有线数字电视技术章-课件4

第4章有线数字电视的节目平台技术4.1有线数字电视系统中数字电视平台的介绍4.2基于国家标准的有线数字电视系统的组成4.3有线数字电视节目平台的码流复用技术4.4有线数字电视系统中的信道编码技术4.5有线数字电视系统节目平台的主要设备和功能4.6有线数字电视系统节目平台实例介绍第4章有线数字电视的节目平台技术4.1有线数字电视4.1有线数字电视系统中数字电视平台的介绍

为了发展我国有线数字电视产业，国家广电总局提出了建立数字电视新体系标准的要求，同时明确指出，这个新体系主要由节目平台、传输平台、服务平台、监管平台等组成。有线数字电视新体系四个平台的关系如图4-1所示。4.1有线数字电视系统中数字电视平台的介绍

为了发图4-1有线数字电视新体系四个平台的关系图图4-1有线数字电视新体系四个平台的关系图4.1.1有线数字电视系统中四个技术平台的定位

1.节目平台

有线数字电视节目平台的主要任务是在提供基本电视节目的同时，提供某些付费标准清晰度电视节目、高清晰度电视节目、交互电视节目和数据业务以及数字广播节目等，它将各个节目频道集成，并加入相应的节目信息等，经加密后，送入传输平台。节目平台分中央节目平台和省级(自治区、直辖市)节目平台两级。中央节目平台由中央播出机构建立，组织集成播出中央数字广播电视节目、中央付费广播电视节目、数字电影节目，并获准向全国传输省级付费广播电视节目以及其他广播影视新业务等，面向全国范围播出。省级节目平台由省级播出机构建立，集成播出本省数字广播电视节目、付费广播电视节目以及其他广播影视新业务等，面向本省范围播出。4.1.1有线数字电视系统中四个技术平台的定位

1.

2.传输平台

节目传输平台的主要任务是根据节目平台的业务委托调度线路，将节目送到预定地点；负责互联网上视/音频服务、宽带业务/数据业务等增值业务的开发。传输平台的有线数字电视传输系统可分为国家干线网和省级干线网两级，分别由中央和省级网络公司建立。中央和省级网络主要承担节目平台的上行信号和下行信号的传输任务，通常采取由国家干线网联合各省级干线网的联运方式将中央节目平台的节目传送到全国各地。2.传输平台

节目传输平台的主要任务是根据节目平台

3.服务平台

服务平台的主要任务是直接面向最终用户提供接入服务。例如：在有线数字电视分配网前端将各节目平台的数字节目与本地节目集成在一起，根据各节目业务信息SI ，生成完整的业务信息和电子节目单，经过本地加密后送入分配网；按照订购单给用户机顶盒授权开通节目，向节目平台和监督平台提供相关用户的管理信息；负责本地网的技术维护、服务用户、管理用户、发展用户、开拓市场等。服务平台是由拥有一定规模及用户数量的有线电视分配网的省和地(市)网络公司(中心)建立的，它集成了中央和省台节目平台的数字电视节目、卫星电视节目、本地节目，经过本地加密后送入有线电视分配网，由授权用户在接收端通过数字机顶盒接收。3.服务平台

服务平台的主要任务是直接面向最终用户

4.监管平台

监管平台用于协调和监管数字电视运营秩序。其主要任务是从服务平台获取用户管理数据、IC卡数据、节目订购数据，从银行获取结算数据，为参与数字电视运营的各方提供相关用户管理信息；监督数字电视码流的规范性和合法性，服务平台SMS与监督平台接口的规范性，监管各平台的运营范围。监管平台分中央监管中心和省级监管分中心两级，如有线数字电视，它是由广电总局监测中心负责在全国电视监测网的基础上建立中央监管中心，省级监管分中心负责监管辖区内数字电视运行情况，统计数据并上报中央监管中心。中央监管中心由监测中心负责维护运行，省级监管分中心由省级广播电视行政主管部门负责维护运行。4.监管平台

监管平台用于协调和监管数字电视运营秩4.1.2有线数字电视各平台的技术要求

1.节目平台的技术要求

节目平台必须具备集成播出数字电视节目所需的各项基本技术条件，需要时，可以建立条件接收系统和用户管理系统。如有线数字电视，需将播出的多套数字电视节目复用成38Mb/s的传输流，也可以把其他系统送来的数字声音广播节目、数字电视节目、数字电影节目的传输流加入必要的传输加密信息一起复用成38Mb/s的传输流，送入传输平台，每个38Mb/s的传输流复用的节目套数不超过6套。4.1.2有线数字电视各平台的技术要求

1.节目平

2.传输平台的技术要求

传输平台的主要任务是透明传输节目平台的码流，经过适配器生成符合ITU-TG.703标准的45Mb/s信号，再通过同步数字系列SDH传输系统传送到服务平台。2.传输平台的技术要求

传输平台的主要任务是透明传

3.服务平台的技术要求

目前，服务平台如是有线数字电视，则要承担本地有线电视网络向数字化过渡的任务，要按照《我国有线电视向数字化过渡时间表》，尽量采取整体平移方式，大力普及机顶盒，有计划、分区分片地将本地的用户转化为数字用户。服务平台提供的基本业务要保证60套左右的节目频道数量，即除将有线网中原有的模拟节目全部转换成数字信号外，还要将现有的公共节目(包括中央、省级卫星电视节目，以及本省、本地节目)全部转换成数字信号作为基本业务提供给用户，并提供电子节目指南服务。在此基础上，根据用户订购需求提供相应的付费节目、增值业务等接入服务。3.服务平台的技术要求

目前，服务平台如是有线数字服务平台必须具备一定规模的分配网和运营数字电视基本业务所需的技术系统和设备，并建立用户管理系统、客户服务中心和机顶盒推广、技术维护体系，以及依托银行建立的收费、结算、分账体系等，有条件的可以增加交互应用播出及控制系统。服务平台将节目平台送来的数字电视节目传输流或卫星节目通过QPSK解调、解密产生的数字电视节目传输流，以及对当地模拟的音/视频节目按照ISO/IEC13818的标准进行压缩编码产生的数字电视节目传输流，按一个模拟电视频道上传输4～8路数字电视节目进行复用，插入必要的节目特定信息PSI和业务信息SI，经过加密，调制(一般采用64QAM)变换为RF信号，送入有线电视网络，授权用户端的机顶盒接收，并可以在机顶盒显示自己的电子节目指南EPG。服务平台内部使用的专有数据，不能影响对节目平台业务的正常接收。服务平台对节目平台送来的数字电视节目传输流，应该按照总局颁布的有关规范采用解密或不解密模式。服务平台必须具备一定规模的分配网和运营数字电视基本业务所必须采用经总局入网认证的CA系统，若采用国外CA系统的，则必须与国内CA系统进行同密播出。CA系统必须并只能与监管平台监管下的用户管理系统数据库互连，用户管理系统数据库必须向监管平台提供有关信息。服务平台在某种意义上说就是本地前端系统。必须采用经总局入网认证的CA系统，若采用国外CA系统的，则必

4.监管平台的技术要求

监管平台由一个中央监管中心、各省(自治区、直辖市)监管分中心以及设在服务平台的监管前端和信息采集终端组成。监管平台利用全国有线广播电视监测网的已有资源，增加设备，扩展功能。

中央监管中心搭建在总局有线广播电视监测中心，指导和管理监管分中心的业务，接收分中心上报的数据，必要时直接从监管前端获取SMS数据、银行数据、SI数据和播出的图像，为节目平台和服务平台提供服务，向主管部门定期报告数字电视新体系的运行状况。监管分中心搭建在各省(自治区、直辖市)有线广播电视监测分中心，维护管理辖区内监管前端和数据采集终端设备，获取SMS数据、银行数据、SI数据和播出的图像等，进行统计并向中央监管中心上报。4.监管平台的技术要求

监管平台由一个中央监管中心4.2基于国家标准的有线数字电视系统的组成

有线数字电视系统包括两个部分：CATV前端和CATV综合解码接收机(IRD，也称机顶盒)，如图4-2所示。为了使各种传输方式尽可能兼容，除通道调制外，大部分处理电路均与卫星数字电视广播信道编码和调制标准相同，即有相同的帧结构，相同的伪随机序列扰码，相同的RS纠错，相同的卷积交织。4.2基于国家标准的有线数字电视系统的组成

有图4-2数字CATV系统组成框图图4-2数字CATV系统组成框图图中各部分的作用如下：

基带接口与同步：该单元能使数据结构与信号格式相适配，信号帧结构应与含同步字节的MPEG-2传送层一致。

反转与随机化：该单元根据MPEG-2帧结构将SYNC1(同步信号)字节进行反转，同时为实现频谱成形，对数据流进行随机化处理。

RS编码器：该单元使用截短的RS(204，188)编码，对每一个已随机化的传送包进行处理，产生一个误码保护包。同样，对同步字节本身也使用这种编码。

卷积交织器：该单元完成一个深度I=12字节的误码保护包的卷积交织，同步字节的周期保持不变。图中各部分的作用如下：

基带接口与同步：该单元能使数字节到符号变换：该单元将交织器产生的字节变换为m比特的QAM符号。

差分编码：该单元对每个符号的两个最高有效位(MSBs)进行差分编码，从而获得旋转不变的星座图。

基带成形：该单元将经过差分编码的m比特符号映射为I、Q信号，在QAM调制前，对I、Q信号进行升余弦平方根滚降滤波。

QAM调制与物理接口：该单元对信号进行QAM调制，随后将QAM已调信号通过IP或RF接口送至射频信道。

有线数字电视接收系统则通过与上述相反的过程完成信号的逆处理，从而获得基带信号。字节到符号变换：该单元将交织器产生的字节变换为m比特的Q从图4-2所示的数字CATV系统组成框图可以看出：

(1)系统采用了MPEG-2标准压缩视/音频信号及数据格式作为信号源。

(2) QAM调制方式并以8MHz为一区间，在8MHz内置一载波。

(3)在8MHz内可传输大约6套电视节目，这6套节目的数字信号以时分复用方式组成一个TS流，然后进行QAM调制。

(4)多个QAM调制信号进行频分复用(混合)后送至有线电视网络(HFC网)，最后送至用户机顶盒。从图4-2所示的数字CATV系统组成框图可以看出：

(5)机顶盒首先进行选频(调谐)，选出所需要节目的QAM信号，经QAM解调后形成基带信号，这个基带信号由6套节目组成，然后在这6套时分复用的节目中选出所需要的节目。

(6)每套节目都有视频、音频信号，多套节目各自形成视频数据包和音频数据包，但它们的数量是不等的，多个视频包才对应有一个音频包，因为视频的信息量远远大于音频的信息量。另外，还必须加入控制管理数据，否则无法识别、收录节目。最后将形成的TS流输入到DVB系统进行处理。DVB系统还要加入自己的控制管理数据。(5)机顶盒首先进行选频(调谐)，选出所需要节目的QA从硬件设备观点来看，在有线数字电视系统中以下三个设备是必备的：

1.编码器

各种数字设备如数码摄像机、数码照相机、演播室设备、卫星接收设备、光盘读出设备等信号源输出的数字或模拟信号均需通过编码器转换成符合MPEG-2的数字压缩信号，同样，上行数字信号源也要进行格式转换。从硬件设备观点来看，在有线数字电视系统中以下三个设备是必

2.复用器

复用器的任务是将多路信号复用成单路TS流。TS流净荷中有视频数字信号、音频数字信号，特别重要的是需加入控制管理数据。每个节目数据包的包头内必须有包识别符(PID)，否则无法识别和提取。在多路信号复用时须加入业务信息(数据)，数据也会以数据包的形式进行复用。业务信息提供了各种节目的编号、位置、信号的属性和参数，否则无法从许多信号中提取用户所需的节目信号。这种查寻和提取可借助于电子节目指南(EPG)来完成，因此后面将介绍MPEG-2传输复用包的形成和业务信息这两方面的内容。2.复用器

复用器的任务是将多路信号复用成单路TS

3. QAM调制器

在图4-2中，从“基带接口与同步”直至“QAM调制与物理接口”的各部分都有可能包含在QAM调制器的设备之内，因此，图4-2不是结构的描述而是逻辑链路和原理的框图。

需要指出的是，随着技术的进步，上述三个设备的界限已被打破，最新的产品也许只有一个盒子，各种功能都由软件来完成。3. QAM调制器

在图4-2中，从“基带接口与同4.3有线数字电视节目平台的码流复用技术

4.3.1有线数字电视MPEG-2系统复用的作用

数字电视选定MPEG-2标准对信源进行统一的压缩而形成ES流，随后对ES流进行打包形成PES流，再复用为TS和PS流。复用技术分为单节目复用和多节目系统复用，其作用就是将视频、音频和数据的基本码流组合成一个或多个适于存储、传输的码流。

4.3有线数字电视节目平台的码流复用技术

4.3.1

4.3.2有线数字电视MPEG-2系统复用的结构

有线数字电视MPEG-2系统复用的结构如图4-3所示。图4-3MEPG-2标准的系统复用结构4.3.2有线数字电视MPEG-2系统复用的结构

图4-3所示的MEPG-2标准的系统复用结构中各部分的功能如下：

(1) ES：由编码器输出的视/音频码流，称为基本码流。

(2) PES：为了使接收端解码器能从码流中分离出视频、音频数据，ES流不能直接进入复用器，而需要经过打包后才能进入复用器，ES经过打包器后，将连续的传输数据按一定长度分段，构成特定长度的一个个单元包。所以，PES称为打包的基本码流。对视频PES，则由编码内容不同的一帧图像组成，因此，视频PES包的大小不固定。音频PES包一般不超过64KB。传输码流TS流或节目码流PS流都是PES包复用而成的。图4-3所示的MEPG-2标准的系统复用结构中各部分的功

(3) PS：称为节目流，PS流供给单节目使用，如制作DVD碟流等。由于PS包长不固定，一旦其中一个包的同步丢失，解码器难以确定下一个包的同步位置，易造成严重的信息丢失，因此PS只能用于较好的信道环境，典型的应用为光盘制作。

(4) TS：称为传输码流，一般在多节目状态下使用。TS用于多节目传输系统，TS包由固定的188B组成。TS流是数字电视传输中的一个重要概念。

(5)数据信息：除了视频信息、音频信息外，还包括数据信息，数据信息亦称业务信息。业务信息包含一些提供识别选择和控制作用的信息，可以帮助解码器自动设置进行解码、提供交互服务、建立电子节目指南(EPG)等。业务信息在MPEG-2中称为节目特定信息(PSI)。(3) PS：称为节目流，PS流供给单节目使用，如制作4.3.3有线数字电视系统TS流的结构

TS流由前后相接的TS包构成。TS包由固定的188B组成，每个TS包都由包头部分和净荷部分构成。其中，包头的一个字节用于同步，另三个字节用于业务识别、加扰和控制信息，随后是184字节的MPEG-2数据或附加数据，如图4-4所示。

由于TS流中每个TS包的长度是固定的，解码器容易定位找出同步信息，失去同步后不难恢复同步，因此，TS流适合于相对差一些的信息环境，如应用于传输。电视广播是在有噪声和干扰的环境下传输数据的，因此需使用MPEG-2的TS流进行传输。4.3.3有线数字电视系统TS流的结构

TS流由前后图4-4MPEG-2传输码流的结构图4-4MPEG-2传输码流的结构4.3.4有线电视系统的多节目双层复用TS流

数字电视信号经过压缩后，可在一个8MHz电视频道传输多套数字电视节目，这时，需要进行多路节目的双层复用。

首先通过节目复用器将同一个节目的各个基本码流(包括视频、音频和数据)复用在一起，组成单个节目的TS流。

再通过系统传输复用器将各个节目的TS流复用在一起，组成多套节目的TS流，然后传输到信道编码器。

节目复用有共同的时间基准，而传输复用则各自可以有独立的时间基准。

在多节目复用的TS流中还包括了节目专用信息(PSI)，如图4-5所示，图中PMT、PAT和EMM为MPEG-2的PSI信息包。4.3.4有线电视系统的多节目双层复用TS流

数字电图4-5多节目MPEG-2的TS流图4-5多节目MPEG-2的TS流4.3.5有线数字电视TS流中PSI和SI的信息介绍

在TS流中，业务信息PSI具有特殊的重要作用，为了能对一路节目的TS流中所含的各种信息进行标识(如区分视、音频包)，MPEG-2规定，在复合的时候需要插入PSI节目特定信息，它对用户使用起到指导作用，对系统运行起到管理控制作用。有关数字电视广播业务信息可参看有关规范。节目特定信息PSI是由MPEG-2定义的，业务信息SI是由DVB定义的。4.3.5有线数字电视TS流中PSI和SI的信息介绍

1.有线电视节目特定信息的内容

(1)节目映射表(PMT)：包含了与单路节目复用有关的控制信息，用于指出某一套节目所含的内容，即节目由哪些流构成，以及这些流的类型(视频、音频、数据)及位置(即对应的TS包的PID值)；同时给出该节目的节目时钟参考(PCR)字段的位置。

PMT所在的TS包都有自己独特的PID。1.有线电视节目特定信息的内容

(1)节目映射表

(2)节目关联表(PAT)：包含了与多路节目复用有关的控制信息，用于指出TS流中包括哪些节目，每个节目的编号及相应的PMT的位置PID；同时还提供网络信息表(NIT)的位置。若PAT丢失，将导致接收端无法解码TS流中的任何节目。

PAT所在的TS包的PID=0。

(3)条件接收表(CAT)：给出有关条件接收系统的信息，指定授权管理信息(EMM)，所在的TS包的PID值及其他相关参数。

CAT所在的TS包的PID=1。(2)节目关联表(PAT)：包含了与多路节目复用有关的

(4)网络信息表(NIT)：提供与多组传输流、物理网络及网络传输相关的信息，如调谐频率、编码方式、调制方式等参数。

NIT所在的TS包的PID=6。

(5)传输流描述表(TSDT)：提供传输流的一些主要参数。

(6)专用段(PS)：提供单节目数据。

(7)描述符(Descriptor)：提供有关视频流、音频流、语言、层次、时钟、码率等各种信息。(4)网络信息表(NIT)：提供与多组传输流、物理网络

2.有线电视业务信息的内容(SI)

除了在PSI中有定义的上述信息外，DVB还定义了一些其他的SI。SI的主要目的是：根据选择自动利用NIT、PAT、PMT等信息进行频道调谐；选择节目和定位；实现电子节目指南(EPG)；作为API的接口；进行CA控制等。

DVB的SI主要内容有下列各表：

(1)节目群关联表(BAT)：节目群指一系列相关的节目(可以不在同一传输流中，甚至可以不用同一广播方式)的集合；BAT用来描述节目群的名称、服务组成等。BAT可以方便地进行相关节目或某一类节目的浏览和选择。BAT是形成EPG的重要信息来源。

(2)服务描述表(SDT)：用于描述系统中服务的名称、服务提供者、是否有相应的事件描述等方面的信息。2.有线电视业务信息的内容(SI)

除了在PSI中

(3)事件信息表(EIT)：事件是业务信息中的专有名词，指一组有给定起始时间和结束时间、属于同一业务的集合。例如，一场足球比赛的半场，新闻快报和娱乐表演的一部分，均可称为事件。

EIT包含事件或节目片断的有关数据，如名称、开始时间、持续时间、运行状态等。

(4)运行状态表(RST)：提供某一事件运行或不运行的信息。

此外，SI还有时间和日期表(TDT)、时间偏移表(TOT)、填充表(ST)等。

PSI的信息基本上都与当前的码流相关，而SI可以包括不在当前码流中的一些服务和事件，允许用户进行更多的选择和了解更多的服务内容。

PSI的主要目的在于自动设置和引导接收机有选择地进行解码；SI的主要目的在于调谐、节目选择、实现电子节目指南(EPG)，SI提供除当前信息外的更多服务信息。(3)事件信息表(EIT)：事件是业务信息中的专有名词

3.描述符

上述各表的内容不是用文字来说明的，而是通过描述符来说明的。描述符分为组件描述符、内容描述符、有线传输系统描述符、地面传输系统描述等。例如节目内容为少儿节目，可以用描述符0×5表达。描述符有数百种，这些描述符可以分别插入到NIT、BAT、EIT、PMT等表中。

综上所述，有线电视系统MPEG-2系统流复用可用图4-6表达。3.描述符

上述各表的内容不是用文字来说明的，而是图4-6MPEG-2系统流复用图4-6MPEG-2系统流复用4.4有线数字电视系统中的信道编码技术

4.4.1数据随机化和同步取反技术

数据随机化的目的在于打破MPEG-2的TS流包中可能出现的连续长1或长连续0。如果TS流包中出现连续长1或连续长0，将产生两个方面的不利后果：

(1)信号在低频段频谱上有大量的能量，不适应信道的传输特性。数据随机化也称能量扩散或数据加扰，其目的是使频谱主要能量段向高频段移动。

(2)连续长1或连续长0不利于比特时钟的提取，因为比特时钟的提取是利用传输码流中1或0之间的波形跳变实现的。实现随机化的方法是用一个伪随机信号(PRBS)发生器产生一个伪随机信号PRBS流与输入数据进行逐个比特的异或运算来实现的，随机化不包括同步字节。4.4有线数字电视系统中的信道编码技术

图4-7随机化与去随机化实现过程的原理框图图4-7随机化与去随机化实现过程的原理框图随机化周期为8个传输包，共15.03个字节，同步取反的目的是给解扰器提供一个启动信号，使收、发两端PRBS发生器同步同相，两个随机信号完全一致，第一个MPEG包的同步字节逐比特取反(取反码)，以后七个同步字节不取反，如图4-8(b)所示。图4-8是有线数字电视信号的帧结构的形成过程。其中，图4-8(a)是MPEG-2传送复用包；图4-8(b)是随机化后的传输包，同步字节，随机化序列R；图4-8(c)是RS(204，188，T = 8)码误保护数据包；图4-8(d)是有线数字电视信号的交织帧，交织深度I = 12B，Sync1表示没有随机化的逐比特反同步字节，Syncn表示没有随机化的同步字节，n = 2，3，…，8。随机化周期为8个传输包，共15.03个字节，同步取反的目图4-8有线数字电视的帧结构图4-8有线数字电视的帧结构4.4.2RS编码技术

在能量扩散随机化处理之后，采用截短的RS(204，188，T=8)编码生成一个误码保护数据包，参见图4-8(c)，RS(204，188，T=8)是由原始的RS(255，239，T=8)截短而得到的。数据包同步字节，不论是未反转的(即47HEX)还是已经逐比特取反转换的(即B8HEX)，都要进行RS编码处理。

截短的RS码可以通过在(255，239)编码器输入的信息字节之前加51个全为0字节的方法来实现。在RS编码过程完成后，这些空字节将被去掉。4.4.2RS编码技术

在能量扩散随机化处理之后，采4.4.3卷积交织

对误码保护数据包进行深度为I=12的卷积交织处理如图4-9所示，其结构是生成一个交织帧，见图4-8(d)。

卷积交织处理深度为I=12。交织帧由相互交迭的误码保护数据包组成，并且界定于已取反的或没有取反的MPEG-2同步字节(借此保持204字节的周期)。

交织器由12个分支构成，由输入开关周期性地把输入字节流接入各路输入。每一路是深度为M·j个单元的先入先出(FIFO)移位寄存器(其中M=17=N/I，N=204=误码保护帧长度，I=12=交织深度，j为分支号)。每个FIFO单元大小为一个字节，并且输入与输出的开关应同步。4.4.3卷积交织

对误码保护数据包进行深度为I=1图4-9卷积交织器与去交织器原理图图4-9卷积交织器与去交织器原理图4.4.4字符到符号的映射

经卷积交织后，要进行字节到符号的准确映射。对于不同级别的QAM调制，映射的符号数不同。

在任何情况下，符号Z的最高有效位MSB(第一个字节的第一位)都应取自字节V的最高有效位MSB。相应地，该符号的下一位有效位应取自字节的下一个有效位。

2mQAM调制情况下，该处理将k个字节映射到n个符号：8k=n×m。用于64QAM的字节到m比特符号的变换如图4-10所示，这里m=6，k=3，n=4。4.4.4字符到符号的映射

经卷积交织后，要进行字节图4-1064QAM调制下的字节到符号变换图4-1064QAM调制下的字节到符号变换图4-11字节到符号变换与两位MSB差分编码示例图4-11字节到符号变换与两位MSB差分编码示例4.4.5调制

系统调制方式采用16QAM、32QAM、64QAM、128QAM或256QAM正交幅度调制。星座图代表了数字CATV系统中传送的信号。数字CATV系统接收机至少应支持64QAM调制。

综上所述，有线电视信号只有通过上述几节内容所述的一系列的数字技术处理后，才能进入传输平台被用户接收。因此，在数字电视平台中，这些数字处理技术是有线电视系统技术的核心，是基础，十分重要。4.4.5调制

系统调制方式采用16QAM、32QA4.5有线数字电视系统节目平台的主要设备和功能

4.5.1有线数字电视系统节目平台概况

有线数字电视系统节目平台(即前端系统)包含的内容比模拟CATV前端更加广泛。数字CATV的前端系统一般由数字卫星接收机、视频服务器、编/解码器、复用器、QAM调制器、各种管理服务器以及控制网络部分等设备组成。数字电视前端系统一般可分为四个主要部分，即信号输入部分、信号处理部分、信号输出部分和系统管理部分，每一部分都有特定的功能，最终组成完整的数字电视前端。

目前，占主流地位的有线数字电视系统的前端构成框图如图4-12所示。4.5有线数字电视系统节目平台的主要设备和功能

4.5图4-12前端系统(DVB-C前端)的构成框图图4-12前端系统(DVB-C前端)的构成框图4.5.2有线数字电视系统节目平台的输入部分

有线数字电视前端的输入部分用来接收来自不同网络的节目，如卫星、开路接收等接入方式，也有的是本地的模拟电视节目经编码压缩以及视频服务器形成的。所以，信号输入端接收设备的种类要比输出端调制设备的种类多，而且接收传输信号的格式和控制方式不相同，应将它们转换为统一的格式送入信号处理部分。4.5.2有线数字电视系统节目平台的输入部分

有线数有线数字电视前端的输入部分包括以下几方面：

1.卫星接收

采用接收与解码为一体的带有TS传输流输出的数字卫星接收机(IRD)，将数字卫星电视信号接收下来，直接进行QPSK解调并送出TS流。此类设备多为国外设备，如飞利浦、现代、科学亚特兰大等，国产品牌以同洲为主。

2.数字开路信号接收机

由于通常的DVB-T编码器可在数字高清电视(HDTV)与标准清晰度数字电视(SDTV)之间切换，因此接收机也能作相应的切换。我国DVB-T的标准尚在制定中，此类接收设备还未能商用。有线数字电视前端的输入部分包括以下几方面：

1.卫

3.来自数字式通信干线的传输流

它们可能来自SDH、PDH、ATM等网络传输设备，对这些传输流，主要应注意接口形式的适配。同洲公司生产的IPGW-2000网关就是适用于IP转成DVB的网络适配设备。

4.来自本地节目源的A/V信号

对于来自本地节目源的A/V信号，需要进行MPEG-2的编码，如果多节目产生一个传输流，则需要多路复用器。目前国际上较有名的复用器生产厂家有比利时的巴可公司、荷兰的飞利浦、以色列的Scopus等。3.来自数字式通信干线的传输流

它们可能来自SDH为提高数字电视信号的质量和可靠性，有线数字电视前端设备的选型非常重要。通常应考虑如下一些问题：

在选择地面站卫星接收天线时应注意，所选择的卫星天线一定要满足卫星天线电视接收技术文件中关于天线的要求，要有良好的机械性能，天线口径可根据实际情况具体确定(若条件允许，口径应尽可能大)。

高频头要选择本振频率稳定、噪声温度指标值低的产品，如Ku波段噪声温度指标要在0.7dB以下。根据需要也可选择双极化、双输出的高频头。为提高数字电视信号的质量和可靠性，有线数字电视前端设备的数字卫星接收应选用带ASI标准的基带数字信号传输接口的综合IRD(符合MPEG-2/DVB标准)数字卫星接收机。这就保证了与各种设备之间以及不同公司的设备之间的相互连接性，如巴可公司的数字卫星接收机。

视频服务器主要由存储系统和建立在这之上的各种控制器管理系统组成，其目的是实现压缩媒体数据的存储以及按请求进行媒体信息的检索和传输。视频服务器与传统的数据服务器在很多方面有显著不同，需要解决许多问题，以支持各种功能的实现。数字卫星接收应选用带ASI标准的基带数字信号传输接口的综4.5.3有线数字电视系统节目平台的信号处理部分

信号处理部分包括传输码流(TS)的监视、解扰、复用与业务信息(SI)处理等，是数字前端的核心。这部分主要完成的任务是对所有节目进行解扰、截取、复用等处理。业务信息随时更新，以保证引导机顶盒正常地工作，并且所有的应用数据均能正确地插入。在模拟前端中，若要增加一套节目，只需简单地将一台接收机与一个调制器相连接就可以了；在数字前端中，增加一套节目是以虚拟方式进行的，该节目被加到某个复用器中，至于在整个通路中的什么地方加入并不重要，机顶盒会自动地用每个传输流的SI服务信息找到它。另外，信号处理部分的管理必须采用集成的管理系统，在所有的前端处理部分均以ASI(异步串行接口)作为标准接口，这样以后就能容易地增加任何厂商提供的设备，并具有良好的兼容性。4.5.3有线数字电视系统节目平台的信号处理部分

信信号源所送出的传输码流(TS)在送到QAM调制器前，首先要接受检查。检查的主要内容如下：

传输码流(TS)同步是否丢失？

同步字节(Sync字节)是否错误？

传输码流(TS)是否连续？

节目关联表(PAT)是否正确？

节目映射表(PMT)是否正确？

信息包标志符(PID)是否正确？信号源所送出的传输码流(TS)在送到QAM调制器前，首先此外，由于来自DVB-S、DVB-T等节目的PSI和SI服务信息是不同于DVB-C分配系统所需要的PSI(节目特定信息)、SI信息的，因此需要对PSI和SI信息进行提取，插入和修改，重新定义、更新PSI和SI信息时才能确保未来成型节目平台实现预定的计划。由于节目经取舍、复用后形成了新的TS流，因此PAT、PMT等也要更新。此外，由于来自DVB-S、DVB-T等节目的PSI和SI传输流解扰器可以是嵌入式的内置解扰，也可以是开放标准的，像DVB的公共界面(CI)或美国的OpenCable标准。在这两种标准中，那些与某种CA系统有关的特定因素都与机顶盒的公用部分无关，而是放在可插/取的PCMPIA卡上。这种TS解扰技术的最大优点是，能很容易改变CA(条件接收)系统，并无须变换完全的解扰设备。如果将这种TS解扰器做成一个带有ASI输入、输出接口的小插件，则可以方便地把它插到前端的任何接收设备中去。传输流解扰器可以是嵌入式的内置解扰，也可以是开放标准的，在数字前端，备份是必要的。因为在模拟系统中，一个设备仅接一套节目，如一个调制器处理一套节目，而数字电视的设备均工作在传输流这一层，这就涉及到与几套节目的关系；另一个原因是数字系统最终要提供更多的收费服务，如PPV。系统中的故障直接影响到用户的收费，因此系统的备份很有必要。一般在数字电视系统中的备份可按所接收节目的重要性来考虑。重要的部分可以采用1∶1自动切换的热备份，其他部位可采用n∶1自动切换备份来满足系统的可靠性。这样既满足了系统备份的要求，又节约了系统的投资成本。在数字前端，备份是必要的。因为在模拟系统中，一个设备仅接复用是数字前端中的一个重要组成部分，它将所有接收到的信号以多个ASI传输流的方式加到复用器的输入端，用户所需要的节目与不需要的节目可能是在一个TS传输流里面。首先将所需要的节目从传送流中提取，然后将提取的所有节目建立一个新的TS传输流，再加上附加信息以便引导机顶盒的正常接收和解码。复用处理应该可以重新组织与更新它所取得节目的服务信息(SI)。在输入传输流处理之前，要检查与分析TS传输流误码率，并记录下来，加以纠正，以免继续传播到用户的机顶盒上去。同时对所有传输流的成分测量其比特率，从而保证既充分利用比特率，又不超过输出的最大比特率。复用的另一重要特点是，能让输出流自动跟随输入信号的诸多变化，及时地将这些变化反映到输出的传输流中去。复用是数字前端中的一个重要组成部分，它将所有接收到的信号复用可分为一般复用和统计复用。一般复用即将输入的多个TS流的信息汇总成一个比特率更高的TS流输出，不改变各TS流中所含节目信息的比特率。而统计复用则可分析各输入节目的具体情况，按需分配，使有限的比特率尽可能合理地在所有的节目间进行动态分配，以达到压缩总比特率而不影响节目质量的目的。复用可分为一般复用和统计复用。一般复用即将输入的多个TS服务信息SI表与节目特定信息PSI表对机顶盒的正常工作是很关键的，那些仅与它们所在的传输流有关的表称为“现行表”，复用器重建传输流时对“现行表”进行实时处理，而那些在同一网络中有关其他传输流信息的表，则必须由其他设备处理，同时这些设备应能与系统中所有的复用器进行通信。只有这样，所有的表才能在所有的传输流中保持一致。另外，EPG发生器也很重要，用该发生器可以建立与排序那些EPG(电子节目表)所需的数据的表，它对机顶盒的使用是必不可少的。服务信息SI表与节目特定信息PSI表对机顶盒的正常工作是4.5.4有线数字电视系统节目平台的信号输出部分

前面讲了前端系统是整个有线数字电视系统的核心，而调制器是前端系统核心的重要组成部分。信号输出部分得到已经处理的信息后，把它变成传输网络所需的信号格式，典型的64QAM调制器用于有线电视网。

在调制器的使用中，对输出电平的调制和频率的设置调试非常重要。4.5.4有线数字电视系统节目平台的信号输出部分

前

1.调制器的输出电平调整

在整个有线电视前端系统的信号输出部分，模拟信号和数字信号是混合输出的。由于它们的调制方式不同，因此，它们的输出电平的标准也不同。我们知道，模拟电视的载波调制是VSB，即残留单边带调幅制，而数字有线电视的64QAM调制具有类似双边带的特征。它们的峰值功率和平均功率是不同的，根据计算和实践的经验，通常数字调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平低10dB。1.调制器的输出电平调整

在整个有线电视前端系统的另外，模拟与模拟频道、数字与数字频道之间输出电平的大小和平坦度直接影响到网络的系统指标。对前端来说，除按线路设计控制输出电平外，高低电平差的大小也要控制好，频道间电平差调得越小，系统平坦度就越好。一般前端模拟与模拟相邻频道、数字与数字相邻频道之间的电平差不要超过 ±0.5dBμV。另外，模拟与模拟频道、数字与数字频道之间输出电平的大小和

2.调制器的频率设置

前面讲到，由于数字电视与模拟电视的调制方式不同，因此它们的输出频率的设置也有所不同。模拟电视调制器的频率是按图像载波频率设置的，而数字电视调制器的频率是按该频道的中心频率来设置的，这一点非常重要。

QAM调制器可用模拟方案或数字滤波器法来实现。

数字滤波器是实现数字滤波的核心器件。数字滤波包括自适应数字滤波，是数字电视系统中最基本的数字信号处理方式之一。通过对离散信号的滤波，可除去信号噪声、提取信息、改变离散信号的取样率，并采取某种形式或关系来修改输入信息。2.调制器的频率设置

前面讲到，由于数字电视与模拟

Barco公司的QAM调制器属于数字方案，赫斯曼公司的QAM调制器属于模拟方案。

数字方案有下述优点：

完美的正交调制；

较小的幅度相位不平衡失真；

载波完全抑制；

无非线性失真等。Barco公司的QAM调制器属于数字方案，赫斯曼公司的Q4.5.5有线数字电视系统节目平台的管理部分

各种管理服务器主要完成一些用户信息的管理和计费工作，以及影视材料的管理工作和安全保密等。控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。数字前端输出部分的最后处理是“加扰授权”，而加扰器的工作是与有条件接收(CA)系统密切相关的，加扰器应可支持现在市场上的CA系统并基于开放性标准，传输流的输入与输出采用ASI口，它的设计是基于DVB的“同密”标准的。用“同密”标准，就可以在同一个传输流中使用两种或两种以上不同的CA系统，这一特点能使系统管理很方便地增加新的和停用旧的CA系统，在系统保持原有的功能下，可增加许多采用其他CA系统的新的机顶盒。4.5.5有线数字电视系统节目平台的管理部分

各种管系统管理必须能实时地了解前端输入和输出的工作状态，能够监视输入信号和输出信号及所需节目的有无和质量。所有的设备之间都是用DVB-ASI作为基带数字信号传输的连接，并可使用任何基于SNMP的管理系统。对于CA有关的功能，应采用公共界面和DVB“同密”标准。系统管理必须能实时地了解前端输入和输出的工作状态，能够监4.5.6有线数字电视节目平台信号电平与数字频道载频值的定位

有关有线电视中数字信号电平，规定在射频有线信道传输时，数字QAM信号(RMS)与模拟信号(峰值)功率电平差为-10dB左右，太高会对模拟图像产生网纹干扰。

有关数字频道的载频，鉴于数字调制信号的频谱对称，能量均匀，因此，规定数字频道的载频应安排在8MHz的频道的中央位置。4.5.6有线数字电视节目平台信号电平与数字频道载频值的4.6有线数字电视系统节目平台实例介绍

4.6.1省级台使用的有线数字电视前端介绍

1.省级总前端

考虑到前端系统在整个有线数字电视平台中的重要性，一般省级数字电视的前端系统均采用了知名厂商生产的性能卓越的数字电视设备。省总前端负责全省范围的视频信号的接收与发送，主要包括以下组成部分：4.6有线数字电视系统节目平台实例介绍

4

1)信源部分

信源部分主要由数字卫星接收机、MPEG编码器和DS3/ASI适配器组成，通过这些设备，能将那些具有不同电气特性的信号转换为适合总前端传输的标准ASI(异步串行接口)信号。

数字卫星接收机的功能是接收卫星上国内外数字卫星节目信号并进行QPSK解调，输出ASI信号。例如，编码器可选用美国科学亚特兰大有限公司(SA公司)的BARCO单路编码器D9020，对模拟视频节目按MPEG-2标准进行数字化编码，产生标准的ASI信号。适配器选用DTX8250型DS3/ASI收端适配器，经SDH骨干传输网络来的45Mb/s的DS3信号通过该适配器后输出标准ASI信号。1)信源部分

信源部分主要由数字卫星接收机、MPE

2)复用系统

复用系统由复用器和切换矩阵组成。复用器选用SA公司的PEGA-SUSXT系列，该系列设备可对多达12路的单节目传输流(SPTS)或多节目传输流(MPTS)进行再复用，形成MPTS输出；可对输入码流进行PID过滤/再映射，自带PSI/SI(节目专用信息/业务信息)的动态再生、编排功能。若切换矩阵采用挪威networkVikinX，则当信号路数或信号输入/输出的端口位置有所调整时，都可以通过矩阵进行切换，而不必改线，避免了人为的不可靠因素，而且当故障发生时，可以通过输入/输出信号的切换来判断故障区间。2)复用系统

复用系统由复用器和切换矩阵组成。复用

3)电子节目指南(EPG)

电子节目指南就是机顶盒的主机界面以及各业务功能的导航菜单。通过EPG，用户能方便快捷地接收与选择数字电视节目，可以使用户了解到节目的相关信息(包括节目名称、播放时间、内容介绍等)。它是与用户机顶盒进行交互的主要途径。其实，对PSI/SI的简单编排在复用器上也可以完成，但考虑到EPG在整个数字电视中的重要性及对中间件、Loader(下载升级子系统)的需要，不少省台并没有使用该功能，而是借用上海台数字高清订制更专业的EPG系统，能实现广播数据、股票数据、天气预报的播发及小游戏等附属功能。3)电子节目指南(EPG)

电子节目指南就是机顶盒

4)条件接收系统(CAS)

条件接收系统就是可以根据不同情况对数字电视业务按时间、频道和节目进行管理控制及规定一些节目只有经过授权的用户才能收看的系统，使中心系统能够控制用户对服务的接收，并实现用户的分级分类管理，从而达到服务收费等目的。条件接收系统一般采用加扰控制字(CW)加密传输的方式，接收端利用智能卡进行解密。

为了防止选择的CAS出现问题，减轻对单一CAS系统提供商的“依赖”，防止CAS提供商垄断，引入竞争，便于节目供应商销售，同密技术无疑是解决问题的办法。省级台前端系统可采用中视联的ChinaCrypt和MOTOROLA公司的DAC6000条件接收系统进行同密，同密在MOTOROLA公司的SMARTSTREAM加扰器SEM上完成。4)条件接收系统(CAS)

条件接收系统就是可以根

5)用户管理系统(SMS)

用户管理系统实际上是一个运营管理的软件平台。它通常通过营业厅柜台、Internet、自助终端等手段获取、处理、维护和管理信息，并经由与CAS的接口，向CAS发送用户授权管理信息(EMM)的基本数据，CAS据此实现对用户收看数字电视节目的控制。

不少省级台的用户管理系统由北大青鸟有限公司设计研发，采用3层架构。目前，该系统可以提供10万用户的处理能力，采用SQLServer数据库系统，不少省级台考虑到将来的业务扩展需要平滑地升级到大用户量的系统，可以通过提高硬件处理能力，换成Oracle数据库的方式来实现。5)用户管理系统(SMS)

用户管理系统实际上是一

6)传输系统

传输系统包括接口转换器和QAM调制器。接口转换器可以采用Harmonic的BNG6402，该转换器是一种用在SDH/DS3网络上传输MPEG视频并具有复用功能的DS3接口适配器。主要作用是将标准ASI信号适配成DS3信号，该设备有两路ASI输入，两路DS3输出，还有SDH设备环出其他接口。QAM调制器采用Harmonic公司的BNG6104型，输入为接口转换器BNG6402环出的ASI信号，经过QAM调制，输出为RF射频信号，经过混合器分配到本地HFC网络。混合器型号选用SA公司的CN-2086Combiner，16路信号合一，频率范围为46～1000MHz。6)传输系统

传输系统包括接口转换器和QAM调制器

7)监控系统

监控系统包括码流监控和射频监控两部分。码流监控部分就是对复用器的输出码流进行监控。信号经过复用器再复用后，每台复用器有两路ASI输出，一路ASI进SEM加扰，另外一路接入监控切换矩阵进行信号监控。SA公司的Stellar解码器、监视器配合切换矩阵对每一路节目码流进行实时监控，系统配有码流分析仪，以便能即时分析、解决故障。射频监控直接监控混合器输出的RF信号，最直接地掌握节目信号的质量。7)监控系统

监控系统包括码流监控和射频监控两部分

8)网络管理系统

网络管理系统可采用SA公司的CopernicusROSA，SA公司的设备基本上都有在ROSA网络服务器上运行的驱动，而且，只要第三方的设备支持TCP/IP的SN-MP网络管理协议，ROSA也可以对之进行网络管理，这对以后的系统扩展极其有利。

ROSA管理系统可对编码器、复用器、切换矩阵、调制器、卫星接收机进行监测、参数配制和管理、监视告警、产生值班日志。8)网络管理系统

网络管理系统可采用SA公司的Co前端的信号源主要是国家干线SDH网络上的节目信号、经MPEG-2编码器数字化的本地自办节目以及通过数字卫星接收机接收的国内外数字卫星信号，这些节目信号(SPTS或MPTS)通过适配、编码以及格式转换等过程形成标准的ASI信号输出，经切换矩阵接入复用器。

国家干线下传的节目和从卫星接收的节目中一般都带有原网络的PSI/SI，即便是经过编码器产生的码流中也是带有PSI信息的，而一般需要按照自己的节目规划、频点划分情况编辑EPG的PSI/SI，所以首先要滤掉节目中已有的PSI/SI，利用复用器的PID过滤/再映射功能来完成，然后再借助EPG系统的SI编辑器生成SI/SI表单，并将PSI/SI表单封装成TS流，经ASI码流分配器以ASI接口输出，送到各个复用器上，与其他节目流复合成MPTS。前端的信号源主要是国家干线SDH网络上的节目信号、经MP从各个复用器出来的ASI接口信号有两路：一路接入临控矩阵用作码流监控；另一路则送到SEM，由经过同密技术的两家CA控制加扰。控制字(CW)是由SEM产生的，SEM通过两个10/100Base-T以太网接口和两家CA进行通信，不同的CA独立对CW和用户授权指令进行处理，产生自己的授权控制信息(ECM)和授权管理信息(EMM)。平台上有几个CA，就会产生几组EMM和ECM，各自遵循自己的规范而互补相干地复合在一个传输流中，再各自把自己产生的EMM和ECM通过IP网络送到SEM中的加扰复用器，生成相应的控制表单，再统一发出去。从各个复用器出来的ASI接口信号有两路：一路接入临控矩阵接下来的过程就比较简单了，SEM加扰后产生标准ASI输出，进入哈雷公司的通用机架，适配成45MbDS3信号，通过SDHDS3将广播节目源分配到各地区分前端，也可在地区分前端实现回传应用，即将本地节目通过DS3传回中心前端，再通过中心前端分配到其他分前端。哈雷公司的适配器有一个ASI环出接口，环出后的TS流经QAM配制器配制并混合后进入本地HFC网络。在用户端，只要机顶盒集成了任何一家的CA加密模块，就可以解扰出电视节目。接下来的过程就比较简单了，SEM加扰后产生标准ASI输出

2.有线数字电视地市级分前端情况

各分前端通过主干网接收总前端分配的DS3信号，分别负责各区域的信号发送。分前端主要是转发总前端下来的节目信号，一般只需要QAM调制器、网络适配器等自有设备就可以让节目通过分前端的HFC网络传输到用户。

以这种方式组建的分前端的特点如下：

(1)经加扰的节目流经过SDH网络传输到分前端，不需要重新解扰，直接进行部分或全部QAM调制，通过分前端的HFC网络传输到用户。2.有线数字电视地市级分前端情况

各分前端通过主干

(2) TS流中的PSI/SI及EMM、ECM等加扰控制信息直接透明传输，而适合本地网络的NIT表的编辑。例如，可通过华为公司的DTX8211QAM调制器的SI信息编辑替换功能实现。

(3)分前端采用Web方式，直接通过Internet连接总前端SMS，通过权限设置只能新增、删除、修改本地市数字电视用户资料。

(4)各分前端只要购买带NIT(网络信息表)编辑功能的QAM配制器，即可实现数字电视转播业务，不需要购买昂贵的子系统设备，可节省大量的资金。(2) TS流中的PSI/SI及EMM、ECM等加扰控当然，有的地市为了提高分前端的自主性、保密性和灵活性，另外配制了EPG、SMS、CA和网管系统或其他业务系统。这种方式的特点是：

(1)分前端可以把总前端传输下来的部分或全部数据流用带有NIT编辑功能的QAM调制器调制，通过分前端的HFC网络传输到用户。

(2)分前端也可以再增加自办节目，也可进行加扰，同样可以利用分前端的SMS来管理，但分前端安装的CAS必须和总前端CAS系统相同。当然，有的地市为了提高分前端的自主性、保密性和灵活性，另

(3)如果分前端增加了自办的节目，则可以通过RPG对新增的节目提供节目指南。

(4)不使用总前端的SMS，直接在本地SMS上进行开户、收费、授权、出账等营业操作。

当然，这种方案增加了工作量和成本，但灵活性、自主性要强于上一种，各地市可以根据自己的实际情况选择任一种方案。

对前端系统来说，系统的规模扩展主要是节目容量的递增，以及增值业务种类的增加。首期配制的系统设备应能够满足网络规模升级的需要，以后在进行系统容量扩展时，增加相应的卫星接收、编码、复用和加扰设备即可，新业务模块的增加也可很方便地与首期配置的系统相融合。(3)如果分前端增加了自办的节目，则可以通过RPG对新

3.地市级分前端有线数字电视系统接口

数字电视是一个开放性的系统，各子系统之间需要丰富的接口与其他系统连接，实现业务数据的交换和共享。例如：SMS与CA系统、EPG系统以及DVB平台内部其他系统间的正确连接、协调工作，才能使整个前端稳定运行。3.地市级分前端有线数字电视系统接口

数字电视是一有的台曾介绍，在SMS与MOTOROLA公司SEM加扰器的物理连接上出现问题：SEM是RS232串口，而SMS的接口设计是建立在TCP/IP基础上的，这就出现了接口的不匹配。最后添加了一个PORTSEVER(终端服务器)，它允许将多个高速串口简易、有效地连接到TCP/IP以太网，问题才得到解决。另外，与其他单位、企业间建立良好的合作关系也显得尤为重要，要做好与银行、电信运营商、节目提供商之间的接口。电视台只有协调好各单位、企业之间的关系，明确各自的投入与回报，才能使各自的优势在市场上得到充分的发挥，共同盈利。有的台曾介绍，在SMS与MOTOROLA公司SEM加扰器在数字电视平台建设中，还会遇到一些问题。例如，同密模式下在对机顶盒中文界面进行测试时，机顶盒可以看到节目，却看不到中文节目名称和中文菜单。通过对该现象进行分析，以及用码流分析仪检测后，得出以下结论：PSI/SI表格已由EPG子系统发出。SEM加扰器在DAC6000的控制下进行加扰时，先要提取PSI信息(PAT/PMT等)，然后重新登记，用其自己规划生成的PSI表格置换掉先前规划好的PSI表格。SEM重新生成PSI信息后，由于serviceID的变化，将不可能关联到SDT、EIT和BAT表格里的内容，也就是说，机顶盒将不能接收到电子节目指南。这时只能首先在RPG子系统上做好SI信息中表格的规划，然后根据EPG上规划好的SI信息中的SDT、EIT、BAT等表格中的参数来配制PAT/PMT中的PID值，才能正确地收到电子节目指南。在数字电视平台建设中，还会遇到一些问题。例如，同密模式下4.6.2大连市有线数字电视前端图4-13大连市数字电视前端组成框图4.6.2大连市有线数字电视前端图4-13大连市数

1.大连市前端播控传输系统

前端播控传输系统主要包括信号的接收、编码、复用、QAM调制，系统全部采用汤姆逊设备，做到了“统一网管、自动检测和热备份”。在信号检测方面，把多画面显示、自动检测、码流分析、报警系统紧密结合，通过多画面监看系统，实时临视系统传输的120套节目，直观而有效，并可通过网管系统直接控制。1.大连市前端播控传输系统

前端播控传输系统主要包

2.大连市前端接收(CA)系统

为了保护运营商收益、实现个性化服务，前端采用了目前世界上用户量最大的NAGRA条件接收系统，以及国内的永新同方CA，分别用在付费业务与整体转换业务上。这两个CA均可管理几十个以上的模拟频道和几百个以上的产品，均支持PPV、IPPV、OPPV、NVOD、VOD、短消息发送等业务。2.大连市前端接收(CA)系统

为了保护运营商收益

3.大连市数字电视用户管理系统

该系统由上海南广根据运营商的要求订制开发，主要完成用户开户、销户、认证、授权、对账、查询、用户资料管理、用户费用管理、用户电波统计等功能。用户数据采用C/S和B/S相结合的结构方式，并与呼叫中心以及银行进行业务集成。3.大连市数字电视用户管理系统

该系统由上海南广根

4.大连市前端应用系统

前端应用系统包括数据广播系统、电子节目指南(EPG)系统和NVOD轮播系统。

数据广播系统采用数据循环(DC)方式。EPG使用基于标准的DVB-SI方式，发送当前和下一个电子节目指南，提供所有频道一周的电子节目指南。视频服务器输出4个NVOD服务，分别定义为中央新闻、辽宁新闻、大连新闻、电影电波，占用4个频点，每个服务规划4个8MB带宽的偏移。4个NVOD开始时间按节目播放时间长短重复，一般都设置为15min间隙。4.大连市前端应用系统

前端应用系统包括数据广播4.6.3福建漳州市有线数字电视前端

福建省漳州市广播电视的DVB-C有线电视前端设备包括数字卫星接收机、MPEG-2信源编码器、复用器、码流处理器、码流分配器、加扰器、QAM调制器、交换机、切换器、服务器和混合器等，如图4-14中的主要设备有MPEG-2编码器、系统复用器、独立加扰器和64QAM调制器。4.6.3福建漳州市有线数字电视前端

福建省漳州市广图4-14漳州广电DVB-C有线电视前端示意图图4-14漳州广电DVB-C有线电视前端示意图目前，前端的信号源主要有4个方面：

(1)卫星转发的中央及各省市卫星电视节目。

(2) SDH干线网传输的电视节目。

(3)本地电视节目。

(4)基于DVB-C有线数字电视的数据广播等信息类节目。目前，前端的信号源主要有4个方面：

(1)卫星转发一般而言，系统复用器、独立加扰器和64QAM调制器之间有一一对应的关系(1台系统复用器接1台独立加扰器后再接1台64QAM调制器)，而MPEG-2编码器与系统复用器之间则没有一一对应的关系，通常是多台MPEG-2编码器对接1台系统复用器(8MHz之内时分复用)。图中只画了典型的4种信号源流程，实际上远远不只是这几台MPEG-2编码器、系统复用器、独立加扰器和64QAM调制器(一般而言，DVB-C平台至少有十几个频点)，当然，在几十套卫星节目中如果是模拟电视信号源，就需要MPEG-2编码器，而数字电视则无需MPEG-2编码器。由于数字电视解调后输出的是标准的数字电视节目，因此，可以直接进入系统复用器。基于DVB-C的有线数字电视前端比传统意义上的模拟电视前端复杂，其最大的特点是引入了以太网交换机来进行各种管理和控制，其中还包括对数字前端设备的配置等。一般而言，系统复用器、独立加扰器和64QAM调制器之间有

1.数字卫星接收机的选型

目前生产数字卫星接收机的厂家众多，其中同洲电子是国内比较有实力的数字电视设备制造商，其生产的数字卫星电视接收机是目前市场上的主流机型，因此，本方案选用深圳同洲电子公司的数字卫星接收机(工程型)，型号是CDVB5110G。1.数字卫星接收机的选型

目前生产数字卫星接收机的

2. MPEG-2编码器的选型

对于有线数字电视(DVB-C)等节目分配系统，应该采用4∶2∶2，而对于节目交换及后期制作等应用才选用4∶2∶2。这是因为，4∶2∶2在压缩过程中留了更多的彩色信息，需要较高的比特率才能体现出其优势，一般需在8Mb/s以上，而对于节目分配不需要再编辑，因此4∶2∶2通常在6Mb/s左右已足够好，所以无论是DVB-S还是DVB-C的机顶盒，均只能解码4∶2∶2的ML@MP(主级@主型)。如果数字电视分配(广播)系统的前端用4∶2∶2编码器，则这些机顶盒是无法解码的。所以，在有线数字电视前端只能选用4∶2∶0的ML@MP编码器。而MPEG-2信源编码器对图像质量的影响无疑是最重要的，因为所有用户的接收都基于此图像质量。目前市场上有各种各样的MPEG-2编码器，如果经济条件允许，一般应选用进口知名品牌的产品。2. MPEG-2编码器的选型

对于有线数字电视(经比较，本方案中选择了哈雷公司的MV100信源编码。主要依据是，它可以在目前MPEG-2的基础上在线升级到MPEG-4。MPEG-4是基于音频和可视对象的编码，可用于STDV和HTDV的信源编码。当然MPEG-4除应用于传统的电视图像业务外，它还应用于交互电视(视频游戏)、多媒体通信、移动通信和视频流媒体等。MPEG-4标准涵盖领域之广大，早已超越了单纯视/音频编解码范畴，成为以对象内容为主体的多媒体展示架构。此外，从电视的发展趋势来看，高清晰度数字电视无疑是未来的发展方向，选择哈雷公司的MPEG-2编码器，充分体现了前瞻性的设计思想。MPEG-4是采用基于对象编码的第二代编码技术，压缩比较MPEG-2提高50%左右。尽管目前MPEG-4还不是图像压缩的主流标准，但MPEG-4取代MPEG-2只不过是时间问题。从这个角度看，当MPEG-4成为图像压缩的主流标准之时，现有的投资也不会浪费。经比较，本方案中选择了哈雷公司的MV100信源编码。主要依据

3.复用器的选型

基于DVB-C的有线数字前端中一个8MHz的物理频道内包含多套节目(4～8套)，可靠性是十分重要的。因此，一个再复用器输出最好只带一个64QAM调制器，这样一旦在复用器或64QAM调制器出现故障时，也不至于影响太多的频道，同时自动备份也较容易实现。经比较，本方案中选用SA公司的D9600系列的复用器，因为其输入可以是来自任何设备(如卫星接收机、编码器、适配器、视频服务器等)的传输流(ASI/TS)，既可以是单节目传输流SPTS，也可以是多节目传输流MPTS，而输出则是经处理后再产生的新的传输流ASI/TS。换句话说，它可与任何符合MPEG-2及DVB-C标准的设备兼容，而无需固定捆绑(有些MPEG-2编码器需与再复用器固定捆绑使用)。3.复用器的选型

基于DVB-C的有线数字前端中一具体型号为D9608(此外还有D9604、D9612、D9616和D9624)，它可插入两块四输入卡，即8个ASI输入端口，意味着可将8台MPEG-2编码器送来的传输流复用成一个多节目传输流，即复用的频道数为8个。若复用的信源都是固定码率的，则经加扰后送入64QAM调制器中就不会发生码流溢出的现象。这是因为有线电视HFC分配网中使用的调制器一般都是64QAM，它意味着每个频道最高可用的码率为38.1Mb/s(国标，实际上只能用到36Mb/s以下，还要为数据留下一部分码率)，如果输入64QAM调制器的码率超过38.1Mb/s，则会发生码流溢出，电视屏幕上会出现“马赛克”。为此，SA公司推出了解决该问题的码率处理器(TRANSIS)，它是一个独立的传输流处理器，放在复用器后面，它将输入的高码率可变的MPEG-2TS流经处理后输出低的固