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有线数字电视前端系统基础知识(下)

来源:  发布时间:2018-09-15   点击量:1394

有线数字电视前端系统基础知识(下)

5 宽带传输网络

5.1 网络结构


DVB-C系统的宽带传输网络分为五个层次,即国家级SDH干线网、省级SDH干线网、地市级SDH干线网、县级SDH干线网和城域HFC接入网。目前,广电四级SDH干线网已基本建成,并即将实现互联互通,作为接入网的城域HFC宽带传输网与SDH干线网通过分插复用器(SDM)等进行连接,组成完整的广电宽带传输网络。HFC接入网负责将各类信号传输给终端用户,早期的集中式HFC网络一般为星树型拓扑结构,它只有一个前端,所有信号都由前端通过光纤和同轴电缆向下传输。目前分布式HFC接入网大多采用两级光纤链路级联的环-星-树型拓扑结构,其总前端和多个分布式分前端通过第一级环型光纤链路,组成物理环型自愈网,沿顺时针、逆时针方向同时发送同一光信号,采用发端并发、收端用光开关切换的工作方式,使第一级环型光纤链路具备双向自愈能力。第二级星型光纤链路将各类信号送到各光节点,然后进入树型电缆分配系统。分布式HFC接入网具有完整的冗余保护体系,有较高的安全可靠性、良好的拓展性和良好的网络性能指标,可以为开展双向化交互式数字电视业务提供良好的城域宽带传输网络平台。

5.2 频谱设置

扬州市城域HFC接入网带宽目前为860MHz,其频谱设置规划暂为:5-65MHz提供给上行多功能业务,65-87MHz为保护带,87-108MHz提供给FM声音,110-550MHz提供给模拟电视,550-750MHz提供给数字电视与数据业务,750-860MHz(可升级至1000MHz)提供给扩展业务。数字视频信号采用MPEG-2 MP@ML数字压缩编码和64-QAM调制方式,1个8MHz 模拟PAL电视频道可以传送6-8套数字电视节目,550-750MHz的200MHz带宽内可以传送近200套数字电视节目。

6 用户终端DVB接收系统

用户终端接收DVB-C数字电视节目可由带数字电视接收卡的PC计算机或带智能卡的DVB接收机顶盒和电视机来完成。

6.1 用户终端CA模块

用户终端DVB接收系统的CA模块负责接收并处理DVB前端发送来的ECM、EMM,通过标准的通讯接口与智能卡进行数据交互,获取解扰CW传给解扰器完成解扰工作,智能卡主要处理ECM和EMM,并存放PDK等授权信息。

6.2 用户终端EPG子系统

用户终端EPG子系统负责SI数据的接收和解析、SI数据库的建立、EPG界面的显示等。解码器从接收的TS传输流中解析出SI数据,并在本地建立SI数据库,用户通过EPG界面与本地SI数据库进行交互。为了方便用户的随机接入,SI数据是重复发送的,用户终端不停地接收、解析来自DVB前端的SI数据,若DVB前端的SI数据改变,本地SI数据库就进行刷新,否则重复接收的SI数据就被丢弃。EPG应用程序运行于STB中,上层的EPG的API屏蔽了下层的软硬件,编写EPG应用程序时可以不考虑底层的具体实现,只需要调用相应的API函数。下层的DVB-SI的API也起同样的作用,下层的解复用模块从TS传输流中解出DVB-SI数据,再由SI数据解析模块生成SI数据存于本地SI数据库中,由DVB-SI的API提供的接口向上层提供服务。用户所看到的画面是电视节目图像和EPG界面的叠加,画面从前到后分为三层,依次为图形层、视频层和背景层,图形层是在图像上叠加文字显示,EPG画面在图形层上构建,由许多EPG图形元素(如文本框、选择按钮等)叠加而成,视频层为当前正在收看的电视节目图像,背景层为EPG应用程序菜单的背景图像。用户从机顶盒的EPG界面中,可以按照分类、编号或名称浏览所有数字电视频道,查看每个频道的节目预告,可以根据自己的喜好,浏览某一类频道或某一类节目。可以显示所有当前正在播出的节目的名称、类型、开始与结束时间和内容介绍,可以选定正在播出的节目并直接进入收看状态,在收看节目的同时,可以随时查阅本频道及本节目的EPG信息。还可以查阅若干个月内的节目预告,并预订若干个将要播出的节目。

6.3 DVB接收卡

用户终端可通过计算机及其DVB接收卡(PC-DTV)接收DVB前端发送的数据流,获得各类高级通信和信息服务,如Internet 信息浏览、DVB-C广播、数字音频广播、IP数据广播、VOD、实时股市行情、电子商务、网络游戏、远程教育等服务。

6.4 DVB接收机顶盒

用户终端也可采用DVB接收机顶盒(STB),它能使电视机从被动接收模拟电视转为交互式接收数字电视和数据广播。STB的软硬件平台分为硬件、底层软件、中间件(Middleware)和应用软件4层。底层软件提供各种硬件驱动程序以及实时操作系统(RTOS),中间件使应用软件不依赖于具体的硬件平台。STB的最基本功能是接收数字电视节目,其中调谐模块接收射频信号并变换为中频信号,然后进行A/D变换为数字信号,再送入QAM解调模块进行QAM解调,输出MPEG-2传输流数据,送给解复用模块,解复用模块从MPEG-2MPTS传输流数据中抽出一个节目的PES数据流,包括视频PES、音频PES和辅助数据PES,解复用模块中包含一个解扰引擎,可在TS传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰,解复用模块输出的是已解扰的PES。视频PES送入视频解码模块,取出MPEG-2视频数据并对MPEG-2视频数据进行解码后送到模拟PAL/NTSC编码器,编码成模拟视频信号,再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码模块,取出MPEG-2音频数据并对MPEG-2音频数据进行解码,输出PCM音频数据到PCM解码器,PCM解码器输出模拟音频信号,经音频输出电路输出。

6.5 综合解码接收机

综合解码接收机(IRD)也是数字电视的接收设备,可接收DVB-S系统、DVB-T系统和DVB-C系统的数字电视信号,经过信道解码、信源解码将传送的数据流转换到压缩前的形式,再经D/A和视频编码送往普通电视接收机。IRD对含多组视频PES、音频PES和辅助数据PES的MPEG-2MPTS传输流数据进行解码,IRD主要包括解调器、解扰器、解复用器和智能卡CA模块等,根据发送端提供的服务,IRD能实现CA、VOD(视频点播)、数据浏览等功能。IRD可分为卫星IRD、有线IRD和地面广播IRD。IRD还可分为家用和商用两种,前者适用于家庭接收数字电视。后者适用于DVB-C系统的DVB前端接收数字电视,有传输流(TS)数据输出端口供连接到再复用器供调制和传输。

7 结束语

随着广播电视的采编、制作到播出、传输、发射等各个环节全面数字化进程的不断加速,一个全新的多媒体信息化时代即将到来,作为地市级广播电视传输媒体,为适应广电行业产业化和市场化发展的需要,我们必须重视广电宽带传输网络双向化和数字化技术的研究,充分利用广电宽带传输网络的基础设施和频率资源,在经营传统的模拟电视广播业务的同时,尽快设计和构建有线数字电视广播系统,尽快开办有线数字电视广播业务,并同步建立起适合有线数字电视广播系统的经营管理模式,以抢占多媒体信息化业务的市场商机,尽快做大、做宽、做强地市级广电产业。

热门标签:有线电视前端

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