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數字電視在有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )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(xiàn)電視網(wǎng)中的傳輸方式,重點(diǎn)介紹有線(xiàn)數字平臺的基本結構,以及有線(xiàn)電視網(wǎng)開(kāi)展數字電視傳輸的各種類(lèi)型綜合業(yè)務(wù)分析。
關(guān)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(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼轉換成用二進(jìn)制數表示的數字式信號,然后進(jìn)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(jìn)行處理、監測和控制。采用數字技術(shù)不僅使各種電視設備獲得比原有模擬設備更高的技術(shù)性能,而且還具有模擬技術(shù)不能達到的新功能,如可實(shí)現雙向交互業(yè)務(wù)、抗干擾能力強、頻率資源利用率高等,它可提供優(yōu)質(zhì)的電視圖像和更多的視頻服務(wù)(如交互電視、遠程教育、會(huì )議電視、電視商務(wù)、影視點(diǎn)播等)。
1有線(xiàn)數字電視系統平臺結構
DVB-C即有線(xiàn)數字視頻廣播,它是由前端系統、網(wǎng)絡(luò )系統、用戶(hù)終端3大部分組成,其中,前端系統是整個(gè)有線(xiàn)數字電視系統的核心,網(wǎng)絡(luò )是系統的基礎平臺,用戶(hù)終端是實(shí)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(gè)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(gè)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(xiàn)數字電視前端的輸入部分接收來(lái)自不同網(wǎng)絡(luò )的許多節目,這些節目來(lái)自于衛星、開(kāi)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(jìn)行解擾、截取、復用等處理,服務(wù)信息隨時(shí)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(gè)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(jìn)行的,該節目是被加到某個(gè)復用器中,至于在整個(gè)通路中的什么地方加入并不重要,機頂盒會(huì )自動(dòng)用每個(gè)傳輸流的SI服務(wù)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(chǎng)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(jīng)處理的信息后,把它變成傳輸網(wǎng)絡(luò )所需的信號格式,典型的64 QAM調制器用于有線(xiàn)電視網(wǎng)。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(lái)設置。
(4)系統管理部分
系統管理部分的各種管理服務(wù)器主要完成一些用戶(hù)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(wǎng)絡(luò )部分主要完成各種服務(wù)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(wǎng)絡(luò )部分
只要有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )符合系統指標,不管是哪一類(lèi)網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構、單向還是雙向網(wǎng),都能傳輸DVB-C有線(xiàn)數字電視信號,它們的區別只不過(guò)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(shuō)來(lái),小型城鎮可采用星—樹(shù)型拓撲結構,中小城市可采用多星—樹(shù)型結構,大中型城市可采用環(huán)—星—樹(shù)型結構。
1.3 用戶(hù)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(jīng)過(guò)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(shí)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(xiàn)升級,因特網(wǎng)接入和電子郵件,準視頻點(diǎn)播(NVOD),視頻點(diǎn)播,按次付費觀(guān)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(zhuān)門(mén)為電視網(wǎng)頁(yè)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(wǎng)頁(yè)超文本表示語(yǔ)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(guān)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(shù)
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(kāi)來(lái)的軟件環(huán)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(gè)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(dòng)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(lài)硬件的底層軟件分隔開(kāi)來(lái),使應用不依賴(lài)于具體的硬件平臺。
2在有線(xiàn)電視網(wǎng)中開(kāi)展數字電視傳輸的各種類(lèi)型綜合業(yè)務(wù)分析
首先,在基本業(yè)務(wù)方面,用戶(hù)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(yè)務(wù)方面,可提供廣播式的服務(wù),如圖文電視、電視會(huì )議、數據信息廣播、加密電視、準視頻點(diǎn)播(NVOD)等;第三,在增值業(yè)務(wù)方面,將來(lái)可以通過(guò)雙向傳輸系統進(jìn)行交互式多功能應用,具體業(yè)務(wù)簡(jiǎn)述如下:
(1)專(zhuān)業(yè)頻道節目和付費電視系統:加密電視是有線(xiàn)電視為了滿(mǎn)足觀(guān)眾不同的需求而增設的付費電視節目播出服務(wù),住戶(hù)在支付一定費用后,經(jīng)過(guò)解碼或解擾,可欣賞到自己喜歡的加密頻道節目,接受專(zhuān)業(yè)服務(wù)。
(2)視頻點(diǎn)播系統:通過(guò)該系統用戶(hù)可根據節目單隨意點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò )中的節目。視頻點(diǎn)播系統是利用現有的家庭信息終端如電視機、電話(huà)機及家庭計算機,通過(guò)有線(xiàn)電視網(wǎng)與有線(xiàn)電視臺的節目庫、圖文信息庫相連,使用戶(hù)可以在家里根據個(gè)人需求點(diǎn)播自己感興趣的節目。
(3)視聽(tīng)多媒體業(yè)務(wù):主要包括會(huì )話(huà)型業(yè)務(wù)如會(huì )議電視、遠程教育、遠程醫療等,檢索型業(yè)務(wù)如多媒體數據庫查詢(xún),分配型業(yè)務(wù)如音頻視頻廣播等,其中,會(huì )議電視可作為多媒體視聽(tīng)業(yè)務(wù)的典型,將在社會(huì )信息交流中發(fā)揮巨大的作用,它能為用戶(hù)提供直接、全面的溝通交流,并能節約時(shí)間,降低成本,提高效率。
(4)互聯(lián)網(wǎng)接入:通過(guò)有線(xiàn)電視網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)可享受電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、遠程登錄、區域高速數據通信聯(lián)網(wǎng)等數據信息傳輸接續業(yè)務(wù),還可為用戶(hù)提供代辦域名申請、主頁(yè)制作、單位局域網(wǎng)建設、單位站點(diǎn)設立及使用培訓等項服務(wù)。
(5)股票行情和證券信息:包括個(gè)股即時(shí)價(jià)量曲線(xiàn)、歷史行情數據查詢(xún)、盤(pán)后圖形和曲線(xiàn)分析、上市公司基本資料、證交所公告發(fā)布。利用有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )速度快、頻帶寬的特點(diǎn)向住戶(hù)實(shí)時(shí)發(fā)布股市行情、公告信息,支持速度明顯高于普通大戶(hù)室的實(shí)時(shí)操盤(pán),并可以提供有線(xiàn)電視臺的證券欄目電腦版節目,使住戶(hù)的家成為真正的大戶(hù)室。
(6)電視購物系統:利用有線(xiàn)電視網(wǎng)和媒體優(yōu)勢開(kāi)展電視購物,可以構造依托于有線(xiàn)廣播電視網(wǎng)絡(luò )的目前信息產(chǎn)業(yè)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(yè)機構,經(jīng)過(guò)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(yíng)銷(xiāo)系統。
(7)ATM光纖接入:ATM光纖接入能比較容易地實(shí)現各種信息流混合在同一網(wǎng)絡(luò )通信,靈活有效地支持從窄帶話(huà)音、數據傳輸到高清晰度電視、視頻點(diǎn)播等寬帶視頻的各種服務(wù),是高帶寬、高可靠性、高速率的理想網(wǎng)絡(luò ),是進(jìn)入信息高速公路的橋梁,將為市區的企業(yè)用戶(hù)及小區物業(yè)管理提供先進(jìn)的寬帶多媒體通信服務(wù)。
有線(xiàn)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(yǔ)音等全方位的服務(wù)。國家廣電總局當前的基本策略是:“要加大有線(xiàn)數字電視標準宣傳貫徹力度,推進(jìn)有線(xiàn)數字化進(jìn)程�！币簿褪钦f(shuō),我國的數字電視應用將首先從有線(xiàn)電視數字化著(zhù)手,有線(xiàn)網(wǎng)將成為我國發(fā)展數字電視的重要基礎。數字電視的發(fā)展可以給有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)很多的新業(yè)務(wù),我們應抓住機遇,利用有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò ),構建有線(xiàn)數字電視多業(yè)務(wù)系統,使用數字傳輸技術(shù),完成有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )從模擬到數字的升級改造,不僅保留了模擬有線(xiàn)電視網(wǎng)的基本屬性和業(yè)務(wù),還可拓寬數字化業(yè)務(wù)和應用的范圍。
參考文獻：
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