有线电视系统(专业知识)

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03/09/2017
中国传媒大学
章文辉
IP QAM的功能和应用
中心调制器构架ASI转变为IP构架； 交互电视VOD系统 QAM调制器码率计算 交互电视VOD系统中的IP QAM调制器估算。 例：某交互电视VOD系统要具有发送10000个并发流
的能力，每个并发流为H.264压缩的1.5Mb/S码流， 估算系统需要多少台24频点的IP QAM调制器。
4、卫星有效数据码率与转换器带宽关系
P247 248 表9-2 表9-3 搞清两个表中的各参数关系。
有用比特率Ru、RS编码后比特率Ru’，总比特率Ru”、符号率RS
视频编码器 音频编码器 数据编码器
节目
复用 1 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
RS(204,188)
将编码器或卫星接收机输出的数字电视TS流与数字电 视系统 其它数据信息进行复用、处理，输出符合数字 电视广播和MPEG-2标准的传输流。
对输入码流进行错误监测； 过滤出基本 流，提取PSI/SI信息； 基本流复用成符合MPEG-2标准的传输流，并提取相应
的PSI/SI信息； 对PSI/SI信息和PCR进行编辑； 对加扰码流透明通过 ；
1-1、模拟前端组成结构
卫星
高 频
信号 头
卫 星制 接转
收
调 制 器
解
调
调
制
地面模拟电视广播信号
天 线
器
频 道
器
放
处
大 电缆、光缆、微波信号
基理 带 处 理调
调 制 器
自办影视节目信号
制
器
调频处理
2
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混 合 器 至HFC系统
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(一) 、有线电视模拟前端系统
1-1、模拟前端组成结构（FM)
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网络设备管理系统的功能和应用
网络管理就是对网络的性能、品质和安全性进行 监测和控制的过程。
性能管理供对网络设备的状态以及网络和网络单 元的有效性进行评估和报告的一组功能。包含性 能监视、性能管理控制和性能分析等，以便核实 所保持的服务等级，鉴别实际和潜在的瓶颈，并 建立和报告有关管理策略的实施情况。
有线电视系统(专业知识)
课程内容： 一、基础理论；
有线模拟电视射频信号技术指标 数字编码技术、 数字复用技术、 数字电视加扰技术 数字调制技术、 信道编码技术、有线数字电视性能技术指标 二、专业知识；
有线模拟电视前端
有线数字电视前端 有线电视网络
1
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(一) 、有线电视模拟前端系统
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条件接收系统的功能和应用
配置管理提供收集、鉴别、控制来自代理的数据， 并将数据提供给代理的一组功能。这些数据包含软硬 件的运行参数和条件、路由控制、备份操作条件等。
安全管理提供保证运行中的网络安全的一组功能。包 括认证、访问控制、数据机密性、数据完整性、数据 可用性等。安全管理借助风险分析，使成本和风险达 到最佳搭配，实现网络安全运行。
表9-3 33MHz转发器系统性能
Ru 23.754 31.672 35.631 39.590 41.570
Ru’ 25.776 34.368 38.6内码效率 外码效率 载噪比
25.776
1/2
188/204 4.1
25.776
2/3
188/204 5.8
25.776
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卫星接收系统功能和应用
有中频输出（公用天线系统）
卫星 接收机
IF 变频混合
ASI接口输出
卫星 ASI 接收机
复用器
公用 天线系统
QAM调制
用户 卫星接收
有线 电视系统
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卫星接收系统功能和应用
基带视频输出
基带
卫星 接收机
视频 音频
编码器
ASI
复用器
QAM调制 有线电 视系统
3.48
4.00 16-QAM
4
9.6
10.44
1.74
2.00 64-QAM
6
8.0
8.70
1.74
2.00 32-QAM
5
6.4
6.96
1.74
2.00 16-QAM
4
Ru=Ru’(188/204)= (log2M)Rs(188/204)
已知带宽和调制方式，求各码率。
2017/9/3
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同轴电缆网络

C/N=45-10lg0.8;
C/N=45-10lg0.5;
传输电平：图像载波电平57~83dB
非线性失真

C/CM=47-20lg0.2； C/CM=47-20lg0.1；

C/IM=58-10lg0.2； C/IM=58-10lg0.1；
4
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章文辉
3/4
188/204 6.8
25.776
5/6
188/204 7.8
25.776
7/8
188/204 8.4
2017/9/3
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IP QAM的功能和应用
IP-QAM 位于IP 骨干网及 HFC 网络之间，故被称为
“QAM 网关”；因其位于IP 骨干网络的末端，靠近用
户，又叫边缘QAM 。 视频点播服务器将单节目传输流(SPTS)封装成UDP(用
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条件接收系统的功能和应用
故障管理提供对信息网络及其环境运行的异常情况 进行动态检测、隔离和校正的一组功能，包含监视 、故障定位、故障校正、测试、故障管理等。这些 操作能迅速的甄别出问题所在以及性能是否降低， 必要时启动控制功能、包括诊断、修理、测试、恢 复、备份等。
[Mbit/s]
[Mbit/s]
[MBaud]
31.672 PDH
34.367
6.87
占用 带宽 [MHz] 7.90
调制方式 32-QAM
每符号 比特数 (bit/symbol)
5
18.9
20.52
3.42
3.93 64-QAM
6
16.0
17.40
3.48
4.00 32-QAM
5
12.8
13.92
视频编码器 音频编码器 数据编码器
节目
1
复用 传送
器 2 复用 n器
复用 适配 和 能量 扩散
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 成形
Q
QAM 调制
至RF 有线 信道
MPEG-2源编码和复用
有线前端
Ru
Ru’
Rs
Ru=Ru’(188/204)= (log2M)Rs(188/204)
调频广播信号
FM FM 接调 收制
调频天线 调频处理
天 线 放 大
FM 处
理
调 频 混
合
自办节目/电台直送/ 卫星节目音频信号
调器 制 器
调
自办影视节目信号
制
器
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混 合
至HFC系统 器
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章文辉
(一) 、有线电视模拟前端系统
1-2、设计计算（前端指标分配计算）
载噪比:无干线分配系统
章文辉
数字卫星节目 卫星接收（机 二数字）、有线数字电视系统前端 电视
模拟节目 编码器 信源
复
系统
用
器
内容 提供 商
应用程序及数据 DSMCC CG
数据库服务器 EPG NVOD 中间 件系
网络管理系统 统
数据 广播 服务 器
ASI-
DS3 适配 器
主 干
SDH 网 络
数 DVD
字 节
VTR
目
上传 工作站
中频电缆、功率分配器和卫星接收机组成。
卫星
高 频
信号 头
卫星 接收机
视频
音频 数据
功 率 分
卫星 接收机
视频
音频 数据
配
器
卫星
视频
接收机
音频
数据
……
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中国章传文媒辉 大学
卫星接收系统功能和应用
卫星接收机输出的接口类型。 有中频输出 ASI接口输出 数字视频SDI输出 模拟分量视频YPbPr输出 模拟复合视频输出
外编 码器
卷积 交织 器
内编 码器
基带 成形
卫星信道适配器
QPSK 调制器
至 卫星 射频 信道
Ru
Ru’
Ru”
RS
Ru=Ru’(188/204)=Ru”卷积码效率（188/204）=卷积码效率
(log2M)RS(188/204)
2017/9/3
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表9-2
-3dB带宽 -1dB带宽
54
48.6
27
户数据报协议)包,以IP的方式(MPEG-2 SPTS over IP)
经IP骨干网络传输至边缘 IPQAM 调制器, IPQAM调制器接收到IP网络传输来的数据包后,完成
UDP包的解封,解析分离出 MPEG- 2SPTS码流,把多个
点播请求的 SPTS 流复用成多节目传输流(MPTS), 经
IPQAM 调制输出RF信号
46
41.4
40
36.0
36
32.4
33
29.7
30
27.0
27
24.3
26
23.4
Rs(1/2) 42.2 35.9 31.2 28.1 25.8 23.4 21.1 20.3
Ru(1/2) 38.9 33.1 28.8 25.9 23.4 21.6 19.4 18.4
Ru(2/3) 51.8 44.2 38.4 34.6 31.7 28.8 25.9 25.0
运营商较为直观的网络数据，保障数字网络系统协 调、正常、安全运转的计算机管理系统。
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03/09/2017
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章文辉
网络设备管理系统的功能和应用
网络管理就是对网络的性能、品质和安全性进行 监测和控制的过程。
性能管理供对网络设备的状态以及网络和网络单 元的有效性进行评估和报告的一组功能。包含性 能监视、性能管理控制和性能分析等，以便核实 所保持的服务等级，鉴别实际和潜在的瓶颈，并 建立和报告有关管理策略的实施情况。
中国传媒大学
MPEG-2编码器的功能和应用
将视音频信号按照MPEG-2标准进行压缩编码，产生 压缩的数字电视传输流。
输入基带视音频；输出ASI接口。 视频压缩参数设置： 输入格式、编码格式、GOP结构； 图像质量、码率及GOP结构关系。
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03/09/2017
中国传媒大学
章文辉
复用器的功能和应用
Ru(3/4) 58.3 49.7 43.2 38.9 35.6 32.4 29.2 28.1
Ru(5/6) 64.8 55.2 48.0 43.2 39.6 36.0 32.4 31.2
Ru(7/8) 68.0 58.0 50.4 45.4 41.6 37.8 34.0 32.8
2017/9/3
中国传媒大学
(一) 、有线电视模拟前端系统
1-2、设计计算（载噪比） 调制器载噪比: 视频调制(S/N)VM 转换成载噪比(C/N)VM= (S/N)VM +6.4dB 混频放大(C/N)RF 总载噪比（C/N)M=-10lg(10-(C/N)VM+10-(C/N)RF)
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03/09/2017
中国传媒大学
调制方式
64-QAM 32-QAM 16-QAM
每符号比特 数
(bit/symbol)
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Ru=Ru’(188/204)= (log2M)Rs(188/204) 已知带宽和调制方式，求各码率。
2017/9/3
中国传媒大学
3、有线网不同带宽内的数据传输参数
有用比特率Ru
总比特率Ru‘
有线
(MPEG-2传送层) 包含RS(204,188) 符号速率Rs
编辑站
节 MPEG文件
目 磁盘 采 阵列 集
站数 据
视频服务器
存储播库出系统播出控制服务器
用户管理系统和CA系统
6
03/09/2017
加
调制器
扰
器
HFC
网管系统
中国传媒大学
章文辉
第一讲数字电视技术概述
系统复用
信道编码与调制
ASI接口
信源编码
7
2017年9月3日
中国传媒大学
卫星接收系统功能和应用
卫星接收系统由接收天线、馈源、高频头、第一
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03/09/2017
中国传媒大学
章文辉
网络设备管理系统的功能和应用
☆网络管理系统（简称“网管”），就是基于先进的 网络技术、接口协议、通讯协议，以大型数据库为 基础。
对数字电视系统中的前端设备、网络设备，进行统 一管理、系统规划、参数设置、监测报警；
对整个系统中的信号生成、流向、质量进行控制； 将所有运行信息、错误信息集中管理，提供给网络
2017/9/3
中国传媒大学
2、有线网8MHz内的数据传输参数
有用比特率Ru (MPEG-2传送层)
[Mbit/s]
38.1 31.9 25.2
总比特率Ru‘ 包含RS(204,188)
[Mbit/s]
41.34 34.61 27.34
有线 符号速率Rs
[MBaud]
6.89 6.92 6.84
占用 带宽 [MHz] 7.92 7.96 7.86
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03/09/2017
中国传媒大学
章文辉
QAM调制器的功能和应用
基于前向纠错和QAM调制技术，对数字电视信号进行 传输。
输入ASI接口； 输出 中频输出接口； 射频输出接口；
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03/09/2017
中国传媒大学
章文辉
1、带宽、信到编码参数、调制参数与传输 的有效数据码率关系。
有用比特率Ru、总比特率Ru’、符号率Rs