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有线数字电视前端系统技术交流前端运维部概括一、有线数字电视介绍一、有线数字电视前端系统基本构成三、黑龙江省广电网络公司有线数字电视前端、分前端系统架构四、有线数字电视前端系统维护相关一、有线数字电视什么叫数字电视？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，到信号接收、处理、显示等全过程完全数字化的电视系统。数字电视的优点数字传输，信号质量高彩色逼真可实现不同分辨率等级接收（HDTV，SDTV）可移动接收。增加节目频道（增加了相同频带内的节目传输数量）准交互和交互及其它增值业务数字电视实现的意义数字电视系统建成后将成为一个数字信号传输平台：它使整个广播电视节目制作和传输质量显著改善，使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，电子商务，软件下载，电视购物，…数字电视传输的三种主要信道光纤传输（C）优点：信号不易受干扰,频率资源丰富缺点：组网价格昂贵卫星传输（S）优点：S覆盖面积大缺点：容易受攻击，卫星寿命不稳定地面传输（Tdtmbmmds）优点：不易受到大范围攻击缺点：不适宜长距离点到点的传输，信号易受干扰数字电视的调制方式：正交振幅调制（QAM）：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。键控移相调制（QPSK）：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。残留边带调制（VSB）：抗多径传播效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。编码正交频分调制（COFDM）：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。数字电视系统相关技术语言TS：传输流。传输流可含一个或多个节目，每个节目多个组成部分(视频、音频、数据)。PID：包标识符复用：各种不同的数字信号源合成为一个MPEG-2传输数字传输流的过程。适配：将ASI信号转换成DS3信号的过程调制：将TS码流进行QAM调制及变频处理的过程。二、有线数字电视前端系统基本构成系统平台基本构成节目源卫星节目本地节目高清节目专业频道NOVD节目交互信息编码器数字卫星接收机高清卫星接收机大卡卫星接收机NVOD系统信源处理复用加扰信号处理信号传输及转换光纤网络网络适配器QAMHFC网络监控系统EPG系统CA系统BOSS系统数据广播系统呼叫中心有线电视网络功能子系统信源处理有线数字电视前端的信号输入部分的功能是：接收来自不同网络的许多数字电视节目，如卫星、上级骨干SDH网络等各种接入方式；本地自办节目经MPEG-2编码压缩形成的。所以，信号输入部分的设备种类比较多。但是它们接收传输信号的格式和控制方式不相同，应该将它们转换为统一的格式后再送入信号处理部分。信号处理部分信号处理部分包括：传输流TS的监视、加扰、复用与业务信息（SI）处理等，它是数字电视前端的核心。在这部分主要完成的功能是对所有节目进行截取、复用、加扰等处理。业务信息应随时更新，以保证正确地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。在模拟电视前端，若要增加一套节目，只需简单地将一台接收机与一台调制器相连接就可以了；而在数字电视前端，增加一套节目是以虚拟方式进行的，该节目是被加在某台复用器中，至于在整个通路中的什么地方加入并不重要，机顶盒会自动地用每个传输流的SI信息找到该节目。信号处理部分信号处理部分的管理必须采用集成的管理系统，在所有的前端处理部分均以ASI（异步串行接口）作为标准接口，这样在以后就能容易地增加任何厂家所提供的设备，并具有良好的兼容性。信号处理部分复用是有线数字电视前端的一个重要组成部分，它将所有接收到的信号以多个ASI传输流的方式加到复用器的输入端，你所需要的节目与不需要的节目可能是在一个传输流里面。复用器首先将所需要的节目从传输流中提取，然后再将提取的所有节目，再加上附加信息，建立一个新的TS传输流。附加的信息可以引导机顶盒的正常接收和解码。信号处理部分信号处理部分涉及的设备如下：*传输流复用器这种设备实现对多个TS流进行再复用，并对输入TS流进行详细的比特率（或码率）测量，误码检测、PSI/SI动态生成以及对每个输入TS流进行PID过滤/再映射。*加扰器这种设备在CA系统控制下对复用的TS流进行加扰。信号传输及转换信号传输及转换的主要目的是：将复用器生成的TS流转换通过适配转换成为成为可在SDH传输的DS3信号，并通过SDH传输系统传输至各站点。各站的接收下传的DS3信号后通过信号适配、调制，转换成为可在本地HFC网络中传输的RF信号后最终传送至用户端。有线数字电视系统基本架构————EPG系统电子节目指南（EPG）系统在数字电视中：相同频带内，传输节目的数量大幅度上升产生了大量的新业务观众需要在大量的节目中方便迅速地选择节目。电子节目指南正是实现这一目的的工具。EPG系统电子节目指南是数字电视的标志之一；电子节目指南与视、音频节目一样，是数字电视的基本业务；电子节目指南可提供丰富的节目预告信息、方便灵活的检索引擎；电子节目指南是观众进入数字电视的“门户”。EPG系统EPG是数字电视所特有的一项服务。EPG的功能包括：基本功能有广播电视节目指南（如节目播出表、当前节目播放、节目介绍、节目附加信息、节目分类、节目预定、家长分级控制等），PPV节目指南，NVOD准视频点播节目指南；扩展功能有数据广播服务指南，节目预览，分类广告信息服务指南，电子商务信息指南等。EPG系统EPG服务器的主要功能是提供节目信息。其核心部分是DVB标准前端结构中的SIG、EIS等功能模块，以及附属的节目信息编辑、导入系统。EPG服务器在不同的前端中的需求各不相同。EPG的定义实质上是一种服务，基于这一服务在数字电视终端上可以实现各种扩展功能。EPG不仅是一个简单的播出控制系统，而且也是整个有线数字电视系统的重要部分，他还为用户的正常使用做出很大用途，他为终端机顶盒能够正常工作起到重要的的指引作用EPG系统在MPEG-2中专门定义了PSI与SI。PSI表作用是自动设置和引导解码器进行解码。SI描述传输系统内容、广播数据流的编排、时间表等数据；PSI由PAT、CAT、PMT和NIT组成。SI表由SDT、BAT、EIT、TDT、TOT等组成。PSIPAT节目关联表：针对复用的每一路业务，PAT提供了相应的节目映射表（PMT）的位置（传输流（TS）包的包标识符（PID的值），同时还提供网络信息表（NIT）的位置。PMT节目映射表：PMT表给出了组成节目业务的各个码流的PID。NIT网络信息表：它提供有关物理网络的信息。传送系统有两个标识：网络标识符和原始网络标识符。传送系统参数：有线传送系统参数包括：频率、调制方式、符号率等;CAT：提供一个或多个CA系统接入的信息，指定CA系统与它们相应的授权管理信息EMM信息之间的联系。PSI表表名PID值描述节目关联表（PAT）0X00关联NIT和PMT的PID节目映射表（PMT）由PAT指定说明一个或多个节目组成部分的PID值网络信息表（NIT）由PAT指定物理网络参数条件接收表（CAT）0x01建立EMM流与每个独立的PID值的联系SISDT（业务描述表）：提供系统中业务的数据，例如业务名称、业务提供者、起始时间、持续时间、以及是否有相应的业务描述表等方面的信息；业务描述表可以描述当前的TS流，也可以描述其它的TS流，可以用表标识符来区分。EIT（节目信息表）：包含了与事件或节目相关的数据，如节目的名称、开始时间、时间长度、运行状态等。EIT是生成EPG的主要表。TDT（时间和日期表）：给出了与当前的时间和日期相关的信息，由于这些信息更新频繁，需要单独使用一个表。RST（运行状态表）：给出某一或多个事件的运行或非运行状态和时间，即某一事件运行或不运行的信息，如正在运行、即将运行、暂停、不运行等。并更新这些信息，允许按时自动切换到指定的事件事件。SITOT（时间偏移表）：给出了与当前时间、日期和本地时间和日期偏移相关的信息，由于这些信息更新频繁，需要单独使用一个表。ST（填充表）：它的作用是表明现有的内容是无效，只是作为填充字节，不传输有用信息。SIT（选择信息表）：仅用于码流片段中，例如记录一段码流（包含了描述该码流片段业务信息间断的地方。DIT（间断信息表）：仅用于码流片段，如记录的一段码流中，并将它插入到码流片段业务信息间断的地方。EPG系统特别注释与PSI中PAT、PMT、CAT不同的是，SI的9个表在实际使用中并不都是强制性传送的。在实际(现行)传送系统中，NIT、SDT、EIT及TDT的传送是强制性的；BAT、RST、TOT在任何情况下都是可选传送的；ST、SIT和DIT则是需要时才存在。本节回顾有线数字电视系统基本架构————CA系统有条件接收系统（CAS）CA系统作用是实现有线数字可管可控运营的重要技术手段。条件接收系统是数字电视收费的技术保障系统。条件接收系统是各项增值业务的保障系统。条件接收系统涉及的范围CA系统贯穿在Head/SMS/STB构成的整个系统之中。前端CA核心系统：ECMG/EMMG/BOSS接口用户管理系统加扰器接收端CA模块智能卡CA系统与BOSS系统的关系BOSS是数字电视运营管理指令的生成者，CA是数字电视运营管理指令的执行者。EMM（授权管理信息）EMM用来发送或者取消智能卡上的授权EMM用来发送管理信息（如密钥的管理，IRD数据发送等等）ECM(授权控制信息)ECM中包括加密处理后的CW、节目来源、时间、内容分类和节目价格等节目信息ECM的作用是为了把控制字发送到STB中。ECM的加密ECM的发送有严格的时间要求并且ECM要和加扰服务同时被传输，只有智能卡有该加扰服务的授权时，ECM中的已经加密的控制字才能被解密。同密指不同CA厂家的CA系统同时对同一套数字电视信号进行加密的过程。不同的CA厂家的CA系统在前端建立一个与加扰器统一的接口，将不同厂家CA的ECM、EMM发生器集成在同一个前端。CA基本原理机顶盒解码和解扰结合EPG与CA系统研究机顶盒解密与解扰的实现过程1）机顶盒中插入智能卡，解码器在TS流中寻找未加扰的PSI；2）在PSI中找出PID=0的PAT；3）在PAT中找出TS流中所有PMT的PID；4）由PMT的PID找出相应的PMT，从PMT中再找出相应的码流；5）在PSI中，找出PID=1的CAT；机顶盒解密与解扰6）从CAT中可读出所有EMM所在数据包的PID和ECM的PID；7）由EMM和ECM的PID，从TS流中过滤出ECM和EMM，通过智能卡接口将其送给智能卡；8）智能卡先读取已经存入的个人密钥PDK，用PDK对EMM解密，得到业务密钥SK。再用SK对ECM解密，得到控制字CW和控制参数；9）通过智能卡接口将CW和控制参数送给解扰器，对加扰码流解扰；10）已解扰的码流送入解码器进行解码，得到视、音频信号。有线数字电视系统基本架构————数据广播数据广播系统通过数据广播系统服务器的播发可以实现在数字电视频点中播发数据业务目前主流数据广播系统有以下种模式对象轮播（OC）基于对象，数据按被OC标准分为主条目、二级条目、三级条目……等内容。优点：系统开放缺点：接收速度慢数据轮播（DC）基于数据，数据按自定标准标准分为主条目、二级条目、三级条目……等内容。优点：接收速度快缺点：系统封闭数据广播系统架构三、我公司有线数字电视前端、分前端系统架构省公司有线数字电视系统架构图SDH干线网络适配器QAM调制器HFC网络本地自办节目本地EPG系统省网CA系统SDH干线网络适配器复用加扰器节目源省网EPG系统省广电网络公司有线数字电视平台规划有线数字电视节目平台、EPG系统平台、数据广播系统、呼叫中心系统平台均按照总分式结构，按照2级架构。省广电网络公司有线数字电视系统规划全省统一的省有线数字电视总前端主频点及分前端系统主频点的频率规划方案。以便有线数字电视业务的开展及机顶盒loader系统的正常使用。四、有