淺析有線數字電視前端系統組成

2016-07-26 01:58:04徐曉麗遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心沈陽110016

電大理工 2016年1期

徐曉麗遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心　（沈陽110016）

淺析有線數字電視前端系統組成

徐曉麗
遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心（沈陽110016）

摘要有線數字電視前端是實現所屬區(qū)域信號傳輸，綜合網絡管理、計費的中心機構。是實現數字電視平移工作的重要組成部分。本文從有線數字電視前端系統的信號源的接收、信號源的處理、信號源的傳輸、數字電視的條件接收系統及交互電視幾方面對其進行介紹。

關鍵詞數字有線電視DVB-C；電子節(jié)目指南EPG；條件接收系統CAS；用戶管理系統SMS；ITV交互電視

1　有線數字電視前端系統組成

隨著科學技術的發(fā)展和用戶業(yè)務需求量的增多，傳統模擬電視無論從節(jié)目圖像清晰度還是節(jié)目內容數量上都已無法滿足大眾的需要。模擬電視已經向數字電視加變。數字電視是指采用數字技術將活動圖像和聲音等信號進行編碼、壓縮處理、存儲或實施廣播后，供用戶接收、播放的電視系統。按傳輸途徑分為數字衛(wèi)星電視（DTV-S）、數字有線電視（DTV-C）、數字地面電視（DTV-T）。在城鎮(zhèn)面向用戶最為普遍的傳輸方式為有線數字電視。數字有線電視前端系統由信源接收、節(jié)目復用、節(jié)目傳輸、條件接收、EPG、用戶管理等幾方面組成，系統典型應用如圖1。

2　有線數字電視前端系統各部分功用

2.1信源接收

為確保節(jié)目多樣性與傳輸質量通常以SDH，光纖衛(wèi)星三種方式獲取信源。同樣在接收端須具備相應設備。

編碼器，接收處理原始模擬AV信號，并將其加化為數字信號。常見的編碼器有標清編碼器（編碼標準MPEG-2），高清編碼器（編碼標準AVS+、H.264）。

衛(wèi)星數字電視接收機，將衛(wèi)星傳輸的數字電視信號，經過QPSK/ABS-S解調、節(jié)目解擾將TS碼流加發(fā)至復用器等前端設備。

圖1　信號源的接收

網絡適配器，是完成DVB的TS碼流在網絡上傳輸時接口和數據格式的加換。應具有ASI、E3、DS3等多種輸入輸出接口。

2.2復用與傳輸

信號處理，核心設備為復用器作用在于將輸入的單節(jié)目或者多節(jié)目的TS流復用成一個TS流，同時對其進行DS3、E3、ASI、IP等多種協議的加換。復用分為傳統復用和統計復用。

表1　設備特性接口表

信號傳輸，信號傳輸包括本地節(jié)目傳輸與異地節(jié)目傳輸。本地節(jié)目傳輸主用技術為QAM調制。省內異地節(jié)目傳輸主要利用骨干網絡SDH或DWDM進行信號傳輸。QAM正交幅度調制，是對載波既調幅也調相的一種符合調制方式。QAM作為數據廣播的前端設備接收來自編碼器、復用器、SDH干線網絡等設備的傳輸流，進行RS編碼、卷積交織、QAM調制、上變頻，經過混合器混頻后輸出射頻信號進入HFC網絡，供用戶接收。早期前端機房大多采用單頻點QAM調制器如：數碼10K502系列、華為DTX8200系列。由于前端IP架構技術的成熟，衍生出新一代產品就是IPQAM。IPQAM調制器，通過GbE千兆以太網IP接口，接收來自IP網絡的TS流數據，然后進行IP解析、IP over TS處理、TS路由、復用等數據處理，再進行QAM數字調制及上變頻，輸出用于有線電視平臺傳送的RF射頻QAM信號。通常，一個射頻輸出端口至少輸出2個以上相鄰的QAM調制頻道。主要應用于基于IP骨干網傳輸的前端或分前端有線數字電視廣播系統內，或者配合VOD服務器完成視頻點播的功能。

2.3條件接收

該系統平臺主要由條件接收（CA）系統、用戶管理（SMS）系統、電子節(jié)目指南（EPG）系統三部分組成。各部分之間由相關協議接口進行通訊。

CA條件接收，簡單來說是指在節(jié)目傳輸過程中，讓固定用戶接收制定節(jié)目，或是說，只有經過適當授權的用戶才能收看電視節(jié)目，分為加擾與加密兩部分。加擾，是為了保證傳輸安全而對音視頻或私有數據碼流進行連續(xù)且有規(guī)律的擾亂。通常在廣播前端的條件接收系統控制下改變或控制被傳送業(yè)務的某些特性，使得未經授權的用戶不能得到正確的業(yè)務碼流。加密，主要是解決如何將CW控制字安全傳輸到終端。

SMS用戶管理系統，是針對數字電視業(yè)務運營的信息管理系統實現包括對用戶基本信息、用戶訂購信息、授權信息、資源信息等的處理、維護和管理。SMS系統與CA系統是密不可分的，SMS通過接口協議向CA發(fā)出控制指令，控制終端用戶實現市場價值。

EPG電子節(jié)目指南，是通過電視屏幕向用戶提供由文字、圖形和圖像方便直觀的人機交互界面。用戶可以獲取近期將要播放的節(jié)目，并且EPG還提供節(jié)目分類與節(jié)目排序功能。EPG系統由EPG編輯工作站、EPG播出服務器、EPG數據庫服務器等幾部分組成。