淺析有線數字電視前端系統組成

2016-07-26 01:58:04徐曉麗遼寧省廣播電視傳輸發射中心沈陽110016

電大理工 2016年1期

徐曉麗遼寧省廣播電視傳輸發射中心　（沈陽110016）

淺析有線數字電視前端系統組成

徐曉麗
遼寧省廣播電視傳輸發射中心（沈陽110016）

摘要有線數字電視前端是實現所屬區域信號傳輸，綜合網絡管理、計費的中心機構。是實現數字電視平移工作的重要組成部分。本文從有線數字電視前端系統的信號源的接收、信號源的處理、信號源的傳輸、數字電視的條件接收系統及交互電視幾方面對其進行介紹。

關鍵詞數字有線電視DVB-C；電子節目指南EPG；條件接收系統CAS；用戶管理系統SMS；ITV交互電視

1　有線數字電視前端系統組成

隨著科學技術的發展和用戶業務需求量的增多，傳統模擬電視無論從節目圖像清晰度還是節目內容數量上都已無法滿足大眾的需要。模擬電視已經向數字電視加變。數字電視是指采用數字技術將活動圖像和聲音等信號進行編碼、壓縮處理、存儲或實施廣播后，供用戶接收、播放的電視系統。按傳輸途徑分為數字衛星電視（DTV-S）、數字有線電視（DTV-C）、數字地面電視（DTV-T）。在城鎮面向用戶最為普遍的傳輸方式為有線數字電視。數字有線電視前端系統由信源接收、節目復用、節目傳輸、條件接收、EPG、用戶管理等幾方面組成，系統典型應用如圖1。

2　有線數字電視前端系統各部分功用

2.1信源接收

為確保節目多樣性與傳輸質量通常以SDH，光纖衛星三種方式獲取信源。同樣在接收端須具備相應設備。

編碼器，接收處理原始模擬AV信號，并將其加化為數字信號。常見的編碼器有標清編碼器（編碼標準MPEG-2），高清編碼器（編碼標準AVS+、H.264）。

衛星數字電視接收機，將衛星傳輸的數字電視信號，經過QPSK/ABS-S解調、節目解擾將TS碼流加發至復用器等前端設備。

圖1　信號源的接收

網絡適配器，是完成DVB的TS碼流在網絡上傳輸時接口和數據格式的加換。應具有ASI、E3、DS3等多種輸入輸出接口。

2.2復用與傳輸

信號處理，核心設備為復用器作用在于將輸入的單節目或者多節目的TS流復用成一個TS流，同時對其進行DS3、E3、ASI、IP等多種協議的加換。復用分為傳統復用和統計復用。

表1　設備特性接口表

信號傳輸，信號傳輸包括本地節目傳輸與異地節目傳輸。本地節目傳輸主用技術為QAM調制。省內異地節目傳輸主要利用骨干網絡SDH或DWDM進行信號傳輸。QAM正交幅度調制，是對載波既調幅也調相的一種符合調制方式。QAM作為數據廣播的前端設備接收來自編碼器、復用器、SDH干線網絡等設備的傳輸流，進行RS編碼、卷積交織、QAM調制、上變頻，經過混合器混頻后輸出射頻信號進入HFC網絡，供用戶接收。早期前端機房大多采用單頻點QAM調制器如：數碼10K502系列、華為DTX8200系列。由于前端IP架構技術的成熟，衍生出新一代產品就是IPQAM。IPQAM調制器，通過GbE千兆以太網IP接口，接收來自IP網絡的TS流數據，然后進行IP解析、IP over TS處理、TS路由、復用等數據處理，再進行QAM數字調制及上變頻，輸出用于有線電視平臺傳送的RF射頻QAM信號。通常，一個射頻輸出端口至少輸出2個以上相鄰的QAM調制頻道。主要應用于基于IP骨干網傳輸的前端或分前端有線數字電視廣播系統內，或者配合VOD服務器完成視頻點播的功能。

2.3條件接收

該系統平臺主要由條件接收（CA）系統、用戶管理（SMS）系統、電子節目指南（EPG）系統三部分組成。各部分之間由相關協議接口進行通訊。

CA條件接收，簡單來說是指在節目傳輸過程中，讓固定用戶接收制定節目，或是說，只有經過適當授權的用戶才能收看電視節目，分為加擾與加密兩部分。加擾，是為了保證傳輸安全而對音視頻或私有數據碼流進行連續且有規律的擾亂。通常在廣播前端的條件接收系統控制下改變或控制被傳送業務的某些特性，使得未經授權的用戶不能得到正確的業務碼流。加密，主要是解決如何將CW控制字安全傳輸到終端。

SMS用戶管理系統，是針對數字電視業務運營的信息管理系統實現包括對用戶基本信息、用戶訂購信息、授權信息、資源信息等的處理、維護和管理。SMS系統與CA系統是密不可分的，SMS通過接口協議向CA發出控制指令，控制終端用戶實現市場價值。

EPG電子節目指南，是通過電視屏幕向用戶提供由文字、圖形和圖像方便直觀的人機交互界面。用戶可以獲取近期將要播放的節目，并且EPG還提供節目分類與節目排序功能。EPG系統由EPG編輯工作站、EPG播出服務器、EPG數據庫服務器等幾部分組成。