广电有线业务概述(一)

广电有线业务概述刘德厚2010-3-15主要内容第一部分数字电视前端系统介绍第二部分数字电视透明传输流程第三部分条件接收系统及节目运营第四部分典型增值业务简介讨论收费频道管理系统统一接入平台讨论收费频道管理系统典型应用场景基本功能实现需求与架构统一接入平台需要接入平台的业务系统平台和业务系统的功能划分平台上可拓展的新业务第一部分数字电视前端系统介绍从哪里开始……信号传输信号处理信号接收信号采集CATFTMonitor&PC复用器123QAM调制器1ASIRFASIASIG.703TSPTT6120DS3-ASI1解扰器1ASIEPGASIEPG/SIG数字电视频道#1模拟电视频道#1G.703适配器DS3-ASI1机顶盒电视HFC混合器卫星接收机1卫星接收机2卫星接收机3卫星接收机4Encoder1Encoder2QAM调制器2ASIRF数字电视频道#2模拟电视频道#2QAM调制器3ASIRF数字电视频道#3模拟电视频道#3SMSASIASIASIASIASIASIASIASIASIASIASIASIASIASIASIASI卫星接收机5卫星接收机6ASI复用器复用器加扰器1加扰器2加扰器3卫星自办SDH硬件平台网管系统A/VWireASIWireRFWireEthernetWireDS3电信号EthernetWire交换机第一部分数字电视前端系统介绍透明流模式（第二部分）：卫星接收机/编码器--复用器/EPG--调制器--混频器--机顶盒。条件接收控制（第三部分）：加扰器--CA系统--Boss/SMS涉及到的标准：DVB-C、MPEG、TS、PSI/SI、ECM、EMM等第二部分数字电视透明传输流程涉及到的设备：卫星接收机编码器复用器EPG调制器混合器机顶盒第二部分数字电视透明传输流程卫星接收机部分介绍卫星波段和频率划分卫星电视节目分为C波段和Ku波段。C波段的频率范围是3400MHz~4200MHz。Ku波段的频率10.7~12.75GHz，其中可分为10.7~11.7GHz、11.7~12.2GHz、12.2~12.75GHz等频段。中星6B使用C波段中星9号使用Ku波段寻星参数中星6号寻星参数常用术语下行频率卫星向地面发射信号所使用的频率极化方式卫星信号电磁场振动方向的变化方式符码率即SybomlRate，指数据传输的速率本振频率由室外天线（大锅）上的高频头LNB内部电路产生的振荡频率鑫诺卫星遭法轮功非法攻击2002年，覆盖全国的鑫诺卫星自６月２３日至６月３０日，陆续遭到“法轮功”非法电视信号攻击，卫星转发器传输的“村村通”广播电视工程中的中央电视台９套节目和１０个省级电视台节目受到严重干扰，全国部分农村、边远山区的“村村通”用户无法正常收看迎接“七一”、香港回归５周年庆典等重大电视新闻和世界杯决赛阶段电视转播及各电视台电视节目。广电总局全国监测网有线广播电视传输覆盖网是国家信息化建设的重要组成部分，是广播电视事业的基础设施，关系到国家安全、社会稳定以及广播电视宣传工作的正常进行。在中共中央和中宣部的指示下，广电部组织实施了全国有线电视监测网项目，以加强对有线电视网的监测、监控。鑫诺3号卫星及其转星2007年6月1日由我国长征3号火箭发射成功，并定位于125°E赤道上空的地球同步静止轨道上的鑫诺3号卫星是一颗专门为我国满足中央、各省会城市、各直辖市卫星广播电视传输需要的广播电视传送卫星，可以为全国各地电视台、广播电台、无线发射台、有线电视台等机构提高质量、高可靠性的广播电视频道上行传输和地面接收服务。鑫诺3号卫星及其转星具有10个36MHZ带宽转发器的鑫诺3号卫星、下行信号覆盖范围为中国及其周边国家和地区、其EIRP等值线图（场强图）、而上行信号覆盖范围只限于国内某一特定区域。因此在转星时，所有的上星信号都要集中在这一区域集中上星。因此，也可以说鑫诺3号卫星就是为了确保我国广播电视的安全传送而设计、使用的。广播电视转星调整工作亚洲3S、亚洲4号、亚太6号、亚太2R、中卫1号、鑫诺1号(中央40路广播)，共6颗卫星上传输的中央和各省广播电视节目全部转到鑫诺3号卫星和中星6B卫星。鑫诺1号卫星上的电视节目和数据广播业务全部转到亚太6号卫星Ku频段转发器上。卫星电视节目分布鑫诺3号卫星可以收到33套电视节目。中星6B卫星可以收到132套电视节目（包括加密的87套付费频道节目）。亚太6号卫星可以收到“村村通”平台节目20套（加密）、中国教育电视台节目3套以及全国中小学远程教育、全国农村党员干部远程教育、全国文化信息资源共享工程、高校基础教育、山东/甘肃/新疆远程教育等数据广播业务。直播星——中星9号北京时间二零零八年六月九日晚八时十五分，中国在西昌用“长征三号乙”运载火箭，将“中星九号”直播卫星发射升空。“中星9号”原计划和中国航天科技集团制造的东方红四号平台电视直播卫星一起构建中国第一代电视卫星直播系统，但由于“鑫诺二号”出现技术故障成为太空垃圾，“中星9号”将取代“鑫诺二号”成为中国第一颗广播电视卫星直播卫星。国务院令第129号《卫星电视广播地面接收设施管理规定》由李鹏总理一九九三年十月五日签署发布。第九条：个人不得安装和使用卫星地面接收设施。发有特殊情况，个人确实需要安装和使用卫星地面接收设施并符合国务院广播电影电视行政部门规定的许可条件的，必须向所在单位提出申请，经当地县，市人民政府广播电视行政部门同意后报省、自治区、直辖市人民政府广播电视行政部门审批。中星9号升级1月4日，中星九号第一次加密。为了破解加密，山寨锅用户在网上发帖求助，挤爆了百度“中星九号”贴吧。1月8日，“中星九号”贴吧被关闭。1月中旬，山寨锅厂商将中星九号加密信号破解，并开始销售第二代山寨锅，同时提供第一代山寨锅的升级破解。1月27日，在广电总局的要求下，中星九号开始进行直播卫星接收机的空中升级软件工作，节目被第二次加密。中星9号升级加密模式中星9号频道参数升级采用的是修改PID码的方式进行。PID码是卫星电视传送数据流中的一种分组或数据包的识别码，分为视频PID码、音频PID码和时钟同步PID码。修改PID码可以限制相应节目的接收。由于中星9号接收机的限制，盗版机器无法自动识别新的PID码参数，因此在频道PID码改变后，无法正常收看参数修改后的节目。涉及到机顶盒Loader升级和PSI/SI第二部分数字电视透明传输流程编码器部分介绍MPEGMPEG的全名为[MovingPicturesExpertsGroup]，中文译名是动态图像专家组。该专家组建于1988年，专门负责为CD建立视频和音频标准，他们成功将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。MPEG标准主要有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。DVBDVB,数字视频广播DigitalVideoBroadcasting的缩写,是由DVB项目维护的一系列国际承认的数字电视公开标准。DVB组织决定新的技术必须是建立在MPEG-2压缩算法上的数字技术，必须是以市场为导向的数字技术。DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统，在此系统内的各种传输方式之间的转换有最简单的方式，尽可能的增加通用性。DVBDVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准：DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。DVB标准的核心：系统采用MPEG-2压缩的音频、视频及资料格式作为资源。系统采用公共MPEG-2传输（TS）复用方式系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息（SI）。调制与其他附属的信道编码方式，由不同的传输媒介来确定；使用通用的加扰方法及条件接收接口。DVB传输系统DVB标准的传输系统分为信源编解码和信道编解码两部分。信源编码采用MPEG-2码流，首先对音频和视频进行复用，然后再将多个数字电视节目流进行传输复用。在接受端进行相应的解复用和解码。信道编解码包括：前向纠错编码、译码、调制、解调和上、下变频3部分。QPSK（卫星）、QAM（有线）、COFDM/16VSB（地面）音视频编码DVB系统的音频编码使用MPEG-ILayerII笫二层音频编码，可用于单音，立体声，环绕声和多路多语言声音的编码。MPEG-1/2的视频压缩所采用的技术有两种：①在空间上（帧内），图像数据压缩采用JPEG压缩算法来去掉冗余信息。②在时间方向上（帧间），视频数据压缩采用运动补偿(motioncompensation)算法来去掉冗余信息。视频编码视频简单地说就是活动的图像。保存和描述数字视频的简单方法就是记录和描述连续的一帧帧的静止图像。保存静止图像的最简单格式是BMP格式，就是位图。BMP是未经压缩的原始图像保存格式，采用RGB描述。数字视频流则采用YUV描述。所以播放视频时，要将YUV格式的数据转换成RGB格式显示MPEG压缩的基本思想:帧内压缩和帧间压缩。RGBRGB色彩模式（也翻译为“红绿蓝”，比较少用）是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。YUVYUV（亦称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL）。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后兼容老式黑白电视。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。如果只有Y信号分量而没有U、V信号分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。YUV“亮度”是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面─色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异。YUV采样格式YCbCr4:2:0、YCbCr4:2:2、YCbCr4:1:1和YCbCr4:4:4其中YCbCr4:1:1比较常用，其含义为：每个点保存一个8bit的亮度值(也就是Y值)，每2x2个点保存一个Cr和Cb值,图像在肉眼中的感觉不会起太大的变化。用RGB(R，G，B都是8bitunsigned)模型，1个点需要8x3=24bits。按4:1:1采样，仅需要8+(8/4)+(8/4)=12bits。MPEG定义的三种视频图像帧间压缩时间相关性的统计分析:统计的结果表明,在间隔1~2帧的图像中,各像素只有10%以下的点,其亮度差值变化超过2%,而色度差值的变化只有1%以下。MPEG-2三种图像编码：帧内编码图象、前向预测编码图象、双向预测编码图象。帧内编码图象简称“I帧”，I帧是只使用本帧内的数据进行编码的图象。帧间编码前向预测编码图象简称“P帧”，P帧是根据前面最靠近的I帧或P帧作为参考帧进行前向预测编码的图象。由于P帧使用了运动补偿压缩方法，压缩比高于I帧。双向预测编码图象简称“B帧”。B帧是根据一个过去的参考帧和一个将来的参考帧进行双向预测的编码图象。其参考帧可以是一个I帧和P帧，或是前后两个P帧。由于B帧是在两个参考帧基础上双向预测得出的，它的预测精度能做到很高，其压缩比较大。MPEG-1音频编码MPEG-1声音标准提供三个独立的压缩层次：层1(LayerI,)、层2(LayerII)和层3(LayerIII)，用户对层次的选择可在复杂性和声音质量之间进行权衡。层2的编码器的复杂程度属中等，编码器的输出数据率为256kb/s～192kb/s，