒng)環(huán)境管理理模塊：環(huán)境管理理模塊用用于管理理有關(guān)節(jié)節(jié)目分類類，節(jié)目目分類與與節(jié)目提提供商的的對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系。分類管理理模塊：在環(huán)境管管理模塊塊的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，實(shí)實(shí)現(xiàn)按節(jié)節(jié)目?jī)?nèi)容容進(jìn)行分分類銷售售方式，，具體有有：按照照節(jié)目分分類方式式，按照照節(jié)目主主題方式式，按照照節(jié)目主主題級(jí)別別方式。。四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)四、數(shù)字字有線電電視前端端軟件平平臺(tái)－－4.2DVB-CA系統(tǒng)6.SMS系統(tǒng)節(jié)目管理理模塊：節(jié)目檔案案管理：：通過對(duì)對(duì)節(jié)目進(jìn)進(jìn)行編號(hào)號(hào)、分類類、主題題等技術(shù)術(shù)手段的的處理，，將節(jié)目目整理成成易于查查詢、使使用，易易于分類類統(tǒng)計(jì)的的數(shù)據(jù)文文件，主主要有建建立節(jié)目目編碼規(guī)規(guī)則；建建立節(jié)目目分類、、主題和和級(jí)別的的相互關(guān)關(guān)系；確確定每個(gè)個(gè)節(jié)目成成熟率。。節(jié)目單制制作：通通過播出出計(jì)劃生生成節(jié)目目播出單單，對(duì)節(jié)節(jié)目重播播、節(jié)目目異日重重播、節(jié)節(jié)目和廣廣告在時(shí)時(shí)間上的的連接處處理。四、數(shù)字有線線電視前前端軟件件平臺(tái)6.SMS系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表表處理：：用戶管理理系統(tǒng)能能夠根據(jù)據(jù)要求提提供統(tǒng)計(jì)計(jì)報(bào)表和和統(tǒng)計(jì)圖圖，系統(tǒng)統(tǒng)的報(bào)表表有任意意時(shí)間段段的營(yíng)業(yè)業(yè)報(bào)表，，用戶信信息統(tǒng)計(jì)計(jì)表，用用戶預(yù)定定匯總表表。銀行信息息處理：數(shù)據(jù)通訊訊：通過過銀行提提供的服服務(wù)器將將有關(guān)的的信息實(shí)實(shí)時(shí)或者者非實(shí)時(shí)時(shí)地傳到到用戶管管理系統(tǒng)統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理理：對(duì)于于合同用用戶，當(dāng)當(dāng)其賬號(hào)號(hào)下金額額滿足要要求時(shí)，，系統(tǒng)向向該用戶戶發(fā)送授授權(quán)，當(dāng)當(dāng)其賬號(hào)號(hào)下金額額不滿足足要求時(shí)時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)有黑名名單的處處理功能能；對(duì)于于非合同同用戶，，用戶到到銀行繳繳款預(yù)定定節(jié)目提提供商的的某頻道道、或全全部頻道道節(jié)目，，系統(tǒng)有有數(shù)據(jù)校校驗(yàn)功能能，專門門處理由由于人為為的原因因造成的的錯(cuò)誤信信息。最最后，將將從銀行行取來的的正確數(shù)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成用用戶管理理系統(tǒng)使使用的數(shù)數(shù)據(jù)，修修改資金金帳產(chǎn)生生準(zhǔn)EMM，同時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生財(cái)財(cái)務(wù)上上需要要的銀銀行對(duì)對(duì)帳表表。四、數(shù)數(shù)字有有線電電視前前端軟軟件平平臺(tái)－－－－7.NMS系統(tǒng)統(tǒng)主要功功能：：對(duì)編碼碼器、、復(fù)用用器、、切換換矩陣陣、調(diào)調(diào)制器器、衛(wèi)衛(wèi)星接接收機(jī)機(jī)進(jìn)行行監(jiān)控控、參參數(shù)配配置和和管理理動(dòng)態(tài)編編輯PSI/SI，，察看和和設(shè)置置播出出節(jié)目目信息息通過網(wǎng)網(wǎng)管完完成編編碼器器、復(fù)復(fù)用器器、衛(wèi)衛(wèi)星接接收機(jī)機(jī)的在在線軟軟件升升級(jí)對(duì)本地地及遠(yuǎn)遠(yuǎn)端解解碼器器進(jìn)行行監(jiān)控控管理理五、數(shù)數(shù)字電電視技技術(shù)的的相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)正如模模擬電電視有有PAL、NTSC和SECAM等制式式一樣樣，數(shù)數(shù)字電電視也也要制制定本本身的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。目目前數(shù)數(shù)字電電視標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)有有三種種：美美國的的ATSC、歐洲的的DVB，日本的的ISDB。其中前前兩種種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)用得得較為為廣泛泛。1.ATSCATSC(AdvancedTelevisionSystemCommittee)是美國國高級(jí)級(jí)電視視系統(tǒng)統(tǒng)委員員會(huì)的的簡(jiǎn)稱稱，與與1995年經(jīng)美美國聯(lián)聯(lián)邦通通訊委委員會(huì)會(huì)正式式批準(zhǔn)準(zhǔn)作為為美國國的高高級(jí)電電視（（ATV）國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。。ATSC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定了了一個(gè)個(gè)在6MHz帶寬內(nèi)內(nèi)傳輸輸高質(zhì)質(zhì)量的的視頻頻、音音頻和和輔助助數(shù)據(jù)據(jù)的系系統(tǒng)，，在地地面廣廣播信信道中中可靠靠地傳傳輸約約19Mbps的數(shù)字字信息息，在在有線線電視視頻道道中可可靠傳傳輸38Mbps的數(shù)字字信息息，使使該系系統(tǒng)能能提供供的分分辨率率是常常規(guī)電電視的的5倍之多多。ATSC被加拿拿大、、韓國國、阿阿根廷廷、中中國臺(tái)臺(tái)灣、、墨西西哥采采用，，亞洲洲及中中北美美洲的的許多多國家家也正正在考考慮使使用。。2．DVBDVB（DigitalVideoBroadcasting）即數(shù)字字視頻頻廣播播，是是歐洲洲廣播播聯(lián)盟盟組織織的一一個(gè)項(xiàng)項(xiàng)目，，目前前已有有220多個(gè)組組織參參加。。DVB項(xiàng)目的的主要要目標(biāo)標(biāo)是要要找到到一種種對(duì)所所有傳傳輸媒媒體都都適用用的數(shù)數(shù)字電電視技技術(shù)和和系統(tǒng)統(tǒng)。因因此，，它的的設(shè)計(jì)計(jì)原則則是使使系統(tǒng)統(tǒng)能夠夠靈活活的傳傳送MPEG-2視頻、、音頻頻和其其他數(shù)數(shù)據(jù)信信息，，使用用統(tǒng)一一的MPEG-2傳送比比特流流復(fù)用用，使使用統(tǒng)統(tǒng)一的的服務(wù)務(wù)信息息系統(tǒng)統(tǒng)，使使用統(tǒng)統(tǒng)一的的加擾擾系統(tǒng)統(tǒng)（可可有不不同的的加密密方式式），，使用用統(tǒng)一一的RS前向糾糾錯(cuò)系系統(tǒng)，，最終終形成成一個(gè)個(gè)通用用的數(shù)數(shù)字電電視系系統(tǒng)。。不同傳傳輸媒媒體可可選用用不同同的調(diào)調(diào)制方方式和和信道編碼碼方法法，其其中DVB-S采用QPSK，DVB-C采用QAM，DVB-T采用COFDM。所有的的DVB系列標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)完完全兼兼容MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，，同時(shí)時(shí)制定定了解解碼器器公共共接口口標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、支支持條條件接接收、、提供供數(shù)據(jù)據(jù)廣播播系統(tǒng)統(tǒng)等特特性。。目前前，DVB已經(jīng)擴(kuò)展展到歐洲洲以外的的國家和和地區(qū)。。世界上上現(xiàn)有30個(gè)國家、、200多家電視視臺(tái)開始始了DVB各種廣播播業(yè)務(wù)，，100多個(gè)廠家家生產(chǎn)符符合DVB標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)設(shè)備。歐歐洲的DVB重點(diǎn)放在在SDTV，其COFDM制式的地地面廣播播正在歐歐洲各國國陸續(xù)開開播。衛(wèi)衛(wèi)星的MPEG2/DVB-S廣播已于于1996年開播。。3．ISDB日本數(shù)字字電視ISDB（Integrated-ServicesDigitalBroadcasting）標(biāo)準(zhǔn)于1993年9月制定。。其核心心內(nèi)容包包括：既既傳數(shù)字字電視節(jié)節(jié)目，又又傳其它它數(shù)據(jù)的的綜合業(yè)業(yè)務(wù)服務(wù)務(wù)系統(tǒng)；；視頻編編碼、音音頻編碼碼、系統(tǒng)統(tǒng)復(fù)用均均遵循MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)；傳傳輸信道道以衛(wèi)星星為主。。迫于歐歐洲和美美國的發(fā)發(fā)展形勢(shì)勢(shì)，已將將原定于于2005年才開始始數(shù)字電電視廣播播的計(jì)劃劃改為2000年開始。。并提出出了ISDB-T制式，使使數(shù)字電電視地面面廣播再再次出現(xiàn)現(xiàn)三大制制式并存存的局面面。ATSC和DVB標(biāo)準(zhǔn)在信信道的傳傳輸方式式、數(shù)字字音頻壓壓縮標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、節(jié)目目信息表表上都有有所差別別。ATSC標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注注的是UHF和VHF頻道的數(shù)數(shù)字地面面HDTV，在6MHz信道內(nèi)只只提供9.3Mbps的固定碼碼率，歐歐洲D(zhuǎn)VB以單一系系統(tǒng)方式式針對(duì)SDTV和HDTV，可用于所所有廣播播媒體，，在設(shè)計(jì)計(jì)上碼率率可變，，在8MHz內(nèi)可選擇擇Mbps不同的傳傳輸碼率率，在支支持條件件接收方方面，ATSC還沒有進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)的工作作。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的比較較，傳輸輸：美國國首先考考慮地面面廣播信信道，歐歐洲和日日本考慮慮衛(wèi)星信信道；圖圖像規(guī)格格：美國國考慮地地面廣播播HDTV，歐洲強(qiáng)調(diào)調(diào)圖像可可分級(jí)性性，日本本強(qiáng)調(diào)多多種數(shù)字字業(yè)務(wù)集集成，不不只傳一一種HDTV信號(hào)；數(shù)數(shù)字調(diào)制制方式：：美國地地面廣播播采用8-VSB或16-VSB；歐洲和日日本地面面廣播采采用OFDM。我國的基基本情況況：衛(wèi)星：已已經(jīng)確定定采用DVB-S有線：正正在試行行DVB-C地面：6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的比較較實(shí)驗(yàn)之之中，尚尚未決定。六、數(shù)字字有線電電視系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)字有線線電視系系統(tǒng)示意意圖InternetDVB-C前端衛(wèi)星頻道道混合設(shè)備自錄頻道道電纜DVB視頻服務(wù)器HFC數(shù)據(jù)服務(wù)器播控中心心數(shù)字有線線電視系系統(tǒng)組成成示意圖圖系統(tǒng)組成成數(shù)字有線線電視前前端+HFC+用戶接收收端（復(fù)雜系系統(tǒng)）（（機(jī)頂頂盒）（一）、、前端系系統(tǒng)基本組成成：數(shù)字電視視信源系系統(tǒng)、業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)、存儲(chǔ)儲(chǔ)播出系系統(tǒng)、復(fù)復(fù)用加擾擾系統(tǒng)、、條件接接收系統(tǒng)統(tǒng)、用戶戶管理系系統(tǒng)、編編碼調(diào)制制系統(tǒng)、、回傳處處理系統(tǒng)統(tǒng)、其它它輔助系系統(tǒng)。前端組成成實(shí)例1、數(shù)字字電視信信源系統(tǒng)統(tǒng)包括數(shù)字字衛(wèi)星信信號(hào)的接接收系統(tǒng)統(tǒng)、模擬擬信號(hào)的的編碼系系統(tǒng)、SDH網(wǎng)絡(luò)信號(hào)號(hào)的分接接、轉(zhuǎn)換換系統(tǒng)。。該系統(tǒng)統(tǒng)以后還還將逐步步具備傳傳輸來自自寬帶IP等多種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)目目源的能能力。它它的特點(diǎn)點(diǎn)是將信信號(hào)進(jìn)行行一定格格式轉(zhuǎn)換換，使之之成為符符合DVB-C標(biāo)準(zhǔn)的TS流信號(hào)。。它對(duì)節(jié)節(jié)目的內(nèi)內(nèi)容不加加以編輯輯和存儲(chǔ)儲(chǔ)，只起起到節(jié)目目轉(zhuǎn)發(fā)的的作用。。數(shù)字衛(wèi)星星接收機(jī)機(jī)可以直直接輸出出TS流。模擬信號(hào)號(hào)源需要要轉(zhuǎn)換成成TS流*。數(shù)字電視視壓縮編編碼系統(tǒng)統(tǒng)（略））2、業(yè)務(wù)務(wù)系統(tǒng)播出前端端對(duì)素材材和信息息進(jìn)行編編輯和整整理，采采用DVB-DATA標(biāo)準(zhǔn)（（我國數(shù)數(shù)字電視視廣播系系統(tǒng)中的的數(shù)據(jù)廣廣播標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)正在制制定）對(duì)對(duì)信息進(jìn)進(jìn)行封裝裝，完成成播出TS流的的打包；；接收端端機(jī)頂盒盒集成相相應(yīng)接收收模塊完完成對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)信息息的解析析。目前前，國內(nèi)內(nèi)的業(yè)務(wù)務(wù)系統(tǒng)包包括數(shù)據(jù)據(jù)廣播、、Internet接接入、實(shí)實(shí)時(shí)股票票信息等等等。3、存儲(chǔ)儲(chǔ)播出系系統(tǒng)包括節(jié)目目素材上上載與收收錄系統(tǒng)統(tǒng)、節(jié)目目存儲(chǔ)與與節(jié)目庫庫管理系系統(tǒng)、節(jié)節(jié)目預(yù)編編/審核核系統(tǒng)、、準(zhǔn)視頻頻點(diǎn)播（（NVOD）系統(tǒng)和專專業(yè)頻道道管理播播出系統(tǒng)統(tǒng)。該系系統(tǒng)的特特點(diǎn)是可可以對(duì)多多種格式式節(jié)目進(jìn)進(jìn)行上載載，收錄錄存儲(chǔ)多多種傳輸輸方式的的節(jié)目，，并將其其轉(zhuǎn)換成成TS流文件，，并且支支持手動(dòng)動(dòng)和自動(dòng)動(dòng)采集方方式；對(duì)對(duì)節(jié)目庫庫中存儲(chǔ)儲(chǔ)的文件件進(jìn)行分分類編目目，提供供高效的的文件檢檢索功能能；對(duì)（延時(shí)））播出的節(jié)目進(jìn)進(jìn)行監(jiān)審審/編輯輯的功能能；通過過準(zhǔn)視頻頻點(diǎn)播（（NVOD）系統(tǒng)和專專業(yè)頻道道管理播播出系統(tǒng)統(tǒng)完成節(jié)節(jié)目播出出。4、復(fù)用用加擾系系統(tǒng)此部分將將上述1、2、、3系統(tǒng)統(tǒng)傳來的的信號(hào)，，根據(jù)碼碼率進(jìn)行行節(jié)目、、數(shù)據(jù)信信息復(fù)用用并完成成加擾，，形成若若干個(gè)頻頻道的碼碼流。根根據(jù)使用用設(shè)備的的不同，，系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)有有所差別別，有些些復(fù)用器器內(nèi)置加加擾模塊塊，信號(hào)在復(fù)用器器的內(nèi)部可以以完成加擾，，有些復(fù)用器器內(nèi)部不具有有加擾模塊，，需要外接獨(dú)獨(dú)立加擾設(shè)備備。復(fù)用器多路復(fù)用器是是整個(gè)系統(tǒng)的的核心部分,相當(dāng)于交通通樞紐中心,把不同方向向運(yùn)載的貨物物經(jīng)過復(fù)用器器,根據(jù)用戶戶的不同需求求重新裝到不不同的車上從從不同的路徑徑運(yùn)到不同的的用戶手中。。復(fù)用器是以模模塊方式組成成復(fù)用器支持PID的重新映射將加密控制信信息注入到指指定的節(jié)目?jī)?nèi)內(nèi)容中進(jìn)行加加密和控制具有PSI/SI信息編輯能力力支持多種條件件接收系統(tǒng)，，復(fù)用器還能能對(duì)多家CA系統(tǒng)同時(shí)支持持，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)Simulcrypt方案框圖5、條件接收收系統(tǒng)（CAS）此系統(tǒng)主要完完成對(duì)信號(hào)的的加擾控制和和加密管理信信息的分發(fā)，，保證節(jié)目提提供商和有線線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)運(yùn)營(yíng)商的利益益。根據(jù)數(shù)字信號(hào)號(hào)加密保密性性強(qiáng)的特點(diǎn)，，可以按不同同分組情況對(duì)對(duì)不同數(shù)字電電視節(jié)目頻道道進(jìn)行收費(fèi)管管理。條件接收系統(tǒng)統(tǒng)是推動(dòng)數(shù)字字電視走向市市場(chǎng)成功的重重要環(huán)節(jié)。條件接收系統(tǒng)統(tǒng)國外CA的狀況大部分運(yùn)營(yíng)商商數(shù)字化，直直接用戶數(shù)以以千萬計(jì)CA有幾十種之多多，符合DVB的有10多種種，國內(nèi)常見見的有5-6種沒有統(tǒng)一的CA標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)上上各不相同大部分CAS不完全符合DVB同密的標(biāo)準(zhǔn)IPCA成為市場(chǎng)的熱熱點(diǎn)大運(yùn)營(yíng)商利用用CAS壟斷運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)場(chǎng)盜卡現(xiàn)象十分分嚴(yán)重，無法法解決條件接收系統(tǒng)統(tǒng)國內(nèi)CA的狀況相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GY/Z175-2001，GY/Z174-2001現(xiàn)參與的企業(yè)業(yè)有10多家家，更多的企企業(yè)正在加入入總局圈定試點(diǎn)點(diǎn)6家大多數(shù)企業(yè)處處于研發(fā)階段段，有較大的的技術(shù)差距引進(jìn)國外技術(shù)術(shù)開發(fā)本地化化產(chǎn)品是較好好的選擇從同密走向多多密（多播））國家信息安全全嚴(yán)格管理，，國內(nèi)CA將成為主流條件接收系統(tǒng)統(tǒng)選擇CA要考慮的問題題政策面：總局局，密碼委，，國家和產(chǎn)業(yè)業(yè)的支持服務(wù)：當(dāng)前和和未來服務(wù)的的可能性任何一種同收收費(fèi)相關(guān)的業(yè)業(yè)務(wù)都需要CA廠商的支持安全性：安全的歷史和和商務(wù)條件數(shù)據(jù)的安全性性和算法的安安全性安全性在技術(shù)術(shù)上的保證手手段技術(shù)：系統(tǒng)的的先進(jìn)性以及及技術(shù)的發(fā)展展價(jià)格：當(dāng)前和和未來系統(tǒng)所所要支付的費(fèi)費(fèi)用當(dāng)前的價(jià)格并并不代表未來來系統(tǒng)的費(fèi)用用STB和中間件條件接收系統(tǒng)統(tǒng)縮寫CAS：有條件接收系系統(tǒng)EMM：授權(quán)管理信息息ECM：授權(quán)控制信息息SAS：用戶授權(quán)系統(tǒng)統(tǒng)SMS：用戶管理系統(tǒng)統(tǒng)MUX：復(fù)用器SMARTCARD：智能卡TRD：安全加密設(shè)備備PPV：節(jié)目分次預(yù)訂訂IPPV：即時(shí)購買節(jié)目目OSD：屏幕顯示信息息條件接收系統(tǒng)統(tǒng)CA的劃分和區(qū)別別基于算法的CA，但非通用加擾擾算法基于密鑰采用用DES算法的CA基于密鑰采用用Triple-DES算法的CA基于密鑰采用用RSA算法的CA，如：ChinaCrypt安全性：RSA算法優(yōu)于Triple-DES算法Triple-DES算法優(yōu)于DES算法條件接收系統(tǒng)統(tǒng)條件接收系統(tǒng)統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)術(shù)：密碼學(xué)算法的的實(shí)現(xiàn)密鑰的生成和和傳遞ECM與EMM的生成用戶授權(quán)系統(tǒng)統(tǒng)SAS與用戶管理系統(tǒng)統(tǒng)SMS的管理與控制制條件接收系統(tǒng)統(tǒng)密鑰體系加密

解密KeysKeys明文密文明文Key公鑰Key私鑰對(duì)稱密鑰非對(duì)稱密鑰條件接收系統(tǒng)統(tǒng)算法和密鑰通用加擾算法法(DVB標(biāo)準(zhǔn))隨機(jī)控制字CW5-20秒變換一次對(duì)稱密碼體系系DES算法，對(duì)稱密密鑰(64位位密鑰）1975年Triple-DES，，DES的改進(jìn)算法，，128位的的密鑰缺點(diǎn)：必須經(jīng)經(jīng)常更換密鑰鑰，密鑰傳遞遞是大漏洞2000年以以后DES，Triple-DES已被西方國家家所棄用公共密碼體系系（Rivest,Shamir,Adleman）RSA算法，加解密密密鑰不同特別適合開放放式環(huán)境，如如廣播，Internet等缺點(diǎn)：運(yùn)算速速度慢，芯片片成本高條件接收系統(tǒng)統(tǒng)有條件接收系系統(tǒng)CAS密鑰結(jié)構(gòu)管理密鑰私鑰（唯一密密鑰）：用于于密鑰更新組密鑰：用于于解用戶EMM用戶唯一密鑰鑰：用于解EMM運(yùn)營(yíng)商密鑰：：不同的運(yùn)營(yíng)營(yíng)商用戶授權(quán)密鑰鑰：解用戶授授權(quán)EMM節(jié)目授權(quán)密鑰鑰：解節(jié)目授授權(quán)ECM控制字CW：節(jié)目解擾條件接收系統(tǒng)統(tǒng)CA的基本原理?xiàng)l件接收系統(tǒng)統(tǒng)CAS系統(tǒng)構(gòu)成ECM發(fā)生器ECM注入器EMM處理器EMM注入器系統(tǒng)監(jiān)視器通用接口（CI）模塊IPPV回傳通道TRD加密機(jī)/母卡卡/母盤用戶授權(quán)系統(tǒng)統(tǒng)(SAS)機(jī)頂盒數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)生器DDG條件接收系統(tǒng)統(tǒng)用戶授權(quán)系統(tǒng)統(tǒng)(SAS)用戶授權(quán)系統(tǒng)統(tǒng)(SAS)的功能是接收收SMS發(fā)出的請(qǐng)求，，產(chǎn)生并離散散EMM，然后按優(yōu)先級(jí)級(jí)，分別存儲(chǔ)儲(chǔ)EMM；注冊(cè)所有的智智能卡，管理理密鑰和EMM，定義產(chǎn)品、管管理授權(quán)。SAS包括EMM發(fā)生器、EMM加密處理器、、SMS接口和SAS用戶界面。從SMS(用戶管理系統(tǒng)統(tǒng))信息中產(chǎn)產(chǎn)生EMM(授權(quán)管理信息息)(可滿足足90,000SMS需求/小時(shí))；以2千萬萬/小時(shí)的速速度按月更新新EMM；支持多重SMS(多個(gè)節(jié)目商共共享智能卡)；可遠(yuǎn)程連接SMS；可遠(yuǎn)程連接EMM插入器。SAS是自動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)，只需很少少的人員操作作，就可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)大批量處理理，包括對(duì)4千萬個(gè)PPV授權(quán)進(jìn)行高速速處理。EMM信息放在TRD（安全加密設(shè)備備）中。條件接收系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)例系統(tǒng)監(jiān)視器

ECM發(fā)生器用戶管理系統(tǒng)DDGSASEMM發(fā)生器用戶管理系統(tǒng)接口EMM處理器SAS用戶接口EMM插入器TRDTOKENMUX復(fù)用器用戶授權(quán)系統(tǒng)統(tǒng)機(jī)頂盒數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)生器安全加密設(shè)備備6、用戶管理理系統(tǒng)此系統(tǒng)和條件件接收系統(tǒng)使使用專用的接接口進(jìn)行連接接，主要對(duì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)號(hào)進(jìn)行商品化化定義、管理理以及用戶收收看節(jié)目的權(quán)權(quán)限控制和收收費(fèi)。用戶管理系統(tǒng)統(tǒng)SMS基本功能（1）用戶信信息管理用戶信息管理理負(fù)責(zé)完成的的主要功能是是處理與維護(hù)護(hù)用戶的主主要信息。（2）資源管管理資源管理的內(nèi)內(nèi)容是業(yè)務(wù)服服務(wù)所需設(shè)備備和產(chǎn)品，如如IC卡、機(jī)頂盒等等，主要功能能是對(duì)資源進(jìn)進(jìn)行進(jìn)銷調(diào)存存以及使用狀狀態(tài)的管理，，包括用戶已已經(jīng)購買或租租賃使用的資資源，如對(duì)IC卡進(jìn)行管理的的信息包括：：IC卡號(hào)、地址碼碼等，對(duì)機(jī)頂頂盒進(jìn)行管理理的信息包括括機(jī)頂盒號(hào)、、地址碼等。。用戶管理系統(tǒng)統(tǒng)（3）產(chǎn)品管管理產(chǎn)品管理主要要是對(duì)節(jié)目提提供商所提供供的節(jié)目進(jìn)行行產(chǎn)品化的管管理。管理的的內(nèi)容包括業(yè)業(yè)務(wù)服務(wù)在系系統(tǒng)中的注冊(cè)冊(cè)、修改與刪刪除，業(yè)務(wù)服服務(wù)的促銷、、定價(jià)和有效效期確認(rèn)等等等。（4）用戶業(yè)業(yè)務(wù)管理用戶業(yè)務(wù)管理理負(fù)責(zé)用戶訂訂購產(chǎn)品信息息的管理。（5）用戶業(yè)業(yè)務(wù)支援業(yè)務(wù)支援管理理的內(nèi)容是為為保證用戶業(yè)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行行而進(jìn)行的管管理功能，主主要包括用戶戶業(yè)務(wù)故障單單、故障維修修或解決的結(jié)結(jié)果等。用戶管理系統(tǒng)統(tǒng)（6）計(jì)費(fèi)計(jì)費(fèi)主要是計(jì)計(jì)算應(yīng)收取用用戶的費(fèi)用。。支持的計(jì)費(fèi)費(fèi)方式有：按按月計(jì)費(fèi)、按按次計(jì)費(fèi)，包包括實(shí)現(xiàn)對(duì)PPV計(jì)費(fèi)的功能。。（7）收費(fèi)系統(tǒng)在進(jìn)行計(jì)計(jì)費(fèi)處理之后后，通過收費(fèi)費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行收費(fèi)費(fèi)。以通過用用戶到收費(fèi)點(diǎn)點(diǎn)交納現(xiàn)金的的形式完成收收費(fèi)。（8））帳帳務(wù)務(wù)管管理理帳務(wù)務(wù)管管理理的的主主要要功功能能包包括括對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)收收和和實(shí)實(shí)收收的的關(guān)關(guān)系系進(jìn)進(jìn)行行管管理理；；對(duì)對(duì)用用戶戶信信用用進(jìn)進(jìn)行行管管理理，，對(duì)對(duì)財(cái)財(cái)務(wù)務(wù)清清算算和和帳帳務(wù)務(wù)報(bào)報(bào)表表的的管管理理等等。。用戶戶管管理理系系統(tǒng)統(tǒng)（9））授授權(quán)權(quán)管管理理授權(quán)權(quán)管管理理負(fù)負(fù)責(zé)責(zé)用用戶戶業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)開開通通前前的的授授權(quán)權(quán)預(yù)預(yù)處處理理操操作作，，主主要要包包括括對(duì)對(duì)用用戶戶信信用用度度的的確確認(rèn)認(rèn)、、用用戶戶業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)與與IC卡有有效效性性確確認(rèn)認(rèn)等等。。（10））報(bào)報(bào)表表管管理理報(bào)表表管管理理主主要要管管理理系