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數字電視在有線電視網絡中的傳輸論文
摘 要： 主要闡述了數字電視的基本概念及其在有線電視網中的傳輸方式,重點介紹有線數字平臺的基本結構,以及有線電視網開展數字電視傳輸的各種類型綜合業務分析。
關鍵詞：數字電視;DVB-C;復用;STB;中間件
數字電視,是將傳統的模擬電視信號經過抽樣、量化和編碼轉換成用二進制數表示的數字式信號,然后進行各種功能的處理、傳輸、存儲和記錄,也可以用電子計算機進行處理、監測和控制。采用數字技術不僅使各種電視設備獲得比原有模擬設備更高的技術性能,而且還具有模擬技術不能達到的新功能,如可實現雙向交互業務、抗干擾能力強、頻率資源利用率高等,它可提供優質的電視圖像和更多的視頻服務(如交互電視、遠程教育、會議電視、電視商務、影視點播等)。
1有線數字電視系統平臺結構
DVB-C即有線數字視頻廣播,它是由前端系統、網絡系統、用戶終端3大部分組成,其中,前端系統是整個有線數字電視系統的核心,網絡是系統的基礎平臺,用戶終端是實現最終的結果。
1.1 前端系統
數字電視前端系統一般可分為4個主要部分,即信號輸入部分、信號處理部分、信號輸出部分和系統管理部分,每一個部分都有其特定的功能,所有部分之間都使用DVB-ASI作為基帶數字信號傳輸的連接,最終組成完整的數字電視前端。
(1)信號輸入部分
有線數字電視前端的輸入部分接收來自不同網絡的許多節目,這些節目來自于衛星、開路接收及本地自辦模擬電視節目,接收格式和控制方式不同,應將它們轉換為統一的格式送入信號處理部分。另外信號輸入端接收設備應選用帶ASI標準基帶數字信號傳輸接口格式,并符合DVB標準,保證各種設備之間的相互連接性。
(2)信號處理部分
信號處理部分包括解擾、切換、復用、SI處理及再加擾等,它是數字前端的核心。這部分主要是對所有節目進行解擾、截取、復用等處理,服務信息隨時更新,以保證正確引導機頂盒的正常工作,并且所有的應用數據均能正確地插入。在模擬前端中,若要增加一套節目,只需將一臺接收機與一個調制器相連接就可以了;在數字前端中,增加一套節目是以虛擬方式進行的,該節目是被加到某個復用器中,至于在整個通路中的什么地方加入并不重要,機頂盒會自動用每個傳輸流的SI服務信息找到它。另外,信號處理部分必須采用集成的管理系統,在所有的前端處理部分,均以ASI作為標準接口,這樣以后就能容易地增加任何廠商所提供的設備,具有良好的兼容性。
(3)信號輸出部分
信號輸出部分得到已經處理的信息后,把它變成傳輸網絡所需的信號格式,典型的64 QAM調制器用于有線電視網。在調制器的使用中,對輸出電平和頻率的設置調試非常重要。
由于模擬信號和數字信號的調制方式不同,它們的輸出頻率設置也有所不同,模擬電視調制器的頻率是按圖像載波頻率設置的,而數字電視調制器的頻率應按照該頻道的中心頻率來設置。
(4)系統管理部分
系統管理部分的各種管理服務器主要完成一些用戶信息管理和計費工作,以及影視材料的管理工作和安全保密等,控制網絡部分主要完成各種服務器中的各種信息傳遞工作及后臺的影視材料和數據的交換。
1.2 網絡部分
只要有線電視網絡符合系統指標,不管是哪一類網絡的拓撲結構、單向還是雙向網,都能傳輸DVB-C有線數字電視信號,它們的區別只不過是哪一種拓撲結構的可靠性、性能指標和拓展性更好。一般說來,小型城鎮可采用星—樹型拓撲結構,中小城市可采用多星—樹型結構,大中型城市可采用環—星—樹型結構。
1.3 用戶終端———數字機頂盒(STB)
數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目,經過QAM解調、TS流解復用、數據解擾和解碼得到視音頻信號輸出,或再編碼調制成模擬視音頻全信號輸出。同時數字機頂盒(STB)可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應用,包括:電子節目指南(EPG),高速數據廣播,軟件在線升級,因特網接入和電子郵件,準視頻點播(NVOD),視頻點播,按次付費觀看(PPV)等。
數字機頂盒的主要功能是:
(1)模擬和數字電視的接收
對于模擬電視,STB應能接收模擬視頻所支持的電視廣播中的常用信號,并支持PAL和NTSC制式;對于數字電視必須支持MPEG-1和MPEG-2MP@ML數字電視視頻解碼。
(2)模擬廣播和數字聲廣播的接收
對于模擬廣播,STB應能接收模擬廣播所支持的一路模擬立體聲或兩路單聲道模擬音頻;對于數字聲廣播必須支持MPEG-1-Audio Layer2或多信道的數字聲廣播的音頻解碼。
(3)數據廣播的接收
STB應能接收以數字電視傳送流傳送的數據廣播,使用專門為電視網頁設計的電視瀏覽器(TVBrowser)。STB的所有信息都應基于TV Browser標準的顯示,并可兼容現有的Internet網頁超文本表示語言(HTML)格式。STB也能夠接收單獨8頻道內的數據流并顯示。
(4)具有CA功能
STB應具有相關的條件接收控制信息,再生出解擾隨機序列的功能。
(5)采用中間件技術
所謂中間件是一種將應用程序與低層的操作系統、硬件細節隔離開來的軟件環境,它通常由各種虛擬機構成,如HTML虛擬機、Java Script虛擬機、Java虛擬機、MHEG-5虛擬機等。一個完整的數字機頂盒由硬件平臺和軟件系統組成,可分為4層,從底層向上分別為:硬件、底層軟件、中間件、應用軟件,硬件提供機頂盒的硬件平臺,底層軟件提供操作系統以及各種硬件驅動程序,應用軟件包括本機存儲的應用和可下載的應用,中間件將應用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來,使應用不依賴于具體的硬件平臺。
2在有線電視網中開展數字電視傳輸的各種類型綜合業務分析
首先,在基本業務方面,用戶可以良好地收視100套以上包括付費電視在內的數字電視節目,以及幾十套調頻廣播節目和數字音頻廣播DAB;其次,在擴展業務方面,可提供廣播式的服務,如圖文電視、電視會議、數據信息廣播、加密電視、準視頻點播(NVOD)等;第三,在增值業務方面,將來可以通過雙向傳輸系統進行交互式多功能應用,具體業務簡述如下:
(1)專業頻道節目和付費電視系統:加密電視是有線電視為了滿足觀眾不同的需求而增設的付費電視節目播出服務,住戶在支付一定費用后,經過解碼或解擾,可欣賞到自己喜歡的加密頻道節目,接受專業服務。
(2)視頻點播系統:通過該系統用戶可根據節目單隨意點播網絡中的節目。視頻點播系統是利用現有的家庭信息終端如電視機、電話機及家庭計算機,通過有線電視網與有線電視臺的節目庫、圖文信息庫相連,使用戶可以在家里根據個人需求點播自己感興趣的節目。
(3)視聽多媒體業務:主要包括會話型業務如會議電視、遠程教育、遠程醫療等,檢索型業務如多媒體數據庫查詢,分配型業務如音頻視頻廣播等,其中,會議電視可作為多媒體視聽業務的典型,將在社會信息交流中發揮巨大的作用,它能為用戶提供直接、全面的溝通交流,并能節約時間,降低成本,提高效率。
(4)互聯網接入:通過有線電視網接入互聯網可享受電子郵件、互聯網瀏覽、遠程登錄、區域高速數據通信聯網等數據信息傳輸接續業務,還可為用戶提供代辦域名申請、主頁制作、單位局域網建設、單位站點設立及使用培訓等項服務。
(5)股票行情和證券信息:包括個股即時價量曲線、歷史行情數據查詢、盤后圖形和曲線分析、上市公司基本資料、證交所公告發布。利用有線電視網絡速度快、頻帶寬的特點向住戶實時發布股市行情、公告信息,支持速度明顯高于普通大戶室的實時操盤,并可以提供有線電視臺的證券欄目電腦版節目,使住戶的家成為真正的大戶室。
(6)電視購物系統:利用有線電視網和媒體優勢開展電視購物,可以構造依托于有線廣播電視網絡的目前信息產業中體制較新、管理機構較完善、按照國際慣例規范運作的商業機構,經過幾年的探索、努力,已初步建立了除廣告以外的有中國特色的電視營銷系統。
(7)ATM光纖接入:ATM光纖接入能比較容易地實現各種信息流混合在同一網絡通信,靈活有效地支持從窄帶話音、數據傳輸到高清晰度電視、視頻點播等寬帶視頻的各種服務,是高帶寬、高可靠性、高速率的理想網絡,是進入信息高速公路的橋梁,將為市區的企業用戶及小區物業管理提供先進的寬帶多媒體通信服務。
有線電視能向人們提供的已不僅僅是傳統意義上的收看電視節目,而是提供包括圖像、數據、語音等全方位的服務。國家廣電總局當前的基本策略是:“要加大有線數字電視標準宣傳貫徹力度,推進有線數字化進程。”也就是說,我國的數字電視應用將首先從有線電視數字化著手,有線網將成為我國發展數字電視的重要基礎。數字電視的發展可以給有線電視網絡帶來很多的新業務,我們應抓住機遇,利用有線電視網絡,構建有線數字電視多業務系統,使用數字傳輸技術,完成有線電視網絡從模擬到數字的升級改造,不僅保留了模擬有線電視網的基本屬性和業務,還可拓寬數字化業務和應用的范圍。
參考文獻：
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