数字DVBC电视方案.docx
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数字DVBC电视方案
数字DVB-C电视方案
DVB-C有线数字系统
方
案
(中外合资)成都捷讯电子有限公司
公司地址:
成都市高新区九兴大道6号高发大厦C幢
邮编:
610041总机电话:
(028)82000090
直拨电话:
(028)85182847、85182953订货热线:
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JX@JIE-XUN.COM网址:
Http:
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超强的技术研发团队:
作为一家由多名数字视频领域的资深专家发起组建的高科技公司,捷讯科技一直以一支高水平的研发团队和渊源不断的后续人才储备而闻名业内。
完全自主知识产权的产品:
捷讯科技区别于业内其他技术公司的,除了一支超强的技术研发团队以外,而且还拥有完全自主知识产权的产品,包括DVB编码器、传输流复用器、QAM调制器,QPSK调制器等。
拥有丰富的技术积累,这在国内也是领先的。
由于每个产品都遵循标准化的原则,因此这些产品又可以组织成一套完善的数字电视前端解决方案。
经验丰富的系统集成队伍:
捷讯科技产品完全可以组成一个功能完善的解决方案,但是捷讯科技的系统集成队伍,是以捷讯自身的广泛而深入的技术积累为依托,以满足客户需求为己任,不局限于仅仅集成捷讯自产产品,而是和很多国际国内技术公司达成战略伙伴关系,拥有丰富的集成经验。
务实的公司企业文化:
由于公司创始人多为科研系统的技术人员,捷讯公司秉承求实、创新、务实、和谐的经营理念,形成了自己务实的企业文化。
第二章系统方案的选择
一、方案选取的基本思路
1、方案设计具有一定程度的先进性,很强的可操作性;
2、系统具有很好的扩展性,设备运行稳定可靠;
3、用户管理方便,加密后不易被破密;
4、用户端设备经济性好,安装简便,可靠性高,用户易于接受。
二、设计依据
依据于数字电视的主要功能,参照相关国家广电标准和行业标准和XXXXXX
市有线电视台的具体要求,系统设备功能及技术性能指标满足以下国家标准和行业标准的最新版本:
GB/T14857---演播室数字电视编码参数规范
GB/T17953---4:
2:
2数字分量图像信号的接口
GY/T155---高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值
GY/T156---演播室数字音频参数
GY/T157---演播室高清晰度电视数字视频信号接口
GY/T159---4:
4:
4数字分量视频信号接口
GY/T160---演播室数字电视辅助数据信号格式
GB/T161---数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范
GB/T162---高清晰电视串行口中作为附属数据型号的24bit数字音频格式
GB/T164---演播室串行数字光纤传输系统
GB/T17975.1-2000---《信息技术—运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分:
系统》
GB/T17975.2-2000---《信息技术—运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分:
视频》
GB/T17975.3-2000---《信息技术—运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分:
音频》
GB/T17700-1999---《卫星数字电视广播系统信道编码与调制规范》
GY/T170-2001---《有线数字电视广播系统信道编码与调制规范》
GY/Z174-2001--《数字电视广播业务信息(SI)规范》
第三章有线数字前端系统方案
一、有线数字前端系统的优势
数字通信的优点
1、扩展了传输距离,提高了信号质量
由于采用判断识别来接收每一个码元,因此在噪声干扰还较小、不造成误判的条件下,经过判决识别再生后,就可完全把噪声干扰清除掉,再生出“干净”的波形继续传输。
因此,可以多次再生中继,不致因传输距离的增加而引起噪声积累,可实现长距离高质量的传输并提高了信号质量。
2、数字信号便于处理
易于采用数字压缩编码技术,显著降低信号的码率,提高通信的有效性。
易于采用数字信道编码技术,进行检错和纠错,显著提高抗干扰能力,提高通信的可靠性。
易于加密,提高通信的安全性。
3、为三网融合和多媒体通信创造了条件
各种信源(声音、图像、计算机数据等)都用统一的数字信号表示,便于在统一的数字通信网中传输、存储和交换。
这为有线电视网、计算机通信网和电信网的三网融合,多媒体通信及交互式业务创造了条件。
4、电视系统数字化将使电视制式和业务规格统一
1、全面数字化将使电视制式实现全球统一,不再会有NTSC、PAL和SECAM等不同的电视制式。
因此,更利于节目的交换和信息的交流。
在数字系统中标准不仅仅对设备外围的接口,而且对数字信号处理的整个流程和细节都作了详细规定,MPEG标准将对数字电视的各种应用和系统层作出详细规定;DVB则对各种传输媒介,如卫星、电缆和地面传输中的各种处理环节进行了规定。
2、全面数字化的另一个影响是数字电视业务的可分级性带来的各种业务的统一性,不同质量的信源只是占用的比特率不同,而具有相同的格式,如家用质量的电视比特率在1.5Mbps,专业级质量在4~5Mbps,广播级质量在8~9Mbps,但都打成MPEG-2传送包,可以在同一个设备中完成各种不同级别的图像业务。
5、易于设备的小型化和升级改造
可以采用大规模集成电路,制成的设备体积小、重量轻、功耗小、可靠性高、寿命长,便于大规模生产;数字系统的性能易于通过修改软件得到改进和升级。
6、提高了频带利用率和传输效率
采用压缩编码技术以后,在相同的频带中数字信号可以比模拟信号传送更多的信息。
二、前端的系统组成
2.1.系统组成
DVB-C有线覆盖系统由信号源接收、复用系统(其中包括卫星接收机、编码器、复用器);有条件接收、用户管理系统(其中包括加扰机、CA系统);信号调制、发射系统(QAM调制器、光发射机)以及用户接收系统(光接收机、各类放大器、机顶盒)四大部分组成。
2.2.前端系统示意图:
三、数字电视的接收装置
DVB-C数字机顶盒性能:
符合DVB-C标准,支持中英文界面,支持多种条件接收系统(按用户需求集成),PAL/NTSC自动切换,EPG浏览,支持短信功能,节目编辑、移动、删除等,童锁功能、断电记忆、LED显示、一键返回;支持单声道、双声道、立体声。
特殊功能:
内置多个游戏,支持Loader技术,在线升级程序,开机画面广告、菜单广告。
第四章数字系统的工作原理
一、数字信号源接收
数字信号源接收及处理是指能够提供数字信号源的设备。
主要包括MPEG-2编码器、数字卫星接收机、和视频服务器等。
模拟信号源接收及处理是指能够提供A/V信号源的设备。
主要包括电视台自办节目、数字卫星接收机、和视频服务器等。
编码器
MPEG-2编码器主要功能是根据MPEG-2标准实现模拟A/V信号或数字视频(SDI)、数字音频(AES/EBU)信号的压缩编码。
二、节目流的复用
复用器
复用技术,即将不同节目的传输流(TS)复用为一个含有多个节目的传输流(TS)。
关键技术是系统层PCR域的重新调整和系统层PSI/SI信息的收集、重构,并以新的PSI/SI信息为标准修改进入复用器的传输流(TS)中。
因此,复用器最基本的功能就是将输入的多个节目源按照需要复用成一路码流输出,在复用的同时,还需要根据复用的节目重新生成PSI/SI信息,并且进行PID再映射、PCR修正等多项操作。
三、有条件接收、用户管理系统
有条件接收即CA(ConditionalAccess)条件接入,此系统通过加密使得业务提供者能够控制用户对节目或业务的接入。
四、系统工作原理:
条件接收系统的基本目的是在有线电视系统中对用户进行授权控制及授权管理,将正常的传输节目流加扰,使用户在不具备授权的情况下不能正常收看播出的节目,从而实现收费系统的有偿服务。
从广义的角度来说,条件接收系统又是一个综合性的系统,它集成了多种先进的技术,所涉及的技术包括:
系统调度管理、网络技术、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、复用器技术、调制解调器技术、机顶盒技术、智能卡技术等,同时也涉及到用户管理、节目的管理、收费管理等数据库应用技术。
其中,CAS的安全性是整个系统尤为关键的问题。
CAS系统可以划分成以下几部分:
加扰器、CA系统、管理系统、EPG生成器和集成接收解码(IRD)终端系统。
如下图:
条件接收核心系统(CAS):
完成用户授权控制消息(ECM)及用户授权管理消息(EMM)的获取、生成、加密、发送等处理。
五、系统前端工作原理:
经过数字化的视音频节目经过复用后形成节目流(TS)通过ASI接口传送到加扰器中,为了使CA系统能够正常工作,必须在加扰器中预先完成各项初始设置,使CA系统通过标准接口与加扰器建立好通讯连接,并建立相关的PMT、CAT表等。
加扰器开始加扰时,首先产生加扰控制字CW,并在使用CW加扰TS流之前,先将CW通过标准接口传送给ECMG,并等待ECMG返回ECM消息,此ECM消息已经将CW、及有关节目属性信息以密文的形式封装到数据包内,复用/加扰器接收到ECM包后通过SCS同步后,按照特定的时序关系将ECM插入到TS流当中,并将CW传送给加扰模块,而加扰模块按照事先预定好的规则使用CW加扰相关的视音频节目。
同时复用器还可将已经收到的EMM消息、SI信息插入到TS流中,并将复用好的包含ECM、EMM和SI的TS流通过ASI接口传送到调制器中,然后通过Cable发送到用户端,至此完成了前端的加扰控制工作。
六、系统接收端工作原理:
接收端使用机顶盒接收加扰节目,机顶盒通过接收天线接收到已经加扰的TS流后,按照智能卡提供的参数过滤出ECM、EMM消息,并按照一定的规则要求将ECM、EMM消息传送给智能卡。
智能卡接收到ECM、EMM消息后,分别对其进行相关的处理,将授权写入智能卡的用户授权数据区,并根据授权条件及指定的密钥解出加扰控制字CW,同时将CW传送给机顶盒。
机顶盒接收到CW后,将其传送给解扰器,如果解扰控制字CW正确,则可解出加扰节目,否则将收看不到节目。
七、用户管理系统(SMS)
用户管理系统为有线电视业务管理和经营模式提供一个完整、有效的管理和支持系统。
实现对用户的综合管理,对各种业务服务的统一管理,同时还提供便于节目提供商控制管理的功能。
用户管理系统是收费电视系统中的一个重要组成部分,它负责管理用户信息和资金回笼,保证用户利益和自身利益,为用户服务,它的可靠性要求非常高,它是系统成功的保证。
系统存储大量的用户信息、业务信息、计费信息等等。
采用先进的软件和硬件技术来实现稳定可靠性,除例行维护外,系统应该保证每天24小时无故障运行。
本系统的结构将支持有线电视网络业务发展的需求,能够有效地容纳用户、IC卡等相关信息数量的增加,支持业务服务的增长。
八、调制和发射
调制技术
数字调制技术有效地解决了数字信号传输距离的瓶颈。
数字调制也可分为频率调制、相位调制和幅度调制,它们分别对应于用载波(正弦波)的幅度、频率和相位来传递数字基带信号。
由于直接应用简单的频率调制、相位调制和幅度调制时的传输效率非常低下,所以人们在三种基本调制方式的基础上作了各种各样的改进尝试,研究出了一系列抗干扰性能强、误码低、频谱利用率高的调制技术,性能各有千秋。
由于频率、相位调制对噪声抑制更好,因此成为当今大多数通讯设备的首选。
目前数字电视传输常用的调制方式主要是QPSK和QAM。
正交相移调制(QuadraturePhaseShiftKeying,QPSK)利用数字信号对四个同频、相位相差π/2的正弦波进行控制、不断切换合成调相波。
它是一种四进制的相位键控调制方式,可以看成是两正交的二相调制合成。
利用QPSK,载波可以承载四种不同的相移(4个码片),每个码片又代表2个二进制位。
这种调制方式却使同一载波能传送2比特的信息而非原来的1比特,从而使载波的频带利用
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