基于数字前端技术的宽带传输网络

基于数字前端技术的宽带传输网络

1dvb-c网络的复合化模拟根据广东省潮汕区从高到低的设计原则，完成了班级带宽网络的改造和重建。第一个采用了两种类型的f转换技术和65mhz的传输频率，并建立了一个双向的hfl网络，这些技术都达到了或优于国家行业标准的860mhz。此外，通过sdh结构体系，国家通信总局还连接了该网络，并与汕头行政区内的朝阳、澄海和所辖海岛县南部的华侨信息。目前在进行乡镇联网覆盖工程的同时,还在已有的36套数字电视节目的基础上,正加紧设计、论证建设DVB-C平台技术方案。高质量宽带传输网络的建成,无疑为实现有线电视数字化提供了良好的条件和坚实的基础,但本文仅就建设DVB-C平台的关键——数字前端系统设备予以阐述。2平台前端系统的一般结构为数字电视前端系统的一般结构,根据功能的不同可以将系统划分为以下几个相对独立的子系统。(1)络信号的分接、转换包括数字卫星的接收,模拟信号的编码,SDH网络信号的分接、转换。该系统的特点是将信号进行一定格式的转换,使之成为符合DVB-C标准的TS流信号,而对节目的内容不进行编辑和存储。(2)ts流的打包播出前端对素材和信息进行编辑和整理,采用DVB-DATA标准对信息进行封装,完成对播出TS流的打包;接收端机顶盒集成相应的中间件,通过中间件中的接收模块完成对数据信息的解析。采用中间件系统可以实现多种应用,如电子节目指南、付费收视、视频点播、Internet接入等,使电视台的利润增长点从靠收视费和广告费转向多种应用增值,故也称数字增值业务系统。(3)播出系统的功能包括节目素材上载与收录系统、节目存储与节目库管理系统、节目预编/审核系统、准视频点播系统和专业频道管理播出系统。该系统的特点是对多种格式节目进行上载,收录存储多种传输方式的节目,并转换成TS流文件,应支持手动和自动采集方式;对节目库中存储的文件进行分类编目,提供高效的文件检索功能;对延时播出的节目进行监审/编辑的功能;通过准视频点播系统和专业频道管理播出系统完成节目播出。(4)加扰的码流形成此部分将上述系统传来的信号,根据码率的对应关系进行优化整合并完成加扰,形成若干个频道的码流。根据使用设备的不同,系统的结构有所差别,有的复用器内置加扰模块,信号在复用器的内部可以完成加扰,有的复用器内部不具有加扰功能,需外接独立加扰设备。(5)接受系统的条件此系统主要完成对信号的加扰控制和加密管理信息的分发,保证节目提供商和有线电视网络运营商的利益。(6)用户管理系统此系统和条件接收系统使用专用的接口连接,主要对网络中的信号进行商品化定义、管理以及对用户收看节目的权限进行控制和收费。(7)hfc接口调制前的信号分成两路,一路直接QAM调制器(正交振幅调制QuadratureAmplitudeModulation,其调制效率高,要求传送途径的信噪比高,适合在传输环境最好的光纤和同轴电缆中传输)进行本地调制,进入HFC网络;另一路通过接口适配器转换成E3格式的信号,复接到SDH网络上传送到分前端。在分前端,使用网络接口适配器,将信号转换成TS流信号,可以直接使用QAM调制器进行调制,然后混入到本地的HFC网络。(8)美期岩期仿真如机顶盒的软件更新系统,前端将网络内各个厂家和各种型号的机顶盒最新版本的程序,采用统一的标准封装成DVB标准的TS流,调制后在网络中传输,用户端可以自动完成机顶盒的升级,保证新业务新技术的及时推广。3dvb-c数字监控平台的设计原则前端是有线电视的心脏和信号的源头。有线电视数字化改造的最终目标是建立集视频、音频和数据的采集、制作、播出于一体的综合数字电视业务平台,使有线电视网络成为一个承载各类业务、覆盖面广、技术先进、性能完善、安全可靠的数字化多媒体信息传输网络,所以我们在设计建设DVB-C平台时,首先必须有前瞻意识,遵循下列的设计原则:(1)标准(2)创新(3)可靠性(4)实用性和经济性(5)安全(6)可伸缩性(7)可访问性(8)有效的紧凑性总之,建好DVB-C平台,要在各个环节把好关,选用较为超前的数字前端系统设备,是建设高质量DVB-C平台的关键所在。4遵循系统故障原则,设计完善的数字前端设备前端设备的质量决定整个系统的质量,为保证DVB-C平台建设的高标准、高质量,我们要按照上述设计原则,选择智能化的数字前端设备,这是因为:(1)选用智能化数字前端设备,符合DVB标准,保证了设备间的最好兼容性与最佳稳定性,可提供最高的节目质量;(2)可以设置不同级别的管理员账号,对所有设备均可以完全管理,特别是能够使用自动矩阵来实现备份控制,使系统故障的反应和恢复时间极为短暂,保证了最高的安全性和可靠性;(3)智能化数字前端设备大多采用模块化设计,在一个单一设备上可以通过功能板进行接口扩展,同时提供给用户多种的接口类型进行选择,易于实现系统的升级;(4)由于有线电视数字网络是基于模拟环境下的数字信号的传输,因此必须采取数字调制技术将数字基带信号调制到指定的载波上传输,因此高效数字调制技术尤为重要。汕头广播电视局在建设市有线电视网络系统工程中,近年来力求从量的扩张逐步转向质的提高,并以有线电视作为实现数字电视的切入点,较为超前地引进了比利时BARCO(巴可)前端产品,促进广播电视事业跨上了新台阶。笔者在前端中心机房工作了近20年,深感前端设备必须具备先进的稳定性和高效的可靠性,建议在进行DVB-C平台建设时,采用比利时BARCO(巴可)数字前端设备产品,因为BARCO(巴可)产品与美国哈雷公司的DIVICOM、法国的“汤姆逊”、德国的“霍斯曼”等同属当今世界顶级的数字电视前端产品,价格也较为合理,而且该产品具有无可比拟的优越性,又易于同其他先进设备兼容,共同构筑较为超前的DVB-C平台。比利时BARCO(巴可)DVB-C产品主要有如下所列举的品种。(1)rosa接口改造支持广泛的数据速率、调制带宽和星座数;完全符合ITU-TJ.83,附录A(DVB),B(OpenCable),C(Japan);ASI输入接口(带有源环通接口);可选用多种的传输流(TS)输入接口;码率调整开/关和PCR重新标记功能;静态PID过滤功能;捷变频率RF输出;IF环通接口;前面板RF测试口(-20dB);60dBmV(RMS)输出电平;带控制按钮和LCD显示屏的前控制面板;可通过ROSA网管系统进行遥控和状态监控;通过ROSA可进行自动备份和自动电平调整。(2)解调参数的选择与DVB-S标准完全兼容的卫星接收机;支持的输出码率高达90Mbit/s(45Mbaud/s);频谱反转;支持MCPC和SCPC传输;自动或手动方式选择解调参数;状态记录(根据ITU-TG.826);增强的信号监控(SNR,输入信号电平,BER等);双ASI输出;950～2150MHzL波段输入;可热插拔;设计紧凑,3U高的GALAXY机架可安装12个模块;方便直观的前控制面板;可通过ROSA管理系统进行远程控制和状态监控;可通过软件设置的触点式继电器;LNB供电模块(选件)可选择极化方式和高/低波段切换。(3)pid监控和mpts输入板可对多达12路(PEGASUSXT)或6路(PEGASUS)的多节目传输流(MPTS)进行再复用;码率自适应;动态生成PSI/SI;内置的PSI/SI浏览器;对输入码流进行详细的码率测量;每个输入码流都进行错误监测;每个输入码流都可进行PID过滤/再映射;从前面板可直接查看报警状态;内置以太网接口用于与管理系统、Web浏览器和SI-Server进行通信;高输出比特率-净荷高达155Mbit/s;ASI输入接口,双ASI输出接口;每个输入接口都可自动进行主/备输入切换;通过Web浏览器进行控制,使用方便;单路ASI,MPTS输入板(内置SPI接口和输入备份切换开关,可选);两路ASI,MPTS输入板(带环通输出接口,可选);-48V电源(选件)。(4)实时私权控制对指定的节目或基本传输流进行DVB加扰;支持同密(Simulcrypt);兼容多个条件接收(CA)系统,如:Viaccess/Nagra/Irdeto/Conax/NDS/Canal+/Philips/TsinghuaTongFang(清华永新同方)/DVN(天地数码)/China-Crypt(中视联)/Mediagate(三洲迅驰)等;EMM和ECM数据流插入;生成加扰控制字;处理与CA有关的MPEG-2节目专用信息(PSL)表;处理与CA有关的DVB服务信息(SI)表;码率自适应,PCR重新标记;可远程实时监控传输流;ASI输入和双ASI输出;可进行自动切换的输入备份功能;内嵌的用户操作界面,设置方便快捷。(5)数字视频监控系统多通道编码器,非常适合节目采集和分配传输的应用;符合DVB标准;适用于数字前端中的多节目编码及统计复用(含一般复用);多达3个视频通道和8个音频通道;MPEG-2格式视频编码(4〯2〯2P@ML和/或MP@ML);对图像进行PreSight处理,降低噪音,改善图像的质量;视频数据传输率从1.5～50Mbps连续可调;高质量模拟多制式复合输入(PAL,PALplus和NTSC);支持内嵌声音和数据的SDI输入信号;对模拟或SDI输入都支持多种VBI处理方式;保证高保真声音传输的MPEGLayerII和线性音频(SMPTE302M)编码;支持DVB字幕插入;内置传输流输入及多路再复用功能;RosaGUI使得操作和设置更方便直观;支持冗余备份。(6)视频编码和视频输入适合节目采集交换及分配应用的单节目编码器;完全符合DVB标准;在数字前端中,可用多个编码器级联形成多节目编码器,并具有统计复用功能;MPEG-2视频编码(4〯2〯2P@ML和/或MP@ML);视频编码码率从(1.5～50)Mbit/s连续可调;高保真的模拟复合输入(PAL,PALplus,NTSC);SDI输入(可内嵌音频和数据);多种VBI信号处理(模拟或数字SDI视频输入均可);音频信号采用MPEG-1LayerII和线性音频编码(SMPTE302M);支持DVB标准的标题插入;可对传输流进行本地节目插入;内置传输流输入接口,内置传输流再复用功能;前控制面板和ROSA管理系统中的控制界面可快速进行设置;完善的备份功能。(7)视频输出模块顶级的MPEG-2解码器,适合节目采集、分配和ATSC/STL等应用场合;完全兼容DVB,有良好的互操作性;结构紧凑,19英寸1U机架;内置多种网络接口;视频编码码率:(1.5～50)Mbit/s(4〯2〯2P@ML/MP@ML);高质量的复合视频输出:PAL/PALplus/NTSC/PAL-M;可输出内嵌VBI/音频信号和Genlock的SDI信号,适合演播室使用;多种VBI信号处理;1～2路立体声音频输出(MPEGLayerII或SMPTE302M线性音频);ASI信号时钟再标记功能,SMPTE210M信号输出(ATSC标准);可通过ROSA软件进行设置及操作;报警状态输出及触点控制的宏命令;带用户设置保存功能的前控制面板;非常适合与POLARISMKII多节目编码器、PYXISMKII等MPEG-2编码器及POLARIS/PYXISATSC配套使用。(8)数字视频监控系统的特点单节目编码器,适合数字新闻采集DSNG、卫星节目交换和地面新闻采集应用;可选内置解调器;支持高阶调制QPSK,16QAM(适合DVB规范);支持MPEG-2MP@ML和4〯2〯2P@ML编码方式,适合不同应用需求;PreSight处理可以有效降噪,特别有助于改善低码率压缩的图像质量;完全符合DVB规范,通过广泛的兼容性测试,确保与其他厂家的数字卫星接收机配合工作;2U高的紧凑性设计,极低的功耗,可以堆叠放置,最省空间;可前面板按键操作(带用户预置功能),与ROSA网管系统兼容BISS(DVB)加扰功能;支持多种输入信号、模拟复合视频信号(PAL/NTSC)和数字SDI信号(内嵌音频信号和多种场逆程VBI信号);多至3路立体声音频节目可选,并支持无压缩音频传输(SMPTE302M);内置传输流输入及多路再复用功能;带RS232异步数据和同步高速数据接口;非常适合与STELLARIRDIRDMKII一体化卫星接收机配套使用。(9)视频编码及显示顶级IRD,特别适合DSNG、卫星节目交换和节目分配;完全符合DVB标准,通过广泛的兼容性测试;结构紧凑,19英寸1U高,低功耗,可完全堆叠;L波段输入(950～2150MHz)包括LNB供电;支持高阶调制QPSK,8PSK,16QAM(均符合DVB标准);自动检测编码速率和频谱;对误码率(BER)和Eb/No进行监测;MPEG-2解码(4〯2〯2P@ML,MP@ML);视频编码码率:(1.5～50)Mbit/s(4〯2〯2P@ML/MP@ML);高质量的复合视频输出PAL,NTSC和/或内嵌Genlock音频信号的SDI信号,适合演播室使用;1～2路立体声音频输出(2～4单声道)-模拟/数字/内嵌;BISS(DVB)解扰;ASI输出;带用户设置保存功能的前控制面板;非常适合与SATURNMKIIMPEG-2编码器配套使用。(10)数字广播接口点距:0.26mm;超高分辨率:1000线;超黑屏幕,在各种环境下保持高的对比度;自动色温校准;CCC(ContinuousCathodeCalibration,连续阴极校准);支持多种色温设置(3200K,6500K,9300K和1个用户自定义色温);带环通接口的10位数字视频输入接口;2个多制式的模拟复合输入;自适应的梳状电路(复合输入);支持ClosedCaptioning(包括数字输入);标准的广播用功能如纯红(绿、蓝)、纯亮度显示、扫描延迟等;用户界面友好,方便直观;16〯9屏幕挡板(选件);可安装于19英寸机架(选件)。除上述介绍外,还有:NEONTX/RX(电信接口适配器);ATLAS(数字开路广播接收机);MIRA(MPEG-2解码器);INDUS(传输流解扰器);REDUS(信号源选择器);PICTOR(高清晰度电视[HDTV