有线数字电视系统前端的结构示意图共68页
有线数字电视前端系统组成架构设
有线数字电视前端系统组成架构设有线数字电视前端系统组成架构设摘要：近几年来，在广电总局的大力推动和各地有线台的不懈努力下，数字电视得到很大发展，用户规模不断壮大。
各地有线台在数字电视建设上各有千秋，一些率先发展的城市，不仅为我们数字电视起步较晚的城市提供了宝贵经验，而且使我们少走弯路。
数字电视系统是一个庞大的工程，其设计也非常复杂。
本文就前端硬件系统、网络管理系统的设计做一探讨。
关键词：有线数字电视；前端系统；广电信息网络1 有线数字电视前端主系统设计前端主系统由信号接收、信号处理、信号输出、系统管理四部分组成。
信号接收系统主要完成对来自不同网络的各个信号的接收，然后把它们变换成符合MPEG—2标准的TS流。
信号处理是把输入的TS 流经过复用器变成多节目的TS流，然后经过CA加密的处理，送到输出部分。
信号输出则是把含有多套节目的TS系统调制成RF信号输出给整个HFC网络。
1.1 信号输入部分由于信号源众多的原因，信号输入部分是前端中设备型号最多、最复杂的部分。
信号输入部分涉及的设备有光收机、卫星接收机、编码器等应将它们转换为统一的格式送入信号处理部分。
为提高数字电视信号的质量和可靠性，数字有线电视前端设备造型非常重要。
卫星天线一定要满足卫星天线电视接收技术文件中关于天线的要求，要有良好的机械性能。
高频头选择本振频率稳定、噪声温度指标低的产品，如Ku波段噪声温度指标要在0.7db以下。
数字卫星接收机应选用带ASI标准的基带数字信号传输的综合IRD （符合MPEG—2/DVB标准）数字卫星接收机。
这就保证了与各种设备之间、以及不同公司的设备之间的相互连接性。
1.2 信号处理部分信号处理部分包括：传输码流（TS）的监视、解扰、复用与业务信息（SI）处理等。
它是数字前端的核心。
在这部分主要完成的是对所有节目进行解扰、截取、复用等处理。
在模拟前端中，若要增加一套节目，只需简单将一台接收机与一个调制器相连接就可以了。
数字电视前端系统的结构以及工作原理
２ ０ １ ３ 年第２ ２ 期总第１ ４ ２ 期
Ｓ＿ Ｌ＿ Ｃ０Ｎ ＶＡＬＬＥ Ｙ
数字电视前端系统的结构以及工作原理
于 和
（ 大 庆 油 田信息 技术公 司有 线 电视分 公司 ， 黑 龙江大 庆
１ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要 文章首先就数字电视前端系统的工作特征做出了必要说明 ， 而后进一步对其结构进行 了必要的讨论 ， 简单剖 析 了其结构构成的几个主要组件 ， 为进一步了解其工作原理奠定 了基础。 关 键词 数 字 ；电视 ； 前端 ； 结构 中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ ４ ３ 文献标识码 ： ｈ 文章编号 ：１ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ — ０ ０ ７ ３ — ０ １
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转 换 、 用户 管理 以及 计 费等 方面 ， 同 时还 需要 对数 据 安全 负 有 定 责任 ， 是首 当其 冲 的数字 有线 电视 系统 的核 心部分 。
接收机 电 子 节 用 户 管 Ｑ
模拟卫星信号
有线数字电视系统优秀课件
一、数字电视技术的发展
3. 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 起步和试验阶段。
一、数字电视技术的发展
4. 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。
数字有线电视பைடு நூலகம்我国面临良好的发展机遇
（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，至于数字电视的地面广播，有关标 准国际上正在制定中，美国计划于今年开播，我 国则会更晚一些，而且地面广播的频率资源有限， 设备投资较大，发展受到局限。而我国有线电视 网络已经遍布大中城市，乃至县城和一些乡镇， 总用户将近9000万，实现数字有线电视广播，增 加的频道数最多，在传输链路上的投资最少。
数字电视的技术优势
（6）由于采用数字技术，数字电视有利于实现电 视广播与计算机网络的融合，从而可以大大扩展 服务内容，数字电视的标准已经考虑了与ATM以 及IP的互操作性。对用户来说，这意味着可以从 被动地收看变成主动地准交互（本地交互）、交 互地收看。而且随着节目源的丰富，用户可以获 得更多的游戏娱乐节目；获得各类针对性的信息 资讯，如财经信息等；其它服务，如：付费节目、 随次计费节目、电影选播系统、歌唱点播、新闻 选取、电视在线教育、电视购物、数字电子游戏、 居家银行及互联网浏览等新颖服务。
有线数字电视系统
概述 有线电视技术发展趋势：
有线电视系统学习PPT课件
后，下变频为V、U频道或增补频道，送入集体接收的前 端，再经过用户的分配分支网络送到用户终端。供用户 收看。
精选
13
闭路电视系统的设备
放大器 放大电视信号，弥补闭路电视系统中的电缆、 分支器、分配器等无源器件对电视信号的衰减
图像伴音 頻道
调制器 放大器
器
计算机控制
导頻信号 73.5MHz 发生器
103.5MH
z
精选
干线桥接 输出站
干线传输系统 干线 中间桥接 终端桥接 放大站 输出站 输出站
分配给邻近线路 用户分配网络
分配放大器 延长放大器
引入线
电视机
保安器
电视机
分配器 保安器
4
我国电视频道的划分
—个频道的电视信号占用频带宽度为8MHz ，伴音信号 的载频比图象信号载频高6．5MHz。1—12频道属于“甚 高频段”，常用英文缩写字母VHF表示；13—68频道属 于“特高频段”，常用英文缩写字母UHF表示
I频段为电视广播的1－5频道； Ⅱ频段划分给调频广播和通信专用； Ⅲ频段为电视广播的6－12频道； Ⅳ频段为电视广播的13－24频道； Ⅴ为电视广播的25—68频道
精选
5
有线电视广播系统工作频段
Z17～Z36
标准频道用DS、增补频道用Z表示
精选
6
前端系统 ü 对天线接收的信号、摄录设备输出的信号调制为高频电视
发送端
光缆
中继端
光缆
接收端
精选
11
发送端主要设备是光发射机，包括光源、激励器、编码 箱。光发射机的作用是把被传输的电信号经过调制处理 后得到强度随传输信号变化的已调光信号，送入光纤中 进行传输。
有线数字电视系统前端的结构示意图
第四阶段： 有线广播电视数字化发展阶段。
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1—2节 我国有线广播电视网络的层次结构
1.2.1 国家级广播电视干线网
1.2.2 省级广播电视干线网
1.2.3 地区级广播电视网和县级广播电视网
1.2.4 广电宽带城域网
1.2.5 广电宽带城域网的基本结构
返回首页 1—2节 我国有线广播电视网络的层次结构 我国有线广播电视网在结构层次上分为四级：
图 1 一 3 有线电视系统的物理模型
1.3.2 有线电视系统分类
有线电视系统有多种分类方法: 按用户数量可分为
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A 类系统（ 10 万户以上的系统）和 B 类系
统（ 10 万户以下的系统）。 按干线传输方式可分为 全电缆系统、光缆与电缆混合系统、微波与 电缆混合系统、卫星电视分配系统等。 按照是否利用相邻频道可分为 道系统。 邻频传输系统按最高工作频率又可分为 300MHz 系统、 450MHz 系 邻频传输系统与非邻频传输系统。
在我国极为普及，分布面广，至今仍大量存在。图 1 一
4 是这类系统基本组成的示意性框图。
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图 1 一 4 传统有线电视系统的基本组成
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图1- 有线电视系统原理方框图
1 . 3 . 3 传统有线电视系统的基本组成
( 1 ）信号源
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传统的有线电视系统的节目来源通常包括多个卫星转发的卫星电
视信号、当地电视台发送的开路电视信号、当地微波站发射的微波电
视信号、其他有线电视网通过某种方式传输过来的电视信号、自办电 视节目、自办或转播的视、音频节目等，接收或产生这些节目信号的
设备共同组成了系统的信号源部分。这些设备包括：
① 用于开路广播电视接收的高增益接收天线（通常是多单元强方 向性的八木天线）。
数字电视系统方框图
数字电视系统方框图：发送端，数字的视频信号，数字的伴音信号及数据信号经压缩编码后使数码率压缩几十倍，以提高传输的可靠性，随后经过复用器，将同一个节目的基本码流（包括视频音频和数据）复用在一起，组成节目传送码流；接着进行信道编码，加入各种纠错编码，降低误码率，提高传输的可靠性；最后进行数字调制，提高信道的频谱利用率；该数字信号经发射机发送出去，在接收端由调谐器接收，经数字解调，信道解码及解调复用器后，分别通过视频，伴音和数据的压缩解码，恢复出原来的数字电视信号，即可在显示终端看到图像，并听到伴音，接收到相应数据。
卫星数字电视上行设备方框图：发送端，数字的视频信号，数字的伴音信号及数据信号经压缩编码后使数码率压缩几十倍，以提高传输的可靠性；4路节目流的复用传送，其码流和该节目的节目映射表PMT经打包复用形成节目传送码流，接着与节目关联表PAT进一步复用形成系统传送码流；系统复用输出的每8个TS包形成的TS大包对数据进行随机化，即加扰码，使数据能量扩散；外码编码采用截短的RS码（255,239，t=8），为了提高抗突发误码的能力，在RS编码后采用以字节为单位的外交织，交织深度I=12；卷积编码器采用6级移位寄存器组成的卷积码发生器，增加信道纠错能力，之后进行基带成形处理，避免码间干扰；编码器输出的信号可作为QPSK调制器的输入；最后将数字信号输送到上变频，由天线发射。
MPEG编码器基本框图：待编码图像首先确定帧编码类型，如果为I幀，幀内所有宏块仅做幀内预测；如果为P幀，幀内所有宏块可以作幀内或幀间预测。
确定好幀类型后，图像分割为一个个大小为16x16的宏块，假设待编码宏块表示为X，编码前利用视频信号空、时域相关性，进行预测，得到待编码宏块的预测版Xp；具体预测可以采用幀内预测或幀间预测。
得到预测Xp后进行差分编码得到误差图像△X=X-Xp，误差图像经过块级变换、量化、游程编码、熵编码产生量化系数对应的编码比特；同时量化后的块经过逆量化、逆变换得到含量化失真的误差图像△X’，和预测图像Xp相加重构出解码图像，一方面这些像素直接用于当前帧内后续宏块帧内预测的参考像素，另一方面经过去块效应滤波后得到重构图像X’存储在本地帧存储器中，为后续帧间编码帧提供运动预测的参考。
有线电视技术
3、分配系统： 分配系统实际上是一个信号有线分配网络，由有源器件延长放大器、分配放大器和无源器件；如分配器、分支器、终端盒以及电缆等组成。 在分配系统中，分支、分配线路多采用星型呈放射状分布，其特点是行程短，放大器少，覆盖效率高，经济合理。 分配系统的一般方式：3－1、分配－分配方式： 定义： 如果电缆的长度相同，则各输出电平也相同。 这种分配方式的优点是信号损失小，缺点是当某一路出现空载时对其它几路信号的影响较大。3－2、分之方式（又称串接方式） 为了使各用户端的电平相等，靠近放大器的分支器选分支损耗大一点的，靠近终结电阻的分支器损耗要小一点的。3－3、分支－分配方式： 这是上述两种方式的组合。
3、微波： 微波传输适用于地形复杂（例如跨越河流和山脉等）、建筑物和街道的分布使得架设光缆困难的地区，这时可以采用微波传输技术实现电视广播覆盖。同时微波传输还具有投资少、建网时间短。便于维护等特点。 现在大多数有线电视系统采用光缆和同轴电缆混合传输（HFC）,其中光缆用于干线传输，一般是星形结构；电缆用于分配系统，一般是树形结构。还有的系统用微波和同轴电缆混合传输的，这时在前端输出端设有光发射机和微波发射机，在接收端设有光接收机和微波接收机。
线路延长放大器：用途：线路延长放大器用于补偿支线电缆的损耗，可以2～3级相连。楼洞放大器：用途：楼洞放大器用于线缆传输的最后一级放大器，在它的后面是无源 的分配网络。另外： 它们按传输的上限频率不同，又可分为330MHz、550MHz、750MHz等，还有一种用于全频道（1～56频道）系统（隔频传输）的干线放大器，其上限频率为860MHz，称为全频道放大器。 隔频传输的全频道放大器虽然工作频带宽，但其它性能和技术指标较差，仅适合用于短距离传输。 还有注意的地方是干线放大器的输出形式也不完全相同；它们大致有3钟。第一种：平坦输出型：指的是干线放大器的输入端加电缆全部均衡量的均衡器，在干线放大器的输出端各个频道输出电平相等。第二种：全倾斜型干线放大器：指的是放大器输入端各个频道电平虽然相等，但输出端电平随着频率的增高而增高。
有线电视网络含图文详解PPT讲稿
当前主流EPON设备可以支持2.5G的物理层速率，最大支持64台终端设备 （ONU）和60KM的传输距离，具有比较良好的适用性。ONU设备通常具备4个以 太网口并支持2层以太网功能； 2、光纤收发器设备：
主流厂家EOC产品技术分析
技术方案 参考规范
设备芯片
赛瑞琪
HomePNA 3.1
CopperGate CG3210
康特
H3C
HomePlug Homeplug AV BPL
SPIDCOM
Intellon INT6300
雷克通
WiFi
atheros
工作频段
12-44
局端设备形态 符合
2-62 符合
5-30
光网络设备--EPON
用于实现双向数据传输的光网络 设备：
当前CATV光网双向改造方案均 在不改动原有网络结构的情况下， 利用原有光网络中的预留备纤，通 过加装设备实现光网络的双向通信 ；
1、EPON设备：Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络。 主要由局端设备OLT和终端设备ONU组成：是一种基于光纤为传输介质，支持
限制未来业务的问题。 （在用户端，EOC终端上行信号通常有 110dB，而电视信号可能不足60dB，如不能保证足够的隔离度则 很容易对电视信号产生干扰；）
EOC技术分析
• 低频EOC技术难点
因同轴电缆网络的固有特性，20Mhz以下会存在很强的噪声，且 极难排除。工作在5-65Mhz的低频EOC技术需要克服20Mhz以下的 噪声干扰问题；
有线数字电视前端
有线数字电视前端数字电视前端可分为输入、处理和输出三部分输入部分输入部分的主要功能，就是把来自不同渠道、不同格式的视音频信号，进行数字化、压缩编码或码流适配，统一为符合DVB-C标准的MPEG-2传输流格式和ASI接口的传输流，输出到处理部分。
在整个数字有线电视系统中，设备与设备间，设备与线路间的传输接口，被规定为ASI（异步串行接口）。
它的传输速率为270Mbit/s，可以轻松地承载8Mhz带宽，64QAM调制的数据流。
ASI物理接插形式，用得最多的是BNC卡口。
一般来说，用于HFC网络播出的硬盘播放器，大都提供ASI接口，甚至已经将码流调制到高频载波上形成64QAM射频信号。
输出为ASI接口的可以直接进切换矩阵，64QAM输出。
只要频率和电平合适，就直接与现有的模拟频道混合，进入HFC传输。
对于输出口为DS-3（45Mbit/s）、ATM（155Mbit/s）以及高速以太网口，都需要经过适配器将接口转换为ASI，才能进数字切换矩阵。
处理部分信号处理部分是前端的核心。
它的功能是：对所有输入的节目码流进行切换、调度、分组、复用（再复用）；插入（更新）节目专用信息PSI、业务信息SI、电子节目指南EPG、各种管理信息（ECM、EMM）等，把它们与节目信号一起复用进数字传输通道；对条件接收节目进行加扰；进行节目管理、用户管理和系统管理。
数字切换矩阵也叫路由器。
它有若干个输入口和输出口，可以实现任意输入端口的信号从任意输出端口输出，可以实现输入与输出节目的强大调配功能。
数字电视的一个载波频道，可以载运6套以上电视节目，载运哪几套，组合是灵活的，完全由切换矩阵实现。
在数字电视播出中，增加一套节目，不是象模拟那样加一台调制器，可以在虚拟状态下进行，只要把要增加的节目从矩阵输入端接入，切换到一个复用器上，复用进某个频道就可以了。
输出部分前端输出部分的功能，是把处理部分送来的已按每8Mhz带宽容量复用和加扰好了的多路数字电视节目传输流（含节目、PSI、SI、EPG及管理信息），变成可以在有线电视HFC网络中传输的64QAM调制射频信号。
有线电线系统.pptx
行政楼1~3楼CATV系统图表 2005.3.9.
3F 2F 1F
25m 99.2/108.5
20m 99.2/108.5
98/108.5 -18
23m
21m 94.8/101.2
48m 22m
13 21
94.3/98.8 -20 12 12 19 -20 11 12
8 93.4/95.3 -20
某行政楼有线电视前端放大器箱系统图
1楼
2楼
3楼
4楼
5楼
6楼
-1楼
105/115
105/115ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料清单： 双向放大器 均衡器 放大器箱 干线三分配 QR540电缆 QR540接头 电源插座
2台
2台 2个 1个 300 米 4个 2个
二分配
3个
三分配
3个
四分配
3个
RG6
3267 米
RG11
1818 米
RG6 接头 500 个
RG11 接头 180 个
用户线
249 根
终端盒
249 个
假负载
21 个
99/92
300m (QR540) 综合楼
1000×600 ×200
-8 -10 -12 -14 -16 -18 -20
一分支
11
二分支 1 1 2 2 3 5 7
三分支
5 332 22
四分支
5 19 5 69
设计：吴大军 2007.3.9
16
91.4/96.6
21 -20
16 14
16 91/93.5 -20
11
15 12 19
89.2/89.5 -18