数字电视基础

陕西省有线数字电视

技术交流数字电视与DVBDVB（DigitalVideoBroadcasting，数字视频广播）标准是由数字视频委员会（DAVIC）制定的数字电视标准，该组织是一个跨国界、跨行业的国际组织，其成员已有200多个，遍及世界30多个国家。目前，基于DVB标准的各种数字视频广播系统已开始在欧洲、美洲、亚洲和澳大利亚等地运营。DVB-C是为数字有线电视广播专门制定的标准，也是我国将要实行的数字有线电视行业标准。数字电视相关概念DVB业务：它是一种基于信源编码为MPEG-2的数字广播技术，这种技术有三种标准：1、DVB-S/S2，它多用在卫星转发器上，带宽为26MHZ—72MHZ；2、DVB-T，它是针对地面广播的；3、DVB-C它主要用在有线电视上。DVB-C数字视频广播系统的信号通常采用QAM（正交幅相调制）方式进行传送。DVB-H，主要应用于手机和便携式移动多媒体接收终端视、音频信号抽样、量化MPEG-2编码RS编码、卷积交织QAM调制RF信号目前，国内的“有线数字电视”基本上采用的是DVB－C的技术体制。DVB－C信号产生的理论流程数字电视技术平台的构成有线数字电视广播传输系统采用宽带HFC（光纤与同轴电缆混合）接入网。有线电视系统由三部分组成：前端部分HFC传输部分用户终端设备前端部分前端设备EPG(电子节目指南)SMS(用户管理系统)/BOSS(运营支撑系统)CA(条件接收)NVOD(准视频点播)数据广播中间件前端设备前端设备主要工作流程CA系统CA(条件接收系统):就是电视节目在传输过程中，规定一些节目只有特殊的用户可以接收，或者说只有经过授权的用户才能观看该电视节目。NVOD系统VOD:也就是视频点播，是一种按照需要的视频流播放。主要存在于双向网络中实现，可以满足用户的个性化服务要求。NVOD(NearVideo-On-Demand)：是一种利用单向网络实现的近似的视频点播服务，由于无法即点即播，大约存在十分钟左右的时延，所以称之为准视频点播。VOD就是是实时时视频频点播播业务务，当当用户户想观观看某某个节节目时时，通通过回回传网网络定定购该该节目目，专专门为为用户户开设设一个个传输输通道道，用用户就就可以以马上上收看看该节节目。。NVOD是是准视视频点点播业业务，，因为为HFC网网络资资源有有限，，而VOD的资资源占占用量量相对对较大大，因因此目目前普普遍使使用的的是NVOD准准视频频点播播。NVOD把把节目目的播播出时时间点点固定定，多多个不不同时时间点点开始始的节节目并并行播播放，，让用用户可可以选选择离离自己己最近近的时时间点点观看看，从从而达达到类类似VOD的效效果。。数据广广播系系统数字视视频与与数据据无本本质的的区别别，都都是一一种特特殊的的数据据。数数字技技术的的应用用使计计算机机数据据可以以利用用数字字电视视信道道传播播，这这就是是数据据广播播技术术。HFC网络络与用用户终终端HFC接入入网：：即光光纤同同轴混混合网网，数数字电电视的的传输输主要要通过过HFC网网络进进行传传输。。用户终终端：：主要要指机机顶盒盒，我我们现现在只只能通通过机机顶盒盒来接接收数数字电电视信信号和和享受受相关关的服服务。。机顶盒盒传统的的说法法：““置于于电视视机顶顶上的的盒子子。””它利用用有线线电视视网络络作为为传输输平台台，利利用电电视机机作为为用户户终端端，提提高电电视机机的某某种性性能或或者增增加某某些功功能。。我们这这里特特指数数字电电视所所使用用的机机顶盒盒。有线数字电电视机顶盒盒结构框图图机顶盒的功功能基本功能是是接收数字字电视广播播节目，同同时具有所所有的广播播和交互式式多媒体应应用功能电子节目指指南（EPG）高速数据广广播软件在线升升级因特网的接接入和电子子邮件有条件接收收数字机顶盒盒的分类数字电视机机机顶盒网络电视机机顶盒多媒体机顶顶盒数字电视机机顶盒的分分类基本型：用用于单向网网络，主要要业务有数数字电视，，节目指南南，信息广广播，用户户控制。增强型：用用于准双向向网络，主主要业务有有NVOD，远程教教育，电视视购物。高级型：用用于双向网网络，主要要要求有大大容量的硬硬盘可供节节目的存储储，能够完完成所有的的交互式网网络功能。。定义了分组组传输的协协议定义了编码码器和解码码器同步的的方法定义了数据据流复用和和解复用的的方法为条件接收收提供了加加扰的可能能性MPEG-2的系统层MPEG-2的系统层缩略语：TS 传输流流TransportStreamPCR 节目目参考时钟ProgramRefrenceClockPSI 节目目专用信息ProgramSpecialInfomationSI 业务信信息ServiceInfomationPID 包标标志PacketIDES 基本流流ElementaryStreamPES打打包包基本流PacketElementaryStreamVPESVideoPacketElementaryStreamAPESAudioPacketElementaryStreamPAT 节目目关联表说说明码流中节节目数及其PMTPIDPMT 节目目映像表说说明节目基本本流及其PIDSDT 服务务描述表存存放节目名称称和节目提供供者CAT 条件件访问表加加密流的控制制信息NIT 网络络信息表MPEG-2的系统层定定义了两种码码流结构：PS(ProgramStream)节节目数据流针对错误少的的环境，例如如交互式多媒媒体分组长度可变变一般比较长长TS(TransportStream)传输流针对易发生错错误的环境将将多个独立时时间基点的多多道节目合成成单独的数据据流，属于同同一套节目的的各个PES分组具有相相同的时间基基点,长度188个字节节。MPEG-2的系统层DVB组织及及DVB标准准核心内容：1、信源编码码采用MPEG－2视音频压缩方方式；2、数据复用用采用MPEG－2传输（TS）复用方式；；3、采用公共共的系统服务务信息（SI）描述广播节节目；4、信道的第第一级信道编编码采用RS前向纠错码；；5、调制及其其它附属的信信道编码方式式由不同的传传媒来确定；；6、使用通用用的加扰算法法及CA接口DVB网络组组织结构DVB网络的树状结结构，层次从从高到低分别别为Network网络>TransportStream传输流流>Service服务（节节目）>Component组件件。SBNTransportStream1TransportStream2TransportStream3CCTV-1CCTV-2CCTV-n…SXTV-1SXTV-2数据广播…视频音频PCR私有数据ServiceComponentTSNetworkDVB网络组组织结构Network网络:每个区域性的的TS流集合都可以以称作一个网网络，如陕西西省网，DVB系统中每个正正式的网络都都有一个全球球唯一的标识识。在NIT表中的Network_id字段描述。（（陕西省网的的Network_id为0x9999）SBNTransportStream1TransportStream2TransportStream3CCTV-1CCTV-2CCTV-n…SXTV-1SXTV-2数据广播…视频音频PCR私有数据ServiceComponentTSNetworkTransportStream传输流:就是数字比特特流，承载服服务的通道，，传输到用户户时一个流即即对应一个频频点。一个网网络中可以有有多个流，一一个流中可以以有多个数字字电视服务。。Service服务:业务的载体，，是面向用户户的最小单位位，类似模拟拟电视中“频频道”的概念念，但范围要要更广。比如如中央一台就就是一个数字字电视服务。。服务有很多多类型：数字字电视，数字字广播，Loader服务，数据广播服务务等。Component组件:最底层的基本本流,如一路路视频、音频频、或一路数数据广播问题：如何在一个传传输流中传输输多个Service？接收方如何何正确识别同同一流中不同同Service的Component？TS流的基本本概念传输流TransportStream(通常称为为一路码流)，是最基本的的传输实现，，数据最终以以码流的方式式输出。码流流部分其实就就是DVB协议的的最底层，类类似于TCP/IP协协议的数据链链路层，这一一层关心的是是数据打包，，数据帧结构构和传输，而而不关心负载载是什么。码流在传输过过程中还有能能量分散，卷卷积交织，FEC等信道道编码过程。。码流中最基本本的单位是188字节的的包(Packet，又又称为分组),前4BYTE是包头头，后184为负载PS:有的包包大小为204字节，那那是因为在原原来的188字节后加了了16字节的的前向纠错(R-S编码码)，需要进进行转换处理理时可以直接接裁剪掉。188BYTE188BYTE188BYTE188BYTE188BYTE188BYTEHeader4BYTEPayload184BYTE码流中包的传传输包是信息的最最小单位，包包的类型由包包中的负载决决定。该包有有可能是视频频，辅助信息息，或者是填填充的空包。。码流的速率称称为码率，单单位是bit/s,因此可以计计算出一个100M的码码流文件在码码流发生器上上以38M码码率发送时，，持续时间是是：100M(BYTE)××8/38M=21.05秒码流传输采用用时分复用方方法，也就是是说在一个时时间点内只有有一种类型的的数据包正在在传送。视频包音频包……空包SI包……视频包空包SI包T码流中数据包包的传送时间轴码流中包的传传输PAT分组APES分组原始流VPES分组原始流音频基本流视频基本流ESES音频帧视频帧PESTP分组PMT分组CAT分组视频预处理音频A/D音频编码视频编码系统复用接口模拟音频模拟音频数字音频模拟视频模拟视频数字视频VPESAPESMPEG-2TS时钟ASISPIPSI/SI码流中包的传传输视频包音频包……空包SI包……视频包空包SI包节目1视节目2音节目3视节目1音PATPMT包头（PID）TS流的包结结构TS流TS流是一串串连续的数据据流，包含不不同节目的视视频数据、音音频数据、图图文数据还有有相关的PSI/SI数数据等。接收端如何从从TS码流中中分离出这些些不同的基本本流采用用分分组组传传播播方方式式（（分分组组大大小小一一般般固固定定为为188或或204字字节节））TS流的的包结构构因为实际际的传输输过程中中总会产产生误码码，因此此在TS包的188字字节后增增加16字节的的前向纠纠错码（（RS编编码），，这样就就形成了了204字节的的TS包包188字字节4字节TS包头为了区分分不同的的TS包包，从188字字节的包包中划分分出4个个字节作作为包头头，用于于描述相相应TS包所负负载的内内容及其其它一些些属性。。16字节RS编码因此一个个TS包包（不论论是188字节节还是204字字节），，其真正正用于传传输数据据的有效效部分实实际只有有184字节。。而实际际应用中中我们还还须再将将这184字节节再细分分为两部部分：适适应字段段／有效效负载适应字段段有效负载载PSI信信息，SI信信息SIServiceInformation服务信息息：因为MPEG-2主要用于于传输节节目，对对于数字字电视的的服务性性应用来来说还不不够完善善，因此此DVB对对MPEG-2协议进进行了扩扩展，增增加了一一些描述述性的表表，包括括:SDT,BAT,EIT,TDT,TOT,RST,ST,TSDT,DIT,SIT，并并且增加加了一个个子表的的类型为为Other，，表示其其他传输输流中的的信息，，可以作作为Other使用的的有SDT,NIT,EITPSIProgramSpecificInformation节目特殊殊信息：：是MPEG-2协议中定定义的用用来描述述节目结结构的信信息，包包括PAT,PMT,CAT,NIT四个个表。PAT和和PMT表用来来指出码码流中视视音频的的路径，，CAT用来指指定码流流的加扰扰EMM信息和和其他相相关CA信息，，NIT表用来来描绘本本TS流流的通道道信息。。PSI信息(节目路路径)SI信息(服务附附加描述述)PSI(ProgramSpecificInformation)节目特殊殊信息：：PAT(ProgramAssociationTable)节目关联联表PMT(ProgramMapTable)节目映射射表CAT(ConditionalAccessTable)条件接受受表NIT(NetworkInformationTable)网络信息息表SI(ServiceInformation)服务信息息：SDT(ServiceDescriptorTable)服务描述述表BAT(BouquetAssociationTable)业务群群映射射表EIT(EventInformationTable)事件信信息表表TDT(TimeandDataTable)时间日日期表表TOT(TimeOffsetTable)时间日日期表表PSI信息息，SI信息息PSI/SI信信息PAT是ProgramAssociationTable的简简称,即””节目目关联联表””.PAT表表主要要包含含频道道号码码和每每一个个频道道对应应的PMT的PID号码码。(1)TS流流ＩＤＤ---transport_stream_id，，该ＩＩＤ标标志唯唯一的的流ＩＩＤ(2)节节目频频道号号--program_number，，该号号码标标志ＴＴＳ流流中的的一个个频道道，该该频道道可以以包含含很多多的节节目(即可可以包包含多多个VideoPID和AudioPID)PMT是ProgramMapTable的简称,即”节目目影射表””.PMT的PID

是服服务器自由由定义的(但不会和和系统保留留的PID冲突).这个PID是在PAT表中中描述的。。(1)当当前频道中中包含的所所有Video数据据的PID(2)当当前频道中中包含的所所有Audio数据据的PID(3)和和当前频道道关联在一一起的其他他数据的PID(如如数字广播播,数据通通讯等使用用的PID)CAT是ConditionalAccess

Table的的简称,即即”条件访访问表”,PID是是0x01.CAT携带的是是服务器的的私有信息息(CA系系统就需要要使用该表表格实现节节目的解密密).SDT是ServiceDescriptionTable的简称,即”服务务器描述表表”,PID是0x11.SDT携带带的是电视视台名称和和电视节目目名称.DVB接收收系统接收收SDT表表中的节目目信息,实实现比较友友好的界面面显示和操操作.NIT可以以提供当前前流的节目目信息,也也可以提供供和当前流流有关联的的流的节目目信息.NIT提供如网网络名称,传输参数数(如频率率,调制方方式等).BAT提供供了业务群群相关的信信息，给出出了业务群群的名称以以及每个业业务群中的的业务列表表。EIT提提供的是是流节目目信息的的改变,比如一一个节目目已经开开始,或或者已经经结束的的信息等等.根据据EIT及其它它表所提提供的信信息，可可以出五五花八门门的电子子节目指指南。时间和日日期表（（TDT）：它它给出了了与当前前的时间间和日期期相关的的信息。。时间偏移表（（TOT）：：它给出了与与当前时间、、日期和本地地时间偏移相相关的信息。。复用(编码、、加扰)器数字电视前端端系统中最主主要的核心设设备设备功能：数字电视节目目、信息、数数据的打包、、复用与再复复用。生成多多个节目的复复合流；生成PSI表格；PSI/SI信息的重映射射；节目流、信息息流的过滤。。PCR原理问题：同一节目的视视音频存在一一种同步关系系，如嘴唇的的动作与声音音存在同步的的关系，这种种关系我们称称为唇音同步步。复用器TSA-PESV-PESPCR原理问题：同一节目的视视音频存在一一种同步关系系，如嘴唇的的动作与声音音存在同步的的关系，这种种关系我们称称为唇音同步步。为解决唇音同同步问题，我我们在编码时时在音视频基基本流中打入入了DTS(解码时钟戳戳)和PTS(展现时钟钟戳)，同时时在节目中引引入一个PCR_PID专门用于传传输系统时钟钟。视频预处理音频A/D音频编码视频编码系统复用模拟音频模拟音频数字音频模拟视频模拟视频数字视频VPESAPESMPEG-2TS系统时钟PCRQAM调制器器正交幅度调制制（QAM）用在通信中中称为正交幅幅度键控调制制。幅度和相相位都进行调调制数字电视采用用QAM调制，至少要要支持64QAM调制。经64QAM调制，在一个个模拟频道上上，码率为8MHz/1.15（1.15为滚降因子）），调制效率率6bit/Hz,可调制出速率率6.9*6=41.4Mbps,除去开销，信信道净速率为为38.8Mbps。64QAM和256QAM可以在相相同的模拟8M带宽中传传送更多的信信息传送6-10个模拟频道道的节目设备功能：主要目的是提提高信息传送送或传输的可可靠性QAM调制制将数字的BIT信息转转换成可以在在铜缆中传送送的RF信信号主要参数：RF频率：88-858MHz;输出电平：45-63dBmv;调制方式：16/32/64/128/256QAM调制制；符号率：6.875MBaud/s码率：有效码码率：38M/s（64QAM）相位抖动系统噪声相干干扰增益误差（幅幅度不平衡））正交误差增益压缩谢谢各位9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。01:07:4401:07:4401:071/6/20231:07:44AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。1月月-2301:07:4401:07Jan-2306-Jan-2312、故人江海海别，几度度隔山川。。。01:07:4401:07:4401:07Friday,January6,202313、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。1月-231月-2301:07:4401:07:44January6,202314、他乡生白白发，旧国国见青山。。。06一月月20231:07:44上上午01:07:441月-2315、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。一月231:07上上午午1月-2301:07January6,202316、行动出成成果，工作作出财富。。。2023/1/61:07:4401:07:4406January202317、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。1:07:44上午1:07上上午01:07:441月-239、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努努力力却却什什么么改改变变也也没没有有。。。。01:07:4401:07:4401:071/6/20231:07:44AM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。1月-2301:07:4401:07Jan-2306-Jan-2312、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。01:07:4401:07:4401:07Friday,January6,202313、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。1月月-231月月-2301:07:4401:07:44January6,202314、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。06一一月20231:07:44上午