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数字电视在有线电视网络中的传输论文
摘 要： 主要阐述了数字电视的基本概念及其在有线电视网中的传输方式,重点介绍有线数字平台的基本结构,以及有线电视网开展数字电视传输的各种类型综合业务分析。
关键词：数字电视;DVB-C;复用;STB;中间件
数字电视,是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数表示的数字式信号,然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录,也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能达到的新功能,如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等,它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。
1有线数字电视系统平台结构
DVB-C即有线数字视频广播,它是由前端系统、网络系统、用户终端3大部分组成,其中,前端系统是整个有线数字电视系统的核心,网络是系统的基础平台,用户终端是实现最终的结果。
1.1 前端系统
数字电视前端系统一般可分为4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,所有部分之间都使用DVB-ASI作为基带数字信号传输的连接,最终组成完整的数字电视前端。
(1)信号输入部分
有线数字电视前端的输入部分接收来自不同网络的许多节目,这些节目来自于卫星、开路接收及本地自办模拟电视节目,接收格式和控制方式不同,应将它们转换为统一的格式送入信号处理部分。另外信号输入端接收设备应选用带ASI标准基带数字信号传输接口格式,并符合DVB标准,保证各种设备之间的相互连接性。
(2)信号处理部分
信号处理部分包括解扰、切换、复用、SI处理及再加扰等,它是数字前端的核心。这部分主要是对所有节目进行解扰、截取、复用等处理,服务信息随时更新,以保证正确引导机顶盒的正常工作,并且所有的应用数据均能正确地插入。在模拟前端中,若要增加一套节目,只需将一台接收机与一个调制器相连接就可以了;在数字前端中,增加一套节目是以虚拟方式进行的,该节目是被加到某个复用器中,至于在整个通路中的什么地方加入并不重要,机顶盒会自动用每个传输流的SI服务信息找到它。另外,信号处理部分必须采用集成的管理系统,在所有的前端处理部分,均以ASI作为标准接口,这样以后就能容易地增加任何厂商所提供的设备,具有良好的兼容性。
(3)信号输出部分
信号输出部分得到已经处理的信息后,把它变成传输网络所需的信号格式,典型的64 QAM调制器用于有线电视网。在调制器的使用中,对输出电平和频率的设置调试非常重要。
由于模拟信号和数字信号的调制方式不同,它们的输出频率设置也有所不同,模拟电视调制器的频率是按图像载波频率设置的,而数字电视调制器的频率应按照该频道的中心频率来设置。
(4)系统管理部分
系统管理部分的各种管理服务器主要完成一些用户信息管理和计费工作,以及影视材料的管理工作和安全保密等,控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。
1.2 网络部分
只要有线电视网络符合系统指标,不管是哪一类网络的拓扑结构、单向还是双向网,都能传输DVB-C有线数字电视信号,它们的区别只不过是哪一种拓扑结构的可靠性、性能指标和拓展性更好。一般说来,小型城镇可采用星—树型拓扑结构,中小城市可采用多星—树型结构,大中型城市可采用环—星—树型结构。
1.3 用户终端———数字机顶盒(STB)
数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目,经过QAM解调、TS流解复用、数据解扰和解码得到视音频信号输出,或再编码调制成模拟视音频全信号输出。同时数字机顶盒(STB)可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用,包括:电子节目指南(EPG),高速数据广播,软件在线升级,因特网接入和电子邮件,准视频点播(NVOD),视频点播,按次付费观看(PPV)等。
数字机顶盒的主要功能是:
(1)模拟和数字电视的接收
对于模拟电视,STB应能接收模拟视频所支持的电视广播中的常用信号,并支持PAL和NTSC制式;对于数字电视必须支持MPEG-1和MPEG-2MP@ML数字电视视频解码。
(2)模拟广播和数字声广播的接收
对于模拟广播,STB应能接收模拟广播所支持的一路模拟立体声或两路单声道模拟音频;对于数字声广播必须支持MPEG-1-Audio Layer2或多信道的数字声广播的音频解码。
(3)数据广播的接收
STB应能接收以数字电视传送流传送的数据广播,使用专门为电视网页设计的电视浏览器(TVBrowser)。STB的所有信息都应基于TV Browser标准的显示,并可兼容现有的Internet网页超文本表示语言(HTML)格式。STB也能够接收单独8频道内的数据流并显示。
(4)具有CA功能
STB应具有相关的条件接收控制信息,再生出解扰随机序列的功能。
(5)采用中间件技术
所谓中间件是一种将应用程序与低层的操作系统、硬件细节隔离开来的软件环境,它通常由各种虚拟机构成,如HTML虚拟机、Java Script虚拟机、Java虚拟机、MHEG-5虚拟机等。一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成,可分为4层,从底层向上分别为:硬件、底层软件、中间件、应用软件,硬件提供机顶盒的硬件平台,底层软件提供操作系统以及各种硬件驱动程序,应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用,中间件将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来,使应用不依赖于具体的硬件平台。
2在有线电视网中开展数字电视传输的各种类型综合业务分析
首先,在基本业务方面,用户可以良好地收视100套以上包括付费电视在内的数字电视节目,以及几十套调频广播节目和数字音频广播DAB;其次,在扩展业务方面,可提供广播式的服务,如图文电视、电视会议、数据信息广播、加密电视、准视频点播(NVOD)等;第三,在增值业务方面,将来可以通过双向传输系统进行交互式多功能应用,具体业务简述如下:
(1)专业频道节目和付费电视系统:加密电视是有线电视为了满足观众不同的需求而增设的付费电视节目播出服务,住户在支付一定费用后,经过解码或解扰,可欣赏到自己喜欢的加密频道节目,接受专业服务。
(2)视频点播系统:通过该系统用户可根据节目单随意点播网络中的节目。视频点播系统是利用现有的家庭信息终端如电视机、电话机及家庭计算机,通过有线电视网与有线电视台的节目库、图文信息库相连,使用户可以在家里根据个人需求点播自己感兴趣的节目。
(3)视听多媒体业务:主要包括会话型业务如会议电视、远程教育、远程医疗等,检索型业务如多媒体数据库查询,分配型业务如音频视频广播等,其中,会议电视可作为多媒体视听业务的典型,将在社会信息交流中发挥巨大的作用,它能为用户提供直接、全面的沟通交流,并能节约时间,降低成本,提高效率。
(4)互联网接入:通过有线电视网接入互联网可享受电子邮件、互联网浏览、远程登录、区域高速数据通信联网等数据信息传输接续业务,还可为用户提供代办域名申请、主页制作、单位局域网建设、单位站点设立及使用培训等项服务。
(5)股票行情和证券信息:包括个股即时价量曲线、历史行情数据查询、盘后图形和曲线分析、上市公司基本资料、证交所公告发布。利用有线电视网络速度快、频带宽的特点向住户实时发布股市行情、公告信息,支持速度明显高于普通大户室的实时操盘,并可以提供有线电视台的证券栏目电脑版节目,使住户的家成为真正的大户室。
(6)电视购物系统:利用有线电视网和媒体优势开展电视购物,可以构造依托于有线广播电视网络的目前信息产业中体制较新、管理机构较完善、按照国际惯例规范运作的商业机构,经过几年的探索、努力,已初步建立了除广告以外的有中国特色的电视营销系统。
(7)ATM光纤接入:ATM光纤接入能比较容易地实现各种信息流混合在同一网络通信,灵活有效地支持从窄带话音、数据传输到高清晰度电视、视频点播等宽带视频的各种服务,是高带宽、高可靠性、高速率的理想网络,是进入信息高速公路的桥梁,将为市区的企业用户及小区物业管理提供先进的宽带多媒体通信服务。
有线电视能向人们提供的已不仅仅是传统意义上的收看电视节目,而是提供包括图像、数据、语音等全方位的服务。国家广电总局当前的基本策略是:“要加大有线数字电视标准宣传贯彻力度,推进有线数字化进程。”也就是说,我国的数字电视应用将首先从有线电视数字化着手,有线网将成为我国发展数字电视的重要基础。数字电视的发展可以给有线电视网络带来很多的新业务,我们应抓住机遇,利用有线电视网络,构建有线数字电视多业务系统,使用数字传输技术,完成有线电视网络从模拟到数字的升级改造,不仅保留了模拟有线电视网的基本属性和业务,还可拓宽数字化业务和应用的范围。
参考文献：
[1]宋贝思,孙功宪.基于有线电视的宽频互联网络[J].深圳特区科技, 2000.
[2]孙忠瑞.有线电视发展史上的里程碑——纪念中央卫星加扰电视开播10周年[J]. 当代电视,2006.
[3]何林,王晓予.互联网文化与电视文化的碰击与重构[J].渝州大学学报(社会科学版),2001.
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