【正文】 內(nèi)容提要 概述 一、數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展 二、有關(guān)基礎(chǔ)知識 三、數(shù)字電視技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 四、數(shù)字有線電視系統(tǒng) 五、 介紹 概述 ?有線電視技術(shù)發(fā)展趨勢： ? 數(shù)字化 網(wǎng)絡(luò)化 ? 綜合化 智能化 概述 ? 增值業(yè)務(wù)： ? 個(gè)性化的視頻服務(wù)； ( 按次付費(fèi)）；；；數(shù)據(jù)廣播； … ? 擴(kuò)展業(yè)務(wù)： ? ；； 電子商務(wù)；電子購物；遠(yuǎn)程教育、醫(yī)療； … 概述 ? 依托現(xiàn)有的 網(wǎng)絡(luò)，目前采用的技術(shù)方式： ? —C ? （電纜調(diào)制解調(diào)器終接系統(tǒng)） ? 一、數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展 1． 數(shù)字電視是電視發(fā)展的必然趨勢 電視技術(shù)的革命： 第一次：黑白 → 彩色 第二次：模擬 → 數(shù)字 ? 電視發(fā)展到今天，它的適用范圍早已超越了廣播娛樂界，廣泛地?cái)U(kuò)展到文化教育、科研管理、工礦企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、公安交通、軍事宇航和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。 ? 隨著信息時(shí)代的到來和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展， 電視進(jìn)入數(shù)字時(shí)代已是勢所必然。 ? 傳統(tǒng)的模擬電視最大的缺點(diǎn)是：逐級放大的傳輸方式容易產(chǎn)生噪聲，長距離傳輸后信噪比惡化，圖像清晰度受到嚴(yán)重?fù)p傷，圖像對比度產(chǎn)生較大的畸變，相位失真也會造成色彩失真；對設(shè)備的非線性失真十分敏感。此外，模擬電視還具有穩(wěn)定性差、可靠性低、調(diào)整繁雜、不便集成、自動控制困難、以及成本高昂等缺點(diǎn)。 ? 數(shù)字電視是數(shù)字化信息技術(shù)革命的產(chǎn)物。所謂數(shù)字電視，是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過抽樣、量化、編碼等一系列處理轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)代表的數(shù)字式信號，然后可以很方便地進(jìn)行各種處理、傳輸、存儲和記錄，也可以用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、監(jiān)測和控制。采用數(shù)字技術(shù)不僅使各種電視設(shè)備獲得了比原有模擬式設(shè)備更高的技術(shù)性能，而且還具有了模擬技術(shù)不能達(dá)到的新功能。 ? 電視技術(shù) +計(jì)算機(jī)技術(shù) → 數(shù)字電視技術(shù) 2． 數(shù)字電視的技術(shù)優(yōu)勢 （ 1）采用了先進(jìn)的圖像壓縮編碼技術(shù)，因而每套節(jié)目占用的頻帶窄，可以更充分地利用頻率資源。例如，在有線電視中，原來的一個(gè)模擬電視頻道，可以用來傳送 68套標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視節(jié)目。對用戶來說，這意味著可選擇的節(jié)目將更加豐富。同時(shí)，節(jié)目大容量的低廉傳輸和廣范圍的收視使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營費(fèi)用大幅度降低。 （ 2）圖像清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字電視信號的信噪比和連續(xù)處理的次數(shù)無關(guān)，在傳輸過程中，不會降低信雜比。因此數(shù)字電視信號的傳播不像模擬信號會在傳輸過程中噪聲逐步積累，它不受地理因素的限制，幾乎可以無限擴(kuò)大覆蓋面。因此，數(shù)字電視清晰度高，在接收端看到的電視圖像及聲音質(zhì)量非常接近演播室水平。 （ 3）伴音質(zhì)量大幅度提高。目前的模擬電視，伴音是單聲道的，只有個(gè)別電視臺剛開始試播雙聲道的麗音，而數(shù)字電視可以提供 5+1的環(huán)繞立體聲。 （ 4）數(shù)字電視采用大規(guī)模集成電路，結(jié)構(gòu)更加簡單，成本進(jìn)一步降低，可靠性比模擬電視更高。 （ 5）易于實(shí)現(xiàn)信號的存儲，而且存儲時(shí)間與信號的特性無關(guān)。同時(shí)保證了現(xiàn)有模擬電視畫面的格式，普通電視機(jī)前加裝數(shù)字電視機(jī)頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目，電視臺的電視節(jié)目制作設(shè)備也可沿用。 （ 6）由于采用數(shù)字技術(shù)，數(shù)字電視有利于實(shí)現(xiàn)電視廣播與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合，從而可以大大擴(kuò)展服務(wù)內(nèi)容，目前數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)考慮了與的互操作性。對用戶來說，這意味著可以從被動地收看變成主動地準(zhǔn)交互（本地交互）、交互地收看。而且隨著節(jié)目源的豐富，用戶可以獲得更多的游戲娛樂節(jié)目；獲得各類針對性的信息資訊，如財(cái)經(jīng)信息等；其它服務(wù)，如：付費(fèi)節(jié)目、隨次計(jì)費(fèi)節(jié)目、電影選播系統(tǒng)、歌唱點(diǎn)播、新聞選取、電視在線教育、電視購物、數(shù)字電子游戲、居家銀行及互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等新穎服務(wù)。 （ 7）很容易實(shí)現(xiàn)加密 /解密和加擾 /解擾技術(shù)，便于開展各類收費(fèi)業(yè)務(wù)。而且條件接收系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對用戶的良好管理，確保了資金的有效回報(bào)。 上述電視數(shù)字化的技術(shù)優(yōu)勢，無論是對于消費(fèi)者，還是對于相關(guān)企業(yè)，甚至是對于整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)、廣播行業(yè)，都意味著一場巨大的變革。對于消費(fèi)者而言，數(shù)字電視不只是圖像更清晰、聲音更逼真、屏幕更大及頻道更多，而且集電視、電腦、電信的功能為一體，使電視的用途由單一性向多元化發(fā)展，成為千家萬戶進(jìn)入信息高速公路的便捷通道；對于電視機(jī)廠家、電視臺、電視制作和傳播媒體而言，數(shù)字電視的出現(xiàn)既是一種挑戰(zhàn)又是一種機(jī)遇。但它所帶來的電視市場擴(kuò)容潛力將無可估量，并可推動通過數(shù)字電視的交互式特點(diǎn)開展各項(xiàng)業(yè)務(wù)的多種行業(yè)的發(fā)展。 3. 數(shù)字電視的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀 1994年，數(shù)字衛(wèi)星電視啟動； 1998年，數(shù)字地面電視開始試播； 歐、美、日發(fā)展較快； 數(shù)字衛(wèi)星電視出現(xiàn)最早，目前最為成熟與規(guī)范； 數(shù)字有線電視和數(shù)字地面電視目前尚處于起步和試驗(yàn)階段。 4. 數(shù)字有線電視在我國面臨良好的發(fā)展機(jī)遇 （ 1）有線電視目前在中國有 9000萬以上用戶，2023年將達(dá)到 。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和城市的電視用戶多數(shù)通過有線收看電視節(jié)目，同時(shí)有線電視數(shù)字化的技術(shù)基礎(chǔ)也較成熟。有線電視數(shù)字化的發(fā)展將能夠支持最全面的業(yè)務(wù)。 （ 2）我國尚未放開個(gè)人和家庭直接接收衛(wèi)星電視信號的限制，至于數(shù)字電視的地面廣播，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國際上正在制定中，美國計(jì)劃于今年開播，我國則會更晚一些，而且地面廣播的頻率資源有限，設(shè)備投資較大，發(fā)展受到局限。而我國有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布大中城市，乃至縣城和一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總用戶將近 9000萬，實(shí)現(xiàn)數(shù)字有線電視廣播，增加的頻道數(shù)最多，在傳輸鏈路上的投資最少。 （ 3）對于標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視和家用級普及型數(shù)字電視，播放設(shè)備投資不大，國內(nèi)也有條件自行研制、開發(fā)和生產(chǎn)。 （ 4）不需要更新已經(jīng)有的電視機(jī)，只要增加一個(gè)機(jī)頂盒，就能收看數(shù)字電視節(jié)目，廣大有線電視用戶比較容易接受，因而市場可以很快啟動。 結(jié)論：盡管數(shù)字電視在國外首先發(fā)展的是衛(wèi)星直播電視，但在我國，目前最有條件發(fā)展的則是數(shù)字有線電視。 二、數(shù)字通信基礎(chǔ)知識 －－ ? 傳輸信息的通路稱為信道，可以分為兩種：傳輸模擬信號的稱為模擬信道，傳輸數(shù)字信號的信道稱為數(shù)字信道 。 ? 信道所能傳送信號的頻率寬度，稱為帶寬。數(shù)字信號本身頻譜的寬度，決定了傳輸信道的最小頻道寬度。 數(shù)字通信基礎(chǔ)知識 －－ ? 比特率：是指二進(jìn)制數(shù)碼流的信息傳輸速率，單位是：簡寫或，它表示每秒傳輸多少個(gè)二進(jìn)制元素（每一個(gè)二進(jìn)制的元素稱為比特）。 ? 波特率：也就是符號率，又稱調(diào)制速率，是針對模擬數(shù)據(jù)信號傳輸過程中，調(diào)制解調(diào)器輸出的調(diào)制信號每秒鐘載波調(diào)制狀態(tài)改變的數(shù)值，單位是，稱為波特 ()率。 ? 2N（），其中 R是比特率， B是波特率， N是 n比特的電平數(shù)（即，進(jìn)制數(shù)）。 數(shù)字通信基礎(chǔ)知識 －－ ? 抽樣：將時(shí)間上連續(xù)的取值變?yōu)橛邢迋€(gè)離散取值的過程。 ? 量化：將經(jīng)抽樣后幅度上無限多種連續(xù)的樣值變?yōu)橛邢迋€(gè)離散值的過程 。 ? 編碼：把量化后的信號按照一定的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)變成一系列數(shù)字編碼脈沖的過程。 數(shù)字通信基礎(chǔ)知識 －－ ? 糾錯(cuò)：在信道編碼過程中將附加數(shù)據(jù)加于數(shù)據(jù)流之中，在接收端通過校驗(yàn)位來發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)字，并給予糾正。 ? 交織：是對糾錯(cuò)過程的補(bǔ)充。其基本原理是在編碼時(shí)將數(shù)碼流按已定義的規(guī)則“攪亂”，在接收端再將那些“攪亂”的數(shù)據(jù)字按相反的規(guī)則重新排列，使之恢復(fù)出原始次序。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ 因?yàn)槲覈闲堑臄?shù)字電視節(jié)目的大部分采用的是調(diào)制方式 ，數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)都是解調(diào) 。 數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)也分為幾種，有的雖然是接收衛(wèi)星上的數(shù)字節(jié)目，但是輸出的還是模擬的音視頻信號，這就是目前大部分電視臺前端系統(tǒng)所采用，還沒有改造的。有的是直接是輸出碼流；還有一種就是既能輸出模擬信號，又能輸出數(shù)字的碼流。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ ? 調(diào)制原理 ? 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ ? ? 中，采用的是調(diào)制解調(diào)方式； ? 中，采用的是調(diào)制解調(diào)方式； ? 中，采用的是多載波調(diào)制，每個(gè)載波再采用或者調(diào)制。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ ? ? 16調(diào)制中，一個(gè)符號用 4個(gè)比特來表示；64調(diào)制中，一個(gè)符號用 6個(gè)比特來表示；256調(diào)制中，一個(gè)符號用 8個(gè)比特來表示。 ? 64的調(diào)制符號率在 8最高可以達(dá)到 ，這樣它的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為 6＝，由于其中有編碼，去掉冗余，有效傳輸數(shù)據(jù)速率為 （ 188/204）＝ 。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ 調(diào)制原理 正交調(diào)幅（）是幅度調(diào)制和相位調(diào)制的結(jié)合，既調(diào)幅又調(diào)相。 是將調(diào)制符號調(diào)制到一對正交載波上，是二維調(diào)制技術(shù)。 數(shù)字比特序列被分成兩個(gè)序列，以 16為例，每 4個(gè)調(diào)制比特分為兩組，每組兩個(gè)比特，分別去調(diào)制同相正交載波，然后將兩路已調(diào)信號相加發(fā)送。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ ? 調(diào)制原理框圖 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ ? 星座圖 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ ? 調(diào)制器與復(fù)用器 ? 現(xiàn)在我們可以跟前面的復(fù)用器結(jié)合起來考慮： ? 如果采用 64調(diào)制方式，最高有效數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到 ，那么采用的復(fù)用器如果可以容納 38的速率，一路節(jié)目的數(shù)據(jù)速率為 4，那么就可以復(fù)用 9套節(jié)目；如果一路節(jié)目的數(shù)據(jù)速率為 6，那么可以復(fù)用 6套節(jié)目。 ? 也就是說，復(fù)用的節(jié)目數(shù)越多，那么每套節(jié)目的數(shù)據(jù)速率越低，這要根據(jù)實(shí)際情況，根據(jù)不同的節(jié)目要求去處理。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－ 加擾器所完成的主要功能有以下這些： 對指定節(jié)目或者流進(jìn)行加擾 處理與有關(guān)的、信息，可以是、動態(tài)再生 在流中插入（授權(quán)管理信息）和（授權(quán)控制信息）數(shù)據(jù)流，生成加擾控制字 關(guān)于其詳細(xì)的工作原理在后面的系統(tǒng)中給予介紹。 數(shù)字電視前端硬件平臺 －－小結(jié) 還有其他的一些設(shè)備這里沒有具體介紹，像切換矩陣、視頻服務(wù)器等等，因?yàn)檫@些設(shè)計(jì)不到什么技術(shù)，僅僅是系統(tǒng)集成，所以這里不再敘述。 一個(gè)完整的數(shù)字電視系統(tǒng)，應(yīng)該包括上面介紹的一些基本設(shè)備，當(dāng)然還要加上相應(yīng)的軟件平臺，下面將給予介紹。 數(shù)字電視前端軟件平臺 －－ ? 、主要功能 ? 為用戶提供節(jié)目指南，可以與用戶之間實(shí)現(xiàn)互動操作 ? 將節(jié)目單上的原始信息存入數(shù)據(jù)庫 ? 從數(shù)據(jù)庫中提取原始數(shù)據(jù)，生成規(guī)定的表，也就是生成信息 ? 按照一定的周期將信息送入復(fù)用器 ? 復(fù)用器將這些表于其他節(jié)目的流復(fù)用在一起，然后通過調(diào)制器后送入網(wǎng)。 數(shù)字電視前端軟件平臺 －－ ? 、工作原理 ? 標(biāo)準(zhǔn)的信息主要是給用戶端提供設(shè)置信息，從而可以使接收