数字电视标准简介

1.1DVB的主要目标及标准

?  DVB(Digital Video BroadcasTIng)意为数字视频广播。DVB是欧洲有170多个组织参加的一 个项目。它包括了卫星、电缆电视和地面广播的普通电视和高清晰度电视的广播与传输。

 ? 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，对它的 要求是：

 ? (1)系统应能灵活传送MPEG－2视频，音频和其他数据信号。

 ? (2)系统使用统一的MPEG－2传送比特流复用。

 ? (3)系统使用统一的服务信息系统提供广播节目的细节等信息。

 ? (4)系统使用统一的一级里德－索罗门前向纠错系统。

 ? (5)使用统一的加扰系统，但可有不同的加密。

 ? (6)选择适于不同传输媒体的调制方法和通道编码方法以及任何必须的附加纠错方法。

 ? (7)鼓励欧洲以外地区使用DVB标准，推动建立世界范围的数字视频广播标准。这一目标 得到了ITU卫星广播的支持。

 ? (8)支持数字系统中的图文电视系统。

?  主要的标准有三个：DVB－S、DVB－C和DVB－T，分别用于卫星、电缆电视和地面广播，已得 到ETS(European TelecommunicaTIon standard)的批准。DVB－S已被ITU推荐。DVB－S的标 准是ETS300421，DVB－C的标准是ETS300429，DVB－T的标准是ETS300。?

1.2 DVB系统所使用的主要技术

 ? DVB各种系统的核心技术是通用的MPEG－2视频和音频编码。目前主要应用于数字卫星和电缆 电视广播的是MP @ ML。因此第一代欧洲DVB接收机将提供直到“625行演播室质量”(ITU－R Rec.BT 601)的图像，可以是4∶3或16∶9宽高比。还可根据业务要求确定所用的码率。一 般来说，所选码率越高，图像的质量越好，但占用频带越宽。码率的选用与图像内容有很大 关系，对于运动较多的图像如体育节目等 应采用较大的码率；而对于卡通片等节目可采用 较小的码率。因此目前在把多个节目比特流复用合成一个比特流的情况下都采用统计复用的 方法，能在不同码率需要的节目间灵活地分配总数码率。为了满足所有种类素材的要求，IT U－Rec?TB 601演播室质量所需数码率为9Mbps，PAL／SECAM播出质量所需数码率为5Mbps， 由于MPEG－2传送比特流是一种数据包结构，所以可以很方便地加入适当信息，把各种不同的 业务，如图像声音 和数据业务合在一起，并对服务信息的格式作详细的规定，所形成的标 准就是服务信息标准ETS300468。同样由于MPEG－2未确定实际的加扰系统和密钥管理系统， DVB制定了解码器应用的条件接收公共接口。

1.3 DVB－S系统

? DVB－S系统可适用于多种卫星广播系统，卫星转发器带宽可以从26MHz到72MHz。转发器功率 从49dBW到61dBW。

 ? 发送端信号的处理分以下几个层次：

 ? 首先MPEG－2的信源编码和复用，将输入的视频信号，音频信号和数据按MPEG－2格式编码， 再经节目复用和传送复用形成有用的数据包格式，包长188拜特，包括1同步拜特。

 ? 然后将此数据码流经多项处理。其目的是用来增加信号对误码的抵抗能力并使其适应通 道传输特性。这些处理包括：用伪随机序列使数据随机化，使用里德－索罗门编码RS(204， 188 T=8)及卷积交织编码技术以提高对误码的抵抗能力。

 ? 最后以QPSK调制方式发送至转发器。

? DVB－S的帧结构见图13－1。为了达到最大的功率利用率而又不使频谱利用率有很大的降低 ，卫星系统最好采用QPSK调制并使用卷积码和RS级联纠错的方式，可取得较好的效果。该系统最好用于一个转发器一个载波的系统，好能用于多载波系统。

1.4 DVB－C系统

 ? 电缆电视系统可由图13－2的方框图表示，其中分为两个部分：CATV前端和综合解码接收机( IRD，也称综合解码接收机)。为了使各种传输方式尽可能兼容，除通道调制外的大部分处理 均与卫星中的处理相同，也即有相同的伪随机序列扰码，相同的RS纠错，相同的卷积交织。 随后进行的处理是专门用于电缆电视的。首先进行拜特到符号的转换，如64QAM是将8比特数 据转换成6比特为一组的符号，然后头两个比特进行差分编码再与剩余的4比特转换成星座图 中相应的点。该方案可以适应16、32、64QAM三种调制方式。表13－1是使用DVB－C标准的CA TV的应用码率实例。

 ? DVB关于有线电视的标准包括：

 ? ·ETS300468——电缆系统中的信道编码和调制；

 ? ·ETS300472——ITU－R中B制图文电视的传输；

　

 ? ·ETS300473——SMATV系统中信道编码和调制；

 ? ·ETS300743——DVB实时字幕系统；

 ? ·ETR154——有关MPEG－2的实现指导；

 ? ·ETR162——SI码的位置；

 ? ·ETR211——SI作用的实现指导；

 ? ·ETR289——共用加扰；

 ? ·EN50083——传输流与有线前端的接口。?

表13－1 DVB－C在CATV网中的应用实例

有用码率Ru?MPEG－2 TS 总码率Ru 包括RS?(Mbps) 符号率??(Mbaud) 所占带宽? 调制方法 38.1 31.9 25.2 41.34 34.61 27.34 6.89 6.92 6.84 7.92 7.96 7.86 64-QAM 32.QAM 16-QAM 31.672PDH 34.367 6.87 7.90 32-QAM 18.9 16.0 12.8 20.52 17.40 13.92 3.42 3.48 3.48 3.93 4.00 4.00 64-QAM 32-QAM 16-QAM 9.6 8.0 6.4 10.44 8.70 6.96 1.74 1.74 1.74 2.00 2.00 2.00 64-QAM 32-QAM 16-QAM

　

2 MCNS标准?

2.1 MCNS标准体系

 ? MCNS是“MulTImedia Cable Network System”的缩写，即多媒体电缆网络系统的意思。MCN S标准已成为美国的数字有线电视系统的标准，并已成为国际标准的基本。MCNS适用于 光纤－电缆网，即HFC网。MCNS给出了数据传输在电缆网中的参考模型，根据这个模型规定 了各个接口介面，以及对各接口的技术要求。因此允许不同厂家生产的机顶盒和数据调制解 调器在同一个电缆系统中工作，具有良好的统一性和互换性。

 ? MCNS标准体系包括以下内容

 ? ·SP－CMCI 电缆Modem到用户室内设备的接口；

 ? ·SP－CMRFI 电缆Modem至射频的接口；

 ? ·SP－CMTRI 电缆Modem的电信回传接口；

 ? ·SP－CMTS－DRFSI 电缆Modem传输系统中下行RF接口；

 ? ·SP－CMTS－NSI 电缆Modem传输系统的网络边接口；

 ? ·SP－CMTS－SMI 电缆Modem传输系统的安全管理接口；

 ? ·SP－CMTS－URFSI电缆Modem传输系统中上行RF边接口；

 ? ·SP－OSSI 工作支持系统接口；

 ? ·TR－OSSI 工作支持体制。

 ? 其中SP代表SpecificaTIon即规格参数，TR代表技术报告，以便理解SP内容。在此通常的电 缆电视系统，改称为电缆Modem传输系统，因为其中除了电视信号外还传输各种数据，以区 别以前的电缆电视系统。Modem即调制解调器。?

2.2 数据在电缆网中的参考模型

 ? 数据在电缆网中的参考模型见图13－3。??

 

2.3 MCNS技术规范

     (1)前端称为电缆Modem终端系统(CMTS)。

 ? ·要求有适合的MCNS前端硬件设备，例如包含有通用宽带路由器，采用标准的Cisco 7200路 由器和IOS软件，可支持MCNS射频和电话回传模式。

 ? ·网络接口：10BaseT，100BaseT，ATM，HSSI。

 ? (2)电缆Modem(CM)? ·要求有适合于MCNS的用户端硬件设备。

 ? ·与PC的接口：以太10BaseT。

 ? ·计划中的接口：USB和IEEE1394。

 ? (3)数据协议：TCP／IP

 ? (4)通过简单网络管理协议(SNMP)进行远程管理

 ? (5)下行按ITUJ?83附件B的要求。

 ? ·调制：64QAM或256QAM。

 ? ·最大数据速率：27Mbps或38Mbps。

 ? ·带宽：6MHz频道带宽，也支持7MHz和8MHz。

 ? ·频率范围：88－860MHz。

 ? ·传输协议：MPEG－2。?

     (6)上行

 ? ·调制：16QAM或QPSK，可变的符号速率。

 ? ·数据速率：320kbps～10Mbps。

 ? ·带宽：200KHz～3?2MHz。

 ? ·频率范围：5－42MHz。

 ? ·系统根据调制方式在开始时设置为最高的符号速率，然后根据所检测到的噪声电平调整到合适的速率。

 ·可用的速率范围及所用的带宽示于表13－2。?

表13－2

上行符号速率(Ksps) QPSK数据速 率(kbps) 16QAM数据速率(kbps) 所用带(KHz) 160 320 640 200 320 640 1280 400 640 1280 2560 800 1280 2560 5120 1600 2560 5120 1024 3200 >