数字有线电视系统-简要介绍
有线数字电视系统
数字电视的技术优势
（4）数字电视采用大规模集成电路，结构更 加简单，成本进一步降低，可靠性比模拟 电视更高。
（5）易于实现信号的存储，而且存储时间与 信号的特性无关。同时保证了现有模拟电 视画面的格式，普通电视机前加装数字电 视机顶盒即可接收数字电视节目，电视台 的电视节目制作设备也可沿用。
有线数字电视系统
概述 有线电视技术发展趋势：
数字化 网络化 高清化 智能化
内容提要
重点介绍数字有线电视系统 分四个部分：
一、数字电视技术的发展 二、数字电视技术的相关标准 三、数字有线电视系统 四、应用介绍
一、数字电视技术的发展
1． 数字电视是电视发展的必然趋势
电视技术的革命： 第一次：黑白→彩色 第二次：模拟→数字
数字有线电视在我国面临良好的发展机遇
（3）对于标准清晰度数字电视和家用级普及型数 字电视，播放设备投资不大，国内也有条件自行 研制、开发和生产。
（4）不需要更新已经有的电视机，只要增加一个 机顶盒，就能收看数字电视节目，广大有线电视 用户比较容易接受，因而市场可以很快启动。
结论：尽管数字电视在国外首先发展的是卫星直 播电视，但在我国，目前最有条件发展的则是数 字有线电视。
采用数字技术不仅使各种电视设备获得了比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有了模拟技术不能达到的新功能。
网络运营费用大幅度降低。 该单元使用截短的RS(204,188)编码，对每一个已随机化的传送包进行处理，产生一个误码保护包。
数据流可以是异步的、同步的、或同步化（synchronized）的数据传输。 DVB项目的主要目标是要找到一种对所有传输媒体都适用的数字电视技术和系统。 用户授权系统(SAS) 该类机顶盒在几年前就已商业化，有专业的IRD，也有个人用的IRD。 7、用户管理系统SMS 机顶盒 系统框图
数字有线电视系统
数字有线电视系统在传输过程中可能会受到各种信号干扰，如电磁波、无线电 信号等，导致信号质量下降。
噪声抑制
噪声是数字有线电视系统中的常见问题，它会影响信号的清晰度和稳定性。为 了解决这个问题，可以采用先进的噪声抑制技术，如频域噪声抑制和时域噪声 抑制。
信号的传输距离与覆盖范围
传输距离
数字有线电视系统的信号传输距离受 到传输介质和信号质量的影响。为了 扩大传输距离，可以采用信号放大器 和延长线缆等方式。
解调
从调制后的信号中提取出数字信号， 还原出原始数据。
解码
将数字信号还原为原始的模拟信号， 便于用户接收。
04
数字有线电视系统的应用
电视节目的传输与播放
数字信号传输
数字有线电视系统采用数字信号传输技术，相比模 拟信号具有更高的抗干扰能力和信号稳定性，能够 提供更加清晰、稳定的电视画面。
多频道传输
编码
将量化后的信号转换为二进制数，便于计算机处 理和传输。
信道的复用与调制
信道复用
通过频分复用、时分复用、码分 复用等技术，将多个数字信号合 并到一个信道中进行传输，提高 了信道利用率。
调制
将数字信号加载到高频载波上， 以便在信道中进行传输。常见的 调制方式有QPSK、QAM等。
信号的解调与解码
数字有线电视系统将更加注重用户个性化需求，提供定制化的服务和推荐，提高用户满 意度和忠诚度。
智能化
数字有线电视系统将借助人工智能、大数据等技术，实现智能化管理和服务，如智能推 荐、智能搜索、智能客服等，提升用户体验和服务效率。
THANK YOU
感谢聆听
06
数字有线电视系统的未来发展
高清化与超高清化
高清化
有线电视系统介绍
02
有线电视系统的传输方式
模拟信号传
模拟信号传输
通过连续的信号波形传输电视信号，早期有线电视系统主要采用 模拟信号传输方式。
信号质量受限于传输介质
模拟信号传输方式容易受到信号干扰和衰减，传输质量不稳定，影 响电视画面的清晰度和稳定性。
有线电视系统介绍
• 有线电视系统概述 • 有线电视系统的传输方式 • 有线电视系统的应用 • 有线电视系统的未来发展 • 有线电视系统的挑战与解决方案
01
有线电视系统概述
定义与特点
定义
有线电视系统是一种通过同轴电 缆或光纤传输电视信号的系统，
提供电视节目给广大用户。
传输稳定性高
由于采用有线传输方式，信号 不易受到干扰，传输稳定性较 高。
网络安全问题
安全威胁
黑客攻击、病毒传播、非法访问等。
解决方案
建立完善的安全管理体系，加强用户身份认证和访问控制；采用加密技术，保障数据传 输安全；定期进行安全漏洞扫描和修复，提高系统安全性。
服务质量提升问题
服务质量问题
信号中断、画面卡顿、声音不清晰等。
VS
解决方案
加强设备维护和检修，确保设备正常运行 ；优化网络结构，提高信号传输质量和稳 定性；采用先进的信号处理技术，提升画 面和声音质量。
三网融合技术
融合网络架构
通过将电信网、广电网和互联网进行融合，实现网络资源的共享和优化配置，提 高网络利用率和可靠性。
融合业务应用
三网融合技术使得有线电视系统能够提供更加丰富的业务应用，如视频通话、在 线游戏、互动教育等，满足用户多样化的需求。
有线电视系统的智能化发展
数字有线电视系统介绍
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IkQk为每象限的两个MSB，
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I
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IkQk=11
IkQk=01
星座图中的第1象限星座点到其它象限星座点的变换
象限 1 2 3 4
MSB 00 10 11 01
LSB旋转 +π/2 +π +3π/2
数字有线电视系统
内容提要
一、数字电视技术的发展 二、有关基础知识 三、数字有线电视前端硬件平台 四、数字有线电视前端软件平台 五、数字电视技术的相关标准 六、数字有线电视系统
一、数字电视技术的发展
1． 数字电视是电视发展的必然趋势
电视技术的革命： 第一次：黑白→彩色 第二次：模拟→数字
传统的模拟电视缺点是：容易受噪声干扰， 长距离传输后信噪比恶化；图像清晰度下 降，信号波形畸变，相位失真、色彩失真； 对设备的非线性失真十分敏感。 模拟电视还具有稳定性差、可靠性低、调 整繁杂、不便集成、自动控制困难。 不能与IT接轨，业务受限。
Q
0110 0010 0111 0101 0011
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第10章有线数字电视系统
第10章有线数字电视系统10.1 数字电视系统概述10.2 数字电视基本知识10.3 有线数字电视机顶盒10.4 数字电视的条件接收10.5 交互式电视ITV10.6 有线电视网传输电话业务10.1 数字电视系统概述根据传输方式的不同,可将数字电视系统分为三类,即地面数字电视系统、卫星数字电视系统和有线数字电视系统。
10.1.1 地面数字电视系统地面电视是利用微波进行电视节目传输、覆盖的一种广播方式,即在发送端将电视信号由电视中心传送到地面发射台,射频调制后通过发射天线以空间电磁波的形式向周围空间辐射;在接收端,接收天线将空间电磁波变成感应电流,送入接收机中进行解调,变成原始的音、视频输出。
10.1.2 卫星数字电视系统随着数字技术的发展和日趋成熟,模拟卫星电视广播系统已经被数字卫星广播系统所代替。
我国卫星电视系统采用欧洲广泛应用的DVB-S(数字卫星广播系统标准)系统。
10.1.3 有线数字电视系统我国有线数字电视系统采用DVB-C数字有线电视广播系统标准。
有线数字电视系统中规定了有线网络内上行传输和下行传输的频率划分,或者标示为反向传输和正向的频率划分。
上行信道的频段划分为高分割、中分割和低分割三种方式,高分割的上行频率范围为5~87MHz,中分割频率范围为5~65MHz,低分割频率范围为5~42MHz.我国采用中分割方式。
有线数字电视特点1) 内容更精彩。
2) 节目更个性。
3) 收视更方便。
4)图像更清晰。
5) 频道更丰富。
10.2 数字电视基本知识数字电视是指从节目摄制、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。
10.2.1高清晰度数字电视数字电视按其传输视频(活动图像)比特率的大小粗略划分为3个等级,即普及型数字电视(PDTV)、标准清晰度数字电视(SDTV)、高清晰度数字电视(HDTV)。
10.2.2 数字电视的国际标准目前数字电视标准有三种:美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB,其中前两种标准用得较为广泛,特别是DVB已逐渐成为世界数字电视的主流标准。
有线电视系统
干线传输
干线系统是指长距离传输信号的部分，一般指从机房（前端）到 用户区的一段传输线路。干线传输部分主要任务是将系统前端部 分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。 传输介质一般有同轴电缆（铜缆）或光缆，由于同轴电缆的损失 大，每隔一段距离（一般几百米）就要加放大器补偿线路上的损 失，由于放大器会引入失真，噪声，交扰调制等，使信号劣化， 所以长距离传输一般都使用光缆了。光缆具有线路损失小（1310 nm波长每KM小于0.4dB），光缆成本低等，现在大量应用于干线 传输，无中继传输距离达几十公里，使用光放大器可以传输几百 公里以上。光缆系统的主要缺点是光端机（光发射机，光接收机 等）价格比较高，光缆接续困难，需要专用光纤熔接机，设备成 本高，维修不方便。
光节点的运用：
当有线电视信息点 较多时需要用到光节点 进行信号的放大、传输。 光节点就是下行光接收 机光电转换、上行光发 射机电光转换的组合。 简单理解的话，干线一 般用光缆，支线一般用 电缆，之间的转换装置 统称为光节点。 光节点的具体系统 如下：
前端设备介绍
卫星接收天线
（作用：卫星天线就 是常说的大锅，是一 个金属抛物面，负责 将卫星信号反射到位 于焦点处的馈源和高 频头内。卫星天线的 作用是收集由卫星传 来的微弱信号，并尽 可能去除杂讯。）
（作用：它的功能是将高频 输送来的信号进行变频、解 调、解码A/D变换和视频编 码后输出音、视频信号。）
邻频调制器
（作用：有线电视邻频 调制器采用邻频传输 技术将音频和视频信 号通过载波调制成射 频信号。）
混合器
（作用：将两套以上 的不同频率的射频节 目暂无内容，点击创 建（信号）混合在一 起形成一路宽带的射 频（信号）多频道节 目输出的器件）
数字有线电视传输系统
数字有线电视传输系统支持多种互动性功能，如电子节目指南、视频点播、网络浏览等，提供更加丰 富的家庭娱乐体验。
有线电视网络运营
节目传输管理
数字有线电视传输系统能够实现节目 的加密、解密、信号调制等处理，确 保节目安全、稳定地传输。
网络维护与监控
数字有线电视传输系统具备网络故障 诊断、远程监控等功能，有助于提高 有线电视网络的运营效率。
调制方式
数字有线电视传输系统采用QAM（Quadrature Amplitude Modulation）等调制方式，具有较高的调制效率和可靠性。
调制质量
调制质量直接影响信号传输的质器
混合器
将多个频道的信号混合在一起，以便在同一传输 介质上传输。
混合方式
数字有线电视传输系统
• 引言 • 数字有线电视传输系统的组成 • 数字有线电视传输系统的优势 • 数字有线电视传输系统的应用场景 • 数字有线电视传输系统的未来发展
01
引言
数字有线电视传输系统的定义
数字有线电视传输系统是一种利用数字信号传输电视节目的 技术系统，它通过将模拟信号转换为数字信号进行传输，提 高了信号的抗干扰能力和传输质量。
大型活动直播
高清画质
数字有线电视传输系统能够提供高清、 流畅的直播画面，满足大型活动直播的 需求。
VS
实时传输
数字有线电视传输系统支持实时传输，确 保活动现场的画面能够迅速、准确地传送 到观众端。
05
数字有线电视传输系统的未来发展
高清超高清电视传
01
高清超高清电视传输技术
随着消费者对高清、超高清视频内容需求的增长，数字有线电视传输系
数字信号传输过程中具有纠错功能，能够自动纠正传输过程中的错误，确保信号 的稳定性和可靠性。
数字电视系统介绍
数字电视系统介绍数字电视系统是利用数字化技术对传统电视信号进行编码和解码处理的系统。
通过数字化技术的应用，数字电视系统实现了对信号的高保真传输、多媒体信息的多路复用以及互动性能的增强。
数字电视系统改善了传统电视系统的图像质量和声音效果，为用户提供了更加丰富多样的节目内容选择和互动功能。
数字电视系统的核心是数字编码技术。
传统电视信号经过模拟调制传输，信号容易受到干扰和衰减，导致图像质量和声音效果下降。
而数字编码技术将电视信号转化为数字数据，利用数值方式进行传输，有效地减少了信号传输中的失真和干扰，实现了高保真传输。
数字电视系统具有更高的画质和更好的音效。
数字信号的传输相对稳定，不易受到外界干扰，能够提供更高分辨率的图像和更真实的声音效果。
用户可以享受到更加清晰、细腻的画质，更加逼真的音效，提升了观看体验。
数字电视系统还具备多媒体信息的多路复用能力。
通过数字化技术，多个信号源可以同时传输，实现了频道的拓展和内容的丰富。
用户可以根据自己的喜好和需求选择不同的频道和节目，提高了节目选择的自由度。
此外，数字电视系统还能够将文字、图片、视频等多种媒体信息进行整合和分发，增强了信息传递的多样性。
数字电视系统的互动性能也得到了提升。
传统电视系统只能提供线性的节目播放，用户无法主动参与其中。
而数字电视系统通过添加交互式功能，使用户能够直接参与到节目中。
用户可以通过遥控器或者其他交互设备来选择节目、点播内容、进行投票互动等，增强了用户的参与感和体验感。
综上所述，数字电视系统利用数字化技术提升了电视信号的传输质量，实现了高保真传输和多媒体信息的多路复用，提供了更好的画质、音效和节目选择。
数字电视系统的互动性能还让用户能够主动参与其中，增加了观看体验的乐趣。
数字电视系统的出现，为电视行业带来了革命性的变革，为用户提供了更加全面、多样化的电视服务。
数字电视系统的发展源于对传统电视技术的不断完善和升级。
传统的模拟电视系统在信号传输和内容提供方面存在许多限制，如信号受干扰、图像质量差、频道选择有限等问题。
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三、数字有线电视前端硬件平台 －－3.1数字卫星接收机
Q
三、数字有线电视前端硬件平台
－－3.1数字卫星接收机
±1
恢复绝对 NRZ码的0， 1状态
三、数字有线电视前端硬件平台
DVB-C系统框图
视频编码器 音频编码器 数据编码器
节目
1
复用 传送
器 复用
2
器
n
MPEG-2源编码和复用
复用 适配 和 能量 扩散
素（每一个二进制的元素称为比特）。
波特率：也就是符号率，又称调制速率，是针对模拟 数据信号传输过程中，调制解调器输出的调制信号每 秒钟载波调制状态改变的数值，单位是B/s，称为波特 (baud)率。
R=Blog2N（b/s），其中R是比特率，B是波特率，N是n 比特的电平数（即，进制数）。
log2N=n:比特数/符号
字节到符号的变换
例：64QAM的字节m比特符号的变换， 2m=64，m=6 ，3字节转换为4个符号
字节v
字节v+1
I
合成为QPSK
BPSK，载波cosωct
A方式QPSK正交调制器
B方式QPSK正交调制器
星座图：调制载波变化状态的表示图
a和b为数据率减半的bit序列， A/D后0以+1表示，1以－1表示, 并用I(t)表示a；Q(t)表示b。 平衡调幅器输出： I(t) sinωct =± sinωct Q(t) cosωct = ± cosωct 若载波为：sin(ωct－45)和 cos（ωct＋45） 则星座图旋转45，见图中的标记“×”。
模拟电视还具有稳定性差、可靠性低、调 整繁杂、不便集成、自动控制困难。
不能与IT接轨，业务受限。
2. 数字电视的发展历程与现状 1994年，数字卫星电视启动； 1998年，数字地面电视开始试播； 欧、美、日发展较快；
数字卫星电视出现最早，目前最为成熟 与规范；
数字有线电视和数字地面电视目前尚处 于发展阶段。
二、数字通信基础知识 2.3 信源编码
抽样：将时间上连续的取值变为有限个 离散取值的过程。
量化：将经抽样后幅度上无限多种连续 的样值变为有限个离散值的过程 。
编码：把量化后的信号按照一定的对应 关系转变成一系列数字编码脉冲的过程。
信源数据压缩编码：降低传输数据率。
二、数字通信基础知识 －－2.4 信道编码
纠错：在信道编码过程中将附加数据加 于数据流之中，在接收端通过校验位来 发现有错误的数据字，并给予纠正。
交织：是对纠错过程的补充。其基本原 理是在编码时将数码流按已定义的规则 “搅乱”，在接受端再将那些“搅乱” 的数据字按相反的规则重新排列，使之 恢复出原始次序。
三、数字有线电视前端硬件平台 －－3.1数字卫星接收机
RS编 码器
(204, 188)
卷积 交织 器
I=12
字节 到 m位 符号 变换
差分 编码
I 基带 QAM 成形 Q 调制
至RF 有线 信道
有线ห้องสมุดไป่ตู้端
接RF 有线 信道
RF 物理
接口 QAM解
码器
I 匹配 滤波器
Q与 均衡
差分 解码器
符号 到 字节 映射
卷积 去交 织器
RS码 解码器
Sync1 反转 和去 能量 扩散
器
I=12 字节
8
字节 到m m位 符号 变换
差 分
编 码
基 m带
成 形
去RF
I
有线信
QAM 调制器
道
和IF或
Q RF物理
接口
使数据结构与信号 源格式相适配。
时钟和同步生成器
根据MPEG-2帧结构 将SYNC1字节进行反转；
对数据流进行随机化处理。
对每符号的两个最高有效位进行差分编码， 从而获得旋转不变的星座图。
二、数字通信基础知识 2.1信道与带宽
传输信息的通路称为信道，可以分为两种：传 输模拟信号的称为模拟信道，传输数字信号的 信道称为数字信道 。
信道所能传送信号的频率范围，称为带宽。传 输信道的最小频道宽度应≥数字信号本身频谱 的宽度。
二、数字通信基础知识 2.2 数据传输速率
比特率：是指二进制数码流的数据传输速率，单位是： bit/s简写b/s或bps，它表示每秒传输多少个二进制元
数据 时钟
载波、时钟和同步恢复
有线IRD
编码调制系统
*MPEG-2 传送复用包
有线前端
将m比特符号映射为 I、Q信号，并进行 滚降滤波。
数据
基带接口：来 自本 地MPEG-2 节目源,分配链
* 基带 时钟 物理
接口
路,再复用等
Sync1 RS编
反转 8 码器 8
和
随机 化
(204,18 8)
卷积 交织
数字调制信号的一般描述
数字调制信号的向量表示或星座图表示
jQ
Qn An
φn 0
I In
在第n个符号间隔， 发射的已调信号， 可表示为一个向量。
在所有时间上，发射的已调信号 只有有限的若干种，可表示为若 干个向量。若只画出向量的端点 称为星座图。
QPSK信号的正交调制
jQ BPSK，载波sinωct
数字有线电视系统
内容提要
一、数字电视技术的发展 二、有关基础知识 三、数字有线电视前端硬件平台 四、数字有线电视前端软件平台 五、数字电视技术的相关标准 六、数字有线电视系统
一、数字电视技术的发展
1． 数字电视是电视发展的必然趋势
电视技术的革命： 第一次：黑白→彩色 第二次：模拟→数字
传统的模拟电视缺点是：容易受噪声干扰， 长距离传输后信噪比恶化；图像清晰度下 降，信号波形畸变，相位失真、色彩失真； 对设备的非线性失真十分敏感。
1.概述 因为我国上星的数字电视节目的大部分采
用的是QPSK调制方式 ，数字卫星接收机都是 QPSK解调 。
数字卫星接收机也分为几种，有的虽然是 接收卫星上的数字节目，但是输出的还是模拟 的音视频信号，这就是目前大部分电视台前端 系统所采用，还没有改造的。有的是直接是输 出TS码流；还有一种就是既能输出模拟信号， 又能输出数字的TS码流。
3. 数字有线电视在我国面临良好的发展机遇
（1）有线电视目前在中国有9000万以上用户， 2005年将达到1.2亿。经济发达地区和城市的电 视用户多数通过有线收看电视节目，同时有线 电视数字化的技术基础也较成熟。有线电视数 字化的发展将能够支持最全面的业务。
（2）我国尚未放开个人和家庭直接接收卫星电视 信号的限制，数字电视的地面广播，有关标准 国际上正在制定中。实现数字有线电视广播在 传输链路上的投资最少。目前最有条件发展的 则是数字有线电视。