淺析有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)組成

徐曉麗遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心?。ㄉ蜿?10016）

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淺析有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)組成

徐曉麗
遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心（沈陽110016）

摘要有線數(shù)字電視前端是實(shí)現(xiàn)所屬區(qū)域信號傳輸，綜合網(wǎng)絡(luò)管理、計(jì)費(fèi)的中心機(jī)構(gòu)。是實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視平移工作的重要組成部分。本文從有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)的信號源的接收、信號源的處理、信號源的傳輸、數(shù)字電視的條件接收系統(tǒng)及交互電視幾方面對其進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞數(shù)字有線電視DVB-C；電子節(jié)目指南EPG；條件接收系統(tǒng)CAS；用戶管理系統(tǒng)SMS；ITV交互電視

1　有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)組成

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和用戶業(yè)務(wù)需求量的增多，傳統(tǒng)模擬電視無論從節(jié)目圖像清晰度還是節(jié)目內(nèi)容數(shù)量上都已無法滿足大眾的需要。模擬電視已經(jīng)向數(shù)字電視加變。數(shù)字電視是指采用數(shù)字技術(shù)將活動圖像和聲音等信號進(jìn)行編碼、壓縮處理、存儲或?qū)嵤V播后，供用戶接收、播放的電視系統(tǒng)。按傳輸途徑分為數(shù)字衛(wèi)星電視（DTV-S）、數(shù)字有線電視（DTV-C）、數(shù)字地面電視（DTV-T）。在城鎮(zhèn)面向用戶最為普遍的傳輸方式為有線數(shù)字電視。數(shù)字有線電視前端系統(tǒng)由信源接收、節(jié)目復(fù)用、節(jié)目傳輸、條件接收、EPG、用戶管理等幾方面組成，系統(tǒng)典型應(yīng)用如圖1。

2　有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)各部分功用

2.1信源接收

為確保節(jié)目多樣性與傳輸質(zhì)量通常以SDH，光纖衛(wèi)星三種方式獲取信源。同樣在接收端須具備相應(yīng)設(shè)備。

編碼器，接收處理原始模擬AV信號，并將其加化為數(shù)字信號。常見的編碼器有標(biāo)清編碼器（編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2），高清編碼器（編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS+、H.264）。

衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)，將衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)字電視信號，經(jīng)過QPSK/ABS-S解調(diào)、節(jié)目解擾將TS碼流加發(fā)至復(fù)用器等前端設(shè)備。

圖1　信號源的接收

網(wǎng)絡(luò)適配器，是完成DVB的TS碼流在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時接口和數(shù)據(jù)格式的加換。應(yīng)具有ASI、E3、DS3等多種輸入輸出接口。

2.2復(fù)用與傳輸

信號處理，核心設(shè)備為復(fù)用器作用在于將輸入的單節(jié)目或者多節(jié)目的TS流復(fù)用成一個TS流，同時對其進(jìn)行DS3、E3、ASI、IP等多種協(xié)議的加換。復(fù)用分為傳統(tǒng)復(fù)用和統(tǒng)計(jì)復(fù)用。

表1　設(shè)備特性接口表

信號傳輸，信號傳輸包括本地節(jié)目傳輸與異地節(jié)目傳輸。本地節(jié)目傳輸主用技術(shù)為QAM調(diào)制。省內(nèi)異地節(jié)目傳輸主要利用骨干網(wǎng)絡(luò)SDH或DWDM進(jìn)行信號傳輸。QAM正交幅度調(diào)制，是對載波既調(diào)幅也調(diào)相的一種符合調(diào)制方式。QAM作為數(shù)據(jù)廣播的前端設(shè)備接收來自編碼器、復(fù)用器、SDH干線網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的傳輸流，進(jìn)行RS編碼、卷積交織、QAM調(diào)制、上變頻，經(jīng)過混合器混頻后輸出射頻信號進(jìn)入HFC網(wǎng)絡(luò)，供用戶接收。早期前端機(jī)房大多采用單頻點(diǎn)QAM調(diào)制器如：數(shù)碼10K502系列、華為DTX8200系列。由于前端IP架構(gòu)技術(shù)的成熟，衍生出新一代產(chǎn)品就是IPQAM。IPQAM調(diào)制器，通過GbE千兆以太網(wǎng)IP接口，接收來自IP網(wǎng)絡(luò)的TS流數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行IP解析、IP over TS處理、TS路由、復(fù)用等數(shù)據(jù)處理，再進(jìn)行QAM數(shù)字調(diào)制及上變頻，輸出用于有線電視平臺傳送的RF射頻QAM信號。通常，一個射頻輸出端口至少輸出2個以上相鄰的QAM調(diào)制頻道。主要應(yīng)用于基于IP骨干網(wǎng)傳輸?shù)那岸嘶蚍智岸擞芯€數(shù)字電視廣播系統(tǒng)內(nèi)，或者配合VOD服務(wù)器完成視頻點(diǎn)播的功能。

2.3條件接收

該系統(tǒng)平臺主要由條件接收（CA）系統(tǒng)、用戶管理（SMS）系統(tǒng)、電子節(jié)目指南（EPG）系統(tǒng)三部分組成。各部分之間由相關(guān)協(xié)議接口進(jìn)行通訊。

CA條件接收，簡單來說是指在節(jié)目傳輸過程中，讓固定用戶接收制定節(jié)目，或是說，只有經(jīng)過適當(dāng)授權(quán)的用戶才能收看電視節(jié)目，分為加擾與加密兩部分。加擾，是為了保證傳輸安全而對音視頻或私有數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行連續(xù)且有規(guī)律的擾亂。通常在廣播前端的條件接收系統(tǒng)控制下改變或控制被傳送業(yè)務(wù)的某些特性，使得未經(jīng)授權(quán)的用戶不能得到正確的業(yè)務(wù)碼流。加密，主要是解決如何將CW控制字安全傳輸?shù)浇K端。

SMS用戶管理系統(tǒng)，是針對數(shù)字電視業(yè)務(wù)運(yùn)營的信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括對用戶基本信息、用戶訂購信息、授權(quán)信息、資源信息等的處理、維護(hù)和管理。SMS系統(tǒng)與CA系統(tǒng)是密不可分的，SMS通過接口協(xié)議向CA發(fā)出控制指令，控制終端用戶實(shí)現(xiàn)市場價值。

EPG電子節(jié)目指南，是通過電視屏幕向用戶提供由文字、圖形和圖像方便直觀的人機(jī)交互界面。用戶可以獲取近期將要播放的節(jié)目，并且EPG還提供節(jié)目分類與節(jié)目排序功能。EPG系統(tǒng)由EPG編輯工作站、EPG播出服務(wù)器、EPG數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等幾部分組成。

3　結(jié)語

通過以上對有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)的介紹，可知該系統(tǒng)是基于多種技術(shù)的綜合系統(tǒng)，并在數(shù)字電視中占有重要地位。其最終目的就是為用戶服務(wù)，通過提供多種業(yè)務(wù)使用戶得到更好的體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

［1］吳恩學(xué)，左大方等.數(shù)字電視實(shí)用技術(shù)［M］.北京：教育科學(xué)出版社，2009.

（責(zé)任編輯：文婷）

中圖分類號：TN931

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-3319（2016）01-00011-02