数字电视平台建设浅析.docx

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数字电视平台建设浅析

数字电视平台建设浅析

是广播电视节目，而是包含视频、数据（甚至可以扩展到语音）在内的多种信息，各种信息的复用、调制等环节采用了数字信号处理技术以实现新的功能。

当然，用户终端的接收方式也有相应的改变。

数字电视采用了许多新技术，其中信源编码/解码、传输复用、信道编码/解码、调制/解调、中间件（软件平台）、条件接收（CA）包括大屏幕显示技术是其技术核心。

由于数字电视平台前端部分与模拟平台差异较大，本节对数字电视前端系统进行简单介绍。

数字电视系统前端一般可分为四个主要部分，即信号输入部分、信号处理部分、信号输出部分和系统管理部分，每一个部分都有其特定的功能，最终组成完整的数字电视前端。

设备一般由数字卫星接收机、适配器、编/解码器、复用器、QAM调制器、各种管理服务器以及网管控制部分等组成。

1、信号输入部分（信号源）

数字有线电视前端输入部分，包括利用数字卫星接收机接收的数字电视节目TS流，部分较难获得数字信号源的模拟电视节目经编码压缩形成的MPEG-Ⅱ流（多为本地节目和非主流传输协议或私家协议的DS3信号等）和可以获得并利用的其他基本码流如DS3等。

由于信号格式和控制方式不尽相同，应将它们转换为统一格式后送入信号处理部分。

①卫星接收

采用接收与解码为一体的带有TS输出的数字卫星接收机（IR=D），将卫星数字电视信号接收下来，直接进行QPSK解调经接收机ASI接口输出的符合MPEG-Ⅱ编码的TS流。

②来自数字式通信干线的传输流

省广播电视SDH骨干网中传输有部分包含数字电视节目的DS3数据流，可利用适配器转换为MPEG-Ⅱ编码的TS流；但由于DS3在进行SDH复用前其基本码流可能对应不同的协议甚至进行过加密处理，接收时应加以区别。

③难以获得数字信号源的模拟电视A/V信号

对于难以获得数字信号源的模拟电视节目需要对A/V信号进行MPEG-Ⅱ编码。

2、信号处理部分

信号处理部分包括：

传输码流（TS）的监视、解扰、复用与业务信息处理等，是数字前端的核心。

这部分主要完成的是对所有节目进行截取、复用、加扰等处理。

复用是数字前端系统的重要组成部分。

信号源TS流（传输流）中一般复用有多个PS流（节目流），包括所需的节目与不需要的节目，例如我们通过澳门卫视数字卫星接收机输出的TS流中就包含6套节目即至少6个PS流，而我们只需要其中的两路。

完成PS流在TS流中选择、过滤、提取等处理就需要复用器；复用器还有一个作用，就是将提取的所有PS流重新组成一个新的TS传输流，同时附加相关字节以便引导机顶盒的正常接收和解码。

总之，复用处理用于重新组织并更新它所取得节目的服务信息（SI），检查与分析TS传输流误码率并加以纠正，同时对所有传输流进行比特率的分析与测量，从而保证既充分利用比特率，又不超过输出的最大比特率而造成码流溢出。

复用可分为一般复用和统计复用。

一般复用即将多个TS流输入汇总成一个比特率更高的TS流输出，不改变原TS流中所含节目信息的比特率，数字电视平台复用器多采用此方法。

而统计复用则可分析各输入节目的具体情况，按需分配，使有限的比特率能尽可能合理的在所有的节目间进行动态分配，以达到压缩总比特率而尽量不影响节目质量的目的。

卫星数字信号传输中为提高带宽利用率多采用此方法。

这样就带来一个问题：

如果一个复用器提取的通过TS流中，同时有多路节目比特率较大，很有可能就会造成复用器输出码流溢出，表现在图象上为至少有一套节目会出现马赛克甚至黑屏。

因此，在实际应用中应将比特率较大的节目与比特率较小的节目相互“搭配”，分别输入不同的复用器，这样可以有效避免或尽量减少码流溢出。

服务信息（SI）表与节目特定信息（PSI）表对机顶盒正确接收十分关键。

仅与相应节目或信息所在的传输流有关的表称为“现行表”，复用器重建传输流时对“现行表”进行实时处理，而那些在同一网络中有关其它传输流信息的表，则必须由其它设备处理，同时这些设备应能与系统中所有的复用器进行通信。

只有这样，所有的表才能在所有的传输流中保持一致。

另外，PCR校正，PID、AID重新映射也是复用器操作中的重要环节。

EPG（电子节目指南）是数字电视的重要组成部分，它是在TS流中插入符合DVB标准定义的SI信息，从而使机顶盒（SetTopBox）可以从TS流中提取节目列表和节目参数。

网络运营商如果能有效利用它，可能会带来巨大商机。

3、加扰机

加扰机主要完成对TS流的加密，使没有被授权的用户终端不能正确接收。

它一般由CA系统（条件接收：

ConditionalAccess）采用软件方式实现对TS流的加扰，并将密钥信息附加在TS流中，供机顶盒正确解扰。

通常，我们把原始的真实数据序列施加变换的过程称为加密，并把加密前的真实数据序列称为明文，加密后的数据序列称为密文，从密文变换为明文的过程称为解密，同时把变换过程中使用的参数叫做密钥。

密码体系的安全性必须只依赖于密钥的保密性，而不仅依赖于加密/解密算法的保密性，以便使攻击者（黑客）在仅知道加密/解密算法的情况下还不足以破译密文。

CA系统为数字电视实现有偿服务提供技术支持，它与SMS（用户管理系统）相辅相成，共同完成对用户的授权和管理。

4、信号输出部分

加扰机输出的含有EPG、CA等信息的TS流输入64QAM调制器，转换为适合在同轴电缆或HFC中传输的射频信号，然后进入混合器，混合器总输出进入相应的单元后送入有线电视网。

5、信号接收部分

即用户机顶盒，其作用主要完成QAM解调和解码功能，输出视音频信号供用户接收，同时提供EPG信息。

当然，机顶盒还有许多附加功能，此处不做详解。

现在，济宁市数字电视平台已建成开通，传输80套数字电视节目和多套广播节目，今后还将添加数据广播和VOD业务。

以上是我对数字电视的粗浅介绍，仅供同行参考。

文中不足之处，请批评指正。