浅析有线数字电视前端系统组成

2016-07-26 01:58徐晓丽辽宁省广播电视传输发射中心沈阳110016

电大理工 2016年1期

徐晓丽辽宁省广播电视传输发射中心　（沈阳110016）

浅析有线数字电视前端系统组成

徐晓丽
辽宁省广播电视传输发射中心（沈阳110016）

摘要有线数字电视前端是实现所属区域信号传输，综合网络管理、计费的中心机构。是实现数字电视平移工作的重要组成部分。本文从有线数字电视前端系统的信号源的接收、信号源的处理、信号源的传输、数字电视的条件接收系统及交互电视几方面对其进行介绍。

关键词数字有线电视DVB-C；电子节目指南EPG；条件接收系统CAS；用户管理系统SMS；ITV交互电视

1　有线数字电视前端系统组成

随着科学技术的发展和用户业务需求量的增多，传统模拟电视无论从节目图像清晰度还是节目内容数量上都已无法满足大众的需要。模拟电视已经向数字电视加变。数字电视是指采用数字技术将活动图像和声音等信号进行编码、压缩处理、存储或实施广播后，供用户接收、播放的电视系统。按传输途径分为数字卫星电视（DTV-S）、数字有线电视（DTV-C）、数字地面电视（DTV-T）。在城镇面向用户最为普遍的传输方式为有线数字电视。数字有线电视前端系统由信源接收、节目复用、节目传输、条件接收、EPG、用户管理等几方面组成，系统典型应用如图1。

2　有线数字电视前端系统各部分功用

2.1信源接收

为确保节目多样性与传输质量通常以SDH，光纤卫星三种方式获取信源。同样在接收端须具备相应设备。

编码器，接收处理原始模拟AV信号，并将其加化为数字信号。常见的编码器有标清编码器（编码标准MPEG-2），高清编码器（编码标准AVS+、H.264）。

卫星数字电视接收机，将卫星传输的数字电视信号，经过QPSK/ABS-S解调、节目解扰将TS码流加发至复用器等前端设备。

图1　信号源的接收

网络适配器，是完成DVB的TS码流在网络上传输时接口和数据格式的加换。应具有ASI、E3、DS3等多种输入输出接口。

2.2复用与传输

信号处理，核心设备为复用器作用在于将输入的单节目或者多节目的TS流复用成一个TS流，同时对其进行DS3、E3、ASI、IP等多种协议的加换。复用分为传统复用和统计复用。

表1　设备特性接口表

信号传输，信号传输包括本地节目传输与异地节目传输。本地节目传输主用技术为QAM调制。省内异地节目传输主要利用骨干网络SDH或DWDM进行信号传输。QAM正交幅度调制，是对载波既调幅也调相的一种符合调制方式。QAM作为数据广播的前端设备接收来自编码器、复用器、SDH干线网络等设备的传输流，进行RS编码、卷积交织、QAM调制、上变频，经过混合器混频后输出射频信号进入HFC网络，供用户接收。早期前端机房大多采用单频点QAM调制器如：数码10K502系列、华为DTX8200系列。由于前端IP架构技术的成熟，衍生出新一代产品就是IPQAM。IPQAM调制器，通过GbE千兆以太网IP接口，接收来自IP网络的TS流数据，然后进行IP解析、IP over TS处理、TS路由、复用等数据处理，再进行QAM数字调制及上变频，输出用于有线电视平台传送的RF射频QAM信号。通常，一个射频输出端口至少输出2个以上相邻的QAM调制频道。主要应用于基于IP骨干网传输的前端或分前端有线数字电视广播系统内，或者配合VOD服务器完成视频点播的功能。

2.3条件接收

该系统平台主要由条件接收（CA）系统、用户管理（SMS）系统、电子节目指南（EPG）系统三部分组成。各部分之间由相关协议接口进行通讯。

CA条件接收，简单来说是指在节目传输过程中，让固定用户接收制定节目，或是说，只有经过适当授权的用户才能收看电视节目，分为加扰与加密两部分。加扰，是为了保证传输安全而对音视频或私有数据码流进行连续且有规律的扰乱。通常在广播前端的条件接收系统控制下改变或控制被传送业务的某些特性，使得未经授权的用户不能得到正确的业务码流。加密，主要是解决如何将CW控制字安全传输到终端。

SMS用户管理系统，是针对数字电视业务运营的信息管理系统实现包括对用户基本信息、用户订购信息、授权信息、资源信息等的处理、维护和管理。SMS系统与CA系统是密不可分的，SMS通过接口协议向CA发出控制指令，控制终端用户实现市场价值。

EPG电子节目指南，是通过电视屏幕向用户提供由文字、图形和图像方便直观的人机交互界面。用户可以获取近期将要播放的节目，并且EPG还提供节目分类与节目排序功能。EPG系统由EPG编辑工作站、EPG播出服务器、EPG数据库服务器等几部分组成。