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1、A 数字电视与数据广播山西有线广播电视网数字电视业务策划山西广播电视网络有限公司王雷赵小杰摘要：本文介绍了山西有线广播电视网的建设情况及未来发展思路，并对其数字电视系统的业务功能与技术平台作了详细的阐述。A b s t r a c t ：T h ep a p e rd e s c r i b e st h ec o n s t r u c t i o na n dd e v e l o p m e n to fS h a n x ic a b l eb r o a d c a s t i n gn e t w o r k ，a n ds e r v i c ef u n c t i o n s
2、a n dt e c h n i c a lp l a t f o r m so ft h ed i g i t a lT Vs y s t e m s 1前言近年来，随着网络与数字技术的飞跃发展，有线电视正在起着翻天覆地的变化。传统的模拟电视在频道利用率、节目数量、业务种类、收视质量等各方面已不能满足广播电视事业发展的需要，必将逐步向数字电视系统过渡。为了适应新经济时代的要求，形成全省有线电视网络整体优势和规模效益，山西省有线广播电视网经过两年的建设，已完成省干线传输网工程，光缆全长2 0 0 0 公里，上与国家广电主干总网相联，下与全省1 1 个地市有线网络相通，设备采用阿尔卡特公司的2
3、5 G b p sS D H 传输设备和数字视频编解码器。该网不仅可以传输大量清晰的数字化广播电视节目，还可以开展网上增值业务。山西省数字广播电视系统的整体目标为建设成一个覆盖全省、以视频广播为主、与I n t e r n e t 互连的多媒体全数字化的交互式系统。有线电视网的发展趋势是宽带接入I n t e r n e t ，为用户提供交互式宽带业务。建设初期以进行单向数字视频广播与接收、N V O D 和多媒体数据广播业务为主，并在接入网双向改造后逐步实现可视电话、电视会议和I n t e r n e t 接入服务等实时交互式业务。同时，有线电视网将由单向广播和观众被动接收信息方式逐渐向观
4、众根据自己的兴趣点播节目、定制信息、检索信息，实现与节目主持人或系统管理员实行对话方式发展过渡。2业务功能2 1有条件接收系统( C A )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，从而实现收费系统的有偿服务。我们的付费数字广播电视系统的整体设计策略是：以条件接收系统( C A S ) 为核心，结合信息管理系统( I M S ) 、用户管理系统( S M S ) 、用户端接收子系统与编码传输系统，建立一个先进实用，具有很好扩展能力、开放的收费数字电视系统、准视频点播系统( N V O D ) 和数据广播系统。条件接收系统可以分为加扰和条件接收两部分，其中条件接收即通
5、常所说的加密部分，又分为节目管理和用户管理，分别对应授权控制消息( E C M ) 和授权管理消息( E M M ) ，需要综合应用现代加密技术包括消息认证、身份认证、多层密钥体系等等。通过节目管理提供三种基本收视付费方式：按时间段预订并增加主题、类别的选择以提高灵活性；按次付费收视( P P V ) ，以及现场选定节目按次付费收视( I P P V ) 等。通过用户管理能迅速对大量用户进行控制。利用M P E G 一2 和D V B 标准码流将E C M 和E M M 等数据传送出去。接收端主要是机顶盒和智能卡，机顶盒采用D V B 标准，从而保证一个机顶盒可以收看多种节目，智能卡主要处理E
6、 C M 和E M M 消息，并存放密钥和授权。2 2准视频点播( N V O D )N V O D 采用广播式播发，能够以较少的频道为用户提供大量的点播服务，同时也不需要上行信道支持，并且收费便宜，具有良好的性价比，在现阶段容易实现，可面向宾馆及家庭用户。该方式需预先在节目管理系统3 0( 第八届) 全国有线电视综合信息网学术研讨会尘塑! 皇塑量塑堡 择 内编排好节目菜单及节目播出时间表，将同一节目以一定的时间问隔安排在不同的数字频道内播出。用户点播节目时，选择收看与点播时刻最接近的数字通道内的节目。这样，用户只要等待有限的时间，即可从头开始欣赏一部电影。用户通过机顶盒选择收看自己喜欢的节目
7、。2 3多媒体数据广播该系统根据用户使用信息网络的不对称特点，充分利用了有线电视网络的不对称性特点及宽阔的频带资源，不需要耗资巨大的网络双向改造，只需要在有线电视台安装一套前端系统，在用户端的电脑上安装接收卡和相关软件，就可使用户通过有线电视网络，快速高效地接收大量多媒体信息，包括远程教育、股票信息、电子书报、I n t e m e t 站点等。下行传输采用Q P S K 调制技术，在一个8 M H z 的有线电视频带上可传输8 M b p s 的数据。该系统的特点是投资少、数据量大、传输速率高、费用低廉。3系统规模山西省广电网络中心通过全国广电S D H 干线网接收广电总局网络中心1 8 套
8、数字视频节目，从中选择6套节目通过省广电S D H 网络下传到各地市。另外，外省市之间交换节目两套。作为省有线台，自己制作6 套数字视频节目，其中回传广电总局3 套节目。还有N V O D 节目6 套和多媒体数据广播1 套。下传的电视节目与N V O D 节目采用M P E G 一24 ：2 ：0 编码格式，若干路单节目传输流( S P T S ) 复用成1 路3 6 M b p s 的多节目传输流( M P T S ) ，通过S D H 的D S 3 支路进行传输。1 4 套电视节目，每套数字视频节目码流按 6 M b p s 的带宽计算，6 套节目复用成1 路M P T S 码流，占用1
9、个D S 3 支路，则1 4 套电视节目需占用3 个D S 3 支路进行下传。6 套N V O D 视频点播节目( 一般为9 0 分钟的D V D 电影) ，每套节目设4 个信道，间隔2 0 多分钟播放，每个信道按4 5 M b p s 带宽计，2 套节目复用成1 路M P T S 码流，占用1 个D S 3 支路，则6 套N V O D 节目需占用3 个D S 3 支路进行下传。1 套多媒体数据广播节目分为4 个子信道，占用4 个2 M 支路进行下传。回传的节 目需采用M P E G 一24 ：2 ：2 高质量编码压缩标准，每套需占1 5 3 0M b p s ，每套均占用一个G 7 0 3
10、D S 3 网络传输通道，回传广电总局的3 套节目可不占省内网络资源。以上节目的传输需通过省骨干S D H 网络，省S D H 网络拓扑是由一个自愈环( 含5 个地市节点) 和两条支线( 各含3 个地市节点) 组成，传输容量均为S T M 一1 6 ，共连接1 1 个地市。省中心下传各地市的节目需要占用2个S T M 一1 。各地市回传1 套节目到省中心，环线要占用2 个S T M 一1 用于回传节目，支线各占用1 个S T M 一1用于回传节目。4系统结构山西广电数字视频广播网络建设是一个较大的、综合性的多节目流数字视频网络传输平台的建设项目，包括了下行传输( 广电总局和外省台T V 节目一
11、一 省C A T V 网络中心一一 地市C A T V 网络中心一一 用户) ，上行传输( 地市T V 网络中心一一 省C A T V 网络中心一一 广电总局) ，以及省中心主办的丰富的增值业务( 多媒体数据广播和N V O D 视频点播节目等) 。按整个数字视频流接收、处理、传输( 发射) 综合平台划分，可分成省网络处理下行传输平台、地市网络处理下行传输平台( 含用户平台) 、省和地市回传平台以及C A 有条件接收控制系统。4 1省C A T V 中心数字电视系统总前端( 包括C A 系统、N V O D 系统及多媒体数据广播系统) 设在省网络中心，进行信息节目资源的接收、储存、制作、管理和
12、播出。输出的节目流经过省主干S D H 网传送到各地市节点。该方式的特点在于用户授权、管理、加密及组织信源都在省网主站集中管理，各地市不投资建设C A 系统和节目源，省中心可很好地对用户收视费进行控制，发挥省网信息丰富的优势，而且节省投资。参见省C A T V中心结构框图( 图1 ) 。4 2地市C A T V 中心各地市中心主要负责节目信息的转发播出、当地用户机顶盒及接收卡的销售与安装，以及用户收视服务2 0 0 0 年中国有线电视论坛3 1 l 宴璺璺、叫D S 3 ，A S I 接口卜叫聂鬲磊外省节目。一k 二二= = =自办节隧广叫堕塑辫N V O D 门编码器数据广播户，叶。E 鼹接
13、收卡多壤 体数据 耀努禚C A 系统A S I矩阵A S l。D S 3接【= ：lE E l 接阻N D S4 * E卷主干SD_ H图1省C A T V 中心结构框图费的收费。省中心数字视频节目包括N V O D 和多媒体数据广播等，通过省骨干S D H 传输，经G 7 0 3 接E l 转换器，分别输入Q A M 调制器和Q P S K 调制器，调制成R F 射频信号，与原有模拟节目混合送人本地H F C 网络。本地市制作的节目通过4 ：2 ：2 编码器后回传到省中心。参见地市C A T V 中心结构框图2 。省主干SDHE l ，E 接瑚D S 3 * A S i 接翻A S l 一D
14、 S 3 接口Q P S K 调制瓣 ，t 变频嚣Q L a 调制器 k 变频器地带模拟 电视节目混台觏地市本地l - I F C蝴4 ：2 ：2 编硝器接收卡+ 计算机钒磺窳+ 电视机地市自办节髓图2地市C A T V 中心结构框图4 3用户接收系统用户端也有多种接收方式，普通电视机+ 机顶盒可实现数字电视节目的收看和进行N V O D 视频节目的浏览和点播，计算机+ 接收卡可实现多媒体数据广播信息的浏览。普通电视机也可收看地市中心播放的模拟电视信号。遵循广电总局的总体要求，综合业务用户终端应能够满足在省及全国广大区域内统一的用户管理体制下使用，并使其由几种完全分开的产品组成，即初期考虑单向
15、S T B 产品和双向C M 产品。S T B 只考虑标准中涉及单向功能的部分，要求其符合D V B C 标准，支持E P G ，N V O D ，C A 功能。目前我们以广播式服务为主，可以使用单向机顶盒，具备解码、解密、有条件接收等简单功能即可，这样可使机顶盒的成本及价格降下来，便于用户接受，有利于机顶盒的普及与推广，从而有利于数字电视业务的开展。3 2( 第八届) & - 1 3 l 有线电视综合信息网学术研讨会一一器瓣一一m 务爝一一怩撇i | ；l J 瓣一一税A 数字电视与数据广播口5 业务策划以多媒体数据广播为例。该系统的信息接收、管理和播出部分设在省C A T V 中心，数据信
16、号通过省骨干S D H 网的4 个2 M 支路下传至各地市。地市C A T V 中心将接收到的数据进行接口转换和Q P S K 调制通过一个 模拟电视频道送人本地C A T V 网，用户使用接收卡+ 计算机进行收看。5 1投资收益分析省C A T V 中心设备投入约2 0 万元，每个地市投入7 万元，全省硬件总投人为：2 0 + 1 1X7 ：9 7 ( 万元)信息费投入为每地市2 万元年，全省1 1 个地市共2 2 万元。一年期投资收益估算表用户鬣投入( 刀元)运营成本成本合计总收入收，箍 ( 户)设备投资信息赞( 万元)( 万元)( 万元)( 万元)1 0 0 02 02 285 06 0l O5 0 0 02 02 285 03 0 02 5 01 0 0 0 02 02 285 06 0 05 5 0注：前端成本按5 年折旧算，即9 7 万5 年，约为2 0 万年运营成本：4 人1 5 0 0 元月X1 2 月+ 其它8 0 0 0 元= 8 0 0 0 0 元总收入按每户收视
