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数字广播电视的组成

时间:2020-06-19 08:15 作者:admin 分享到:
        整个数字广播电视从架构上可以分为数字广播电 视前端系统、数字广播电视传输网络、数字广播电视接收终端3 个部分。
1. 数字广播电视前端系统
        数字广播电视前端系统是数字广播电视网络的信息源和交换中心,是整个广    播电视系统的核心,它所包含的内容十分广泛。前端系统需要  接收来自不同网络的各种数字电视节目,例如卫星、上级骨干  SDH  网络、本地节目、电信网输入等。前端系统需要将它们转化为统一编码格式后再进行后续的信号处理    。统一格式后信息数据的处理包括基带处理、条件接收(   CA   )   、复用加扰等,这部分的功能丰富灵活,极大地提升了系统对业务的控制能力。最后,前端系统就需要对数据做发送前  的信道编码调制。当然,整个前端系统还需要其 他的辅助系统来完成整个工作 ,包括配合加扰而实现条件管理系统,实现用户账户、计费、资源管理的用户管理系统  以及为用户推送菜单界面的  EPG    电子节目导航系统等。综上所述,整个数字广播电视前端系统从结构上就可以划分成信号接收部分、信号处理部分、调制输出部分  和业务功能部分,如图 6. 1 所示。
1 ) 信号接收部分
信号接收部分一般包含负责接收不同网络数字信号 的卫星接收器、网络适配
器,以及负责将数字广播电视数据压缩编码的编码器。
图        数字广播电视前端系统结构
( 1 ) 卫星接收器/网络适配器。
卫星综合接收解码器( Integrated Receiver Decoder, IRD) 是接收与解码 一体的带有 TS 传输流输出的商用设备。它接收数字卫星电视信号,直接进行 QPSK 解调后输出TS 流。
网络适配器是完成异步串行接口到其他网络接口数据格式的适配和反向适配
的设备。从上级 SDH 骨干网络传输来的数字信号 为数字基带信号 ,网络适配器首先将 SDH 接口的信号转换成异步串行接口的信号 ,然后再分配给其他异步串行接口的设备。不同的情况下,还需要网络适配器具有加解扰和 RS 编解码的功能。
( 2) 编码器。
编码器就是利用信源编码压缩技术,将原始的数字电视信号进行压缩编码,最 后输出符合标准的TS 流的工具。我们知道 ,一帧电视信号图像内相邻像素点之间是高度相关的,我们称之为空间冗余性;一组时间连续的图像在相临时间间隔内也 存在很大的关联性,我们称之为时间冗余性  。所谓压缩编码,就是利用一系列压缩算法来去除这种冗余的过程,这样的编码过程去除了大量冗余数据的传输,极大地 节省了传输带宽。一路 HDTV 信号数据可以从未压缩的 1. 2Gb/ s 减少为 20 - 30Mb/ s , SDTV 信号数据可以从216Mb/ s 减少为 4 - 8Mb/ s。由此可以看出,编码器对于数字广播电视系统的重要意义。
常用的优秀的压缩标准包括 H. 264、MPEG- 4、AVS 等,关千视频压缩 的具体实现原理,我们将在 7. 2 小节当中具体介绍。
1) 信号处理部分
信号处理部分包含复用器和加扰器两部分器件。
(1 ) 复用器。
复用器包含两层复用概念:一层将单个节目的传输流( SPTS) 或多个节目传输流( MPTS) 复用成一个 MPTS ; 另一层是指音频、视频、辅助数据等编码器送来的数据比特流,经数据分组处理复合成单路串行比特流。复用器的功能相当丰富,包含 多节目传输流节目分析、多路分解、节目时钟基准( PCR ) 校验、编码率输出等诸多的功能。复用后得到的数据为传输流( TS) 格式,可以经过调制器调制输出后直接在光网络上传输,提高了线路的利用率。
( 2) 加扰器
加扰器配合条件接收功能实现对 TS 传输流中指定内容的加扰,使得非授权用户无权观看节目,授权用户正常观看节目,以此来便于运营商按条件计费的设备。 加扰器对输入的TS 实时进行分析,在同密同步器的控制下用指定的控制字对
需要加扰的数据流进行加扰。加扰器同 CA 之间的通信是通过 ECM 密文和 EMM密文实现的。
2) ) 调制输出部分
调制输出部分主要实现的是将统一的基带数字信号码流经过信道编码和信号 调制之后,变换成适合在网络中传输的码型的功能 。根据不同的信道情况和不同的应用需求,数字广播电视系统采用相应不同的 纠错编码和调制技术。纠错编码多采用级联纠错码,像是内纠错码、时域交织、频域交织等。而调制技术,则采用QAM、QPSK 等调制方式。
3) ) 业务功能部分
业务功能部分包含了一系列数字广播电视系统所需要的辅助业务功能  ,包括: 心 条件管理系统,根据不同的服务方式和用户需求 ,通过加扰器和复用器将加密信号注入到不同的节目内容之中,使节目内容在不同的时间段针对不同的用户群进   行加密,该系统保护了节目制作商和广播运营商的利益,是数字广播电视实行收费 所必须采用的系统;@用     户管理系统,是一个涉及到计费、账务、产品、资源管理等各个环节的支撑数字电视业务运营的核心系统;@    网络管理系统,差错管理、设置管理、安全管理、性能管理等功能均集成在网络管理系统中来实现对数字广播电视   前端系统的检测控制。电子节目指南(  EPG)   向用户提供了一个前端交换式的电子菜单界面,它的数据需要在数字广播电视系统的前端注入到实时码流之中。

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