數(shù)字電視技術(shù)概述

數(shù)字電視技術(shù)概述2024/3/26數(shù)字電視技術(shù)概述一、數(shù)字電視系統(tǒng)概述1.1數(shù)字電視基本概念數(shù)字電視是數(shù)字電視系統(tǒng)的簡稱，是指音頻、視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)從信源編碼、調(diào)制到接收和處理均采用數(shù)字技術(shù)的電視系統(tǒng)。國際上的精確定義：將活動(dòng)圖像、聲音和數(shù)據(jù)，通過數(shù)字技術(shù)進(jìn)行壓縮、編碼、傳輸、存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)發(fā)送、廣播，供觀眾接收、播放的視聽系統(tǒng)。從廣義上說，數(shù)字電視是數(shù)字傳輸系統(tǒng)，是原有電視系統(tǒng)的數(shù)字化。2數(shù)字電視技術(shù)概述一、數(shù)字電視系統(tǒng)概述1.2數(shù)字電視廣播系統(tǒng)基本構(gòu)成數(shù)字電視廣播電視系統(tǒng)由信源編碼、多路復(fù)用、信道編碼、調(diào)制、信道和接收機(jī)組成。3數(shù)字電視技術(shù)概述1.2數(shù)字電視廣播系統(tǒng)基本構(gòu)成（續(xù)）信源編碼是對(duì)視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼的過程。輔助數(shù)據(jù)可以是獨(dú)立的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也可以是和視頻、音頻有關(guān)的數(shù)據(jù)，如字幕等。多路復(fù)用是將視頻、音頻和數(shù)據(jù)等各種媒體流按照一定的方法復(fù)用成一個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)流，將多個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)流再復(fù)用成單一的數(shù)據(jù)流的過程。信道編碼是指糾錯(cuò)編碼。為了能在接收端和糾正傳輸中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，信道編碼在發(fā)送的信號(hào)中增加了一部分冗余碼，即通過犧牲信息傳輸?shù)男蕘頁Q取可靠性的提高。4數(shù)字電視技術(shù)概述1.2數(shù)字電視廣播系統(tǒng)基本構(gòu)成（續(xù)）調(diào)制是指為了提高頻譜利用率，把寬帶的基帶數(shù)字信號(hào)變換成窄帶的高頻載波信號(hào)的過程。信道有衛(wèi)星廣播信道、有線電視信道和地面廣播信道等。接收機(jī)的功能包括調(diào)諧、解調(diào)、信道編碼、解復(fù)用、視音頻解壓縮、顯示格式轉(zhuǎn)換等。5數(shù)字電視技術(shù)概述6數(shù)字電視技術(shù)概述1.3數(shù)字電視技術(shù)分類按信號(hào)傳輸方式可分為：地面無線數(shù)字電視衛(wèi)星數(shù)字電視有線數(shù)字電視7數(shù)字電視技術(shù)概述1.3數(shù)字電視技術(shù)分類（續(xù)）按圖像清晰度可分為三大類：1）標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視SDTV：質(zhì)量相當(dāng)于目前模擬彩色電視系統(tǒng)的數(shù)字電視系統(tǒng)，也稱為常規(guī)電視系統(tǒng)。即符合ITU-R601標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字分量編碼4:2:2的視頻，經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮處理后所能達(dá)到的圖像質(zhì)量。其清晰度約為500電視線，視頻數(shù)碼率約為5Mb/s。 8數(shù)字電視技術(shù)概述1.3數(shù)字電視技術(shù)分類（續(xù)）2）高清晰度電視HDTV：需至少720線逐行或1080線隔行掃描，寬高比為16:9，采用數(shù)字壓縮音響。視頻數(shù)碼率約為20Mb/s或以上。3）數(shù)字低清晰度電視LDTV：圖像清晰度約為300電視線，視頻數(shù)碼率約為1~2Mb/s，圖像質(zhì)量與VCD相當(dāng)。另外還有一種增強(qiáng)清晰度電視EDTV，圖像質(zhì)量介于SDTV與HDTV之間。

9數(shù)字電視技術(shù)概述1.4數(shù)字電視主要優(yōu)勢1）數(shù)字信號(hào)處理、傳輸使信號(hào)質(zhì)量大大提高數(shù)字信號(hào)在記錄/重放、信號(hào)傳輸和處理等過程中不會(huì)引起信號(hào)劣化，通過整形和糾錯(cuò)編碼等技術(shù)可將數(shù)字信號(hào)有效還原，收端圖像質(zhì)量與發(fā)端基本一致。以視頻編碼比特率為4～5Mb／s的數(shù)字信號(hào)，傳輸?shù)接脩羟逦忍岬?80線，主觀評(píng)價(jià)約4.3分。而模擬信號(hào)只有3分左右。（模擬電視經(jīng)電視中心、微波、衛(wèi)星、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)各環(huán)節(jié)后為五級(jí)質(zhì)量制評(píng)定為3.25級(jí)）。10數(shù)字電視技術(shù)概述1.4數(shù)字電視主要優(yōu)勢（續(xù)）2）頻譜資源利用率高有線電視數(shù)字化，節(jié)目容量大大提高。如1個(gè)8MHz模擬頻道可以傳6～10套數(shù)字電視節(jié)目。500MHz帶寬內(nèi)可以傳380～630套節(jié)目。HFC網(wǎng)絡(luò)改造(1G)會(huì)使容量進(jìn)一步提高。

3）多信息、多功能數(shù)字技術(shù)有利于電視節(jié)目與數(shù)據(jù)的融合。大大擴(kuò)展服務(wù)內(nèi)容。如電子節(jié)目指南、財(cái)經(jīng)信息、視頻點(diǎn)播、歌唱點(diǎn)播、新聞選取、遠(yuǎn)程教育、電視購物、交互游戲等新穎的增值服務(wù)。11數(shù)字電視技術(shù)概述1.4數(shù)字電視主要優(yōu)勢（續(xù)）4）數(shù)字化帶來有效的用戶管理系統(tǒng)

數(shù)字化使得信號(hào)非常容易實(shí)現(xiàn)加擾、解擾和加密、解密，便于開展各類收費(fèi)業(yè)務(wù)。條件接收（CA）系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的有效管理，確保運(yùn)營商的資金回報(bào)。12數(shù)字電視技術(shù)概述二、數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)目前，數(shù)字電視廣播有三個(gè)相對(duì)成熟的標(biāo)準(zhǔn)制式：歐洲的DVB（數(shù)字視頻廣播）標(biāo)準(zhǔn)美國的ATSC（先進(jìn)電視制式委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)日本的ISDB（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播）標(biāo)準(zhǔn)13數(shù)字電視技術(shù)概述2.1DVB標(biāo)準(zhǔn)概述（續(xù)）傳輸標(biāo)準(zhǔn)：DVB-S：用于11/12GHz頻段的數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)，適用于多種轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬與功率，傳輸層最大碼率為38.1Mbps。DVB-C：用于8MHz的數(shù)字有線電視系統(tǒng)，與DVB-S系統(tǒng)兼容，傳輸層最大碼率38.1Mbps。DVB-T：用于6、7、8MHz的地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)，傳輸層最大碼率24Mbps。DVB還有多種網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)。14數(shù)字電視技術(shù)概述2.1DVB標(biāo)準(zhǔn)概述DVB是一個(gè)由全世界25個(gè)國家超過200個(gè)組織參加的項(xiàng)目組織，起源于歐洲。其主要目標(biāo)是找到一種對(duì)所有傳輸媒體都適用的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（信道編碼協(xié)議）。

15數(shù)字電視技術(shù)概述2.2DVB標(biāo)準(zhǔn)的核心

1）基帶處理：采用MPEG壓縮的音頻、視頻及數(shù)據(jù)格式作為信源壓縮與編碼（ES流）。采用公共MPEG-2傳輸流（TS流）復(fù)用方式。采用公共的業(yè)務(wù)信息用（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)。16數(shù)字電視技術(shù)概述2.2DVB標(biāo)準(zhǔn)的核心（續(xù)）

2）信道編碼調(diào)制方式：DVB-S采用QPSK四相相移鍵控調(diào)制方式；DVB-C采用QAM正交幅度調(diào)制方式；DVB-T采用COFDM多載波頻分復(fù)用技術(shù)。

3）條件接收：使用通用的加擾方式以及條件接收系統(tǒng)（CA）。

4）其他：（數(shù)字廣播、交互操作)；網(wǎng)絡(luò)傳輸接口(Interfacing)；因特網(wǎng)協(xié)議(IP)；測量(Measurement)；家庭多媒體平臺(tái)(MHP)等。17數(shù)字電視技術(shù)概述2.3DVB視頻特點(diǎn)演播室數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)是SDI。而DVB系統(tǒng)的視頻采用標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-2壓縮編碼，它分成4種信源格式或稱“級(jí)”（LEVEL），從錄像帶的低圖像清晰度，到高清晰度電視。DVB視頻標(biāo)準(zhǔn)還定義了5個(gè)“類”（PROFILE）的概念，每一個(gè)不同的“類”（PROFILE）能夠提供構(gòu)成編碼系統(tǒng)的壓縮工具和壓縮算法。在“類”中存在兩種圖像取樣方式，即：4：2：2和4：2：0格式。18數(shù)字電視技術(shù)概述2.3DVB視頻特點(diǎn)（續(xù)）目前在世界上最常用的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是MP＠ML。即（主類／主級(jí)），它是第一代數(shù)宇有線電視和數(shù)字衛(wèi)星電視的基礎(chǔ)。圖象寬高比可以是4：3或16：9。至于碼率，它是由節(jié)目提供者根據(jù)節(jié)目質(zhì)量來選定的，圖像質(zhì)量越高，所需碼流率越高，反之則越低。19數(shù)字電視技術(shù)概述三、信源編碼3.1視頻信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)通過以下三個(gè)步驟編碼為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的過程成為模/數(shù)變換（A/D變換）或PCM（脈沖編碼調(diào)制），所得到的信號(hào)也稱為PCM信號(hào)。抽樣：每隔一定時(shí)間取一次信號(hào)值量化：將每一個(gè)抽樣的幅度賦值編碼：按規(guī)律將量化后的值轉(zhuǎn)換為二值或多值的數(shù)字信號(hào)流。20數(shù)字電視技術(shù)概述3.1視頻信號(hào)的數(shù)字化（續(xù)）

奈奎斯特取樣定理：取樣頻率大于或等于模擬信號(hào)中最高頻率的兩倍，就可不失真地恢復(fù)原信號(hào)。最高頻率的兩倍也叫折疊頻率。一般取樣頻率為最高頻率的3~5倍。21數(shù)字電視技術(shù)概述3.1視頻信號(hào)的數(shù)字化（續(xù)）模擬電視有PAL、NTSC等制式，數(shù)字化后會(huì)形成不同制式的數(shù)字視頻信號(hào)，不便于國際數(shù)字視頻信號(hào)的互通。因此，國際電聯(lián)出臺(tái)了BT.601分量數(shù)字系統(tǒng)建議。我國對(duì)應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T14857-93《演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)規(guī)范》。22數(shù)字電視技術(shù)概述3.1視頻信號(hào)的數(shù)字化（續(xù)）BT.601建議采用對(duì)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)分別編碼的分量編碼方式，對(duì)不同制式的信號(hào)均采用相同的取樣頻率，對(duì)亮度信號(hào)Y采用的取樣頻率為13.5MHz。由于色度信號(hào)帶寬遠(yuǎn)比亮度信號(hào)的帶寬窄，因此對(duì)色度信號(hào)U和V的取樣頻率為6.75MHz。色度信號(hào)的取樣率是亮度信號(hào)取樣率的一半，常稱為4:2:2格式，可以理解為每一行里Y、U、V的樣點(diǎn)數(shù)之比為4:2:2。23數(shù)字電視技術(shù)概述3.2圖像壓縮編碼的主要技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)主要標(biāo)準(zhǔn)包括CCITT的H系列、JPEG和MPEG：H系列：針對(duì)電視電話會(huì)議，傳輸碼率為64kbps~1.92Mbps。編碼方法包括DCT變換、可控步長線性量化、變長編碼及預(yù)測編碼等。JPEG：針對(duì)靜止圖像壓縮編碼。是一種不含幀間壓縮的幀內(nèi)壓縮編碼方法，有利于編輯，其主要編碼過程與H.261的幀內(nèi)編碼過程大致相同。24數(shù)字電視技術(shù)概述3.2圖像壓縮編碼的主要技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）MPEG：針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的壓縮編碼。包括有MPEG-1和MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)：1）MPEG-1主要針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像和聲音在數(shù)字存儲(chǔ)時(shí)的壓縮編碼，典型應(yīng)用如VCD等家用數(shù)字音像產(chǎn)品，其編碼最高碼率為1.5Mbps。2）MPEG-2則針對(duì)數(shù)字電視的視/音頻壓縮編碼，其編碼率可為3~100Mbps。MPEG的基本編碼過程與H系列類似，即通過DCT進(jìn)行幀間壓縮，不同是MPEG在預(yù)測編碼中加進(jìn)了一個(gè)雙向預(yù)測幀—B幀。25數(shù)字電視技術(shù)概述四、有線數(shù)字電視碼流結(jié)構(gòu)基本概念：數(shù)字信號(hào)的復(fù)接與分接模擬電視系統(tǒng)中，多路模擬信號(hào)是用頻分復(fù)用―FDM方式復(fù)合在一起的。FDM的缺點(diǎn)是各信號(hào)間易相互干擾，而且頻譜利用率比較低。而在數(shù)字電視系統(tǒng)中，多路ES流的復(fù)合和多路節(jié)目傳送流的復(fù)合均是采用時(shí)分復(fù)用―TDM方式：圖像、聲音、數(shù)據(jù)的ES流構(gòu)成一路TS流進(jìn)行傳輸，從時(shí)間上看TS流中各路ES流是分時(shí)輪流傳輸?shù)摹６嗦饭?jié)目的TS流也以同樣方式復(fù)合構(gòu)成更高速率的傳輸流。在多路數(shù)字信號(hào)間實(shí)現(xiàn)TDM的過程稱為數(shù)字復(fù)接，逆過程稱為數(shù)字分接。26數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)：MPEG-2的結(jié)構(gòu)分為壓縮層和系統(tǒng)層。1）一路節(jié)目的視、音頻及其它輔助數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字化后，通過壓縮層完成信源壓縮編碼，分別形成基本碼流ES（1.5-15Mbps碼流可調(diào)）。2）系統(tǒng)層將不同的基本流ES分別加包頭打包（分組）為PES包。PES又稱為分組基本碼流。這一步驟在打包器內(nèi)實(shí)現(xiàn)，PES的長度可在一定范圍內(nèi)變化。27數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：

3）將視頻，音頻的PES流以及輔助數(shù)據(jù)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包固定為188B，由包頭（4B）和需要傳送的有用信息即負(fù)載（184B）組成，有時(shí)在有用信息前插入一個(gè)調(diào)整字段，用于補(bǔ)充長度不完整的TS包，或放置節(jié)目參考時(shí)鐘（PCR），PCR以固定頻率插入包頭，表示編碼端的時(shí)鐘，解碼端根據(jù)PCR調(diào)整時(shí)鐘，保證正確解碼。4）單個(gè)節(jié)目的TS流叫SPTS，多節(jié)目TS流稱為MPTS。28數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：包頭4個(gè)字節(jié)前綴是鏈接字頭，包括同步字節(jié)0x47和數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)PID（13位=8192），從PID可以判斷其后面凈荷的數(shù)據(jù)類型，是視頻、音頻流、PSI還是其它數(shù)據(jù)包。29數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：

節(jié)目流PS與傳送流TS的區(qū)別：節(jié)目流PS與傳送流TS是ISO/IEC針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境（信道和存儲(chǔ)介質(zhì)）規(guī)定的兩種系統(tǒng)編碼方法：30數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：

節(jié)目流PS與傳送流TS的區(qū)別：傳送流TS是將視頻和音頻的PES包作為固定長度的TS包的凈荷，然后對(duì)TS包進(jìn)行復(fù)接形成的。包結(jié)構(gòu)是固定長度的(188字節(jié))，節(jié)目流PS是對(duì)完整的視頻和音頻PES包進(jìn)行復(fù)接形成的，包結(jié)構(gòu)是可變長度的。PS是針對(duì)那些不容易發(fā)生錯(cuò)誤的環(huán)境（如光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)上的多媒體應(yīng)用）而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)編碼方法，特別適合于軟件環(huán)境的處理。TS流是針對(duì)那些很容易發(fā)生錯(cuò)誤（表現(xiàn)為位值錯(cuò)誤或丟失）的環(huán)境（如長距離網(wǎng)絡(luò)或無線廣播系統(tǒng)上的應(yīng)用）而設(shè)計(jì)的編碼方法。31數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：

TS碼流優(yōu)點(diǎn)：采用固定長度包格式的TS碼流在將多路數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)接時(shí)提供了許多靈活性和一些顯著的優(yōu)點(diǎn)：

1）動(dòng)態(tài)帶寬分配

規(guī)定的信道總頻帶內(nèi)視頻、音頻和數(shù)據(jù)包可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的，靈活的分配，不需要預(yù)先進(jìn)行規(guī)定。利用這一特性，可以實(shí)時(shí)插入服務(wù)數(shù)據(jù)，如：可在廣播付費(fèi)節(jié)目前實(shí)時(shí)地將解密鑰匙插入到TS碼流中送給廣大用戶。32數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：TS碼流優(yōu)點(diǎn)：

2）可分級(jí)性

TS包的格式允許一個(gè)復(fù)接好的傳送碼流與另外一些視頻、音頻的基本碼流進(jìn)行二次系統(tǒng)復(fù)接，生成占用頻帶更寬的更高一級(jí)的傳送碼流。這一特性在電視節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)傳輸中具有重要作用，使得在網(wǎng)絡(luò)的每一節(jié)點(diǎn)處都可以靈活地復(fù)合或分離多路節(jié)目。33數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：TS碼流優(yōu)點(diǎn)：

3）可擴(kuò)展性

對(duì)于新業(yè)務(wù)的基本碼流，只需在發(fā)送端賦予其新的包標(biāo)識(shí)標(biāo)志PID，就可將其加入傳送碼流中，而無須做硬件上的改動(dòng)。

4）抗干擾性

由于TS包具有固定的長度，所以傳輸系統(tǒng)中的誤碼糾正和檢測處理就可以與TS包同步，以TS包為單位進(jìn)行。這樣當(dāng)傳輸過程中出現(xiàn)誤碼時(shí)，解碼器就可以從第一個(gè)好的TS包開始恢復(fù)數(shù)據(jù)。34數(shù)字電視技術(shù)概述4.1TS碼流基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）：TS碼流優(yōu)點(diǎn)：

5）接收機(jī)成本低廉

固定長度的TS包結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)分接非常簡單，分接器只需識(shí)別出每個(gè)TS包中的PID即可，無須了解更多的信源比特率方面的信息。一旦TS包一級(jí)的同步及比特一級(jí)的同步建立，系統(tǒng)就可正常工作。

35數(shù)字電視技術(shù)概述五、有線數(shù)字電視的PSI、SI和EPG5.1節(jié)目特定信息PSI在MPEG-2中，專門定義了PSI節(jié)目信息（由5個(gè)表組成）。其作用是自動(dòng)設(shè)置和引導(dǎo)接收機(jī)，在TS流中找到需要的碼流進(jìn)行解碼。PSI信息通過復(fù)用器插入到TS流中，并用特定的PID（包標(biāo)識(shí)符）進(jìn)行標(biāo)識(shí)。36數(shù)字電視技術(shù)概述5.1節(jié)目特定信息PSI

（續(xù)）PSI主要有以下幾種：1）節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT：給出每一個(gè)節(jié)目對(duì)應(yīng)的PMT的PID，還給出NIT的PID，本身的PID為0x0000。它在傳送過程中不加密。2）條件接收表CAT：給出條件接收系統(tǒng)的有關(guān)信息，PID為0x0001。3）節(jié)目映射表PMT：給出一個(gè)節(jié)目內(nèi)各種媒體流的PID及該節(jié)目的解碼時(shí)鐘PCR。帶有PMT的TS包不加密。37數(shù)字電視技術(shù)概述5.1節(jié)目特定信息PSI

（續(xù)）

4）網(wǎng)絡(luò)信息表NIT：給出物理傳輸網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)信息。有Actual和Other之分，表示當(dāng)前值和其它值。5）傳送流描述表TSDT：PID為0x0002。

38數(shù)字電視技術(shù)概述5.1節(jié)目特定信息PSI

（續(xù)）

PSI和TS流的關(guān)系：

39數(shù)字電視技術(shù)概述5.1節(jié)目特定信息PSI

（續(xù)）如何利用PSI找到特定的節(jié)目碼流（舉例）：如要找節(jié)目1碼流：接收機(jī)首先從TS碼流中找到PID=0的包，即節(jié)目關(guān)聯(lián)表（PAT），通過PAT表得到節(jié)目1的“節(jié)目映射表PMT”的PID值=22，根據(jù)此PID值找到節(jié)目1的映射表PMT。從PMT表中可獲得構(gòu)成節(jié)目1的基本碼流的所有PID值，如節(jié)目1視頻包的PID為41。根據(jù)這個(gè)PID值濾出相應(yīng)的視頻、音頻的包送到視頻解碼器，解碼后復(fù)原為原始信號(hào)。(見圖)40數(shù)字電視技術(shù)概述5.2業(yè)務(wù)信息SI通常一個(gè)頻點(diǎn)（我國8MHz）對(duì)應(yīng)一個(gè)TS碼流，一個(gè)頻點(diǎn)的TS流由多個(gè)節(jié)目及業(yè)務(wù)組成。而PSI只提供了單個(gè)TS流的信息，使接收機(jī)能對(duì)單個(gè)TS中的不同節(jié)目流進(jìn)行解碼。由于系統(tǒng)通常存在多個(gè)碼流，PSI數(shù)據(jù)不能提供多個(gè)TS流的有關(guān)業(yè)務(wù)和節(jié)目的類型、什么節(jié)目、什么時(shí)間開始等信息。DVB對(duì)MPEG-2的PSI進(jìn)行了擴(kuò)充，定義了許多輔助信息，在PSI四個(gè)表的基礎(chǔ)上再增加了九個(gè)表，形成業(yè)務(wù)信息SI。業(yè)務(wù)信息（SI）是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所有碼流的描述。41數(shù)字電視技術(shù)概述5.2業(yè)務(wù)信息SI（續(xù)）SI的九個(gè)表分別為：1）業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)表（BAT）；2）業(yè)務(wù)描述表（SDT）；3）事件信息表（EIT）；4）運(yùn)行狀態(tài)表（RST）；5）時(shí)間和日期表（TDT）；6）時(shí)間偏移表（TOT）；7）填充表（ST）；8）選擇信息表（SIT）；9）間斷信息表（DIT）。上述表中2、3、5表是必需傳送的。系統(tǒng)每隔一定周期（≥25ms）重復(fù)傳送SI信息，方便新開機(jī)的用戶馬上建立EPG。42數(shù)字電視技術(shù)概述5.2業(yè)務(wù)信息SI（續(xù)）業(yè)務(wù)描述表（SDT）：它包含了描述系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的信息。例如業(yè)務(wù)名稱，起始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等。（業(yè)務(wù)描述表SDT的每一個(gè)子表都對(duì)一個(gè)特定TS流中的業(yè)務(wù)進(jìn)行描述。這些業(yè)務(wù)可能是實(shí)際TS流的一部分，也可能是其它TS流的一部分，可以通過不同的表標(biāo)識(shí)符來區(qū)分。SDT提供業(yè)務(wù)所屬的業(yè)務(wù)群、業(yè)務(wù)使用的加密系統(tǒng)、與其它業(yè)務(wù)的鏈接信息、該業(yè)務(wù)的準(zhǔn)用國家、業(yè)務(wù)名稱和業(yè)務(wù)提供者、業(yè)務(wù)是否允許NVOD，以及多畫面的控制、實(shí)現(xiàn)交互式回傳信道的電話號(hào)碼和多語種業(yè)務(wù)名稱等信息。為了更容易獲得有關(guān)業(yè)務(wù)，一般SDT的傳送是強(qiáng)制性的。43數(shù)字電視技術(shù)概述5.2業(yè)務(wù)信息SI（續(xù)）事件信息表（EIT）：它包含與事件或節(jié)目相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如事件名稱，起始時(shí)間，持續(xù)時(shí)間等。EIT是生成EPG的主要表，相當(dāng)于節(jié)目表。（事件信息表EIT按時(shí)間順序提供每個(gè)業(yè)務(wù)中包含的事件的信息，包括：事件的標(biāo)識(shí)號(hào)、起始時(shí)間、節(jié)目長度；播放狀態(tài)、是否加密；事件的詳細(xì)介紹；兩段同樣事件的時(shí)間偏移；事件多語種的簡短介紹；節(jié)目限定年齡的級(jí)別等。其類型通過表識(shí)別符進(jìn)行區(qū)別。任何構(gòu)成EIT段均在PID為0×0012的傳送包中進(jìn)行傳送。）44數(shù)字電視技術(shù)概述5.2業(yè)務(wù)信息SI（續(xù)）時(shí)間和日期表（TDT）：它給出了與當(dāng)前的時(shí)間（UTD協(xié)調(diào)世界時(shí)）和日期相關(guān)的信息。時(shí)間偏移表（TOT）：它給出了與當(dāng)前時(shí)間（UTC）、日期和本地時(shí)間差45數(shù)字電視技術(shù)概述5.2業(yè)務(wù)信息SI（續(xù)）業(yè)務(wù)信息SI如何插入播出前端：SI一般在復(fù)用器合成TS時(shí)插入。按照SI標(biāo)準(zhǔn)形成各表的數(shù)據(jù)段后，數(shù)據(jù)可以三種方式送入復(fù)用器：1）將各表數(shù)據(jù)通過復(fù)用器生產(chǎn)廠家提供的應(yīng)用軟件接口(API異步并行接口)，由復(fù)用器插入節(jié)目碼流。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定；缺點(diǎn)是需要復(fù)用器廠家提供接口資料和硬件支持，對(duì)不同廠家復(fù)用器需要編寫不同的軟件。46數(shù)字電視技術(shù)概述業(yè)務(wù)信息SI如何插入播出前端（續(xù)）：2）將各表數(shù)據(jù)段按MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)打包，通過碼流播出卡輸出只包含SI信息的MPEG-2碼流，再將之送入復(fù)用器異步串行接口(ASI)與節(jié)目碼流復(fù)用。其優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)用器廠家支持，有一定的通用性；缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，穩(wěn)定性、可靠性不如方法1），系統(tǒng)資源有一些浪費(fèi)。3）一些條件接收廠商在復(fù)用器后端的加擾器提供接口，因此可以通過局域網(wǎng)將各數(shù)據(jù)表送入加擾器，由加擾器向碼流中插入SI信息。其優(yōu)缺點(diǎn)與方式1）類似。47數(shù)字電視技術(shù)概述5.3電子節(jié)目指南EPG在實(shí)用中，我們將SI所提供的數(shù)據(jù)通過有序地組織起來，生成類似節(jié)目報(bào)的形式，它能在電視機(jī)上即時(shí)瀏覽，這樣將大大方便用戶的使用，這就是電子節(jié)目指南EPG。在SI中，最重要的是NIT（網(wǎng)絡(luò)信息表）、EIT(事件信息表)和SDT（業(yè)務(wù)描述表），利用這3個(gè)表中的數(shù)據(jù)就可以構(gòu)成功能不同的EPG。48數(shù)字電視技術(shù)概述5.3電子節(jié)目指南EPG（續(xù)）根據(jù)《數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范》對(duì)EPG的要求，EPG應(yīng)提供節(jié)目單和當(dāng)前節(jié)目播放等基本功能，還可提供節(jié)目附加信息、節(jié)目分類、節(jié)目預(yù)訂和家長分級(jí)控制等高級(jí)功能。在交互電視中，EPG更復(fù)雜，應(yīng)能提供諸如節(jié)目內(nèi)容背景資料、視角切換、天氣預(yù)報(bào)、游戲等功能。49數(shù)字電視技術(shù)概述5.3電子節(jié)目指南EPG（續(xù)）EPG系統(tǒng)包含兩個(gè)部分：一是播出前端的EPG編輯器；二是用戶端數(shù)字電視接收機(jī)（機(jī)頂盒）中相應(yīng)的接收/顯示/控制軟件，兩部分一一對(duì)應(yīng)。如果一個(gè)廠家的接收機(jī)產(chǎn)品要進(jìn)入一個(gè)業(yè)已采用某種EPG前端產(chǎn)品的傳輸網(wǎng)絡(luò)，則必須按照前端定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來改造其接收機(jī)的相關(guān)部分，從而接收顯示前端送出的業(yè)務(wù)信息。而在EPG前端編輯器中，根據(jù)所需的功能，將采用適當(dāng)?shù)拿枋龇麃硖峁┯嘘P(guān)的信息。50數(shù)字電視技術(shù)概述六、碼流多路復(fù)用多路復(fù)用分為節(jié)目復(fù)用和系統(tǒng)復(fù)用兩種：節(jié)目復(fù)用：將一路數(shù)字電視節(jié)目的視頻、音頻和數(shù)據(jù)等各種媒體流按照一定的方法時(shí)分復(fù)用成一個(gè)單一的數(shù)據(jù)流。系統(tǒng)復(fù)用：將各路數(shù)字電視節(jié)目的數(shù)據(jù)流進(jìn)行再復(fù)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)目間的動(dòng)態(tài)帶寬分配，并提供各種增值業(yè)務(wù)。51數(shù)字電視技術(shù)概述6.1多路復(fù)用1）節(jié)目碼流、數(shù)據(jù)信息復(fù)用：MPTS或SPTS節(jié)目碼流可選擇的復(fù)用到一起，形成一個(gè)新的TS流。另外還有數(shù)據(jù)信息復(fù)用。2）復(fù)用器將EPG、PSI和SI信息插入到TS流中：復(fù)用器還可以處理并生成節(jié)目信息和業(yè)務(wù)信息，將EPG、PSI和SI信息插入到TS流中。當(dāng)把一套節(jié)目從輸入的傳輸流中去掉，輸入TS流中的SI也必須改變。這種對(duì)SI的處理應(yīng)該是自動(dòng)的。52數(shù)字電視技術(shù)概述6.1多路復(fù)用（續(xù)）3）SI(業(yè)務(wù)信息)一致性的問題：所有的TS流都包含SI服務(wù)信息。但是這個(gè)TS流的SI服務(wù)信息不僅與本傳輸流自身所含的服務(wù)有關(guān)，而且與其他流有關(guān)。TSl的SI要參考TS2和TS3等等。假若在一個(gè)傳輸流要增加或刪除一個(gè)節(jié)目。甚至于更新一個(gè)EPG，那么其他傳輸流也應(yīng)該得到這些更新信息。系統(tǒng)復(fù)用又稱傳送復(fù)用。在對(duì)多路節(jié)目進(jìn)行復(fù)用時(shí)，其最主要的工作是進(jìn)行PSI信息的重構(gòu)和PCR修正。53數(shù)字電視技術(shù)概述54數(shù)字電視技術(shù)概述6.2數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)根據(jù)復(fù)用的過程，如需在數(shù)字電視中開展增值業(yè)務(wù)，有兩種加入的方法：1）一種方法是從節(jié)目復(fù)用中加入，即在一路正常的電視信號(hào)中，在節(jié)目復(fù)用時(shí)加入一些數(shù)據(jù)，與音視頻PES一起形成TS流。接收端再把附加的數(shù)據(jù)從電視數(shù)據(jù)中分離出來。這種方法優(yōu)點(diǎn)是方便簡單，不需專門信道。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量不能太大，否則會(huì)影響節(jié)目傳輸。適合數(shù)據(jù)量相對(duì)較少，實(shí)時(shí)性要求也不高的場合。如信息廣告、股市行情等。55數(shù)字電視技術(shù)概述6.2數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)（續(xù)）2）另一種方法就是從系統(tǒng)復(fù)用中加入。當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大時(shí)，如進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)、圖文數(shù)據(jù)廣播等時(shí)，可以開辟一個(gè)專門的TS流，它與其它數(shù)字電視節(jié)目TS流無關(guān)。

56數(shù)字電視技術(shù)概述

7.1信道編碼

信道編碼是指糾錯(cuò)編碼，即在發(fā)送的信號(hào)中增加了一部分冗余碼的方式來提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。通過犧牲信息傳輸?shù)男蕘頁Q取可靠性的提高。七、信道編碼與調(diào)制技術(shù)57數(shù)字電視技術(shù)概述7.1信道編碼（續(xù)）7.1.1信道與噪聲信道中的噪聲分為加性噪聲和乘性噪聲。加性噪聲疊加在有用信號(hào)上，它與信號(hào)的有無及大小無關(guān)，信號(hào)為零也仍存在。乘性噪聲是對(duì)有用信號(hào)調(diào)幅，信號(hào)為零則不存在。根據(jù)噪聲引發(fā)差錯(cuò)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，信道可分為隨機(jī)差錯(cuò)信道和突發(fā)差錯(cuò)信道，實(shí)際信道中往往兩種都包括。58數(shù)字電視技術(shù)概述7.1信道編碼（續(xù)）7.1.2差錯(cuò)控制信道編碼常用的差錯(cuò)控制方式有前向糾錯(cuò)FEC、檢錯(cuò)重發(fā)ARQ、反饋校驗(yàn)IRQ和混合糾錯(cuò)HEC。數(shù)字電視中的差錯(cuò)控制方式采用前向糾錯(cuò)FEC方式。接收端能根據(jù)接收到的碼元自動(dòng)檢出錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤。前向糾錯(cuò)包括四個(gè)部分：能量擴(kuò)散、RS編碼、交織和卷積編碼。59數(shù)字電視技術(shù)概述7.1.2差錯(cuò)控制（續(xù)）1）能量擴(kuò)散：也稱隨機(jī)化、加擾或擾碼。數(shù)字電視廣播中會(huì)碼流終端或碼流格式不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況；另外，信源碼流中可能長串的“0”或“1”。為避免這兩種情況，需要將基帶信號(hào)進(jìn)行能量擴(kuò)散。實(shí)現(xiàn)能量擴(kuò)散功能的是隨機(jī)化電路，也稱為偽隨機(jī)碼發(fā)生器或M序列發(fā)生器。發(fā)送端在進(jìn)行能量擴(kuò)散后，再進(jìn)行RS編碼。60數(shù)字電視技術(shù)概述7.1.2差錯(cuò)控制（續(xù)）2）RS編碼：是一類糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的多進(jìn)制BCH碼，特別適合于糾正突發(fā)錯(cuò)誤，如果與交織技術(shù)結(jié)合，糾錯(cuò)能力會(huì)更強(qiáng)。它廣泛應(yīng)用于既存在隨機(jī)錯(cuò)誤又存在突發(fā)錯(cuò)誤的信道上。3）交織：作用是為了增強(qiáng)RS碼的糾錯(cuò)能力，減小信道中錯(cuò)誤的相關(guān)性，把長突發(fā)錯(cuò)誤離散成短突發(fā)錯(cuò)誤或隨機(jī)錯(cuò)誤。交織深度越大，則離散程度越高。61數(shù)字電視技術(shù)概述7.1.2差錯(cuò)控制（續(xù)）4）卷積編碼分組碼在處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生較長的延時(shí)，而卷積碼時(shí)延小，適合于以串行形式傳輸信息的場合，可以使噪聲分?jǐn)偟酱a字序列而不是一個(gè)碼字上，達(dá)到噪聲均勻化的目的。卷積碼編碼器由移位寄存器和加法器組成。62數(shù)字電視技術(shù)概述7.2調(diào)制技術(shù)數(shù)字信號(hào)的高頻載波調(diào)制可分為幅移鍵控ASK、頻移鍵控FSK、相移鍵控PSK。這三種調(diào)制方式對(duì)應(yīng)于模擬調(diào)制中的調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。為了提高載波的調(diào)制效率，常采用多進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)制，這樣可使已調(diào)波帶寬內(nèi)包含更高的數(shù)碼率。63數(shù)字電視技術(shù)概述7.2調(diào)制技術(shù)（續(xù)）7.2.1正交幅度調(diào)制QAMQAM也叫正交幅移鍵控。由兩路數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)正交的兩個(gè)載波調(diào)制合成而得到。通常有2電平正交幅移鍵控（4QAM）、4電平正交幅移鍵控（16QAM）、8電平正交幅移鍵控（64QAM）等。在DVB-C中采用QAM調(diào)制方式。64數(shù)字電視技術(shù)概述7.2調(diào)制技術(shù)（續(xù)）7.2.1正交幅度調(diào)制QAM

圖中，上支路稱為同相信道；下支路稱為正交信道。

65數(shù)字電視技術(shù)概述7.2調(diào)制技術(shù)（續(xù)）

7.2.2四相相移鍵控QPSK在QPSK中，數(shù)字序列相繼兩個(gè)碼元的4種組合對(duì)應(yīng)4個(gè)不同相位的正弦載波。66數(shù)字電視技術(shù)概述7.2.2四相相移鍵控QPSK（續(xù)）矢量圖中I代表同相信號(hào)，Ｑ代表正交信號(hào)。星座圖中不畫矢量箭頭只畫矢量的端點(diǎn)。星座圖中星座間的距離越大，信號(hào)的抗干擾能力就越強(qiáng)，接收端判決再生時(shí)就越不容易出現(xiàn)誤碼。在DVB-S中采用QPSK調(diào)制。兩個(gè)幅度相差一倍的QPSK信號(hào)可以組合成16QAM信號(hào)。67數(shù)字電視技術(shù)概述7.2調(diào)制技術(shù)（續(xù)）

7.2.3正交頻分調(diào)制COFDM在地面廣播電視系統(tǒng)中，受復(fù)雜環(huán)境影響，發(fā)端信號(hào)經(jīng)過反射、散射等傳播路徑后，到達(dá)接收端的信號(hào)往往是多個(gè)幅度和相位各不相同的信號(hào)的疊加，形成多徑干擾。這會(huì)導(dǎo)致信號(hào)畸變，誤碼率增高。解決的辦法是擴(kuò)大符號(hào)周期，使其大大超過多徑發(fā)射的延時(shí)時(shí)間，碼間干擾會(huì)變得微不足道。68數(shù)字電視技術(shù)概述7.2.3正交頻分復(fù)用COFDM（續(xù)）因此要將數(shù)碼率降低幾千倍，利用串/并變換器將串行數(shù)據(jù)流變成幾千路并行比特流，每路比特流碼率是原來的幾千分之一，符號(hào)周期相應(yīng)擴(kuò)大幾千倍。然后將這些符號(hào)對(duì)頻帶內(nèi)的幾千個(gè)子載波分別進(jìn)行PSK或QAM調(diào)制，再混合起來形成一路綜合已調(diào)波。這種方式就是多載波調(diào)制。正交頻分復(fù)用COFDM利用數(shù)據(jù)并行傳輸和頻譜重疊的頻分復(fù)用技術(shù)來抗脈沖干擾和多徑衰減，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了頻帶的充分利用。69數(shù)字電視技術(shù)概述7.2調(diào)制技術(shù)（續(xù)）

7.2.4其它調(diào)制技術(shù)1）網(wǎng)格編碼調(diào)制TCM傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，糾錯(cuò)編碼與調(diào)制是分別設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的。TCM是將兩者作為一個(gè)整體來考慮，編碼器和調(diào)制器綜合后產(chǎn)生的編碼信號(hào)序列具有最大的歐氏自有距離。在不增加系統(tǒng)帶寬的前提下，這種方案可獲得3~6dB的性能增益。70數(shù)字電視技術(shù)概述7.2.4其它調(diào)制技術(shù)（續(xù)）2）殘留邊帶調(diào)制VSBVSB就是用調(diào)幅信號(hào)抑制載波，并且兩個(gè)邊帶信號(hào)中一個(gè)邊帶幾乎完全通過而另一個(gè)邊帶只有少量殘留部分通過?；鶐盘?hào)經(jīng)平衡調(diào)幅器產(chǎn)生雙邊帶平衡調(diào)幅波形，再通過一個(gè)合適的殘留邊帶濾波器得到殘留邊帶信號(hào)。71數(shù)字電視技術(shù)概述7.2.5MER指標(biāo)調(diào)制誤差率MER是針對(duì)符號(hào)的偏差而進(jìn)行定量描述的物理量，也是針對(duì)星座圖中符號(hào)而計(jì)算的結(jié)果。MER是數(shù)字調(diào)制器特有的指標(biāo)，也是最為關(guān)鍵的指標(biāo)。全面衡量了數(shù)字調(diào)制器的輸出信號(hào)質(zhì)量，決定著HFC網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果及邊緣接收效果。MER越高，則信號(hào)質(zhì)量越好。國際要求的MER下限為32dB。72數(shù)字電視技術(shù)概述7.3DVB設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)DVB定義了三種專用接口：ASI、SPI和SSI。ASI異步串行接口：ASI采用270Mbps的固定連接速率，適用于電纜傳輸和光纜傳輸。在用于電纜傳輸時(shí)采用BNC連接器。SPI同步并行口：用于較短距離的信號(hào)連接。接口連接器采用25針D型超小型連接器。SSI同步串行口：可以看作是做了并/串行轉(zhuǎn)換的SPI的擴(kuò)展，它使用的速率就是傳輸碼流的速率，傳輸介質(zhì)可以是光纜或電纜。采用電纜傳輸時(shí)采用BNC連接器。73數(shù)字電視技術(shù)概述八、數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)

條件接收系統(tǒng)（CA）：運(yùn)營者給傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù)加密，只有得到授權(quán)用戶才能接收服務(wù)。付費(fèi)的訂戶將智能卡(SmartCard)卡插入機(jī)頂盒(STB)中，才能正常收看到節(jié)目。有線數(shù)字電視管理付費(fèi)系統(tǒng)叫做條件接收系統(tǒng)CA。74數(shù)字電視技術(shù)概述8.1CA安全技術(shù)CA系統(tǒng)的關(guān)鍵是安全性。在全數(shù)字CA系統(tǒng)中，一般采用三級(jí)密鑰體制。1）密鑰K：又稱為控制字CW或種子。在信號(hào)的發(fā)送端由控制字發(fā)生器產(chǎn)生。其典型字長60b，每隔2~10s改變一次。2）業(yè)務(wù)密鑰SK：用于對(duì)CW進(jìn)行加密，實(shí)際上是用戶的授權(quán)信息。75數(shù)字電視技術(shù)概述8.1CA安全技術(shù)（續(xù)）3）個(gè)人分配密鑰SK：為了保護(hù)SK，用每個(gè)解擾器或智能卡的地址碼（ID）作為密鑰對(duì)SK進(jìn)行加密，這個(gè)就是SK，又稱為管理密鑰MK。CW、SK和PDK構(gòu)成了CA系統(tǒng)的三級(jí)密鑰體制。對(duì)廣播數(shù)據(jù)、ＣＷ和SK的保護(hù)采用的都是軟件技術(shù)，對(duì)PDK的保護(hù)不僅需要軟件技術(shù)，還需要硬件技術(shù)。76數(shù)字電視技術(shù)概述8.2CA的工作原理

CA系統(tǒng)由加擾器、解擾器、加密器、控制字產(chǎn)生器、用戶授權(quán)系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)和接收機(jī)中的條件接收子系統(tǒng)等部分組成。具體見下圖：

77數(shù)字電視技術(shù)概述8.2CA工作原理（續(xù)）加擾、加密：在DVB前端中，通過控制字CW用加擾算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行加擾。“加密”是條件接收系統(tǒng)提供的。該系統(tǒng)通過用戶授權(quán)系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)密鑰SK（由數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生）對(duì)控制字CW加密，生成授權(quán)控制信息ECM。SK同時(shí)還被提供給業(yè)務(wù)密鑰加密器，業(yè)務(wù)密鑰加密器根據(jù)用戶授權(quán)系統(tǒng)提供的PDK，對(duì)SK加密，產(chǎn)生授權(quán)管理信息EMM。78數(shù)字電視技術(shù)概述8.2CA工作原理（續(xù)）解密、解擾：ECM和EMM通過TS流傳送給用戶機(jī)頂盒，用戶智能卡上的用戶個(gè)人分配密鑰PDK對(duì)EMM解密取出SK，用SK對(duì)ECM解密，取出控制字CW，CW通過解擾器對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擾，還原出正常的TS碼流。為了能提供不同級(jí)別、不同類型的各種服務(wù)，一套CA系統(tǒng)往往為每個(gè)用戶分配了幾個(gè)PDK。我國目前采用的加密授權(quán)方式主要為智能卡授權(quán)方式。79數(shù)字電視技術(shù)概述8.3同密和多密同密：是指通過同一種加擾算法和加擾控制信息，使多個(gè)CA共同工作的技術(shù)活方式。其核心是不同廠家采用同一種加擾方式，用同一種加擾算法來加擾節(jié)目，但對(duì)各自的密鑰數(shù)據(jù)采用各自的加密算法。它描述了有線前端不同加密系統(tǒng)與復(fù)用器的接口，目的是為了使兩家以上的CA系統(tǒng)同時(shí)對(duì)同一套數(shù)字電視節(jié)目進(jìn)行加擾。80數(shù)字電視技術(shù)概述8.3同密和多密（續(xù)）“多密”：是指機(jī)頂盒加密系統(tǒng)的接口，即同一廠家機(jī)頂盒可以用于多種不同的加密系統(tǒng)。DVB在綜合解碼接收機(jī)IRD和CA之間定義了一個(gè)公共接口CI。通過CI，各CA生廠商能將公共解擾器和專利解密器集成在一塊可拆卸的模塊上，并可裝入DVB接收機(jī)上的插槽中。CI的物理格式采用了筆記本電腦的PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)。81數(shù)字電視技術(shù)概述九用戶管理系統(tǒng)9.1SMS工作原理：SMS的原理是通過對(duì)用戶訂購信息的記錄與處理，形成用戶數(shù)據(jù)庫，并經(jīng)由與CAS的接口，向CAS發(fā)送用戶授權(quán)管理信息（EMM）的基本數(shù)據(jù)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶進(jìn)行精確的授權(quán)控制與授權(quán)管理。82數(shù)字電視技術(shù)概述9.1SMS工作原理（續(xù)）：SMS的核心功能模塊主要包括：產(chǎn)品管理模塊、設(shè)備管理模塊、策略管理模塊、系統(tǒng)配置模塊、計(jì)費(fèi)管理模塊、業(yè)務(wù)受理模塊、訂戶管理模塊、授權(quán)處理模塊、接口處理模塊等。83數(shù)字電視技術(shù)概述9.2SMS分布式應(yīng)用：目前SMS多采用面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA），包括數(shù)據(jù)層、處理層和展示層。SMS系統(tǒng)一般基于分布式對(duì)象設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際逐步增加功能，并且系統(tǒng)建立在基于網(wǎng)絡(luò)的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之上。SMS系統(tǒng)架構(gòu)主要分為客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（B/S）結(jié)構(gòu)。84數(shù)字電視技術(shù)概述9.2SMS分布式應(yīng)用（續(xù)）：分布式用戶管理系統(tǒng)主要體現(xiàn)為以下三種方式：1）直轄方式：下屬地區(qū)設(shè)立營業(yè)廳，營業(yè)廳之間屬平級(jí)關(guān)系。數(shù)據(jù)直接從中心數(shù)據(jù)庫存取，應(yīng)用于地市中心廣電控制下級(jí)廣電，縣級(jí)廣電只是中心的一個(gè)代理。85數(shù)字電視技術(shù)概述9.2SMS分布式應(yīng)用（續(xù)）：

2）SMS分前端方式：下屬地區(qū)有自己的節(jié)目，有自己的CA系統(tǒng)，與中心使用同一套SMS，使用相同的數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用于地市中心控制縣級(jí)廣電，縣級(jí)廣電能自辦節(jié)目，所有數(shù)據(jù)對(duì)中心廣電透明。3）獨(dú)立方式：下屬地區(qū)有完整的前端和SMS系統(tǒng)，數(shù)據(jù)需要定期上傳。應(yīng)用于地市中心與縣級(jí)廣電屬平等關(guān)系，中心廣電只提供節(jié)目，縣級(jí)SMS數(shù)據(jù)對(duì)中心部分透明。86數(shù)字電視技術(shù)概述9.3SMS系統(tǒng)安全機(jī)理：1）網(wǎng)絡(luò)安全：SMS應(yīng)用服務(wù)器可采用雙網(wǎng)卡，一個(gè)連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成機(jī)房內(nèi)部局域網(wǎng)，另一個(gè)網(wǎng)卡與客戶端連接組成廣電內(nèi)部局域網(wǎng)，保證客戶端與數(shù)據(jù)庫處于不同網(wǎng)段。服務(wù)器上須安裝防病毒軟件，WEB服務(wù)器還需要添加防火墻。87數(shù)字電視技術(shù)概述9.3SMS系統(tǒng)安全機(jī)理（續(xù)）：2）應(yīng)用層安全：系統(tǒng)之間的連接全部通過TCP/IP、HTTP/HTTPS等不同層次的協(xié)議進(jìn)行通信，這些協(xié)議包含安全機(jī)制?？梢栽O(shè)定SMS登陸系統(tǒng)的安全權(quán)限（包括操作模塊權(quán)限、功能操作權(quán)限等），并對(duì)權(quán)限進(jìn)行認(rèn)證。88數(shù)字電視技術(shù)概述9.3SMS系統(tǒng)安全機(jī)理（續(xù)）：3）數(shù)據(jù)安全：SMS所有客戶端與應(yīng)用服務(wù)器交互的數(shù)據(jù)都經(jīng)過加密處理。SMS系統(tǒng)需要采用冷/熱雙重備份方式對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份。冷備份需要人工進(jìn)行手工備份；熱備份通過程序自動(dòng)執(zhí)行。89數(shù)字電視技術(shù)概述9.3BOSS：BOSS是指商業(yè)運(yùn)營支撐系統(tǒng)。SMS下一個(gè)發(fā)展方向就是BOSS，也是有線電視多業(yè)務(wù)運(yùn)營的必然需求。對(duì)運(yùn)營商來說，BOSS提供了統(tǒng)一的運(yùn)營平臺(tái)；對(duì)客戶來說，BOSS提供了統(tǒng)一的客戶服務(wù)平臺(tái)；對(duì)集成系統(tǒng)上來說，BOSS提供統(tǒng)一的集成平臺(tái)。90數(shù)字電視技術(shù)概述9.3BOSS：BOSS系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：統(tǒng)一模型、集中管理、綜合營運(yùn)、多個(gè)通道。BOSS系統(tǒng)的搭建一般采用大型分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器、組件和插件、并行處理、IPC技術(shù)、SAN存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)。91數(shù)字電視技術(shù)概述十IPTV和互動(dòng)電視9.1IPTV9.1.1IPTV定義：IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶網(wǎng)絡(luò)（如電信網(wǎng)、有線網(wǎng)），集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體；向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的技術(shù)體系。92數(shù)字電視技術(shù)概述9.1IPTV（續(xù)）9.1.2IPTV技術(shù)體系：IPTV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括流媒體服務(wù)、節(jié)目采編、存儲(chǔ)及認(rèn)證計(jì)費(fèi)等子系統(tǒng)，主要存儲(chǔ)及傳送的內(nèi)容是以MP-4或H.264標(biāo)準(zhǔn)為編碼核心的流媒體文件，采用IPoverDWDM技術(shù)，基于DVDIP光纖網(wǎng)傳輸。通常要在邊緣設(shè)置內(nèi)容分配服務(wù)節(jié)點(diǎn)，配置流媒體服務(wù)及存儲(chǔ)設(shè)備。用戶終端可以是IP機(jī)頂盒＋電視機(jī)，也可以是PC。93數(shù)字電視技術(shù)概述9.1.1IPTV技術(shù)體系結(jié)構(gòu)94數(shù)字電視技術(shù)概述9.1IPTV（續(xù)）9.1.3IPTV特點(diǎn)：IPTV有很靈活的交互特性，由于基于IP網(wǎng)的對(duì)稱交互優(yōu)勢，其節(jié)目在網(wǎng)內(nèi)可采用廣播、組播、單播多種發(fā)布方式?？梢苑浅ｌ`活地實(shí)現(xiàn)電子菜單、節(jié)目預(yù)約、實(shí)時(shí)快進(jìn)、快退、終端帳號(hào)及計(jì)費(fèi)管理、節(jié)目編排等多種功能。另外基于Inter網(wǎng)的其它內(nèi)容業(yè)務(wù)也可以展開，如網(wǎng)絡(luò)游戲、電子郵件、電子理財(cái)?shù)取?5數(shù)字電視技術(shù)概述9.1IPTV（續(xù)）9.1.4IPTV對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)要求：1）帶寬：采