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1、数字电视初级技术培训资料一、 数字电视前端信号处理过程方框图RFIPQAM 调 制辅助数据控制数据视频音频其它节目BOSSEPG信源编码视频PES视频压缩编码含处理、打包音频PES音频压缩编码含处理、打包单 节 目 复 用SPTSMPTS信 道 编 码加冗余码多节目复用、加扰加节目、业务信息等CAS省地县级前端方框图二、 数字电视与模拟电视的区别1、信号处理过程不同模拟电视每套节目的图像信号经调幅,伴音信号经调频,形成8MHZ带宽的射频信号RF,该射频信号频率为标准频道DS或增补频道,接收终端经解调,转换为视音频信号Audio 和Video,AV。模拟电视每频道传输1套节目数字电视每套节目的图
2、像信号和伴音信号分别经数字化处理采样、量化、编码压缩编码格式有MPEG-2或H.263或H.264等,加入节目特征数据进行节目复用,打包,变为单节目数据流SPTS,再和其他节目进行系统级复用多节目复用,变为多节目数据流MPTS。每个多节目数据流中,高清节目HDTV可1-4套,标清节目可1至8套,且含管理信息、控制信息、节目信息等。然后采用QAM调制方式正交幅度调制,如64QAM,形成带宽为8MHZ的标准频道或增补频道射频信号。接收终端经QAM解调、解复用、滤波等,恢复为AV信号、HDMI信号高清、色差信号Y、U、V、色度信号R、G、B等。 数字电视每频道传输1-8套节目,一般标清为6-8套,高
3、清为2-4套。2、传输的节目容量不同,总带宽不同由于每个数字电视频道可以传输1-8套节目,所以在原来有线电视频道资源上,可传输的节目最多可增加8倍。例如,现在利用25个频道频点,传输101套标清节目和18套高清节目,以及14套音频广播节目,频率围是163-459MHZ,总带宽约为296MHZ。化州有线电视40多套节目就用了约400MHZ的带宽。由于大节约带宽,不但使数字电视节目套数可传输的节目套数达到几百套,而且对于200套左右的节目来说,总带宽仅为200多MHZ,使信号传输的高低频衰减差斜率大大减少,技术特性大为好转。模拟电视视频带宽为6MHZ,采取调幅单边带发送,连伴音占0.25MHZ带宽
4、,每套节目占用1个8MHZ频道。 数字电视每套节目占带宽：标清1MHZ多,高清2-4MHZ3、数字电视的图像、伴音质量比模拟电视好得多标清节目分辨率：720576 相当于DVD;幅形比为4：3。高清节目分辨率：19201080I 相当于宽银幕电影。幅形比16：9,声音解码为杜比dolby。模拟电视分辨率：720480,幅形比为4：3。数字电视伴音可实现立体声、数字环绕声等。模拟电视在信号电平较低或噪声环境影响下,会产生雪花现象；数字电视只有收不到和能收到之分,只要显示节目,就是清晰的。但数字电视在信号电平较低、较高或噪声环境影响下,会产生马赛克现象。4、数字电视的功能大大增加 除了传输传统的电
5、视节目外,数字电视还有EPG系统电子节目指南、EPG广告、视频点播交互电视VOD、准视频点播NVOD、股票信息、浏览网页、还可以传输数据广播、音频广播等。5、数字电视与模拟电视的技术参数不同数字电视：单频道电平50-65 dB ,任意频道之间的电平差应小于或等于10dB；如果这些电平的差值较大,则电平大的频道可能对电平小的频道产生干扰；在任意60MHz频率围,载波电平差小于或等于8dB；相邻频道间载波电平差,一般应小于或等于3dB。模拟电视：单频道电平65-75 dB最佳,任意频道之间的电平差应小于或等于12dB；在任意60MHz频率围,载波电平差小于或等于8dB；相邻频道间载波电平差,一般应
6、小于或等于3dB。数字电视信号电平一般比模拟电视信号电平小10dB.调制误码率MER：前端：大于34dB; 光节点：大于32dB; 放大器：大于28dB; 分支器、机顶盒：大于24dB。比特误码率:MER、BER测量门限实际经验总结前端MERPro FEC纠错前 BERPost FEC 纠错后BER64QAM优良38dBuv1.00E-91.00E-9正常值36dBuv1.00E-81.00E-9临界值34dBuv1.00E-71.00E-8光节点MERPro FEC BERPost FEC BER64QAM优良36dBuv1.00E-91.00E-9正常值34dBuv1.00E-81.00E
7、-9临界值32dBuv1.00E-71.00E-8放大器MERPro FEC BERPost FEC BER64QAM优良35dBuv1.00E-91.00E-9正常值33dBuv1.00E-81.00E-9临界值28dBuv1.00E-71.00E-8分支器MERPro FEC BERPost FEC BER64QAM优良32dBuv1.00E-81.00E-9正常值28dBuv1.00E-71.00E-9临界值24dBuv1.00E-61.00E-8机顶盒MERPro FEC BERPost FEC BER64QAM优良32dBuv1.00E-81.00E-9正常值28dBuv1.00E-
8、71.00E-8临界值24dBuv1.00E-61.00E-7星座图在一个星座图中所有 I 和 Q 信号可能的结合表现为网格形状,使它们容易说明引起干扰的原因,星座图可想象为带方框的数组,每个方框代表一个状态或符号。在理想的数据传输情形下每个被接收的传送符号应会落在它方框的中心点,但实际上噪声,侵入干扰与反射会让传输符号离开理论的中心点移向相邻方框的边界。相邻方框之间的分界线称为判断门坎,如果传送的信号被干扰推挤,导致一个符号跨越此门坎,它会被错误的理解为属于相邻方框的符号,因此成为一个错误码。干扰信号不足以推挤符号跨越门坎,则此符号永远被理解为属于正常的。星座图是一个很好的故障排除辅助工具,
9、它可提供关于干扰的来源与种类的线索。由于屏幕上的图形对应着幅度和相位,符号阵列的形状可用来分析和确定系统或信道的许多缺陷和畸变,并帮助查找其原因,使用星座图可以轻松发现各种调制问题。以下的图片显示各种干扰下星座图对应的不同形状。QI载波抑制QII、Q不平衡6、接收的条件不同模拟电视只要具备足够的电平,电视机就能直接接收。所以模拟电视可以私拉乱接。数字电视接收叫条件接收。需要符合条件例如不欠费才能接收。条件接收系统叫CAS,数字电视节目在前端进行加扰,在接收端进行解扰,只有符合某种条件才能解扰成功,从而接收到数字电视。所以数字电视可进行营销策略的管理,例如开展付费节目营销等。数字电视使用智能卡C
10、A卡辨别用户身份和接收条件。由于现在正处于从模拟电视向数字电视发展的过度期,以前的电视机根本不具备接收和处理数字电视的能力,所以需另加一个机顶盒。今后随数字电视的技术标准的统一,电视机将不需机顶盒。7、数字电视和模拟电视制式模拟电视制式有：PAL帕尔制,如PAL-D/K/I制、NTSC制、SECAM色康制。中国的模拟电视制式是PAL,它的标准是行频是15625Hz,场频50Hz,伴音6.5MHz。数字电视制式主要有：地面无线传输、卫星传输、有线传输三类。美国地面标准ATSC。三、DVB-C机顶盒用户终端也可采用DVB接收机顶盒STB,它能使电视机从被动接收模拟电视转为交互式接收数字电视和数据广
11、播。STB的软硬件平台分为硬件、底层软件、中间件Middleware和应用软件4层。底层软件提供各种硬件驱动程序以及实时操作系统RTOS,中间件使应用软件不依赖于具体的硬件平台。STB的最基本功能是接收数字电视节目,其中调谐模块接收射频信号并变换为中频信号,然后进行A/D变换为数字信号,再送入QAM解调模块进行QAM解调,输出MPEG-2传输流数据,送给解复用模块,解复用模块从MPEG-2MPTS传输流数据中抽出一个节目的PES数据流,包括视频PES、音频PES和辅助数据PES,解复用模块中包含一个解扰引擎,可在TS传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰,解复用模块输出的是已解扰的PES。视频
12、PES送入视频解码模块,取出MPEG-2视频数据并对MPEG-2视频数据进行解码后送到模拟PAL/NTSC编码器,编码成模拟视频信号,再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码模块,取出MPEG-2音频数据并对MPEG-2音频数据进行解码,输出PCM音频数据到PCM解码器,PCM解码器输出模拟音频信号,经音频输出电路输出。数字电视机顶盒原理方框图音频CWECMEMM用户操作和显示解调高频头RF解复用解扰芯片MPEG2解码视频分析EMM智能卡分析ECMCA主程序用户界面加扰TS流单路节目加扰TS流正常TS流智能卡命令机顶盒其它模块CA模块机顶盒软软件管理系统智能卡应用Support用户界面Su
13、pportReservationTimerSupport用户数据库Boot LoaderCA管理频道管理日期&时间管理MMI 管理音视频控制CA数据传输安全处理模块前面板显示红外接收&按键控制IIC总线通用接口MPEG2-TSPSI EngineA/V Switch视频输出音频输出调试模块uCOS操作系统BIOS / APIRTCFlash/EEPROM图形引擎DVB图文高频头驱动模块有线数字电视机顶盒系统结构框图 音频输出R、L、R/L 读卡器ISO7816E2PROM 前面板人机界面Key、IR in/out、LED主芯片CPUFujitsu SmartMPEG系列ST510x系列程序内存
14、 运行内存 电源模块视频输出CVBS & S-video以太网模块仅交互型数字音频输出SP/DIF数据串口RS232QAM解调TUNER调谐信号输入有线数字电视机顶盒功能1数字电视广播节目的接收,提供高质量的视频和音频输出。2提供一个友好的界面,便于用户使用和控制；具有电子节目指南EPG功能,使用户方便地选取自己所需的节目。3集成加密系统。4集成中间件或浏览器系统。5支持数据广播应用,向用户提供股市行情、票务信息、报纸、热门等各种信息及软件在线升级功能。6支持交互式多媒体应用,包括因特网接入、电子、视频点播、互动游戏、网上购物等等。有线数字电视机顶盒可以通过电缆调制解调器,方便地实现因特网接入
15、、发送电子和IP功能。数字电视机顶盒接口（1） AV视音频接口：一个视频接口Video,V,一个左声道音频接口,一个右声道音频接口。（2） HDMI接口：高清视音频信号输出。（3） S-Video接口SUPER-V：超级S端子视频输出。（4） YUV接口：亮度、红色差、蓝色差信号。（5） RGB接口：红、绿、蓝三基色信号输出。（6） 网络接口或以太接口：RJ45接口,结合外接网络设备如EOC使用。（7） 升级接口：也叫管理接口,符合RS233接口标准,用于软件升级或管理机器部芯片。（8） USB接口：外接USB接口设备,用于拷贝、传输数据文件等。（9） RF射频信号输入接口：接入射频电视信号。（10） 环路输出：射频辅助输出接口。（11） 红外遥控扩展口接口：外接红外线接收设备,用于遥控。（12） 数字音频接口:输出数字音频信号。（13） 光纤输出口：用于基带音频输出,一般输出信号为环绕立体声输出。需要接入相应设备才能使用。（14） S/P输出口：Sony/Philips低噪声音频输出。
