数字电视基本原理

《数字电视基本原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电视基本原理（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、数字电视基本原理数字电视基本原理内容概述内容概述 数字电视概论数字电视概论 数字电视前端系统数字电视前端系统 网络维护经验网络维护经验第一章第一章 数字电视概论数字电视概论 数字电视的概念数字电视的概念 数字电视的优点数字电视的优点 数字电视的发展数字电视的发展一、数字电视的定义一、数字电视的定义 数字电视是一个系统。它指一个从节目摄数字电视是一个系统。它指一个从节目摄制、制作、编辑、存储、发送、传输，到制、制作、编辑、存储、发送、传输，到信号接收、处理、显示等全过程完全数字信号接收、处理、显示等全过程完全数字化的电视系统。化的电视系统。 广电提出的数字电视的概念是：所谓数字广电提出的数字电视

2、的概念是：所谓数字电视指基于数字技术平台，从节目拍摄、电视指基于数字技术平台，从节目拍摄、编辑、发射、传输到接收、显示的全程数编辑、发射、传输到接收、显示的全程数字化电视系统。字化电视系统。 各国标准各国标准 欧洲欧洲 ：DVBDVB（Digital Video Digital Video Broadcasting Broadcasting 数字视频广播）数字视频广播） 美国：美国：ATSCATSC（Advanced Television Advanced Television System CommitteeSystem Committee先进电视制式委员会）先进电视制式委员会） 日本：日本

3、：ISDBISDB（Integrated Services Integrated Services Digital Broadcasting Digital Broadcasting 综合业务数字广播）综合业务数字广播）。 我国数字电视采用的标准是欧洲我国数字电视采用的标准是欧洲DVBDVB标准标准 DVB DVB标准介绍标准介绍 DVB DVB是来自是来自3333个国家、个国家、230230多个组织参加的多个组织参加的一个国际机构，国家广电总局广科院于一个国际机构，国家广电总局广科院于19991999年年4 4月月1313日作为协作会员加人了日作为协作会员加人了DVBDVB，它包括了卫星它包

4、括了卫星(DVB-S)(DVB-S)，电缆电视，电缆电视(DVB-C)(DVB-C)，普通电视的地面广播，普通电视的地面广播(DVB-T)(DVB-T)和高清晰度和高清晰度电视电视(HDTV)(HDTV)的广播与传输。的广播与传输。 DVB DVB的一项中心任务是制定一整套数字广的一项中心任务是制定一整套数字广播技术规范，并促成其为通用的数字广播播技术规范，并促成其为通用的数字广播技术国际标准，从而改变现有模拟电视技技术国际标准，从而改变现有模拟电视技术因标准不同而形成分割的局面，影响了术因标准不同而形成分割的局面，影响了广播电视技术的国际交流、合作与发展。广播电视技术的国际交流、合作与发展。

5、 DVB DVB的主要目标的主要目标 DVB DVB项目的主要目标是要找到一种对所项目的主要目标是要找到一种对所有传输媒体都适用的数字电视技术和系统，有传输媒体都适用的数字电视技术和系统，对它的要求是：对它的要求是： 1 1、 系统应能灵活传送系统应能灵活传送MPEG-2MPEG-2视频、音频视频、音频和其他数据信号。和其他数据信号。 2 2、 系统使用统一的系统使用统一的MPEG-2MPEG-2传送，比特流传送，比特流复用。复用。 3 3、 系统使用统一的服务信息系统提供广系统使用统一的服务信息系统提供广播节目的细节等信息。播节目的细节等信息。 4 4、 系统使用统一的一级里德系统使用统一的

6、一级里德- -索罗门前向索罗门前向纠错系统。纠错系统。 5 5、 使用统一的加扰系统，但可有不同的使用统一的加扰系统，但可有不同的加密。加密。 6 6、 选择适用于不同传输媒体的调制方法选择适用于不同传输媒体的调制方法和通道编码方法以及任何必须的附加纠错和通道编码方法以及任何必须的附加纠错方法。方法。 7 7、 鼓励欧洲以外地区使用鼓励欧洲以外地区使用DVBDVB标准，推动标准，推动建立世界范围的数字视频广播标准。这一建立世界范围的数字视频广播标准。这一目标得到了目标得到了(ITU)(ITU)卫星广播的支持。卫星广播的支持。 8 8、 支持数字系统中的图文电视系统。支持数字系统中的图文电视系统

7、。 数字电视系统将成为一个数字信数字电视系统将成为一个数字信号传输平台：号传输平台： 整个广播电视节目制作和传输质量显整个广播电视节目制作和传输质量显著改善、信道资源利用率大大提高、提供著改善、信道资源利用率大大提高、提供其他增值业务：数据广播，视频点播，电其他增值业务：数据广播，视频点播，电子商务，软件下载，电视购物等，为子商务，软件下载，电视购物等，为“三三网融合网融合”提供了技术上的可能性。提供了技术上的可能性。 二、二、 数字电视的优点数字电视的优点 数字电视与传统模拟电视相比，有如数字电视与传统模拟电视相比，有如下优点：下优点： 1 1、 信号噪声比和连续处理的次数无关信号噪声比和连

8、续处理的次数无关 2 2、 可避免系统的非线性失真的影响。可避免系统的非线性失真的影响。 3 3、 数字设备输出信号稳定可靠。数字设备输出信号稳定可靠。 4 4、 易于实现信号的存储，而且存储时间易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无关。与信号的特性无关。 5 5、 由于采用数字技术，与计算机配合可由于采用数字技术，与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整。以实现设备的自动控制和调整。 6 6、 数字技术可实现时分多路，充分利用数字技术可实现时分多路，充分利用信道容量，利用数字电视信号中行、场消信道容量，利用数字电视信号中行、场消隐时间，可实现文字多工广播隐时间，可实现文字多工广播(T

9、eletext) (Teletext) 7 7、 压缩后的数字电视信号经数字调制后，压缩后的数字电视信号经数字调制后，可进行开路广播，在设计的服务区内可进行开路广播，在设计的服务区内( (地面地面广播广播) )，观众将以极大的概率实现，观众将以极大的概率实现“无差错无差错接收接收”( (发发“0”0”收收“0”0”，发，发“ “ l”l”收收“l”)l”)，收看到的电视图像及声音质量非，收看到的电视图像及声音质量非常接近演播室质量。常接近演播室质量。 8 8、 可以合理地利用各种类型的频谱资源。可以合理地利用各种类型的频谱资源。 9 9、 在同步转移模式在同步转移模式(STM)(STM)的通信

10、网络中，的通信网络中，可实现多种业务的可实现多种业务的“动态动态 组合组合”。 10 10、 很容易实现加密很容易实现加密/ /解密和加扰解密和加扰/ /解扰解扰技术，便于专业应用技术，便于专业应用( (包括军用包括军用) )以及广播以及广播应用应用( (特别是开展各类收费业务特别是开展各类收费业务) )。 11 11、具有可扩展性、可分级性和互操作性，、具有可扩展性、可分级性和互操作性，便于在各类通信信道的网络中传输，也便便于在各类通信信道的网络中传输，也便于与计算机网络联通。于与计算机网络联通。 12 12、可以与计算机、可以与计算机“融合融合”而构成一类多而构成一类多媒体计算机系统，成为

11、未来媒体计算机系统，成为未来“国家信息基国家信息基础设础设 施施”(NII)(NII)的重要组成部分。的重要组成部分。 三、数字电视的发展三、数字电视的发展1 1、压缩编码：、压缩编码： MPEG-2 h.264 MPEG-2 h.264 h.264 h.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率。最大的优势是具有很高的数据压缩比率。 举个例子，原始文件的大小如果为举个例子，原始文件的大小如果为88GB88GB，采用，采用MPEG-2MPEG-2压压缩标准压缩后变成缩标准压缩后变成3.5GB3.5GB，压缩比为，压缩比为251251，而采用，而采用H.264H.264压缩标准压缩后变为压缩标准压

12、缩后变为879MB879MB，从，从88GB88GB到到879MB879MB，H.264H.264的压的压缩比达到惊人的缩比达到惊人的10211021。2 2、系统架构：、系统架构： ASI ASI架构架构 IPIP架构架构3 3、业务发展：、业务发展： 标清单向（标清单向（SDTVSDTV） 高清互动（高清互动（HDTVHDTV） NGBNGB（中国下（中国下一代广播电视网）一代广播电视网）第二章数字电视前端工作原理第二章数字电视前端工作原理 传统数字电视前端系统工作流程传统数字电视前端系统工作流程IPIP数字电视前端系统工作流程数字电视前端系统工作流程一、传统数字电视前端系统工作流程（如图

13、一、传统数字电视前端系统工作流程（如图1 1）图1 全全ASIASI架构数字电视前端平台系统图架构数字电视前端平台系统图卫星节目信源卫星节目信源本地节目信源本地节目信源 光缆传输节目信源光缆传输节目信源 数据信源等数据信源等 1 1、信源、信源 2 2、复用传输、复用传输 (1)(1)复用可分为复用可分为: : 一般复用一般复用; ; 统计复用。统计复用。 复用其关键技术有：复用其关键技术有： PCRPCR的校正；的校正； PSIPSI信息的重构和信息的重构和PIDPID的映射；的映射； EPGEPG的插入。的插入。PIDPID（Packet IdentifierPacket Identifi

14、er）是包识别码的意）是包识别码的意思，它的作用就好比是一份文件，文件得思，它的作用就好比是一份文件，文件得有一个名字，这个文件名（或值）就是有一个名字，这个文件名（或值）就是PIDPID。在同一个在同一个TSTS流中每个节目的音频和视频、流中每个节目的音频和视频、其他信息的其他信息的PIDPID值是唯一的。值是唯一的。PIDPID映射：在同一个传输流中，不同数据包映射：在同一个传输流中，不同数据包PIDPID的分配是互不冲突的，当来自多个传输的分配是互不冲突的，当来自多个传输流的包复用到一起时，则可能发生流的包复用到一起时，则可能发生PIDPID冲突冲突的现象。另外，用户也可能需要修改某些的

15、现象。另外，用户也可能需要修改某些PIDPID，或将某些，或将某些PIDPID的包过滤掉。修改的包过滤掉。修改PIDPID、根据根据PIDPID使包选择性通过等操作统称为使包选择性通过等操作统称为PIDPID映射。映射。 为了便于理解为了便于理解DVBDVB传输系统的服务信息，我传输系统的服务信息，我们对传输码流的结构进行粗略的介绍，传输码们对传输码流的结构进行粗略的介绍，传输码流的长度定义为流的长度定义为188188个字节长，见图个字节长，见图4 4所示：所示： MPEG-2MPEG-2MPEG-IIMPEG-II码流复用码流复用 3 3、加扰传输、加扰传输4 4、调制器、调制器数字传输的常

16、用调制方式：数字传输的常用调制方式： 正交振幅调制正交振幅调制(QAM) (QAM) 键控移相调制键控移相调制(QPSK)(QPSK)编码正交频分调制编码正交频分调制(COFDM)(COFDM)5 5、EPGEPG系统系统通常所说的通常所说的EPGEPG在技术上实际包含两个部分，在技术上实际包含两个部分，即即EPGEPG内容信息和内容信息和EPGEPG应用。应用。 EPGEPG内容信息是从数字电视平台发出的传内容信息是从数字电视平台发出的传递节目预告和描述信息的数据；递节目预告和描述信息的数据； EPGEPG应用是运行在用户终端上的软件，它应用是运行在用户终端上的软件，它将将EPGEPG内容信

17、息显现给观众，并响应观众对内容信息显现给观众，并响应观众对EPGEPG的各种指令。的各种指令。 （2 2）PSI/SIPSI/SI的引入的引入PSIPSI（Program Specific InformationProgram Specific Information）节）节目特定信息目特定信息 、PATPAT节目关联表节目关联表 、PMTPMT节目映射表节目映射表 、CATCAT条件接收表条件接收表、NITNIT网络信息表网络信息表SISI（Service InformationService Information）业务）业务信息信息 、SDTSDT业务描述表业务描述表 、EITEIT事件

18、信息表事件信息表、TDTTDT时间日期表时间日期表、TOTTOT时间偏移表时间偏移表 、BATBAT业务群关联表业务群关联表 6 6、CACA系统系统 CACA的定义的定义 CACA的关键技术：的关键技术：利用控制字（利用控制字（CWCW）对传输流加解扰）对传输流加解扰安全传输控制字（安全传输控制字（CWCW）到经过授权的）到经过授权的接收者。接收者。 CASCAS的组成包括有：的组成包括有：用户管理系统用户管理系统SMSSMS，业务信息生成系统业务信息生成系统SIGSIG，节目管理节目管理PMS/SIPMS/SI编辑系统，编辑系统，节目调度处理节目调度处理EISEIS，用户授权管理系统用户授

19、权管理系统SASSAS，条件接收条件接收CACA等等CACA的运行模式：的运行模式：同密同密多密多密 二、二、IPIP数字电视前端系统工作流程数字电视前端系统工作流程IPIP架构数字电视前端系统图架构数字电视前端系统图 1 1、IPIP数字电视前端优点数字电视前端优点 采用采用IPIP传输后系统结构变得相对简单，传输后系统结构变得相对简单，设备之间的连线大幅减少，舍弃原有的矩设备之间的连线大幅减少，舍弃原有的矩阵和跳线架，节省大量机架空间，减少了阵和跳线架，节省大量机架空间，减少了中间环节，使系统简洁明了，更易于管理中间环节，使系统简洁明了，更易于管理和维护；和维护； 用交换机替代矩阵。用交换

20、机替代矩阵。 采用采用IPIP传输方式后系统灵活性大传输方式后系统灵活性大 大提高。大提高。 采用采用IPIP传输方式后增强了系统扩展传输方式后增强了系统扩展性，便于开展数字电视新业务。性，便于开展数字电视新业务。 节省投资。节省投资。 2 2、网络管理、网络管理 通过新一代网管系统可实现编码器、通过新一代网管系统可实现编码器、复用器、加扰调制器等主要前端系统设备复用器、加扰调制器等主要前端系统设备的的1 1：1 1、N N：1 1和和N N：M M备份。其实现机理是备份。其实现机理是通过对信号流程中各环节的矩阵控制，实通过对信号流程中各环节的矩阵控制，实现从故障设备到备份设备的信号自动切换。

21、现从故障设备到备份设备的信号自动切换。 第三章第三章 网络维护经验网络维护经验1 1、射频传输电平、射频传输电平2 2、有线工程施工、有线工程施工3 3、有源设备干扰、有源设备干扰4 4、用户室内电源接地、用户室内电源接地5 5、有线数字电视系统的频谱规划、有线数字电视系统的频谱规划 与单纯的双向模拟传输网不一样，数字化传与单纯的双向模拟传输网不一样，数字化传输的输的CATVCATV信号内容包括有数字电视信号、信号内容包括有数字电视信号、Cable Cable ModemModem上下行信号、网管信号，电平、频谱设置更上下行信号、网管信号，电平、频谱设置更复杂，也有很多不同特点。复杂，也有很多不同特点。 有线数字电视频道配置指导性意见有线数字电视频道配置指导性意见中有中有线数字电视下行频道的配置建议如下图：线数字电视下行频道的配置建议如下图：谢谢大家谢谢大家