數(shù)字電視系統(tǒng)介紹

1、內(nèi)容提要概述一、數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展二、有關(guān)基礎(chǔ)知識三、數(shù)字電視技術(shù)的相關(guān)標準四、數(shù)字有線電視系統(tǒng)五、TS、PSI、SI 介紹 概述n有線電視技術(shù)發(fā)展趨勢： 數(shù)字化 網(wǎng)絡(luò)化 綜合化 智能化概述n增值業(yè)務(wù)： 個性化的視頻服務(wù)；PPV(Pay Per View 按次付費）；VOD；EPG；數(shù)據(jù)廣播；n擴展業(yè)務(wù)： IP PHONE；INTERNET； 電子商務(wù)；電子購物；遠程教育、醫(yī)療； 概述n依托現(xiàn)有的CATV HFC網(wǎng)絡(luò)，目前采用的技術(shù)方式： DVBC CMTS（電纜調(diào)制解調(diào)器終接系統(tǒng)） +Cable Modem EoC 一、數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展1 數(shù)字電視是電視發(fā)展的必然趨勢 電視技術(shù)的革命： 第

2、一次：黑白彩色 第二次：模擬數(shù)字n電視發(fā)展到今天，它的適用范圍早已超越了廣播娛樂界，廣泛地擴展到文化教育、科研管理、工礦企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、公安交通、軍事宇航和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域。 n隨著信息時代的到來和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展， 電視進入數(shù)字時代已是勢所必然。n傳統(tǒng)的模擬電視最大的缺點是：逐級放大的傳輸方式容易產(chǎn)生噪聲，長距離傳輸后信噪比惡化，圖像清晰度受到嚴重損傷，圖像對比度產(chǎn)生較大的畸變，相位失真也會造成色彩失真；對設(shè)備的非線性失真十分敏感。此外，模擬電視還具有穩(wěn)定性差、可靠性低、調(diào)整繁雜、不便集成、自動控制困難、以及成本高昂等缺點。n數(shù)字電視是數(shù)字化信息技術(shù)革命的產(chǎn)物。所謂數(shù)字電視，是將傳統(tǒng)

3、的模擬電視信號經(jīng)過抽樣、量化、編碼等一系列處理轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)代表的數(shù)字式信號，然后可以很方便地進行各種處理、傳輸、存儲和記錄，也可以用電子計算機進行處理、監(jiān)測和控制。采用數(shù)字技術(shù)不僅使各種電視設(shè)備獲得了比原有模擬式設(shè)備更高的技術(shù)性能，而且還具有了模擬技術(shù)不能達到的新功能。n 電視技術(shù)+計算機技術(shù) 數(shù)字電視技術(shù)2 數(shù)字電視的技術(shù)優(yōu)勢 （1）采用了先進的圖像壓縮編碼技術(shù)，因而每套節(jié)目占用的頻帶窄，可以更充分地利用頻率資源。例如，在有線電視中，原來的一個模擬電視頻道，可以用來傳送6-8套標準清晰度的數(shù)字電視節(jié)目。對用戶來說，這意味著可選擇的節(jié)目將更加豐富。同時，節(jié)目大容量的低廉傳輸和廣范圍的收視使網(wǎng)

4、絡(luò)運營費用大幅度降低。（2）圖像清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強。數(shù)字電視信號的信噪比和連續(xù)處理的次數(shù)無關(guān)，在傳輸過程中，不會降低信雜比。因此數(shù)字電視信號的傳播不像模擬信號會在傳輸過程中噪聲逐步積累，它不受地理因素的限制，幾乎可以無限擴大覆蓋面。因此，數(shù)字電視清晰度高，在接收端看到的電視圖像及聲音質(zhì)量非常接近演播室水平。 （3）伴音質(zhì)量大幅度提高。目前的模擬電視，伴音是單聲道的，只有個別電視臺剛開始試播雙聲道的麗音，而數(shù)字電視可以提供5+1的環(huán)繞立體聲。（4）數(shù)字電視采用大規(guī)模集成電路，結(jié)構(gòu)更加簡單，成本進一步降低，可靠性比模擬電視更高。（5）易于實現(xiàn)信號的存儲，而且存儲時間與信號的特性無關(guān)

5、。同時保證了現(xiàn)有模擬電視畫面的格式，普通電視機前加裝數(shù)字電視機頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目，電視臺的電視節(jié)目制作設(shè)備也可沿用。（6）由于采用數(shù)字技術(shù)，數(shù)字電視有利于實現(xiàn)電視廣播與計算機網(wǎng)絡(luò)的融合，從而可以大大擴展服務(wù)內(nèi)容，目前數(shù)字電視的標準已經(jīng)考慮了與ATM的互操作性。對用戶來說，這意味著可以從被動地收看變成主動地準交互（本地交互）、交互地收看。而且隨著節(jié)目源的豐富，用戶可以獲得更多的游戲娛樂節(jié)目；獲得各類針對性的信息資訊，如財經(jīng)信息等；其它服務(wù)，如：付費節(jié)目、隨次計費節(jié)目、電影選播系統(tǒng)、歌唱點播、新聞選取、電視在線教育、電視購物、數(shù)字電子游戲、居家銀行及互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等新穎服務(wù)。（7）很容易實現(xiàn)加密

6、/解密和加擾/解擾技術(shù)，便于開展各類收費業(yè)務(wù)。而且條件接收系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對用戶的良好管理，確保了資金的有效回報。 上述電視數(shù)字化的技術(shù)優(yōu)勢，無論是對于消費者，還是對于相關(guān)企業(yè)，甚至是對于整個電子產(chǎn)業(yè)、廣播行業(yè)，都意味著一場巨大的變革。對于消費者而言，數(shù)字電視不只是圖像更清晰、聲音更逼真、屏幕更大及頻道更多，而且集電視、電腦、電信的功能為一體，使電視的用途由單一性向多元化發(fā)展，成為千家萬戶進入信息高速公路的便捷通道；對于電視機廠家、電視臺、電視制作和傳播媒體而言，數(shù)字電視的出現(xiàn)既是一種挑戰(zhàn)又是一種機遇。但它所帶來的電視市場擴容潛力將無可估量，并可推動通過數(shù)字電視的交互式特點開展各項業(yè)務(wù)的多

7、種行業(yè)的發(fā)展。3. 數(shù)字電視的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀 1994年，數(shù)字衛(wèi)星電視啟動； 1998年，數(shù)字地面電視開始試播； 歐、美、日發(fā)展較快； 數(shù)字衛(wèi)星電視出現(xiàn)最早，目前最為成熟與規(guī)范； 數(shù)字有線電視和數(shù)字地面電視目前尚處于起步和試驗階段。4. 數(shù)字有線電視在我國面臨良好的發(fā)展機遇（1）有線電視目前在中國有9000萬以上用戶，2005年將達到1.2億。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和城市的電視用戶多數(shù)通過有線收看電視節(jié)目，同時有線電視數(shù)字化的技術(shù)基礎(chǔ)也較成熟。有線電視數(shù)字化的發(fā)展將能夠支持最全面的業(yè)務(wù)。 （2）我國尚未放開個人和家庭直接接收衛(wèi)星電視信號的限制，至于數(shù)字電視的地面廣播，有關(guān)標準國際上正在制定中，美國計劃于

8、今年開播，我國則會更晚一些，而且地面廣播的頻率資源有限，設(shè)備投資較大，發(fā)展受到局限。而我國有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布大中城市，乃至縣城和一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總用戶將近9000萬，實現(xiàn)數(shù)字有線電視廣播，增加的頻道數(shù)最多，在傳輸鏈路上的投資最少。（3）對于標準清晰度數(shù)字電視和家用級普及型數(shù)字電視，播放設(shè)備投資不大，國內(nèi)也有條件自行研制、開發(fā)和生產(chǎn)。（4）不需要更新已經(jīng)有的電視機，只要增加一個機頂盒，就能收看數(shù)字電視節(jié)目，廣大有線電視用戶比較容易接受，因而市場可以很快啟動。n結(jié)論：盡管數(shù)字電視在國外首先發(fā)展的是衛(wèi)星直播電視，但在我國，目前最有條件發(fā)展的則是數(shù)字有線電視。二、數(shù)字通信基礎(chǔ)知識1.1信道與帶寬n傳輸信息

9、的通路稱為信道，可以分為兩種：傳輸模擬信號的稱為模擬信道，傳輸數(shù)字信號的信道稱為數(shù)字信道 。n信道所能傳送信號的頻率寬度，稱為帶寬。數(shù)字信號本身頻譜的寬度，決定了傳輸信道的最小頻道寬度。 數(shù)字通信基礎(chǔ)知識1.1數(shù)據(jù)傳輸速率n比特率：是指二進制數(shù)碼流的信息傳輸速率，單位是：bit/s簡寫b/s或bps，它表示每秒傳輸多少個二進制元素（每一個二進制的元素稱為比特）。n波特率：也就是符號率，又稱調(diào)制速率，是針對模擬數(shù)據(jù)信號傳輸過程中，調(diào)制解調(diào)器輸出的調(diào)制信號每秒鐘載波調(diào)制狀態(tài)改變的數(shù)值，單位是B/s，稱為波特(baud)率。nR=Blog2N（b/s），其中R是比特率，B是波特率，N是n比特的電平數(shù)

10、（即，進制數(shù)）。 數(shù)字通信基礎(chǔ)知識1.2信源編碼n抽樣：將時間上連續(xù)的取值變?yōu)橛邢迋€離散取值的過程。 n量化：將經(jīng)抽樣后幅度上無限多種連續(xù)的樣值變?yōu)橛邢迋€離散值的過程 。n編碼：把量化后的信號按照一定的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)變成一系列數(shù)字編碼脈沖的過程。 數(shù)字通信基礎(chǔ)知識1.3信道編碼n糾錯：在信道編碼過程中將附加數(shù)據(jù)加于數(shù)據(jù)流之中，在接收端通過校驗位來發(fā)現(xiàn)有錯誤的數(shù)據(jù)字，并給予糾正。n交織：是對糾錯過程的補充。其基本原理是在編碼時將數(shù)碼流按已定義的規(guī)則“攪亂”，在接收端再將那些“攪亂”的數(shù)據(jù)字按相反的規(guī)則重新排列，使之恢復(fù)出原始次序。 數(shù)字電視前端硬件平臺2.2數(shù)字衛(wèi)星接收機2.2.1概述 因為我國上星

11、的數(shù)字電視節(jié)目的大部分采用的是QPSK調(diào)制方式 ，數(shù)字衛(wèi)星接收機都是QPSK解調(diào) 。數(shù)字衛(wèi)星接收機也分為幾種，有的雖然是接收衛(wèi)星上的數(shù)字節(jié)目，但是輸出的還是模擬的音視頻信號，這就是目前大部分電視臺前端系統(tǒng)所采用，還沒有改造的。有的是直接是輸出TS碼流；還有一種就是既能輸出模擬信號，又能輸出數(shù)字的TS碼流。 數(shù)字電視前端硬件平臺2.2數(shù)字衛(wèi)星接收機n2.2.2 QPSK調(diào)制原理 數(shù)字電視前端硬件平臺2.2數(shù)字衛(wèi)星接收機數(shù)字電視前端硬件平臺2.2數(shù)字衛(wèi)星接收機數(shù)字電視前端硬件平臺2.4QAM調(diào)制器n2.4.1調(diào)制方式的選擇 vDVB-S中，采用的是QPSK調(diào)制解調(diào)方式；vDVB-C中，采用的是QA

12、M調(diào)制解調(diào)方式；vDVB-T中，采用的是OFDM多載波調(diào)制，每個載波再采用QPSK或者QAM調(diào)制。 數(shù)字電視前端硬件平臺2.4QAM調(diào)制器n2.4.2調(diào)制速率 v16QAM調(diào)制中，一個符號用4個比特來表示；64QAM調(diào)制中，一個符號用6個比特來表示；256QAM調(diào)制中，一個符號用8個比特來表示。v 64QAM的調(diào)制符號率在8NHz最高可以達到6.89MBps，這樣它的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為6.89641.34Mbps，由于其中有RS編碼，去掉冗余，有效傳輸數(shù)據(jù)速率為41.34（188/204）38.1Mbps。 數(shù)字電視前端硬件平臺2.4QAM調(diào)制器2.4.2 QAM調(diào)制原理 n正交調(diào)幅（QAM）

13、是幅度調(diào)制和相位調(diào)制的結(jié)合，既調(diào)幅又調(diào)相。nQAM是將調(diào)制符號調(diào)制到一對正交載波上，是二維調(diào)制技術(shù)。 n數(shù)字比特序列被分成兩個序列，以16QAM為例，每4個調(diào)制比特分為兩組，每組兩個比特，分別去調(diào)制同相正交載波，然后將兩路已調(diào)信號相加發(fā)送。 數(shù)字電視前端硬件平臺2.4QAM調(diào)制器n2.4.2 QAM調(diào)制原理框圖數(shù)字電視前端硬件平臺2.4QAM調(diào)制器n2.4.2 QAM星座圖數(shù)字電視前端硬件平臺2.4QAM調(diào)制器n2.4.3 調(diào)制器與復(fù)用器現(xiàn)在我們可以跟前面的復(fù)用器結(jié)合起來考慮： 如果采用64QAM調(diào)制方式，最高有效數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到38.1Mbps，那么采用的復(fù)用器如果可以容納38Mbps的

14、速率，一路節(jié)目的數(shù)據(jù)速率為4Mbps，那么就可以復(fù)用9套節(jié)目；如果一路節(jié)目的數(shù)據(jù)速率為6Mbps，那么可以復(fù)用6套節(jié)目。也就是說，復(fù)用的節(jié)目數(shù)越多，那么每套節(jié)目的數(shù)據(jù)速率越低，這要根據(jù)實際情況，根據(jù)不同的節(jié)目要求去處理。 數(shù)字電視前端硬件平臺2.5加擾器加擾器所完成的主要功能有以下這些： v對指定節(jié)目或者TS流進行DVB加擾 v處理與CA有關(guān)的PSI、SI信息，可以是PSI、SI動態(tài)再生 v在TS流中插入EMM（授權(quán)管理信息）和ECM（授權(quán)控制信息）數(shù)據(jù)流，生成加擾控制字CW 關(guān)于其詳細的工作原理在后面的CA系統(tǒng)中給予介紹。 數(shù)字電視前端硬件平臺小結(jié)還有其他的一些設(shè)備這里沒有具體介紹，像切換矩

15、陣、視頻服務(wù)器等等，因為這些設(shè)計不到什么技術(shù)，僅僅是系統(tǒng)集成，所以這里不再敘述。一個完整的數(shù)字電視系統(tǒng)，應(yīng)該包括上面介紹的一些基本設(shè)備，當然還要加上相應(yīng)的軟件平臺，下面將給予介紹。數(shù)字電視前端軟件平臺3.1EPG系統(tǒng)n3.1.1、EPG主要功能 v為用戶提供節(jié)目指南，可以與用戶之間實現(xiàn)互動操作 v將節(jié)目單上的原始信息存入數(shù)據(jù)庫 v從數(shù)據(jù)庫中提取原始數(shù)據(jù)，生成DVB-SI規(guī)定的表，也就是生成SI信息 v按照一定的周期將SI信息送入復(fù)用器 v復(fù)用器將這些表于其他節(jié)目的TS流復(fù)用在一起，然后通過QAM調(diào)制器后送入HFC網(wǎng)。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.1EPG系統(tǒng)n3.1.2、EPG工作原理 vDVB-

16、SI標準的SI信息主要是給用戶端提供設(shè)置信息，從而可以使接收機能夠自動調(diào)諧接收特定的節(jié)目并對節(jié)目進行分組。vSI中有傳送的節(jié)目信息，包括節(jié)目的種類，節(jié)目的時間，節(jié)目的來源等等。這些信息包含在4個表中：網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT）、業(yè)務(wù)描述表（SDT）、節(jié)目信息表（EIT）、時間日期表（TDT）。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.1EPG系統(tǒng)n3.1.2、EPG工作原理 v網(wǎng)絡(luò)信息表主要提供接收端所需的接收頻率、符號率、調(diào)制方式等等 。v業(yè)務(wù)描述表主要提供復(fù)用器中與節(jié)目或者業(yè)務(wù)有關(guān)的節(jié)目名字等參數(shù)。v節(jié)目信息表給出各類節(jié)目的時間安排。 v時間與日期表提供節(jié)目開始的具體時間，由于TDT表有具體的時鐘信息，因此有時

17、也可作為IRD的解碼時鐘的更新。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.2DVB-CA系統(tǒng)n3.2.1有條件接收基本概念 條件接收子系統(tǒng)：是解碼器的一部分，其作用是對電子密鑰進行解碼并恢復(fù)出原來用于控制解擾序列的所需要的信息。加擾控制字（CW)：用于解擾器中的密鑰。加密：加密是指為了加擾信號而進行的連續(xù)不斷的改變電子密鑰的處理。電子密鑰一般通過信道安全地傳送給用戶 授權(quán)控制信息(ECM)：授權(quán)控制信息是一種特殊形式的電子密鑰信號和信道尋址信息。 授權(quán)管理信息(EMM)：授權(quán)管理信息是一種授權(quán)用戶對某個業(yè)務(wù)進行解擾的信息。 用戶授權(quán)系統(tǒng)：它在用戶管理系統(tǒng)的指導下，負責對ECM和EMM數(shù)據(jù)流進行組織，使之序列化

18、并傳輸?shù)接脩艄芾碇行摹?用戶管理系統(tǒng)：它是向用戶發(fā)放電子密鑰，寄送帳單及收費的商業(yè)中心。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.2DVB-CA系統(tǒng)n3.2.2、有條件接收的工作原理（框圖） 加密TS流業(yè)務(wù)密鑰業(yè)務(wù)密鑰控制字產(chǎn)生器控制字（CW）加密器A 加擾器用戶授權(quán)系統(tǒng)加密器BECM信息EMM信息 復(fù) 用 器傳送流（TS）數(shù)字電視前端軟件平臺3.2DVB-CA系統(tǒng)n3.2.2、有條件接收的工作原理 （發(fā)送端）v首先由控制字發(fā)生器產(chǎn)生加擾控制字（CW），提供給加擾器和加密器A。 v加擾器根據(jù)提供的控制字（CW），對來自復(fù)用器的TS流進行加擾運算。加擾器的輸出結(jié)果就是經(jīng)過加擾打亂了的TS流，控制字就是加擾所用的

19、密鑰。 v加密器A接收到控制字（CW）之后，根據(jù)用戶授權(quán)系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)密鑰對控制字進行加密運算。加密器A的輸出結(jié)果就是加了密的控制字，稱為授權(quán)控制信息（ECM）。 v業(yè)務(wù)密鑰在送給加密器A的同時，也送給了加密器B。它能夠自己產(chǎn)生密鑰，并且能夠?qū)κ跈?quán)系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)密鑰進行加密。加密器B的輸出結(jié)果就是加了密的業(yè)務(wù)密鑰，稱為授權(quán)管理信息（EMM）。v上面所產(chǎn)生的ECM和EMM信息都送往MPEG-2復(fù)用器，與其他的TS流一起進行打包，形成TS流再輸出。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.2DVB-CA系統(tǒng)n3.2.2、有條件接收的工作原理 （接收端）v解調(diào)后的加擾數(shù)據(jù)流經(jīng)過解擾器解擾，然后送往解復(fù)用器 v解復(fù)用

20、器根據(jù)TS流的包結(jié)構(gòu)，提取出ECM和EMM控制信息 。v提取出來的ECM和EMM信息分別被送往智能卡的解密器A和解密器B，然后恢復(fù)出加擾控制字（CW），把CW送往解擾器。 v恢復(fù)控制字的過程非常短暫，一旦恢復(fù)出正確的控制字后，解擾器便能正常解擾，把加擾TS流變成正常的TS流 數(shù)字電視前端軟件平臺3.2DVB-CA系統(tǒng)n3.2.2、有條件接收的工作原理（分析）三層保護：v加擾，打亂TS流v用業(yè)務(wù)密鑰對控制字加密v對業(yè)務(wù)密鑰進行加密數(shù)字電視前端軟件平臺3.2DVB-CA系統(tǒng)n3.2.3 條件接收的主要特點（1）公共的加擾和解擾算法 （2）公共接口（3）同密加密（4）多密加密 數(shù)字電視前端軟件平臺3

21、.3 SMS系統(tǒng)3.3.1 SMS系統(tǒng)簡介 ：v用戶管理系統(tǒng)是整個收費電視系統(tǒng)的重要組成部分，用戶管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字電視廣播條件接受用戶的管理，包括對用戶信息、用戶設(shè)備信息、用戶預(yù)訂信息、用戶授權(quán)信息、財務(wù)信息進行記錄、處理、維護和管理。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.3 SMS系統(tǒng)3.3.1SMS體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫 、應(yīng)用服務(wù) 、客戶端應(yīng)用程序 用戶管理系統(tǒng)功能模塊用戶管理模塊授權(quán)管理模塊控制管理模塊統(tǒng)計報表管理節(jié)目管理模塊環(huán)境管理模塊分類管理模塊銀行信息管理數(shù)字電視前端軟件平臺3.3 SMS系統(tǒng)（功能）用戶管理模塊用戶管理模塊 ：用戶管理模塊是整個條件接收用戶管理系統(tǒng)的重要組成部分，用來管理用戶信息、

22、用戶預(yù)定授權(quán)和節(jié)目編號等信息，并將相關(guān)數(shù)據(jù)自動傳給CA系統(tǒng)。用戶維護用戶維護 ：具體功能是用戶注冊、用戶暫停、用戶恢復(fù)、用戶注銷、IC卡登記、機頂盒登記、密碼、IPPV金額、合同和用戶投訴等。 節(jié)目預(yù)定：節(jié)目預(yù)定：用戶按照系統(tǒng)提供的方式（按照單頻道，全部頻道，節(jié)目編號）預(yù)定和取消電視節(jié)目，進行的賬冊和查詢，IPPV查詢。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.3 SMS系統(tǒng)n授權(quán)管理模塊授權(quán)管理模塊 ：n用戶信息：具有對全體/集合/單獨用戶發(fā)送B-mail的功能，對特殊用戶賦予某種收視權(quán)利和取消相應(yīng)的權(quán)利的功能n節(jié)目信息：處理有關(guān)節(jié)目提供商的功能 nIC卡信息：處理有關(guān)IC卡方面的功能 數(shù)字電視前端軟件平臺

23、3.3 SMS系統(tǒng)n控制管理模塊控制管理模塊 ：控制管理模塊是為了保證系統(tǒng)正常運行必須具備的運行環(huán)境和運行控制的功能。 n具體功能有：維護節(jié)目提供商、節(jié)目提供商頻道、節(jié)目提供商對應(yīng)的銷售單價等。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.3 SMS系統(tǒng)n環(huán)境管理模塊環(huán)境管理模塊 ：環(huán)境管理模塊用于管理有關(guān)節(jié)目分類，節(jié)目分類與節(jié)目提供商的對應(yīng)關(guān)系。 n分類管理模塊分類管理模塊 ：在環(huán)境管理模塊的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)按節(jié)目內(nèi)容進行分類銷售方式，具體有：按照節(jié)目分類方式，按照節(jié)目主題方式，按照節(jié)目主題級別方式。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.3 SMS系統(tǒng)n節(jié)目管理模塊節(jié)目管理模塊 ：n節(jié)目檔案管理：通過對節(jié)目進行編號、分類、主題

24、等技術(shù)手段的處理，將節(jié)目整理成易于查詢、使用，易于分類統(tǒng)計的數(shù)據(jù)文件，主要有建立節(jié)目編碼規(guī)則；建立節(jié)目分類、主題和級別的相互關(guān)系；確定每個節(jié)目成熟率。 n節(jié)目單制作：通過播出計劃生成節(jié)目播出單，對節(jié)目重播、節(jié)目異日重播、節(jié)目和廣告在時間上的連接處理。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.3 SMS系統(tǒng)n統(tǒng)計報表處理統(tǒng)計報表處理：用戶管理系統(tǒng)能夠根據(jù)要求提供統(tǒng)計報表和統(tǒng)計圖，系統(tǒng)的報表有任意時間段的營業(yè)報表，用戶信息統(tǒng)計表，用戶預(yù)定匯總表。n銀行信息處理銀行信息處理 ：n數(shù)據(jù)通訊：通過銀行提供的服務(wù)器將有關(guān)的信息實時或者非實時地傳到用戶管理系統(tǒng)，并保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性、安全性和正確性。 n數(shù)據(jù)處理：

25、對于合同用戶，當其賬號下金額滿足要求時，系統(tǒng)向該用戶發(fā)送授權(quán)，當其賬號下金額不滿足要求時，系統(tǒng)有黑名單的處理功能；對于非合同用戶，用戶到銀行繳款預(yù)定節(jié)目提供商的某頻道、或全部頻道節(jié)目，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)校驗功能，專門處理由于人為的原因造成的錯誤信息。最后，將從銀行取來的正確數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成用戶管理系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)，修改資金帳產(chǎn)生準EMM，同時產(chǎn)生財務(wù)上需要的銀行對帳表。 數(shù)字電視前端軟件平臺3.4 NMS系統(tǒng)n主要功能：v對編碼器、復(fù)用器、切換矩陣、調(diào)制器、衛(wèi)星接收機進行監(jiān)控、參數(shù)配置和管理 v動態(tài)編輯PSI/SI ，察看和設(shè)置播出節(jié)目信息 v通過網(wǎng)管完成編碼器、復(fù)用器、衛(wèi)星接收機的在線軟件升級 v對本地及

26、遠端解碼器進行監(jiān)控管理 二、數(shù)字電視技術(shù)的相關(guān)標準n正如模擬電視有PAL、NTSC和SECAM等制式一樣，數(shù)字電視也要制定本身的標準。目前數(shù)字電視標準有三種：美國的ATSC、歐洲的DVB，日本的ISDB。其中前兩種標準用得較為廣泛。1. ATSC ATSC(Advanced Television System Committee)是美國高級電視系統(tǒng)委員會的簡稱，與1995年經(jīng)美國聯(lián)邦通訊委員會正式批準作為美國的高級電視（ATV）國家標準。ATSC標準規(guī)定了一個在6MHz帶寬內(nèi)傳輸高質(zhì)量的視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，在地面廣播信道中可靠地傳輸約19Mbps的數(shù)字信息，在有線電視頻道中可靠傳輸38

27、Mbps的數(shù)字信息，使該系統(tǒng)能提供的分辨率是常規(guī)電視的5倍之多。ATSC被加拿大、韓國、阿根廷、中國臺灣、墨西哥采用，亞洲及中北美洲的許多國家也正在考慮使用。2DVB DVB（Digital Video Broadcasting）即數(shù)字視頻廣播，是歐洲廣播聯(lián)盟組織的一個項目，目前已有220多個組織參加。DVB項目的主要目標是要找到一種對所有傳輸媒體都適用的數(shù)字電視技術(shù)和系統(tǒng)。因此，它的設(shè)計原則是使系統(tǒng)能夠靈活的傳送MPEG-2視頻、音頻和其他數(shù)據(jù)信息，使用統(tǒng)一的MPEG-2傳送比特流復(fù)用，使用統(tǒng)一的服務(wù)信息系統(tǒng)，使用統(tǒng)一的加擾系統(tǒng)（可有不同的加密方式），使用統(tǒng)一的RS前向糾錯系統(tǒng)，最終形成一個

28、通用的數(shù)字電視系統(tǒng)。 不同傳輸媒體可選用不同的調(diào)制方式和通道編碼方法，其中DVB-S采用QPSK，DVB-C采用QAM，DVB-T采用COFDM。所有的DVB系列標準完全兼容MPEG-2標準，同時制定了解碼器公共接口標準、支持條件接收、提供數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)等特性。目前，DVB已經(jīng)擴展到歐洲以外的國家和地區(qū)。世界上現(xiàn)有30個國家、200多家電視臺開始了DVB各種廣播業(yè)務(wù)，100多個廠家生產(chǎn)符合DVB標準的設(shè)備。歐洲的DVB重點放在SDTV，其COFDM制式的地面廣播正在歐洲各國陸續(xù)開播。衛(wèi)星的MPEG2/DVB-S廣播已于1996年開播。3ISDB 日本數(shù)字電視ISDB（Integrated-Ser

29、vices Digital Broadcasting）標準于1993年9月制定。其核心內(nèi)容包括：既傳數(shù)字電視節(jié)目，又傳其它數(shù)據(jù)的綜合業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)；視頻編碼、音頻編碼、系統(tǒng)復(fù)用均遵循MPEG-2標準；傳輸信道以衛(wèi)星為主。迫于歐洲和美國的發(fā)展形勢，已將原定于2005年才開始數(shù)字電視廣播的計劃改為2000年開始。并提出了ISDB-T制式，使數(shù)字電視地面廣播再次出現(xiàn)三大制式并存的局面，日本已于1996年10月開始了名為Perfec TV的衛(wèi)星數(shù)字電視廣播，并計劃于2000年發(fā)射數(shù)字電視廣播衛(wèi)星BS-4，全面進入數(shù)字電視時期。nATSC和DVB標準在信道的傳輸方式、數(shù)字音頻壓縮標準、節(jié)目信息表上都有所差

30、別，同時美國ATSC標準關(guān)注的是UHF和VHF頻道的數(shù)字地面HDTV，在6MHz信道內(nèi)只提供19.3Mbps的固定碼率，而歐洲D(zhuǎn)VB以單一系統(tǒng)方式針對SDTV和HDTV，可用于所有廣播媒體，在設(shè)計上碼率可變，在8MHz內(nèi)可選擇4.9-31.7Mbps不同的傳輸碼率，在支持條件接收方面，ATSC還沒有進行相應(yīng)的工作。上述三個標準的比較，在傳輸方面：美國首先考慮的是地面廣播信道，而歐洲和日本考慮衛(wèi)星信道，在圖像規(guī)格方面：美國考慮地面廣播HDTV；歐洲強調(diào)圖像可分級性，日本強調(diào)多種數(shù)字業(yè)務(wù)集成，不只傳一種HDTV信號，數(shù)字調(diào)制方式方面：美國地面廣播采用8-VSB或16-VSB；歐洲和日本地面廣播采用

31、OFDM。n我國的基本情況： 衛(wèi)星：已經(jīng)確定采用DVB-S 有線：正在試行DVB-C 地面：6個標準的比較實驗之中，尚未 決定。三、數(shù)字有線電視系統(tǒng)數(shù)字電視概述n數(shù)字電視是一個從節(jié)目采集、編輯、制作、存儲、發(fā)射，到傳輸、接收、顯示整個過程的數(shù)字化系統(tǒng)解決方案，涵蓋了從節(jié)目源至用戶端的一切環(huán)節(jié)，是一個完整的系統(tǒng)概念。不能簡單地理解為數(shù)字處理電視接收機。數(shù)字有線電視系統(tǒng)示意圖InternetDVB-CDVB-C前前 端端衛(wèi)星頻道衛(wèi)星頻道混合混合設(shè)備設(shè)備自錄頻道自錄頻道電纜電纜DVBDVB視頻視頻服務(wù)器服務(wù)器HFCHFC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)器服務(wù)器播控中心播控中心數(shù)字有線電視系統(tǒng)組成示意圖 復(fù)用加擾系統(tǒng)調(diào)制

32、系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)條件接收系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)圖1 有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖省主干SDH網(wǎng)絡(luò)HFC機頂盒PSTN或Cable數(shù)字電視信源系統(tǒng)回傳服務(wù)器存儲播出系統(tǒng)系統(tǒng)組成n數(shù)字有線電視前端+HFC+用戶接收端 （復(fù)雜系統(tǒng)） （機頂盒） （一）、前端系統(tǒng)n基本組成： 數(shù)字電視信源系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、存儲播出系統(tǒng)、復(fù)用加擾系統(tǒng)、條件接收系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)、編碼調(diào)制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、回傳處理系統(tǒng)、其它輔助系統(tǒng)。前端組成實例1、數(shù)字電視信源系統(tǒng)n包括數(shù)字衛(wèi)星信號的接收系統(tǒng)、模擬信號的編碼系統(tǒng)、SDH網(wǎng)絡(luò)信號的分接、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。該系統(tǒng)以后還將逐步具備傳輸來自寬帶IP等多種網(wǎng)絡(luò)節(jié)目源的能力。它的特點是將信號進行一定格式轉(zhuǎn)

33、換，使之成為符合DVB-C標準的TS流信號。它對節(jié)目的內(nèi)容不加以編輯和存儲，只起到節(jié)目轉(zhuǎn)發(fā)的作用。 n數(shù)字衛(wèi)星接收機可以直接輸出TS流。n模擬信號源需要轉(zhuǎn)換成TS流*。*數(shù)字電視壓縮編碼系統(tǒng)n概念 將模擬的視音頻信號數(shù)字化，并實時傳輸?shù)揭曨l服務(wù)器或直接到復(fù)用器，采用廣播級MPEG- 2 的編碼方式。數(shù)字電視節(jié)目復(fù)用系統(tǒng)將多路單節(jié)目數(shù)字視頻流復(fù)合成單路多節(jié)目數(shù)字視頻流，并符合DVB ASI 傳送標準，調(diào)整節(jié)目帶寬實現(xiàn)多節(jié)目的數(shù)字廣播，并確保與CA系統(tǒng)的良好配合。 *數(shù)字電視壓縮編碼系統(tǒng)n設(shè)備nA/D轉(zhuǎn)換器 在符合抽樣定理的前提下，對模擬圖像中像素點的亮度、色度進行采樣，然后將時間離散化的信號按一

34、定的量化間隔量化，達成幅度離散化，最后以特定規(guī)則編碼，形成數(shù)字信號。 但此時的信號碼率過高（數(shù)字復(fù)合NTSC為143Mbps，PAL為177Mbps，數(shù)字分量ITU-R 601為270Mbps） *數(shù)字電視壓縮編碼系統(tǒng)n音視頻編碼器 按照MPEG-II編碼標準，對A/D輸出信號進行壓縮，輸出符合ASI（異步串行接口）標準的TS碼流。 支持以下編碼格式：分辨率分辨率 幀頻幀頻 寬高比寬高比 720 x57625Hz4:3 or 16:9704x57625Hz4:3 or 16:9528x57625Hz4:3 or 16:9480 x57625Hz4:3 or 16:9352x57625Hz4:3

35、 or 16:9分辨率分辨率 幀頻幀頻 寬高比寬高比 720 x48029.97Hz 4:3 or 16:9704x48029.97Hz 4:3 or 16:9528x48029.97Hz 4:3 or 16:9480 x48029.97Hz 4:3 or 16:9352x48029.97Hz 4:3 or 16:92、業(yè)務(wù)系統(tǒng)n播出前端對素材和信息進行編輯和整理，采用DVB-DATA標準（我國數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)廣播標準正在制定）對信息進行封裝，完成播出TS流的打包；接收端機頂盒集成相應(yīng)接收模塊完成對數(shù)據(jù)信息的解析。目前，國內(nèi)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)廣播、Internet接入、實時股票信息等等

36、。 3、存儲播出系統(tǒng) n 包括節(jié)目素材上載與收錄系統(tǒng)、節(jié)目存儲與節(jié)目庫管理系統(tǒng)、節(jié)目預(yù)編/審核系統(tǒng)、準視頻點播（NVOD）系統(tǒng)和專業(yè)頻道管理播出系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點是可以對多種格式節(jié)目進行上載，收錄存儲多種傳輸方式的節(jié)目，并將其轉(zhuǎn)換成TS流文件，并且支持手動和自動采集方式；對節(jié)目庫中存儲的文件進行分類編目，提供高效的文件檢索功能；對（延時）播出的節(jié)目進行監(jiān)審/編輯的功能；通過準視頻點播（NVOD）系統(tǒng)和專業(yè)頻道管理播出系統(tǒng)完成節(jié)目播出。4、復(fù)用加擾系統(tǒng) n此部分將上述1、2、3系統(tǒng)傳來的信號，根據(jù)碼率進行節(jié)目、數(shù)據(jù)信息復(fù)用并完成加擾，形成若干個頻道的碼流。根據(jù)使用設(shè)備的不同，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有所差別，

37、有些復(fù)用器內(nèi)置加擾模塊，信號在復(fù)用器的內(nèi)部可以完成加擾，有些復(fù)用器內(nèi)部不具有加擾模塊，需要外接獨立加擾設(shè)備。 n復(fù)用器多路復(fù)用器是整個系統(tǒng)的核心部分,相當于交通樞紐中心,把不同方向運載的貨物經(jīng)過復(fù)用器,根據(jù)用戶的不同需求重新裝到不同的車上從不同的路徑運到不同的用戶手中。n復(fù)用器是以模塊方式組成 n復(fù)用器支持PID的重新映射 n將加密控制信息注入到指定的節(jié)目內(nèi)容中進行加密和控制 n具有PSI/SI信息編輯能力n支持多種條件接收系統(tǒng)，復(fù)用器還能對多家CA系統(tǒng)的同時支持，真正實現(xiàn)Simulcrypt方案 框圖5、條件接收系統(tǒng) （CAS）n此系統(tǒng)主要完成對信號的加擾控制和加密管理信息的分發(fā)，保證節(jié)目提

38、供商和有線電視網(wǎng)絡(luò)運營商的利益。條件接收系統(tǒng) 條件接收系統(tǒng)是數(shù)字電視收費的技術(shù)保障系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字信號加密保密性強的特點，可以按不同分組情況對不同數(shù)字電視節(jié)目頻道進行收費管理，從而從根本上解決電視節(jié)目收費難的困擾。其技術(shù)途徑是通過對數(shù)字電視信號進行數(shù)字加擾，實現(xiàn)傳輸碼流中所含的視頻和音頻信息以及數(shù)據(jù)信息的加擾。同時將加擾處理的控制字經(jīng)加密后形成加密信息隨傳輸流一起傳送。在用戶端，未經(jīng)授權(quán)的用戶將不能對付費節(jié)目進行解擾，而無法收看該節(jié)目。 條件接收系統(tǒng)n從歐洲數(shù)字電視商業(yè)化成功的經(jīng)驗來看，條件接收系統(tǒng)是推動數(shù)字電視走向市場成功的重要環(huán)節(jié)。條件接收是現(xiàn)代信息加密技術(shù)在數(shù)字電視領(lǐng)域的具體應(yīng)用，一方面實

39、現(xiàn)了節(jié)目信息的分類和管理；一方面可實現(xiàn)節(jié)目的有償服務(wù)，保證良性循環(huán)，進一步促進服務(wù)水平的提高。因此，國際上數(shù)字電視方面的標準化組織（如：、）在標準中都已建立了條件接收的框架，而一些先進國家也在研究、制定本國條件接收的技術(shù)和標準。 條件接收系統(tǒng)n由于條件接收所帶來的巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，國外一些公司相應(yīng)投入巨資開發(fā)條件接收系統(tǒng)，目前已有Video-Guard、Irdeto、Media-Guard以及 CryptoWorks等種系統(tǒng)投入商業(yè)運營。這些系統(tǒng)一般由前端的加擾、加密、授權(quán)管理等子系統(tǒng)，及用戶端的機頂盒解密、解擾模塊構(gòu)成。支持的業(yè)務(wù)有按次付費（）、脈沖式按次付費（）、準視頻點播（）、按

40、時間付費（）等。條件接收系統(tǒng)n條件接收系統(tǒng)開發(fā)商通過前端系統(tǒng)軟硬件、機頂盒版權(quán)和卡來獲得利益。由于國內(nèi)還開展沒有數(shù)字電視廣播條件接收系統(tǒng)的研究開發(fā)，國外公司尚處于壟斷地位。目前，僅接收機軟件模塊授權(quán)一項，每臺就需5美元以上，且需預(yù)付幾十萬臺的費用。由于商業(yè)利益的因素，開發(fā)商不會公開其關(guān)鍵技術(shù)，這意味著系統(tǒng)的控制權(quán)和安全性仍將依賴于國外廠商，難以充分保障，同時也無法對系統(tǒng)自主進行功能擴展和升級。條件接收系統(tǒng) 國外國外CACA的狀況的狀況n大部分運營商數(shù)字化，直接用戶數(shù)以千萬計nCA有幾十種之多，符合DVB的有10多種，國內(nèi)常見的有5-6種n沒有統(tǒng)一的CA標準，技術(shù)上各不相同n大部分CAS不完全符

41、合DVB同密的標準nIP CA成為市場的熱點n大運營商利用CAS壟斷運營市場n盜卡現(xiàn)象十分嚴重，無法解決條件接收系統(tǒng) 國內(nèi)國內(nèi)CACA的狀況的狀況n相關(guān)標準：GY/Z 175-2001，GY/Z 174-2001 n現(xiàn)參與的企業(yè)有10多家，更多的企業(yè)正在加入總局圈定試點6家n大多數(shù)企業(yè)處于研發(fā)階段，有較大的技術(shù)差距n引進國外技術(shù)開發(fā)本地化產(chǎn)品是較好的選擇n從同密走向多密（多播）n國家信息安全嚴格管理，國內(nèi)CA將成為主流條件接收系統(tǒng) 選擇選擇CACA要考慮的問題要考慮的問題n政策面：總局，密碼委，國家和產(chǎn)業(yè)的支持n服務(wù)：當前和未來服務(wù)的可能性任何一種同收費相關(guān)的業(yè)務(wù)都需要CA廠商的支持n安全性：

42、n安全的歷史和商務(wù)條件n數(shù)據(jù)的安全性和算法的安全性n安全性在技術(shù)上的保證手段n技術(shù)：系統(tǒng)的先進性以及技術(shù)的發(fā)展n價格：當前和未來系統(tǒng)所要支付的費用當前的價格并不代表未來系統(tǒng)的費用nSTB和中間件條件接收系統(tǒng)縮寫縮寫CASCAS：有條件接收系統(tǒng)有條件接收系統(tǒng)EMMEMM：授權(quán)管理信息授權(quán)管理信息ECMECM：授權(quán)控制信息授權(quán)控制信息SASSAS： 用戶授權(quán)系統(tǒng)用戶授權(quán)系統(tǒng)SMSSMS：用戶管理系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)MUXMUX：復(fù)用器復(fù)用器SMART CARDSMART CARD：智能卡智能卡TRDTRD： 安全加密設(shè)備安全加密設(shè)備PPVPPV：節(jié)目分次預(yù)訂節(jié)目分次預(yù)訂IPPVIPPV： 即時購買節(jié)目

43、即時購買節(jié)目OSDOSD： 屏幕顯示信息屏幕顯示信息條件接收系統(tǒng) CA CA的劃分和區(qū)別的劃分和區(qū)別n基于算法的CA，但非通用加擾算法n基于密鑰采用DES算法的CAn基于密鑰采用Triple-DES算法的CAn基于密鑰采用RSA算法的CA，如：ChinaCryptn安全性：RSA算法優(yōu)于Triple-DES算法Triple-DES算法優(yōu)于DES算法條件接收系統(tǒng)n條件接收系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)： 密碼學算法的實現(xiàn) 密鑰的生成和傳遞 ECM與EMM的生成 SAS與SMS的管理與控制 條件接收系統(tǒng) 密鑰體系密鑰體系加密 解密KeysKeys明文明文密文密文明文明文Key公鑰公鑰Key私鑰私鑰對稱密鑰對稱密鑰

44、非對稱密鑰非對稱密鑰條件接收系統(tǒng) 算法和密鑰算法和密鑰n通用加擾算法(DVB標準)隨機控制字CW 5-20秒變換一次n對稱密碼體系nDES算法，對稱密鑰(64位密鑰） 1975年nTriple-DES，DES的改進算法，128位的密鑰n缺點：必須經(jīng)常更換密鑰，密鑰傳遞是大漏洞n2000年以后DES，Triple-DES已被西方國家所棄用n公共密碼體系（Rivest,Shamir,Adleman）nRSA算法，加解密密鑰不同n特別適合開放式環(huán)境，如廣播，Internet等n缺點：運算速度慢，芯片成本高條件接收系統(tǒng) CAS CAS 密鑰結(jié)構(gòu)密鑰結(jié)構(gòu)n管理密鑰n私鑰（唯一密鑰）：用于密鑰更新n組密鑰

45、：用于解用戶EMMn用戶唯一密鑰：用于解EMMn運營商密鑰：不同的運營商n用戶授權(quán)密鑰：解用戶授權(quán)EMMn節(jié)目授權(quán)密鑰：解節(jié)目授權(quán)ECMn控制字CW：節(jié)目解擾條件接收系統(tǒng) CA CA的基本原理的基本原理 控制字 發(fā)生器 加擾器 加密 加密 IPPV 收集器 用戶 管理系統(tǒng) 用戶 授權(quán)系統(tǒng) 密鑰 音頻/視頻/數(shù)據(jù) ECM 電話回傳 有線 電視 網(wǎng)絡(luò) 解擾器 智能卡 密鑰 EMM EMM ECM 音頻/視頻/數(shù)據(jù) CW CW 機機頂頂盒盒 復(fù)復(fù)用用 解解復(fù)復(fù)用用 條件接收系統(tǒng) CAS CAS系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成nECM 發(fā)生器nECM 注入器nEMM 處理器nEMM 注入器n系統(tǒng)監(jiān)視器n通用接口（CI

46、）模塊nIPPV回傳通道nTRD加密機/母卡/母盤n用戶授權(quán)系統(tǒng) (SAS)n機頂盒數(shù)據(jù)發(fā)生器DDG條件接收系統(tǒng) 用戶授權(quán)系統(tǒng)用戶授權(quán)系統(tǒng)(SAS) n用戶授權(quán)系統(tǒng)(SAS)的功能是接收SMS發(fā)出的請求，產(chǎn)生并離散EMM，然后按優(yōu)先級，分別存儲EMM；注冊所有的智能卡，管理密鑰和EMM，定義產(chǎn)品、管理授權(quán)。nSAS包括EMM發(fā)生器、EMM加密處理器、SMS接口和SAS用戶界面。n從SMS(用戶管理系統(tǒng))信息中產(chǎn)生 EMM(授權(quán)管理信息)(可滿足90,000 SMS 需求/小時)；以2千萬/小時的速度按月更新EMM；支持多重 SMS(多個節(jié)目商共享智能卡)；可遠程連接 SMS；可遠程連接 EMM

47、 插入器。SAS 是自動化系統(tǒng)，只需很少的人員操作，就可實現(xiàn)大批量處理，包括對4千萬個PPV授權(quán)進行高速處理。EMM信息放在TRD中。條件接收系統(tǒng) 實例實例 系統(tǒng)監(jiān)視器 ECM發(fā)生器用戶管理系統(tǒng)DDGSASE M M發(fā)生器用戶管理系統(tǒng)接口EMM處理器SAS 用戶接口EMM插入器TRDTOKENMUX復(fù)用器6、用戶管理系統(tǒng)n此系統(tǒng)和條件接收系統(tǒng)使用專用的接口進行連接，主要對網(wǎng)絡(luò)中的信號進行商品化定義、管理以及用戶收看節(jié)目的權(quán)限控制和收費。 用戶管理系統(tǒng) SMS基本功能基本功能（1）用戶信息管理用戶信息管理負責完成的主要功能是處理與維 護用戶的主要信息。（2）資源管理 資源管理的內(nèi)容是業(yè)務(wù)服務(wù)所需

48、設(shè)備和產(chǎn)品，如IC卡、機頂盒等，主要功能是對資源進行進銷調(diào)存以及使用狀態(tài)的管理，包括用戶已經(jīng)購買或租賃使用的資源，如對IC卡進行管理的信息包括：IC卡號、地址碼等，對機頂盒進行管理的信息包括機頂盒號、地址碼等。 用戶管理系統(tǒng)（3）產(chǎn)品管理產(chǎn)品管理主要是對節(jié)目提供商所提供的節(jié)目進行產(chǎn)品化的管理。管理的內(nèi)容包括業(yè)務(wù)服務(wù)在系統(tǒng)中的注冊、修改與刪除，業(yè)務(wù)服務(wù)的促銷、定價和有效期確認等等。（4）用戶業(yè)務(wù)管理用戶業(yè)務(wù)管理負責用戶訂購產(chǎn)品信息的管理。（5）用戶業(yè)務(wù)支援業(yè)務(wù)支援管理的內(nèi)容是為保證用戶業(yè)務(wù)正常運行而進行的管理功能，主要包括用戶業(yè)務(wù)故障單、故障維修或解決的結(jié)果等。用戶管理系統(tǒng)（6）計費計費主要是計

49、算應(yīng)收取用戶的費用。支持的計費方式有：按月計費、按次計費，包括實現(xiàn)對PPV計費的功能。（7）收費系統(tǒng)在進行計費處理之后，通過收費點進行收費。以通過用戶到收費點交納現(xiàn)金的形式完成收費。（8）帳務(wù)管理帳務(wù)管理的主要功能包括對應(yīng)收和實收的關(guān)系進行管理；對用戶信用進行管理，對財務(wù)清算和帳務(wù)報表的管理等。用戶管理系統(tǒng)（9）授權(quán)管理授權(quán)管理負責用戶業(yè)務(wù)開通前的授權(quán)預(yù)處理操作，主要包括對用戶信用度的確認、用戶業(yè)務(wù)與IC卡有效性確認等。（10）報表管理報表管理主要管理系統(tǒng)中可以產(chǎn)生的各種報表，諸如財務(wù)報表、用戶報表、產(chǎn)品報表等。可以是年報、季報或月報等等。（11）系統(tǒng)管理為保證系統(tǒng)正常運行所需要的系統(tǒng)附加功能

50、。7、編碼調(diào)制系統(tǒng) 省市一級的網(wǎng)絡(luò)運營商需要向下面的市縣傳送節(jié)目，所以調(diào)制前的信號需分成兩路，一路直接接QAM調(diào)制器，進入本地HFC網(wǎng)進行傳輸；另一路通過接口適配器轉(zhuǎn)換成DS3信號，復(fù)接到SDH網(wǎng)絡(luò)上傳送到市縣的分前端，在分前端，使用網(wǎng)絡(luò)接口適配器，將信號轉(zhuǎn)換成TS流信號，再使用QAM調(diào)制器進行調(diào)制，然后混入到本地的HFC網(wǎng)絡(luò)。編碼調(diào)制系統(tǒng)去RF有 線 信道時鐘數(shù)據(jù)*m基帶接口：來自本地MPEG-2節(jié)目源,分配鏈路,再復(fù)用等基帶物理接口Sync1反轉(zhuǎn)和隨機化卷積交織器I=12字節(jié)字節(jié)到m位符號變換差分編碼基帶成形時鐘和同步生成器QAM調(diào)制器和IF或RF物理接口有線前端888mIQ*MPEG-2

51、 傳送復(fù)用包RS編碼器(204,188)編碼調(diào)制系統(tǒng)nDVB系統(tǒng)從總體上可分為信源編碼和信道編碼兩部分。這三種數(shù)字電視的信源編碼方式相同，都是MPEG-2的復(fù)用數(shù)據(jù)包，但由于它們的傳輸途徑不同而采用不同的信道編碼方式和不同的調(diào)制方式。 nDVB-C的信道質(zhì)量要比DVB-S和DVB-T好得多，因此其信道編碼器在功能上模塊上相對要簡單一些。編碼調(diào)制系統(tǒng)n在信道編碼部分，DVB-C只采用RS編碼和卷積交織聯(lián)合起來糾正隨機性錯誤和突發(fā)性錯誤，而不必采用DVB-S和DVB-T系統(tǒng)中所使用的RS編碼與卷積編碼分別作為外編碼和內(nèi)編碼的聯(lián)合編碼方式。在調(diào)制部分，DVB-C由于噪聲干擾較小，因此可以采用編碼效率

52、較高的MQAM調(diào)制方式，而不采用DVB-S中所使用的QPSK調(diào)制方式；同時由于有線信道中的多徑干擾不是十分嚴重，因此不采用DVB-T中為克服地面廣播所固有的多徑干擾所采用的COFDM這一復(fù)雜調(diào)制技術(shù)。編碼調(diào)制系統(tǒng)n基帶接口與同步基帶接口與同步經(jīng)過此單元的處理，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與信號源格式相適配。該單元中的信號幀結(jié)構(gòu)應(yīng)與含同步字節(jié)的MPEG-2傳送層一致。nSYNC1變換和隨機化變換和隨機化該單元根據(jù)MPEG-2幀結(jié)構(gòu)將SYNC1字節(jié)進行反轉(zhuǎn)；同時為實現(xiàn)頻譜成形，對數(shù)據(jù)流進行隨機化處理。編碼調(diào)制系統(tǒng)nRS碼編碼器碼編碼器該單元使用截短的RS(204,188)編碼，對每一個已隨機化的傳送包進行處理，產(chǎn)生

53、一個誤碼保護包。n卷積交織器卷積交織器該單元完成一個深度I = 12的誤碼保護包的卷積交織，同步字節(jié)的周期保持不變。 字節(jié)變換到字節(jié)變換到m比特符號（比特符號（m-tuple） 該單元將卷積交織器處理后的字節(jié)變換為QAM符號。 編碼調(diào)制系統(tǒng)n差分編碼差分編碼該單元對每符號的兩個最高有效位（MSBs）進行差分編碼，從而獲得旋轉(zhuǎn)不變的星座圖。n基帶成形基帶成形該單元將經(jīng)過差分編碼的m比特符號映射為I、Q信號，在QAM調(diào)制前，對I、Q信號進行升余弦平方根滾降濾波。編碼調(diào)制系統(tǒng)nQAM調(diào)制和物理接口調(diào)制和物理接口 該單元對信號進行QAM調(diào)制。隨后，將QAM已調(diào)信號通過IF或RF接口送至射頻信道 。編碼

54、調(diào)制系統(tǒng)n幾個重要概念： 隨機化 RS碼 卷積交織 QAM調(diào)制n數(shù)字通信理論在設(shè)計通信系統(tǒng)時都是假設(shè)所傳輸?shù)谋忍亓髦小?”與“1”出現(xiàn)的概率是相等的，各為50%，實際應(yīng)用中的通信系統(tǒng)以及其中的數(shù)字通信技術(shù)的設(shè)計性能指標也是以這一假設(shè)為前提的。但TS碼流經(jīng)過編碼處理后，可能會在其中出現(xiàn)連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”。這樣一方面破壞了系統(tǒng)設(shè)計的前提，使得系統(tǒng)有可能會達不到設(shè)計的性能指標，另一方面在接收端進行信道解碼前必須首先提取出比特時鐘，比特時鐘的提取是利用傳輸碼流中“0”與“1”之間的波形跳變實現(xiàn)的，而連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”給比特時鐘的提取帶來了困難。隨機化編碼調(diào)制系統(tǒng)隨機化n為了保證在任何情

55、況下進入DVB傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)碼流中“0”與“1”的概率都能基本相等，傳輸系統(tǒng)首先用一個偽隨機序列對輸入的TS碼流進行擾亂處理。偽隨機序列是由一個標準的偽隨機序列發(fā)生器生成的，其中“0”與“1”出現(xiàn)的概率接近50%。由于二進制數(shù)值運算的特殊性質(zhì)，用偽隨機序列對輸入的TS碼流進行擾亂后，無論原TS碼流是何種分布，擾亂后的數(shù)據(jù)碼流中的“0”與“1”的概率都接近50%。擾亂改變了原TS碼流，因此在接收端對傳輸碼流糾錯解碼后，還需按逆過程對其進行解擾處理，以恢復(fù)原TS碼流。隨機化n從信號功率譜的角度看，擾亂過程相當于將數(shù)字信號的功率譜拓展了，使其分散開了，因此擾亂過程又被稱為“能量分散”。n隨機化器一般

56、采用偽隨機二進制序列(PRBS)信號發(fā)生器來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)隨機化的基礎(chǔ)是線性移位寄存器和m序列理論。m序列是最常見的一種偽隨機序列，它是周期最長線性反饋移位寄存器序列的簡稱。 隨機化RS碼nRS碼不但能糾正隨機錯誤，也能糾正突發(fā)性錯誤，是一種功能極其強大的糾錯編碼。nRS的編碼和解碼過程都是通過一個特定的有限域的算術(shù)運算來實現(xiàn)。 n在DVB-C系統(tǒng)中，MPEG-2傳送包經(jīng)過能量擴散隨機化處理后，采用T = 8、截短的RS編碼，并將16個校驗字節(jié)加到每一個已經(jīng)隨機化的MPEG-2傳送包上。即采用截短的RS（204,188）碼 。卷積交織n任何糾錯編碼的糾錯能力都是有限的，當信道中的干擾較嚴重，在傳輸

57、信號中造成的誤碼超出糾錯能力時，糾錯編碼將無法糾正錯誤。因此，如果在信道中存在著諸如火花放電等強烈的沖激噪聲，將會在碼流中造成連續(xù)的誤碼。這些連續(xù)誤碼落在RS碼中，就可能超出RS碼的糾錯能力而造成信息失真。卷積交織n為避免這種情況，加入了數(shù)據(jù)卷積交織環(huán)節(jié)。通過數(shù)據(jù)卷積交織改變了信號的傳輸順序，將連續(xù)發(fā)生的誤碼分散到多組RS碼中，落在每組RS碼中的誤碼數(shù)量就會大大減少，不會超出RS碼的糾錯能力，RS碼能夠?qū)⑵浼m正過來。實踐證明，數(shù)據(jù)卷積交織提高了系統(tǒng)的糾錯能力，特別是對沖激噪聲的糾錯能力。n卷積交織器、去交織器均由移位寄存器實現(xiàn) 。QAM調(diào)制n比較不同調(diào)制方式的重要指標有兩個：一是頻帶利用率，即

58、在單位頻帶內(nèi)所能傳輸?shù)淖畲蟊忍芈?；二是功率利用率，即在誤碼率到達要求時所需的最小信號與噪聲的功率比值。對于實際的通信系統(tǒng)而言，這兩種指標常常是不能偏廢的，但允許有所側(cè)重。QAM調(diào)制n多進制調(diào)制之所以能提高其頻帶利用率，通常是以降低其功率利用率為代價的。因為隨著M的增大，在信號的矢量圖中，各信號點之間的最小距離會相應(yīng)減小，因而當信號受到噪聲和干擾的損害時，接收信號的錯誤概率將會增大。QAM調(diào)制n單獨使用幅度或相位攜帶信息時，不能最充分地利用信號平面，這可以從矢量圖中信號矢量端點的分布直觀地觀察到。MASK時，矢量端點在一條軸線上分布，MPSK時矢量端點在一個圓上分布。隨著M增大，這些矢量端點之間

59、的最小距離也隨之減小。如果我們能充分的利用整個平面，將矢量端點重新合理地分布，則有可能在不減小最小距離的情況下增加信號矢量的端點數(shù)目?；谏鲜龈拍睿肓朔群拖辔幌嘟Y(jié)合的QAM調(diào)制方式。因為這種調(diào)制方式和常規(guī)的多進制調(diào)制相比，既有較高的頻帶利用率，且有較好的功率利用率。 五、五、MPEG PSI和和DVB SI介紹介紹目錄n簡介簡介nTS介紹nPSI介紹nSI介紹基本概念nMPEG：Moving Pictures Expert Group nMPEG-1：ISO/IEC 11172nMPEG-2：ISO/IEC 13818，ITU-T Recommendation H.222.0 nDVB：

60、Digital Video BroadcastnTS： Transport StreamnPS： Program StreamnPSI：Program Specific Information nSI：Service InformationPSI表nPAT：Program Association Table節(jié)目關(guān)聯(lián)表 nPMT：Program Map Table節(jié)目映射表 nCAT：Conditional Access Table條件訪問表 nNIT：Network Information Table網(wǎng)絡(luò)信息表 PSI參考nISO/IEC 13818-1n2.4.3.12.4.3.5 TS包的