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电视系统


有线电视系统

有线电视系统的产生和发展

有线电视系统最初是为了解决偏远地区收视或城市局部倍高层建筑遮挡影响收视而建立的功用天线系统。真正意义上的CATV出现在20世纪50年代后期的美国,人们利用卫星、无线、自制等节目源通过线路单向广播传送高清晰、多套的电视。进入90年代后,我国CATV建设如雨后春笋般发展起来。本着更清晰、更多套的原则,网络从300MHz邻频传输逐步升级,高带宽、光缆化称为城市CATV建设的基础,HFC(光缆/同轴电缆混合网)网络在全国范围内初具规模。经过5~6年的飞速发展,CATV逐渐降温,从哪里增值及如何发挥网络的巨大潜力,成了CATV首先需要解决的问题。人们渐渐意识到,虽然有线电视网最初的服务等位在提供高质量、多套的电视服务,建网时也采用单向广播技术,但HFC的业务扩展性是相当大的。在HFC网络上进行数字数据综合业务传输的带宽可达1GHz。除传输模拟视频外,还有很多的频带资源留给数字视频传输和双向数据通信,利用HFC网络可以较好的支持Internet访问等。于是,通过CATV网接入到Internet,便被提到了日程上。

中国有线电视的发展走的是一条由上至下,由局部到整体的路线。各地有线电视的发展一般都是由最初的居民楼闭路电视,发展到小区有线电视互连,进而整个城域(行政辖区)的有线电视互连。自1990年以后,中国有线电视从各自独立的、分散的小网络,向以部、省、地市(县)为中心的部级干线、省级干线和城域联网发展,并已成为全球第一大有线电视网。目前中国有线电视体系结构存在着调整趋势,这主要体现在“网台分离”和“有线电视产业化”两个方面。

目前,我国的有线电视网有两大优势:带宽很宽;覆盖率高于电信网。电信网形成时只是为了一个业务,那就是打电话,而打电话只要求64kbps的带宽,所以整个网络的设计也就仅局限于这64kbps。这样一来电信网的带宽就存在瓶颈,限制了网络速度的提高。尽管电信采取了ISDN、ADSL(非对称线性环路),目前可做到6Mbps、8Mbps、10Mbps的带宽,但在当前价位上提高的余地不大,再往前走,成本将非常高。而CATV得同轴电缆带宽很容易可以做到800Mbps,就现在的带宽要求而言,CATV网的能力戳戳有余。

有线电视系统的特点和优点

(1)收视节目多,图像质量好。在有线电视系统中可以收视当地电视台开路发送的电视节目,他们包括VHF和UHF各个频道的节目。有线电视采用高质量信号源,保证信号的高水平,因为用电缆或灌篮传送,避免了开路发射的重影和空间杂波干扰等问题。

(2)有线电视系统可以收视卫星上发送的我国以及国外C波段及ku波段电视频道的节目。

(3)有线电视系统可以收视当地有线电视台(或企业有线电视台)发送的闭路电视。闭路电视可以播放优秀的影视片,也可以是自制的电视节目。

(4)有线电视系统传送的距离远,传送的电视节目多,可以很好地满足广大用户看好电视的要求。当采用先进的邻频前端及数字压缩等新技术后,频道数目还可大为增加。

(5)根据不少地方有线电视台和企业有线电视台的经验,有线台比个人直接收视既经济实惠,又可以极大地丰富节目内容。对于一个城市而言,将会再也看不到杂乱无章的大量的小八木天线群,而是集中的天线阵,使城市更加美化。

(6)有线电视随着技术的不断发展和人民生活水平的不断提高,还可以进一步的发展,例如电视频道数目可以不断加多,自办节目也可以不断增加,而且还可以发展双向传送功能,利用多媒体技术把图像、语言、数字、计算机技术综合成一个整体进行信息交流。国外双向系统早已实用化,其主要功能主要有以下几个方面:

1)保安、家庭购物、电子付款、医疗。

2)付费电视节目可放松最新电影等,可以按月付费租用一个频道,也可以按租用次数付费,用户还能点播所需节目。付费用户装有解密器,未付费用户则无法收看。

3)用户可与计算中心联网,进行数据信号,实现计算机通信。

4)交换电视节目。

5)系统工作状态监视。

数字卫星电视是近几年迅速发展起来的,利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的

一种广播电视形式。主要有两种方式。一种是将数字电视信号传送到有线电视前端,再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中。这种形式已经在世界各国普及应用多年。另一种方式是将数字电视信号直接传送到用户家中即:Direct to Home(DTH)方式。美国Direct TV公司是第一个应用这一技术的卫星电视营运公司。与第一种方式相比,DTH方式卫星发射功率大,可用较小的天线接收,普通家庭即可使用。同时,可以直接提供对用户授权和加密管理,开展数字电视,按次付费电视(PPV),高清晰度电视等类型的先进电视服务,不受中间环节限制。此外DTH方式还可以开展许多电视服务之外的其他数字信息服务,如

INTERNET高速下载,互动电视等。 DTH标准与系统  DTH标准

DTH在国际上存在两大标准,欧洲的标准DVB-S和美国标准DigiCipher。但DVB标准逐渐在全球广泛应用,后起的美国DTH公司Dish Network也采用了DVB标准。

DTH系统一个典型的DTH系统由六个部分组成:

1)前端系统(Headend)

前端系统主要由视频音频压缩编码器,复用器等组成。前端系统主要任务是将电视信号进行数字编码压缩,利用统计复用技术,在有限的卫星转发器频带上传送更多节目。DTH按MPEG-的2标准对视频音频信号进行压缩。                    

卫星电视接收天线

用动态统计复用技术,可在一个27MHz的转发器上传送多达10套的电视节目。 2)传输和上行系统(Uplink)

传输和上行系统包括从前端到上行站的通信设备及上行设备。传输方式主要有中频传输和数字基带传输两种。

3)卫星(Satellite)

DTH系统中采用大功率的直播卫星或通讯卫星。由于技术和造价等原因,有些DTH系统采用大功率通讯卫星,美国和加拿大的DTH公司采用了更为适宜的专用大功率直播卫星(DBS)。

4)用户管理系统(SMS)

用户管理系统是DTH系统的心脏,主要完成下列功能:

A. 登记和管理用户资料。

B. 购买和包装节目。

C. 制定节目记费标准及用户进行收费。

D. 市场预测和营销。

用户管理系统主要由用户信息和节目信息的数据库管理系统以及解答用户问题,提供多种客户服务的Call Center构成。

5)条件接收系统(CA)

条件接收系统有两项主要功能:

A. 对节目数据加密。

B. 对节目和用户进行授权。

目前国际上DTH系统所采用的条件接收系统主要有:美国NDS,以色列Irdeto,法国Via Access,瑞士 Nagra Vision等。

美国Direct TV公司以及采用Direct TV技术的加拿大Star Choice公司使用的是NDS条件接收系统;美国Dish Network(Echostar)公司以及采用Echostar技术的加拿大Bell ExpressVu公司使用的是Nagra Vission条件接收系统。

6)用户接收系统(IRD)

DTH用户接收系统由一个小型的碟形卫星接收天线(Dish)和综合接收解码器(IRD)及智能卡(Smart Card)组成。

IRD负责四项主要功能:

A. 解码节目数据流,并输出到电视机中。

B. 利用智能卡中的密钥(Key)进行解密。

C. 接收并处理各种用户命令。

D. 下载并运行各种应用软件。

DTH系统中的IRD已不是一个单纯的硬件设备,它还包括了操作系统和大量的应用软件。目前较成功的IRD操作系统是Open TV。美国Dish Network公司已开始逐步升级用户的IRD为Open TV系统


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