数字电视广播原理与应用-11.ppt

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第第1111章数字电视接收与业务信息章数字电视接收与业务信息数字电视机顶盒数字电视机顶盒11.1数字电视广播系统中的业务信息（数字电视广播系统中的业务信息（SISI）11.2电子节目指南（电子节目指南（EPGEPG）11.3数字电视接收设备不仅包含了解调，信数字电视接收设备不仅包含了解调，信道解码，解复用和信源解码等数字电视的核道解码，解复用和信源解码等数字电视的核心技术，还要具有条件接收控制，交互操作，心技术，还要具有条件接收控制，交互操作，增值业务服务和多媒体用户数据处理等功能，增值业务服务和多媒体用户数据处理等功能，因此，数字电视接收设备是一个比较复杂的因此，数字电视接收设备是一个比较复杂的系统。

系统。

数字电视接收设备可以分为数字电视接数字电视接收设备可以分为数字电视接收机，数字电视机顶盒及电视显示器三大类。

收机，数字电视机顶盒及电视显示器三大类。

11.111.1数字电视机顶盒数字电视机顶盒11.1.1数字电视机顶盒类型数字电视机顶盒类型11.1.2有线电视机顶盒结构有线电视机顶盒结构11.1.3数字电视广播数字电视广播CA系统基本系统基本构成构成11.1.4同密和多密模式同密和多密模式机顶盒的概念从广义上说是以电视机为机顶盒的概念从广义上说是以电视机为显示终端的信息接收和处理设备，目前在市显示终端的信息接收和处理设备，目前在市场上有接收数字电视的机顶盒和接入场上有接收数字电视的机顶盒和接入InternetInternet的的WebTVWebTV机顶盒。

机顶盒。

根据信号传输介质的不同，数字电视机根据信号传输介质的不同，数字电视机顶盒可分为：

数字卫星电视机顶盒、数字地顶盒可分为：

数字卫星电视机顶盒、数字地面电视机顶盒和数字有线电视机顶盒。

下面面电视机顶盒和数字有线电视机顶盒。

下面主要介绍数字有线电视机顶盒。

主要介绍数字有线电视机顶盒。

数字有线电视机顶盒不仅可以接收数字数字有线电视机顶盒不仅可以接收数字有线电视广播信号和模拟有线电视广播信号，有线电视广播信号和模拟有线电视广播信号，还可以进行数据广播，还可以进行数据广播，InternetInternet接入，视频接入，视频点播及点播及IPIP电话等业务。

电话等业务。

普及型机顶盒主要功能为：

支持基本的普及型机顶盒主要功能为：

支持基本的数字视音频和数字音频广播接收，条件接收数字视音频和数字音频广播接收，条件接收系统，基本电子节目指南以及软件在线更新系统，基本电子节目指南以及软件在线更新等功能。

等功能。

11.1.1数字电视机顶盒类型数字电视机顶盒类型机顶盒包括硬件和软件两部分。

机顶盒包括硬件和软件两部分。

硬件系统提供数字电视机顶盒的硬件平硬件系统提供数字电视机顶盒的硬件平台，实现电视信号的接收和视音频的解码。

台，实现电视信号的接收和视音频的解码。

软件系统提供操作界面的实现、数据广播业软件系统提供操作界面的实现、数据广播业务的实现，以及机顶盒和务的实现，以及机顶盒和InternetInternet的互联等。

的互联等。

有线电视机顶盒系统构成如图有线电视机顶盒系统构成如图11-111-1所示。

所示。

11.1.2有线电视机顶盒结构有线电视机顶盒结构图图图图11-111-1有有有有线电视线电视线电视线电视机机机机顶顶顶顶盒构成框盒构成框盒构成框盒构成框图图图图机顶盒由高频头调谐器、解调器、信源机顶盒由高频头调谐器、解调器、信源解复用器、解复用器、MPEG-2MPEG-2解码器、视频处理器、音解码器、视频处理器、音频频D/AD/A、嵌入式、嵌入式CPUCPU系统和外围接口、条件接系统和外围接口、条件接收模块等组成。

具有交互功能的机顶盒则需收模块等组成。

具有交互功能的机顶盒则需要回传通道。

要回传通道。

（11）调谐和解调）调谐和解调（22）解复用）解复用（33）解压缩）解压缩（44）视音频信号处理与接口）视音频信号处理与接口（55）模拟视音频信号接收）模拟视音频信号接收（66）线缆调制解调器）线缆调制解调器（CableModem）（CableModem）（77）CPUCPU系统系统（88）加解扰模块）加解扰模块1.1.硬件系统硬件系统在数字电视技术中，软件技术占有重要在数字电视技术中，软件技术占有重要的位置。

除了视音频的解码由硬件实现外，的位置。

除了视音频的解码由硬件实现外，包括电视内容的重现、操作界面的实现、数包括电视内容的重现、操作界面的实现、数据广播业务的实现，直至机顶盒和个人计算据广播业务的实现，直至机顶盒和个人计算机的互联以及和机的互联以及和InternetInternet的互联都需要由软的互联都需要由软件来实现。

数字机顶盒软件系统结构如图件来实现。

数字机顶盒软件系统结构如图11-11-22所示。

所示。

2.2.数字电视机顶盒软件系统数字电视机顶盒软件系统图图图图11-211-2机机机机顶顶顶顶盒盒盒盒软软软软件系件系件系件系统统统统构成构成构成构成可见软件系统结构将其分为四层：

可见软件系统结构将其分为四层：

（11）硬件驱动层软件）硬件驱动层软件（22）实时操作系统）实时操作系统（33）中间件）中间件（Middleware）（Middleware）（44）应用软件）应用软件在数字电视广播上，不仅能够实现传统在数字电视广播上，不仅能够实现传统的电视广播业务，还可以衍生出多种增值业的电视广播业务，还可以衍生出多种增值业务，如付费电视、视频点播和网上游戏等。

务，如付费电视、视频点播和网上游戏等。

为了确保这些新业务的实现，不仅需要为了确保这些新业务的实现，不仅需要有一个安全可控的综合管理业务平台，更重有一个安全可控的综合管理业务平台，更重要的是要有一个安全、开放的条件接收要的是要有一个安全、开放的条件接收（conditionalaccessconditionalaccess）系统，简称为）系统，简称为CACA系系统。

统。

11.1.3数字电视广播数字电视广播CA系统基本构成系统基本构成CACA系统包括系统管理，网络技术，加解系统包括系统管理，网络技术，加解扰技术，加解密技术，复用技术，调制技术，扰技术，加解密技术，复用技术，调制技术，机顶盒技术及智能卡技术等，是一个综合的机顶盒技术及智能卡技术等，是一个综合的系统。

系统。

CACA系统同时也涉及用户管理、节目管系统同时也涉及用户管理、节目管理、收费管理等数据库方面的应用技术。

理、收费管理等数据库方面的应用技术。

数字电视广播中的数字电视广播中的CACA系统结构如图系统结构如图11-311-3所示。

所示。

图图图图11-311-3数字数字数字数字电视电视电视电视广播广播广播广播CACA系系系系统统统统框框框框图图图图CACA系统采用多重密钥传送机制将控制字系统采用多重密钥传送机制将控制字安全地传送到经过授权的客户端。

安全地传送到经过授权的客户端。

主要对用户和智能卡进行管理，包括管主要对用户和智能卡进行管理，包括管理和编辑用户信息，所有客户端的地址号、理和编辑用户信息，所有客户端的地址号、智能卡号、证书和用户设备信息，同时还处智能卡号、证书和用户设备信息，同时还处理用户的节目预定信息、用户授权信息、财理用户的节目预定信息、用户授权信息、财务信息等，并将这些信息转换成务信息等，并将这些信息转换成EMMEMM信息。

信息。

1.1.用户管理系统用户管理系统加扰（加扰（ScrambleScramble）是）是CACA系统的重要组成部分。

系统的重要组成部分。

2.2.加扰加扰3.3.控制字（控制字（CWCW）发生器）发生器4.4.业务密钥（业务密钥（SKSK）5.5.个人分配密钥个人分配密钥（PDK）（PDK）6.6.授权控制信息发生器授权控制信息发生器（ECMG）（ECMG）7.7.授权管理信息发生器授权管理信息发生器（EMMG）（EMMG）8.8.解扰过程解扰过程在数字电视广播中，在网络中采用同一在数字电视广播中，在网络中采用同一种条件接收系统是不符合开放的市场需要的。

种条件接收系统是不符合开放的市场需要的。

为了使网络中的为了使网络中的CACA系统具有良好的开放性，系统具有良好的开放性，DVBDVB组织制定了两大类组织制定了两大类CACA工作模式：

一类是同工作模式：

一类是同密（密（SimulcryptSimulcrypt）工作模式，主要规定了条）工作模式，主要规定了条件接收系统和件接收系统和MPEG-2MPEG-2压缩、复用系统之间的压缩、复用系统之间的接口规范；另一类是多密（接口规范；另一类是多密（MulticryptMulticrypt）工）工作模式，规定了机顶盒与作模式，规定了机顶盒与CACA模块之间的接口，模块之间的接口，即通用接口（即通用接口（CommonInterfaceCommonInterface）。

）。

11.1.4同密和多密模式同密和多密模式DVBDVB对此规定了通用的加扰算法。

支持同对此规定了通用的加扰算法。

支持同密标准的密标准的CACA系统结构如图系统结构如图11-411-4所示。

所示。

1.1.同密模式（同密模式（SimulcryptSimulcrypt）图图图图11-411-4同密模式的同密模式的同密模式的同密模式的CACA系系系系统统统统框框框框图图图图机卡分离机顶盒框图如图机卡分离机顶盒框图如图11-511-5所示。

所示。

2.2.多密模式多密模式图图图图11-511-5机卡分离机机卡分离机机卡分离机机卡分离机顶顶顶顶盒框盒框盒框盒框图图图图11.2.1数字电视广播系统中的业务信数字电视广播系统中的业务信息定义息定义11.2.2业务信息（业务信息（SI）的总体结构）的总体结构11.2.3MPEG-2定义的节目特定信息定义的节目特定信息（PSI）11.2.4SI标准定义的业务信息标准定义的业务信息11.2.5业务信息表的传输业务信息表的传输11.2.6描述符（描述符（descriptor）11.211.2数字电视广播系统中的业务信息（数字电视广播系统中的业务信息（SISI）1.1.数字电视广播系统模式数字电视广播系统模式数字电视广播系统的定义主要包括：

地数字电视广播系统的定义主要包括：

地面广播、有线电视广播和卫星广播系统。

一面广播、有线电视广播和卫星广播系统。

一个典型的数字电视广播系统框图如图个典型的数字电视广播系统框图如图11-611-6所所示。

示。

其中，复用流定义为：

将一路或多路业其中，复用流定义为：

将一路或多路业务的所有数据合成一路物理通道内的一个码务的所有数据合成一路物理通道内的一个码流。

流。

11.2.1数字电视广播系统中的业务信息数字电视广播系统中的业务信息定义定义图图图图11-611-6数字数字数字数字电视电视电视电视广播系广播系广播系广播系统统统统框框框框图图图图网络定义为：

可以传送一组网络定义为：

可以传送一组MPEG-2MPEG-2传送传送流（流（TSTS）的一个传输系统。

例如：

某个有线）的一个传输系统。

例如：

某个有线电视系统中的所有数字频道。

电视系统中的所有数字频道。

业务信息定义为：

业务信息定义为：

用于描述传送系统、用于描述传送系统、业务内容和广播数据流的计划业务内容和广播数据流的计划/时间表等的数时间表等的数据。

它包括据。

它包括MPEG-2MPEG-2的的PSIPSI信息及独立定义的扩信息及独立定义的扩展部分。

展部分。

为了便于编码控制，在数字电视广播的为了便于编码控制，在数字电视广播的业务信息中把所传送的业务分为业务群、业业务信息中把所传送的业务分为业务群、业务、节目、事件和组件。

其定义为务、节目、事件和组件。

其定义为业务群（业务群（bouquetbouquet）：

业务群是由同一业）：

业务群是由同一业务提供商在市场中提供的一系列业务的集合。

务提供商在市场中提供的一系列业务的集合。

业务业务（service）（service）：

是在广播者的控制下：

是在广播者的控制下按照时间表分步广播的一系列节目的集合。

按照时间表分步广播的一系列节目的集合。

2.2.业务群结构业务群结构节目（节目（programmeprogram