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1、广广播播电电视视技技术术应应知知应应会会汇汇编编晋城市广播电视网络有限责任公司2013 年 4 月- 2 -目目 录录数字电视基本概数字电视基本概念念3光缆的基础知光缆的基础知识识25数据网络基础知数据网络基础知识识37数字电视机顶盒维修知数字电视机顶盒维修知识识48- 3 -数字电视基本概念数字电视基本概念一、一、数字电视的定义：数字电视的定义：数字电视是数字电视系统的简称，是指音频、视频和数据信号从信源编码、调制到接收和处理均采用数字技术的电视系统。从节目的采集、制作到节目传输，以及到用户终端的接收全部实现数字化；广义上说，数字电视是数字传输系统，是原有电视系统的数字化。国际上的精确定义：
2、将活动图像、声音和数据，通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储，实时发送、广播，供观众接收、播放的视听系统。数字电视广播电视系统由信源编码、多路复用、信道编码、调制、信道和接收机组成。数字电视广播（DVB）分为有线数字电视广播（DVB-C） 、卫星数字电视广播（DVB-S）和地面数字电视广播（DVB-T） 。其信源编码都是 MPEG-2 标准的数据传输流，信道调制分别采用 QAM、QPSK和 COFDM（或 VSB）方式。基于 MPEG-2 标准的 DVB-C 以有线电视网作为传输介质，当采用 64-QAM 正交调幅调制时，一个 8MHz 模拟 PAL 电视频道可供 6-8 套数字电视节目复用
3、传输。地市级有线数字电视广播系统（以下简称 DVB-C 系统）主要由 DVB 前端、宽带传输网络、用户终端 DVB 接收系统三大部分组成。二、二、数字电视技术分类：数字电视技术分类：1、按信号传输方式- 4 -地面无线传输数字电视卫星传输数字电视有线传输数字电视2、按图像清晰度数字高清 HDTV：宽银幕电影分辨率数字标清 SDTV：现有电视分辨率数字普清 LDTV：现有 VCD 分辨率3、按显示屏幕幅型比4:3 16:9三、三、数字电视有如下优点：数字电视有如下优点：1、 图像传输质量高，距离远。数字电视信号在传输过程中，多次中继后不会发生干扰和噪声的积累，同时可采用纠错编码技术，提高抗干扰能
4、力。所以数字电视在传输中保持信噪比基本不变，收端图像质量基本保持与发端一致，且传输距离不受限制。2、 频谱资源利用高。数字电视采用压缩编码技术，在一个 8MHz 带宽的频道内传输 6-8 套电视节目。而模拟电视只能传输一套节目。3、 信号稳定可靠，设备维护简单，使用方便。模拟电视信号数字化后，信号以二进制码的形式出现，它只有“0”和“1”两种状态，二进制数字信号不受电源波动、器件非线性的影响，所以信号能保持稳定、可靠。处理数字信号可采用大规模集成电路，可降低了设备的功耗，减少体积，提高了设备的可靠性。 4、 提供全新的业务，实现高速数据传输。在数字电视通信中可以互不干扰地同时传输文字、数据、语
5、音、静止图像等多种数字信息，数字电视网可与计算机网、电信网互联互通。5、 灵活友好的人机界面。灵活和实用的人机交互界面，便于普通用户操作。6、 易于实现条件接收。数字电视信号容易进行加密/加扰，有利信息安全，便于实现付费电视、视频点播及交互式电视。四、四、数字电视系统主要设备及系统：数字电视系统主要设备及系统：数字电视的前端是有线电视网的信息源和数据交换中心，一般由数字卫星收- 5 -机、编解码器、复用器、加扰器、QAM 调制器、适配器等各种管理服务器以及控制网络部分等设备组成。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。数字电视前端系
6、统的总体描述：卫星接收器接收卫星上传输的卫星信号（RF 信号） ，通过卫星接收机输出成TS 流。复用器把各卫星接收器上接收的频道信号（TS 格式）复用成一路 TS 信号，通常 46 各频道复用成一个流，然后经过加扰（就是加密）后，把多路复用过的信号放到调制器上，每路信号（包含 46 路节目）用不同的频点调制出去（因为每 8M 频宽大约能够容纳 48 个频道的节目） ，然后把所有调制器调制好的信号接入到混合器上混合，最后输出成 1 路信号发到用户家的机顶盒上。用户接收信号后会解扰（即解密，通过 EMM 授权信息比对密字） ，然后把解扰的信号交给解码芯片解码，最后输出为 AV 信号供用户收看。电视
7、台播出的节目不光是卫星节目，有些电影或者自己本地电视台录制的新闻等节目也要播出，这些节目源不是数字格式的，要用编码器把他们编成符合数字电视传输标准的 TS流。数字电视系统主要硬件设备卫星接收器接收卫星上传输的卫星信号（RF 信号） ，通过卫星接收机输出成 TS 流。模拟卫星电视接收机-接收的是模拟信号，目前因为大部分信号均已- 6 -经数字化，基本已经绝迹。数字卫星电视接收机-接收的是数字信号，是目前比较常用的接收机，又分插卡数字机，免费机，高清机等。1、 编/解码器编码器的基本功能是将基带的数字视音频信号进行压缩，并且通过ASI、SPI 等接口输出符合 MPEG-2 标识的 TS 流，而解码
8、器是编码器的逆过程，通过将输入的 TS 流解压缩，输出模拟或者数字的视音频信号。编码器将基带的模拟或者数字视/音频信号进行压缩，通过 ASI、SPI等接口输出符合 MPEG-2 标准的 TS 流。解码器编码器的逆过程，通过将输入的 TS 流解压缩，输出模拟或者数字视/音频信号。编/解码器接口视频输入接口：模拟/数字；音频输入接口：模拟/数字；信号输出接口：ASI/SPI、DS3/E3、E1、IP；数据、图文接口。数字电视传输等级低级(Low Level) ：35224030(代表图像帧频为每秒 30 帧，每帧图像的有效扫描行数为 240 行，每行的有效像素为 352 个)，或 35228825
9、 主级(Main Level)：位于低级之上，即：72048030 或 72057625准高级(High-1440Level)：位于主级之上，图像宽高比为 43格式为 1440108030 高级(High Level) ：位于准高级之上，图像宽高比为 169格式为 19201080302、复用器复用器：是将单节目流复用成多节目流，将多个单节目或多节目流复用成一- 7 -个多节目流。（1） 复用器原理复用器原理（2） 复用器功能输入多节目码流（MPTS）节目分析PID 过滤、PID 映射等PSI/SI 提取、插入和修改多路分解PCR 校正- 8 -变码率输出过载保护节目流 1+1 备份（3）调制
10、器把信号源(可以是数字电视机顶盒、卫星数字电视接收机、DVD 机、电脑、摄像机、电视解调器等 AV 信号源)所提供的视频信号(VIDEO)和音频信号(AUDIO)调制成稳定的高频射频振荡信号,视频为调幅调制方式，音频为调频调制方式。传输信息两种方式：基带传输和调制传输1）基带传输信源直接生成，频率较低，传输信道低频处损耗很大，难以长距离传输；2）调制传输将基带信号搬移到信道损耗较小的高频处，适合长距离传输。调制器功能- 9 -1）输入接口2）码流处理3）QAM 调制4）上变频处理（52866MHz）QAM 调制器最关键指标调制误差率 MERMER 越高接收效果越好，MER 过低可能会出现马赛克
11、、静帧等现象信号强度接收门限电平门限（40dBuV）信号质量接收门限MER 接收门限（30dB 以上准无误码）考虑传输信道内各频点相互干扰，需要留有更多的指标余量国标要求的 MER 下限 32dB寄生输出抑制比衡量调制器对网络内其它频点的干扰程度同频干扰，出现图像雪花（模拟电视）或马赛克（数字电视）国标要求的寄生输出抑制比下限 50dB优秀的 QAM 调制器输出电平 95120dBuV，方便不同用户灵活使用捷变频 52866MHz 内数字可调能够做到输出频率范围和输出电平相互兼顾4、加扰器独立加扰器是一种在条件接收系统（CAS）的控制下对 TS 中指定节目进行加扰，使授权用户能够正常收看，而非
12、授权用户无权收看，从而实现系统运营商有条件收费管理的设备。- 10 -加扰器原理独立加扰器工作原理基本功能在条件接收系统（CAS）的控制下对 TS 中指定的节目或基本传输流进行加扰，使授权用户能够正常收看，而使非授权用户无权收看，从而实现系统运营商有条件收费管理。加扰器其它功能输入支持单节目码流（SPTS）和多节目码流（MPTS） ；输入净码率 154Mbit/s，码率可以自适应；输入 TS 包长 188 和 204 自适应；PSI/SI表修改实时分析加扰模块同密同步器CAS系统1控制字CW ECM/EMM密文ECM/EMM插 入器不需加扰的码流已加扰的码流系统复用输出码流CWCAS系统2输入
13、码流- 11 -支持同密；支持 EMM 和 ECM 数据插入；支持处理与 CA 有关的 PSI/SI 表信息；支持集中网管和远程监控；安全性高 条件接收系统（CAS）是数字电视广播（DVB）实行收费所必须采用的系统，也是数字电视平台不可缺少的部分，CAS 负责完成用户授权控制与管理信息的获取、生成、加密、发送及节目调度控制等工作，保证只有已被授权的用户才能收看节目，从而保护节目制作商和广播运营商的利益。SMS 工作原理：SMS 的原理是通过对用户订购信息的记录与处理，形成用户数据库，并经由与 CAS 的接口，向 CAS 发送用户授权管理信息（EMM）的基本数据，由此实现对用户进行精确的授权控制
14、与授权管理。节目指南（EPG）是机顶盒的主机界面以及各种业务功能的导航菜单。通过 EPG，用户能方便快捷地接收、选择数字电视节目，可以使用户了解到节目的相关信息，它是用户与机顶盒进行交互的主要途径。CAS 系统我国条件接收系统经历了三代产品：第一代多属于国外产品：安全隐患多第二代国内早期 CAS 厂商开发的产品：均为国外产品的仿制品第三代完全自主研发的条件接收系统：双向网络、增值业务、版权保护以及三网融合CAS 工作原理条件接收系统的三层结构 ： 第一、控制字 CW 对视音频及数据信号比特流进行加扰；第二、业务密钥 SK 对控制字 CW 进行加密；第三、个人分配密钥 PDK 对业务密钥 SK
15、进行加密。CAS 应用模型- 12 -机机顶顶盒盒2信息回信息回传传CAS前端系前端系统统加密系加密系统统发发卡系卡系统统节节目管理系目管理系统统授授权权管理系管理系统统有有线电线电视视传输传输网网络络机机顶顶盒盒1ICICIC卡卡卡卡1 1 1ICICIC卡卡卡卡2 2 2CAS终终端系端系统统独立独立加加扰扰器器节节目源目源复用器复用器QAM调调制器制器智能卡智能卡发发卡中心卡中心SMS节节目信息目信息管理系管理系统统信号信号压缩压缩和分配和分配CAS 安全机理前端加密（主要分为两大部分）一是前端信号加扰部分；二是前端加密部分：SK 加密 CW，得到 ECM；PDK 加密 SK，得到 EM
16、M。ECM：授权控制信息，包含时间、节目价格、节目授权控制等信息；EMM：授权管理信息，包含智能卡号、授权时间、授权等级等用户授权信息。终端机顶盒解密智能卡 PDK 解密 EMM，得到 SK；SK 解密 ECM，得到 CW；- 13 -CW 完成解扰；ECM、EMM 解密过程都是在智能卡的解密系统中完成。结论：CAS 系统是实现数字电视节目加密、收费的主要工具，自身的安全性非常重要。CAS 安全机理（1）算法防止算法被破解两种措施：加长密钥多重算法如果万一出现了算法被破解的情况，治理措施更换智能卡算法：空中升级（升级数据加密传输） ；通过营业厅专用设备进行升级（安全，但需回收智能卡） 。5 5、数字电视与模拟电视的异同、数字电视与模拟电视的异同（1）频谱结构和能
