有线数字电视全面讲解第三集(非常详细)

UTI标准的方案是2002年由清华大学提出的、 2003年在信产部的支持下，数字太和联合海尔、创维、 长虹、康佳、永新同方、天柏等国内彩电、机顶盒、 CA等34家领导性厂商共同组成标准组共同完成的。 目前，UTI接口得到了包括海尔、海信、康佳、厦 华、TCL、创维、长虹在内的国内七大彩电厂商的积 极支持。 创维与清华大学、数字太和合作，已经完成UTI机 顶盒的研发并实现了量产；海尔基于HI2011芯片低 成本解决方案的机卡分离机顶盒也已实现量产。UTI 方案经过5年探索，已经在河北、青岛的广电运营商小 规模试验并获认可。
信道解码
解调方式 符号率 解码方式
视频解码
视频格式 视频码率 解码方式 取样频率
音频解码
工作方式
音量调节
单声道/双声道/立体声
32级
TL-3925MT型机顶盒基本配置
类别 项目 CPU 技术参数 IBM STB02500, 350MIPS@252MHz 4MB 32MB 64Kb IN-IEC 169-1 Male OUT-IEC 169-1 Female 1 RCA，75Ω 1 S-Video端子 3 RCA，Y/Pb/Pr 4 RCA，2 L/R DB-9 Female，115200bps
4段LED，显示频道和状态
电源指示、待机指示、锁定指示 38KHz 上、下、左、右、菜单/确认、返回、待机 1×ISO7816 红外，38KHz AC 90～260V，50Hz/60Hz <25W 0～40℃ 25％～90％
其他
TL-3925MT型机顶盒用户界面
十一、有线数字电视参数的测试
1, 需要测试哪些参数
CPU与 内存
闪存 SDRAM EEPROM 射频输入 射频环出 复合视频输出
后面板
Y/C输出 分量视频输出 音频输出 RS232串口
TL-3925MT型机顶盒基本配置
类别 项目 技术参数
数码管显示
前面板 显示灯 遥控接收头 按键 智能卡插槽 遥控器 类别 输入电压 电源 功耗 工作环境温度 相对湿度
• 计划提供的功能
– 数据广播接收 – 股票信息接收 – 内置硬盘PVR型DVB-C机顶 盒，支持时移（TimeShifting）等功能
TL-3925MT型机顶盒技术指标
类别 射频指标 项目 输入频率 51～862MHz 技术参数
输入电平
输入阻抗 遵循标准
38～80dBuV（64QAM）
75Ω DVB-C EN300 429，GY/T 170-2001 QAM16，32，64，128，256 3～6.9MS/s MPEG-2 MP@ML 720×576 I（PAL），720×480 I（NTSC） 1～15Mbps MPEG-1（Layer1、2） 16/22.05/24/32/44.1/48KHz
TF-CI 2.0 数字电视业务引擎
Linux OS
CA 设备驱动程序
硬件平台
TL-3925MT型机顶盒简介
• 目前的功能
– 收看免费数字电视节目 – 收看付费数字电视节目 – 支持永新同方、中视联CA – 支持DVB业务信息（SI） 接收 – 基于DVB业务信息的EPG – 支持在线软件升级 – 支持NVOD
不同的噪声对星座图中的星座点影响不同：
振幅噪声改变原星座点的距离（改变星座的轨迹； 相位噪声改变原星座的旋转位置（呈旋转状态）； 相干干扰使星座点出现圆形模糊（呈圆形状态）； 其它形式的噪声和干扰会影响所有方位的星座点（呈星云状态） 如后图示。
3）64QAM数字频道载噪比测量
a）数字频道载噪比的概念 描述数字信号质量的一个基本参数是比特误码率BER。BER是错误的比特 数和传输的总比特数之比。 DVB组织定义了一个“准无差错传输”标准 ETR290 Measurements Group ETR 290，该标准要求每小时传输少于一个错误。对于64QAM DVB-C传输，接收端在前向纠错前（per-FEC），BER必须小于1.0E-4。 在数字传输中,由于没有载波,因此,不能采用如模拟信号时测量载噪比的方 法。一般使用数字信号的信噪比Eb / N0间接得到载噪比C / N。二者的关系 如下： C / N =Eb/N0 + 10Log
数字电视机卡分离标准的颁布，为高清数 字电视的发展提供了良好契机。 机卡分离后，电视机顶盒因区域分割的解 码系统不同，而需要针对用户所在区域进行定 制生产的时代将告结束。
开放式中间件
纷繁复杂的业务系统是数字电视发展的重要瓶颈 开放的中间件标准是行业发展的大趋势 采取什么中间件主要由运营商决定 运营商是DVB-MHP标准的主要推动者 目前有超过500家厂商进行相关开发，包括前端业务系统、制 作工具、第三方应用、机顶盒等 主要数字电视市场都在采用Java＋浏览器的方式制定标准 欧洲的DVB-MHP 北美的DASE、OCAP GEM（ITU-T J.202）
两大类参数: 1) 系统参数 2) 码流参数
2, 系统参数
1) 数字电视频道功率（电平）
定义: 8MHz带宽内的总RF功率，测试点频率在被测试频 道的中央。其单位为dBmV或dBμV。
测量方式： 电视模式下的自动方式测量法 电视模式即解调后的电视信号显示在仪器屏幕上的方式。 频谱模式下的综合方式测量法 频谱模式即在仪器屏幕上显示所选频段的功率频谱的方式。
f）用场强仪近视测量 场强仪是用来测量模拟电视频道的RF电平，由于在频道载波频 率处一个窄的测量带宽内的RF功率，几乎占有整个频道RF功率的 80%，因此，通常就用载波处测量的RF电平来表示整个频道的RF 功率。 用场强仪近视测量数字频道的RF功率时： 第一步，将场强仪的频率调谐到被测量数字频道的中心频率； 第二步，测量该中心频率处的RF电平值至少三次取平均值V1 第三步，按下公式计算被测量数字频道的RF功率V V=V1+10log(8MHz/0.23MHz) =V1+15.4 (dBmV 或 dBμV)
(Rs x Log2 M) / BW
公式中的符号含义如下： Eb 每比特的能量 N0 1Hz带宽的噪声功率 Rs 符号率 M 星座图中的星座数 BW 频道带宽 对于64QAM DVB-C，Rs=6.875Mbaud，BW=8MHz， C / N = Eb / N0 + 7.12 (dB) 如BER为1.E-4，Eb / N0 =16dB，C / N = 23dB。
b）测量方法 电视模式：使用平均值检波器测量数字载波信号电平和噪声信 号电平，其比值即为载噪比。测试时检波器的带宽应定义为8MHz。 频谱模式：选定一个测量噪声电平的参考频道，该频道最好是 与被测量数字频道相邻的一个空置频道，测量该空置频道的噪声电平， 然后与被测量数字频道的信号电平相比即为该被测量数字频道的载噪 比。 c）测量仪器 ＱＡＭ数字ＣＡＴＶ分析仪 电视频谱场强仪
IBM方案机顶盒框图
高频头 QAM解调
SDRAM
Flash
电源
I2 C
TS流
27M VCXO
STB 02500
EEPROM Audio DAC
智能卡接口
RS232接口
前面板 遥控接收
Broadcom方案机顶盒框图
BCM3402 BCM3418
BCM3402 BCM3418
DDR SDRAM
Flash
b）频谱模式下的综合方式测量法 这种测量法考虑了8MHz带宽内信号频谱的分布，将频道带宽按 ２３０ＫＨｚ一段分成若干段（大约每ＭＨｚ４段），测量每段的相对 频道总功率的基值，再将其积分就得到频道总功率。所以测量结果更 加精确。 c）两种测量方法比较 测量结果二者相差约1-2dB，特别是当数字信号功率降低时二者 结果误差加大。 d）测量仪器 QAM数字/模拟CATV分析仪（例如PRX10/PRX8+）或 电视频谱场强仪（如PRK4C）
I0j、Q0j分别为星座点j理想的I 、Q分量； Ij、Qj分别为星座点j实际的I、 Q分量； N为测量取样点总数（远大于 调制度64以保证测量精度）
MER与C/N+I的关系为 MER=0.441+C /（N+I）（滚降系数α=0.15）
b）测量方法 用QAM数字CATV分析仪的MER测试功能自动测量。 c）测量仪器 ＱＡＭ数字ＣＡＴＶ分析仪 电视频谱场强仪 d) 注意：64QAM解码器需要MER高于25dB才能实 现解码操作，通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或大 于30dB。256QAM解码器需要MER高于28dB才能实现解 码操作，通常考虑到系统老化，至少要求MER等于或大于 33dB才能实现解码操作。
2）调制误差率（MER）
a）调制误差率（MER）的概念 数字系统中的调制误差率（MER）类似于模拟系统中的信号噪声 比（S/N）。MER表示为理想的QAM信号错误功率和平均功率之比。 误差振幅均方根值 MER= 20log ———————————————————————— （dB） 符号平均振幅值 考虑到系统老化效应，理想信号的MER必须与实测MER要有4到 5dB的差值，否则会存在重大错误。MER测量适用于早期检测到非 突发噪声的影响，如系统噪声以及CSO，CTB的影响。MER的测量 不仅测量幅度噪声，同时也测量相位噪声。
第二，仪器测量出FEC（前向纠错）前的BER和Read-Solomon 纠错后接收到的不可校正包（即错误数据包）。 为了给信号质量提供参考，定义一个系统在解码时的不可校正数据 包每传输小时少于一个，该系统即可被认为质量较好。这就是“准无 差错传输”标准 ETR290 ，此边界称为QEF（准无差错），近似相 当于FEC前BER为2.0E-4(即每10,000比特2个误码)。 第三，仪器正确解码MPEG-2信号，并显示其BER值。 c）测量仪器 ＱＡＭ数字ＣＡＴＶ分析仪 电视频谱场强仪
电源
I2 C
I/Q
27M VCXO
BCM7112
EEPROM Video Amp
智能卡接口
RS232接口
前面板 百度文库控接收
软件体系结构
应用软件
EPG EPG NVOD NVOD
应用软件 基本音视频收视 基本音视频收视
PVR PVR
加载器（Loader） 加载器（Loader）
数据广播 数据广播
股票信息服务 股票信息服务
4）比特误码率（BER）
a）比特误码率（BER）定义：传输流中错误的比特数目与传输流 总的比特数目之比。 b）测量方法 第一，需要定义QAM信号参数，如： 调制类型---16QAM，32QAM，64QAM，128QAM， 256QAM 符号率-------6900，6875，6111，5000，4443，-----kbouds 衰减器-------为得到正确的测量结果，激活仪器30dB衰减器 （0---30dB可调），使输入的被测量信号不致使仪器的调谐器饱和。
a）电视模式下的自动方式测量法 电视模式下的自动方式测量法如下： 第一，在被测频道中心频率处，取一个很窄的测量带宽 （例如230KHz）并测量其RF功率， 第二，假定在8MHz带宽内的其余频点与中心频率测量到 的RF功率相等（即假定在整个频带内频谱密度是一致的）， 第三，将中心频率处测量的RF功率在8MHz带宽内积分， 即得到一个8MHz带宽数字频道的RF功率。
有线数字电视技术及系统
第三集
近期，由国家信产部主导制定的数字电视产业 机卡分离新标准----UTI机卡分离标准被正式发 布为电子行业技术标准。 随着该标准的颁布，彩色电视机将成为不用机 顶盒可直接接收数字电视内容的真正的数字电视 机，并迅速形成彩电发展趋势。机顶盒价格会因 大规模生产而变得更低，最简单的机顶盒功能会 通过UTI接口不断扩展，变成高档机顶盒支持各 种增值业务。 国办发“1号文” “（十四）有线数字电视接 收终端（包括机顶盒和一体机）实行机卡分离技 术体制（即数字电视接收终端与条件接收模块完 全分离）。从2008年起，有线数字电视运营机构 应按照机卡分离的技术体制开展数字电视业务， 在境内销售的具备地面数字电视信号接收功能的 数字电视机应符合国家标准要求。”
e）用频谱仪测量数字电视频道功率 1）将频谱仪调谐在被测频道中心频率，选择频率间隔和电平设 置，以便显示整个频道的8MHz带宽； 2）把频谱仪的分辨带宽(RSBW)设置在100KHz，把视频带 宽设置在100Hz或更低，以便得到平滑的显示； 3）用水平游标线测量数字电视信号峰值电平Vs； 4）用下面公式计算数字电视频道功率： V = Vs+lg(8MHz/RSBW)+Ksa 式中Ksa为频谱仪的修正系数，典型频谱仪的修正系数为 1.7dB V = Vs+19+1.7 =Vs+20.7（dBmv或dBμv）