数字电视标准及系统简介

数字电视标准及系统简介CheertekIncmarch,2004现行的三种数字电视标准

欧洲DVB标准(DigitalVideoBroadcasting)数字视频广播美国ATSC标准(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)

先进电视系统委员会日本ISDB标准（IntegratedServicesDigitalBroadcasting)

综合业务数字广播现行的三种数字电视标准比较ＤＶＢ项目的主要目标

ＤＶＢ项目的主要目标是找到一种对所有传输媒体都适用的数字电视技术和系统。对它的要求是：１、能灵活传送ＭＰＥＧ－２视频、音频和其他数据信号。２、使用统一的ＭＰＥＧ－２传送比特流复用。３、使用统一的服务信息系统提供广播节目的细节等信息。４、使用统一的一级里德－所罗门前向纠错系统。５、使用统一的加扰系统，但可有不同的加密方式。６、选择适用于不同传输媒体的调制方式和信道编码方法以及任何必须的附加纠错方法。７、鼓励欧洲以外的地区使用ＤＶＢ标准，推动建立世界范围的数字视频广播标准。８、支持数字系统中的图文电视系统。DVB主要标准简介1DVB广播传输系统DVB－S(ETS300421):数字卫星广播系统标准DVB－C(ETS300429):数字有线广播系统标准DVB－T(ETS300744):数字地面广播系统标准DVB-SMATV(ETS300473):数字SMATV（卫星共用天线电视）广播系统标准DVB-MS/C(ETS300748/9):高/低于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准

MMDS是采用调幅微波向多点传送，分配多频道电视节目的系统。用DVB-S/C接收机配上一个MMDS频率变换器就可接收DVB-MS/C信号。

ETSI(EuropeanTelecommunicationstandardInstitute)欧洲电信标准协会DVB主要标准简介2DVB基带附加信息系统DVB-SI(ETS300468):数字广播业务信息系统标准该标准用于IRD自行设置，并为用户提供广播业务指南。DVB—SI由一系列的表和描述符构成，它们给出了有关DVB业务或节目的所有参数。

DVB-TXT(ETS300472):数字图文广播系统标准该标准用于固定格式图文电视的传送。DVB-SUB(ETS300743):数字广播字幕系统标准该标准用于字幕及图标(台标等)的传送。DVB主要标准简介3

DVB交互业务系统DVB-NIP(ETS300802):DVB交互业务网络独立协议标准DVB-RCC(ETS300800):CATV系统DVB反传信道标准DVB-RCT(ETS300801):PSTN/ISDN的DVB反传信道标准

DVB主要标准简介4DVB条件接收及接口标准DVB-CI(EN50221):条件接收及其它应用的通用接口标准

条件接收可确定哪些数字接收机能够接收特定的广播电视节目。

DVB-PDH(ETS300813):PDH（准同步数字系列）网络DVB接口标准DVB-SDH(ETS300814):SDH（同步数字系列）网络DVB接口标准DVB-ATM(ETS300815):ATM网络DVB接口标准DVB-PI(EN50083—9):CATV/SMATV前端及类似的专业设备接口标准DVB-IPDI(EN50201):DVB-IRD接口标准

IRD:IntegratedReceiverDecoder,综合解码接收机数字电视系统Head-EndHost/STBMUXDeMUXMPEG-IIA/VEncodeMPEG-IIA/VDecodeInteractiveMiddlewareConditionalAccessVideoAudioEPGIPPV/NVODE-CommerceGameInteractiveMiddlewareConditionalAccessVideoAudioEPG

IPPV/NVOD

E-CommerceGameSecurityPaymentSecurityPaymentSatelliteCableTerrestrial数字电视系统由三个部分组成：数字电视前端系统、传输网络和用户终端系统。

数字电视系统框图1数字电电视系系统框图2数字电电视系系统框框图3数字电电视系系统信信源编码信源编编码(SourceCoding):信源编编码采采用MPEG-2码流。。首先先对音音频和和视频频进行行节目目复用用，然然后再再将多多个数数字电电视节节目流流进行行传输输复用用。视频或或音频频编码码器输输出的的基本本码流流ES(Elementarystreams),被打包(数据分分组)成打包包基本本码流流PES(PacketElementarystreams)，，然后在在PS复用器器中被被组合合成节节目码码流PS(ProgramStream)或在TS复用器器中被被组成成传输输码流流TS(TransportStream)，前者用用于相相对无无误差差的环环境，，后者者用于于有噪噪声媒媒质。。多路复复用:为了了提高高信道道利用用率，，使多个个信号号沿同同一信信道传传输而而互相相不干干扰称称多路路复用用。目目前采采用较较多的的是频频分多多路复复用和和时分分多路路复用用。频频分多多路复复用用用于模模拟通通信，，例如如载波波通信信。时时分多多路复复用用用于数数字通通信，，例如如PCM通信。。数字电电视系系统信信源处理信源处处理单单元适配接收来自其它网络、卫星和地面的DVB-MPEG2信号，送至复用器复用或送至节目库存储、编辑；将IP数据和其它用于数据广播和交互服务的服务数据转换成DVB方式，与其它信号一起传送到用户端；NVOD和VOD系统可直接连接至复用器，将用户点播的节目或信息送到用户端；对存储的数字节目可进行编辑、管理。传输码流流(TS)的数据结结构每个传输输流的前前4个字字节为字字头(Header)，字头后面面就是需需要传送送的有用用信息，，包括音音频，视视频或数数据信息息，通常常是184个个字节长长度，有有时在有有用信息息(UsefulData)中插入一一段适配配区域(AdaptationField)，用于补充充长度不不完整的的传输流流，放置置解码时时钟(PCR)。传输流的的字头是是识别传传输流的的关键，，其结构构见下图图3.4，由32个个比特组组成。传输流(TS)中包括多多个节目目源的不不同信号号，为了了区分这这些信号号，在系系统复用用器上需需要加入入服务信信息(SI)，，使接收端端可以识识别不同同的节目目。为了了便于理理解DVB传输系统统的服务务信息，，我们对对传输码码流的结结构进行行粗略的的介绍，，传输码码流的长长度定义义为188个个字节长长。传输码流流(TS)包头的数数据结构构包标识符符(PID)对应的服服务信息息(SI)在字头32比特特中，13位的的PID码特别重重要，它它是辨别别码流信信息性质质的关键键，是节节目信息息的"身身份证"，不同同的电视视节目和和服务信信息(SI)对应有不不同的PID码。对于于一台解解码接收收机而言言，为了了找到它它所要接接收的电电视节目目，它首首先通过过PID码找到服服务信息息(SI)所对应的的不同表表格(Table),DVB标准定义义了如下下服务信信息表格格：PAT:ProgramAllocationTable节目分配配表CAT:ConditionalAccessTable有条件接接收表PMT:ProgramMapTable节目分布布表NIT:NetworkInformationTable网络信息息表SDT:ServiceDescriptionTable服务描描述表表EIT:EventInformationTable事件信信息表表TDT：TimeandDateTable时间日日期表——通过这些服务信息表格，可以查到所要接收节目的PID码和对应的时钟PCR，节目就可以还原。数字电电视系系统信信道编码码信道编编码(channelCoding):信道编编码包包括：：前向向纠错错编码码/解解码、、调制制/解解调和和上/下变变额三三部分分。前向纠错处处理包括：：用伪随机机序列使数数据随机化化，使用里里德－索罗罗门编码RS(外码)、、进行数据据交织、以以及卷积交交织(内码码)编码技技术以提高高对误码的的抵抗能力力。数字电视系系统信道处理信道处理单单元信息处理单单元由节目目调度系统统、用户管管理系统、、多路复用用器、条件件接收系统统等组成。。节目调度系系统是一套套完整的系系统管理和和应用系统统平台；多路复用器器是系统的的核心，相相当于交通通枢纽中心心和货物处处理中心，，在节目调调度系统的的控制下，，负责将来来自各个地地方的内容容重新进行行分配、复复用，发送送到不同的的频道，完完成内容分分配调度；；条件接收系系统（CA）根据服务务方式和用用户需求，，通过网络络管理系统统的控制，，将加密信信号通过加加扰器和复复用器注入入到不同的的节目内容容中，使节采用或改变条件接收，提供特殊服务；适应当地频率规划的网络信息表；EPG产生和插入。数字电视系统传输处理传输处理单单元根据不同的的传输媒体体采用不同同的编码与与调制方式式。卫星传输采采用QPSK调制QuadraturePhaseShiftKeying(积分相移键键控)有线传输采采用QAM调制QuadratureAmplitudeModulation(积分幅度)开路传输采采用COFDM调制CodedOrthogonalFrequencyDivisionModulation(编码码正正交交频频分分多多路路复复用用)传输输网网络络数字字电电视视网网络络的的传传输输手手段段包包括括卫卫星星、、CABLE网、、地地面面发发射射、、MMDS和XDSL等，，回回传传通通道道可可选选用用HFC回传传通通道道、、PSTN和ISDN网络络。。数字字卫卫星星电视视发射射端端框框图图数字字卫卫星星电视视接接收收机机电路路框框图图用户户终终端端系系统统用户户终终端端系系统统就就是是通通常常所所说说的的机机顶顶盒盒（（STB），，一一个个完完整整的的数数字字机机顶顶盒盒是是由由硬硬件件平平台台和和软软件件系系统统组组成成的的，，分分为为四四层层，，从从底底向向上上依依次硬件、底层软件、中间件、应用软件，CA部分，如图所示。硬件件和和底底层层软软件件硬件件:硬件件层层提提供供机机顶顶盒盒硬硬件件平平台台，，主主要要由由数数字字电电视视广广播播接接收收前前端端、、MPEG解码码、、视视音音频频数字电视广播接收前端包括调谐器和解调器，该部分可从射频信号中解调出MPEG传输流；MPEG解码部分包括解复用、解扰引擎和MPEG解压缩，其输出为MPEG视音频基本流和数据净荷；视音频和图形处理部分完成视音频模拟编码和图形处理功能；CPU与存储器模块用于存储和运行软件系统，并对各模块进行控制；接口电路提供丰富的外部接口，包括通用串行接口USB、高速串行接口1394、以太网接口、RS232和视音频接口等。

底层软件:底层软件提供操作系统内核和各种硬件驱动程序，机顶盒操作系统不是非常庞大，但却要求可以在实时环境中工作，并可在较小的内存空间中运行，这种操作系统称为实时操作系统。目前流行的实时操作系统有WindRiverSystem公司的VxWorks、IntegratedSystemsIncorporated公司的pSOS、WindowsCE以及专为机顶盒开发的PowerTV等。这些操作系统各有所长，在机顶盒领域都有应用。其中，VxWorks、pSOS等都是通用实时操作系统，在其它嵌入式系统中也有广泛应用。中间间件件、、应应用用软软件件、、CA部分分中间间件件:中间间件件将将应应用用软软件件和和依依赖赖于于硬硬件件的的底底层层软软件件分分开开，，使使应应用用不不依依赖赖于于具具体体的的硬硬件件平平台台，，通通常常由由各各种种虚虚拟拟机机构构成成。。目前前应应用用于于机机顶顶盒盒的的商商用用中中间间件件产产品品有有Opentv的EN2、Liberate的TVNavigatorforDTV、Microsoft的MSTV、Canel+的Mediahighway等，，彼彼此此不不兼兼容容。。应用用软软件件:包括括本本机机存存储储的的应应用用和和可可下下载载的的应应用用。。CA部分分:机顶顶盒盒为为了了再再生生出出解解扰扰随随机机序序列列，，必必须须获获取取相相关关的的条条件件接接收收控控制制信信息息。。首先先，，机机顶顶盒盒根根据据PMT和CAT表中中的的CA-descriptor，获获得得EMM和ECM的PID值，然后从TS流中过滤出ECMs和EMMs，并通过SmartCardOutlineDigitalVideoBroadcastingSystemSetTopBoxSystemConditionalAccess(CA)Middleware(InteractiveService)What’sDifferenceDVB-SWeaksignalwithnoreflectionLargebandwidthQPSKwithStrongcodingDVB-CLownoisewithcontrollednoreflectionsSmallbandwidth16-256QAMwithWeakcodingDVB-TNoisysignalwithreflectionsStrongcodingSmallbandwidthCOFDMwithStrongcodingChannelEncoding&ModulationRandomizationOuterCoderOuterInterleaverInnerCoderInnerInterleaverModulatorRS(204,188)RS(204,188)RS(204,188)RandomizationOuterCoderOuterInterleaverInnerCoderInnerInterleaverDemodulatorTSTSRFRFQPSKQAMOFDM--ConvolutionConvolution&Puncture-Convolution&PunctureConvolutionConvolutionConvolutionSatelliteCableTerrestrialDSTSTBSystemBlockDigitalTunerQPSKDemod/FECHDDIFHDDCPUGraphicsControllersAudioDACDecryptCPCANTSC/PALEncoderVideoDACR/G/BY/U/V(HDTV)AudioSmartcardreaderSmartCardmodemDRAMFlashADCMPEG-IIDemuxDecode,A/VDecoderCVBSYCLNBDCTSTBSystemBlockDigitalTunerOOBQPSKTunerRFBasebandPreprocessingMainprocessingPostprocessingOutput/Input64/256QAMDemod/FECNTSCDecodeQPSKDemodVBIDataDecodeMPEG-2DemuxDecode,A/VdecoderVideoAudioDecryptCPCAMultimediaProcessor--Graphicprocessor--NTSCEncodeCPU--UserInterface--set-topfunctions--applicationsConditionAccess(POD)CompositevideoComponentS-videoStereoAudioAC-35.1RCAL/RRCAADCDRAMFlash1394CableHAViQPSKModDTTSTBSystemBlockDigitalTunerOFDM/VSBDemod/FECHDDIFHDDCPUGraphicsControllersAudioDACDecryptCPCANTSC/PALEncoderVideoDACR/G/BY/U/V(HDTV)AudioSmartcardreaderSmartCardmodemDRAMFlashADCMPEG-IIDemuxDecode,A/VDecoderCVBSYCRFDifferencewithDVDPlayerConditionalAccess(CA)Encryption,Subscription,PayPerView,……ElectronicProgramGuide(EPG)Sortingbytime,bychannel,bycategorySearchMiddlewareInteractiveServiceInternetAccessConditionalAccessDVB-CI(CommonInterface)CAMImplementationDVB-CICAMViaccess(FranceTelecom)Conax-CAS3(Telenor)CryptoWorks(PhilipsDigitalNetworks)Nagra(NagraVision)Irdeto(IrdetoAccess)AstonCrypt(AstonFrance)PODModulesNDSPhilipsNagraVisionIrdetoAccessEPG(ElectronicProgramGuide)EPG(ElectronicProgramGuide)InteractiveServiceEnhancedBroadcastingServiceNoreturnchannelisneededWeather,Traffic,StockInformation/StickerInteractiveBroadcastingServiceReturnchannelisestablishedCall-in,PollPPV,VODInternetServiceDynamicrequestfromuserandreal-timeresponsefromserviceproviderInternetGame,InstantMessaging,e-mail,CustomPortalsInteractiveServiceConvergence1998199920002001TVPCWWW

(limited

graphics)WWW

(enhanced

features)InteractiveMultimedia

HomeServicesVideoConferencingFullInternetAccess

(ftp,WWW,e-mail,..)InternetTelephonyAudioon

DemandBroadcastInteractiveTVwithincreasingprocessingPC

withDVB

Decodere-mailHome

ShoppingPPVEPGInternetTelephonyInteractivityWeatherInformationGolfSportTowardsaCommonOpenAPI...MHEG-5HAViJavaTVDVBMHP1999TheDVBMultimediaHomePlatform2000Over250companiessupportingMHP!MediahighwayOpenTVConvergenceMHPProfilesInternetAccess1DVB-JAPIs

forInternetaccessDVBMHPHTML:XHTML,ECMAscript,

DOM,CSS,...BroadcastTransport

Protocols:IPInteractiveBroadcast1DVB-Jextensions

forinteractivityInteractiveTransport

Protocols:IP"HTML"subset*)

Option*)optionalelementEB:localinteractivityIB:returnchannelEnhancedBroadcast1BroadcastTransport

Protocols:DVBOC"HTML"subset*)

Plug-inDVB-JAPIsJavaVM谢谢1月月-2301:07:5701:0701:071月月-231月月-2301:0701:0701:07:571月-231月-2301:07:572023/1/61:07:579、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。01:07:5801:07:5801:071/6/20231:07:58AM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。1月-2301:07:5801:07Jan-2306-Jan-2312、故人江海别别，几度隔山山川。。01:07:5801:07:5801:07Friday,January6,202313、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。1月-231月-2301:07:5801:07:58January6,202314、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。06一一月月20231:07:58上上午午01:07:581月月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月231:07上上午1月-2301:07January6,202316、行动出出成果，，工作出出财富。。。2023/1/61:07:5801:07:5806January202317、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。。1:07:58上午1:07上上午01:07:581月-239、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。1月月-231月月-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。。。。01:07:5801:07:5801:071/6/20231:07:58AM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。1月-2301:07:5801:07Jan-2306-Jan-2312、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。01:07:5801:07:5801:07Friday,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-2301:07:5801:07:58Janua