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1、数字电视培训,包含部分,一、引言二、数字电视的标准三、数字电视和模拟电视的比较四、名词解释五、数字电视原理六、数字电视优点 七、高清晰度数字电视 八、数字电视关键技术九、数字电视发展情况十、常用英文名词,引言,数字电视名词已经流行了很多年 并且被大家所熟知。其实多年来数字电视就在我们身边通过卫星转播的电视信号就是数字电视信号，只不过是经过有线电视台转变成模拟信号再传送，以适应模拟接收设备。同时，卫星只传送最基本的图象和声音，没有增值业务，接收端与传统模拟没有区别，因而没太引起注意。,引言,定义数字电视系统（以下简称数字电视）是从原始节目制作到接收还原都以数字化技术处理的电视系统，是电视技术发展
2、历程中继黑白到彩色后另一次质的飞跃；按照图象质量分，有标准清晰度和高清晰度两种，但两者在原理上是一样的；,数字电视标准,世界上的数字电视标准有哪些？欧洲：DVB按传输媒介又分为：DVB-S(satellite)：基于卫星的数字电视广播DVB-C：基于有线的数字电视广播DVB-T：基于地面的数字电视广播 美国：地面广播标准：ATSC卫星/有线均采用欧洲标准：DVB-S/DVB-C 日本：地面广播标准：ISDB-T卫星/有线均采用欧洲标准DVB-S/DVB-C,数字电视标准,我国数字电视标准卫星广播：采用欧标DVB-S有线广播：欧标DVB-C地面广播：清华大学的DMB-T+上海交大的ADTB-T,
3、数字电视标准,数字卫星电视（Satellite）（DVB-S）数字有线电视（Cable）（DVB-C）数字地面开路电视（Terrestrial）（DVB-T）,数字电视标准,正交振幅调制（QAM）：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。键控移相调制（QPSK）：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。残留边带调制（VSB）：抗多径传播效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。编码正交频分调制（COFDM）：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。,数字电视标准,Europe,Australia&New Zealand,China,Japan,Cana
4、da,Brazil,Argentina,Taiwan,Korea,Mexico,USA,ISDB?,Europe,Australia&New Zealand,China,Japan,Canada,Brazil,Argentina,Taiwan,Korea,Mexico,USA,ISDB?,数字电视标准使用分布,数字电视和模拟电视比较,数字电视和模拟电视比较相同点,与模拟系统一样，数字系统也包括节目制作、播出、接收三部分；携带电视信息的射频信号都是模拟信号；都使用电缆，或卫星，或开路天线发射；使用同样的模拟频道；8M带宽标准清晰度的数字电视图象格式与模拟系统一样，演播室时质量也是一样的；都使用C
5、RT、PDP、LCD等显示终端还原原始图象信息。,数字电视和模拟电视比较不同点,节目制作时采用数字摄像机获得数字化节目的原始素材在广播传送前不用转为模拟信号；如果原始素材是模拟的，则需要转为数字化节目素材，才能进行广播传送；被传送视频和音频信息都是0和1序列，不能使用示波器等设备通过观察波形进行分辩；序列中除了视频和音频信息，还包括很多用于规定接收机如何还原原始素材的节目和系统信息，以及其他非视频音频的增值服务信息；,数字电视和模拟电视比较不同点,视频信号传送前经过了MPEG-2技术进行约50:1的压缩，满足在常规频道传输数字化视频音频信号的要求；音频也经过MPEG-2，或其他压缩技术处理；视
6、频、音频被分时复用到一个传输流中；图象声音也不是严格按原始顺序传送；为了可靠传输包含传输流，采用随机化、能量分散、内外前向纠错、交织等技术处理提高传输流的抗扰能力，称为信道编码；,数字电视和模拟电视比较不同点,最终传送的射频信号是采用QAM、QPSK、COFDM或ATSC等调制技术调制的，不是模拟系统的AM（视频）和FM（音频）；直观理解，前者携带的是数字信号（0和1序列），后者是模拟信号；数字电视接收机完成从卫星，或电缆，或天线接收传送的射频信号中解调解压出其所携带的数字化音频和视频时，处理的都是0和1序列，使用数字技术；还原的数字化信号可以直接馈给数字显示器件还原成模拟图象；,数字电视和模
7、拟电视比较不同点,数字化视频信号也可以经过DAC电路，得到模拟RGB或Y/Pb/Pr信号，或经过复合视频编码器（标准清晰度时）获得模拟复合视频信号，由模拟显示器显示；同一个系统可以同时播出高清和标清节目；同样的，音频的制作、传送、还原跟视频类似，只是所采用的技术不相同；音频的压缩有Dolby、MPEG、DTS或其他标准的数字音频，视标准而定；音频可以多至8声道音频；,名词解释,量化：在时间轴上对模拟信号取样，并且将每个取样点电平用n位（通常为8位）0和1系列表示；压缩：去掉冗余信息的过程。当所有冗余信息都可恢复，为无损压缩；全部或部分不能恢复则为有损压缩；MPEG：是Motion Pictur
8、e Experts Group的缩写，该专家组制定了系列对运动图象和声音进行压缩的规范，如MPEG-1,MPEG-2等。这些压缩算法都是有损压缩，数字电视采用MEPG-2规范；信源编码：对原始图象和声音进行压缩，并打包成基本流（ES流）的过程；,名词解释,信道编码：在传输流（TS流）中增加冗余信息，提高抗干扰性的过程；信源解码：将压缩打包的基本流解压还原成数字化音视频的过程；信道解码：去掉经信道编码的传输流中的冗余信息的过程；传输流：因为数字电视信号传送的是0和1的序列，所以必需将音频、视频、时钟同步信息、节目信息及业务数据分时传送。传输流就是将上述信息用时分复用的方法合成道一个连续序列中；运
9、营商的服务信息,名词解释,打包：将大量的数字信息分成许多小块，并按照一定的语法变成可独立识别并重新组合的数据单元。传输流中每个包长188字节，其中每个包的第一个字节规定为同步字节（0 x47）；条件接收：为了让节目或业务只能允许合法订户收视，信号被加扰，接收机根据授权管理和授权控制信息，结合订户持有的智能卡信息，决定是否具有收视该节目的权限；智能卡：包含订户信息的IC卡；复用：在同一个传输流中分时传送一套或多套音频、视频和业务信息；,名词解释,QAM：正交幅度调制，Quadrature Amplitude Modulation；QPSK：四相相移键控，Quaternary Phase Shif
10、t Keying；COFDM：编码正交频分复用，Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ATSC：先进电视标准化委员会（美国的数字电视标准制定委员会），Advance Television Standard Committee；,名词解释,DVB：Digital Video Broadcasting的缩写，由欧洲各国联合制定，囊括了地面、卫星、电缆、微波等等各种传输渠道的规范。其卫星和电缆标准已被世界各国，包括中国和美国，的运营商所采用。ISDB：Integrated Service Digital Broadcasting，综合业务数
11、字广播。是日本的数字电视标准，特点在于加强了数据广播的应用。服务（Service）：数字电视中主要以服务来表示模拟电视里边的节目。一个视频及伴随的音频称为一个服务；一个数据广播（比如天气预报）也是一个服务。一个频道内可以同时有很多个服务存在。,数字电视原理播出系统,对数字视频和音频进行压缩得到压缩音视频数据，存于存储器；复用器将单个或多个音频、视频、业务数据进行时分复用成传输流；信道编码器对传输流做抗扰编码；调制器（采用QAM、QPSK、OFDM、ATSC或其他技术）对编码后的传输流进行调制；上变换器将调制后的信号进行上变换为射频信号；发射器将射频信号经电缆传送，或卫星转发，或天线发射播出；,
12、数字电视原理播出系统,压缩的数字视频 1,压缩的数字音频 1,业务数据,压缩的数字视频 n,压缩的数字音频 n,复用器,信道编码器,调制器,上变换器,发射器,摄像机,视频压缩编码器,拾音器,音频压缩编码器,存储器,系统信息及数据业务编辑系统,同步时钟数据发生器,加扰器,授权控制和管理系统,数字电视原理接收系统,压缩的数字视频流,压缩的数字音频流,业务数据,解复用器,信道解调,视频解压,音频解压,接收器,节目信息,解扰系统,处理器,FLASH,SDRAM,智能卡,To Display,To Amplifier,数字电视原理数字电视机顶盒原理,数字机顶盒功能数字电视广播接收电子节目指南（EPG）准
13、视频点播（NVOD）、视频点播IP（可视）电话支持交互式应用数据广播按次付费观看（PPV）因特网接入和电子邮件软件在线升级有条件接收,数字电视原理数字信号显示格式,数字电视优点,更高效使用现有的频道资源，同样的模拟频道可以传送46套DVD质量节目；数字加扰技术使系统播出更安全；条件接收更有效对用户进行管理；图象和伴音质量不会因为信号衰减而降低，也没有亮色串扰；（因为都是数字信号的传输）图象质量在标准清晰度达到DVD质量，高清晰度达到35mm电影质量；很容易实现各种增值业务如EPG、游戏、教育、VOD、分级节目订购、天气、新闻、寻呼、马赛克电视等；,数字电视优点,容易实现交互功能，甚至互动电视；
14、融合计算机、网络、通信、音视频应用；有利于节目的交换；很容易实现个人节目记录和回放（PVR）；显示终端可以是CRT、PDP、LCD、LCOS、DLP、OLED等；本身是数字信号输出，更有利于与新一代显示器件如PDP、LCD、LCOS、OLED等数字显示终端结合相结合；仅增加Loder（成本约2025美元）便具有DVD功能；方便实现联网，走向信息家电时代。,高清晰度数字电视,图象质量达到35mm电影质量；每个频道可以传送12路节目；图象格式主要有19201080i，14401080i，1280720p等几种。视频解码处理器要求高，大于150Mips；,数字电视关键技术,实时操作系统 VxWork
15、s、Psos、WindowCE、Linux等中间件 将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台。DVBMHP(多媒体家庭平台)ATSCDASE(DTV应用软件环境)条件接收系统(CAS)Conditional Access System,数字电视关键技术条件接收系统,目前全球有两种加解扰技术（完成加密、解密、加扰和解扰）：1）美国Opencable定义的POD（即机卡分离方式）2）国外技术主要有：NDS、Nagra、Irdeto（爱迪特）3）欧洲DVB定义的标准：同密（SimulCrypt）：小卡SmartCard多密（MultiCrypt）：大卡PCMCIA,数字电
16、视关键技术条件接收系统,同密 它指两个或两个以上的CA系统对同一个MPEG传输流（TS）进行加扰（加密）。在接收端，解密解扰模块相同且都做在机顶盒的主板上，只是不同CA各有自己的控制字（CW）进行用户管理。同密的特点是：用户机顶盒上只有一个SmartCard（智能卡，或称”小卡”），用于用户管理。此种情况又称嵌入式CA。只有当用户机顶盒（STB）采用的CA与营运商（电视台）的CA系统一致时，才能收看到该台的数字节目。如果各电视台采用不同CAS，那么机顶盒生产厂家在生产同一款机型时，可能要分别嵌入不同CA才能满足不同地区的需要。并且销售时厂商不是直接面向老百姓，而是各地营运商，从而处于被动。,数
17、字电视关键技术条件接收系统,多密 DVB多密标准是将解扰模块和CA控制等厂商需要保密的功能集中于一个独立的模块（CAM，又称大卡）中，该模块与主机（机顶盒）通过DVB多密标准定义的PCMCIA通用接口CI（common interface）相联及通信。这种模式叫”机卡分离”。多密的特点是：用户可直接从商场购机，使用本地营运商提供的CAM模块，插入STB的CI（PCMCIA）槽口即可使用。由于机顶盒通用，针对不同CAS系统，老百姓只需更换不同的 CAM卡就行，同时厂商可以大量生产STB并能多地区销售。但成本增加（400RMB左右），这也是我国国家计委牵头并动用大量资金，鼓励有条件有能力的国内厂商
18、积极开发机卡分离数字电视有线STB的原因吧。,加密过程,发送端，在DVB传输系统中，加扰过程是用一个伪随机序列对复用后的TS流进行加扰，而这一个伪随机加扰过程是用一个伪随机序列对复用后的TS流进行加扰，而这个伪随机序列的生成由控制字发生器提供的控制字(CW)来确定。节目有条件接收的核心就是控制字传输的控制。控制字是一组随机数，是数据流的加密密钥，每隔几秒钟随机变化一次，在接收端要在同样的控制字的控制下来解密。系统同时通过密钥ECMK1对控制字进行加密，形成授权控制信息ECM，在接收端要解扰就必须首先在ECM中解出控制字，用控制字将加扰的TS流解扰出来，要成功从ECM中解扰出控制字必须先通过用户
19、授权确认这一关，在CA系统中用户的授权信息被密钥EMMK1加密，形成授权管理信息EMM。,加密过程,CW虽已由ECMK1加密生成ECM，但这个密钥如果还是可以让任何人读取，那就意味着特定服务的定购者和非定购者将享有同等权利，网络运营商还是难以控制到特定的用户，安全性还是存在问题，必须对ECM再进行加密保护。这个加密过程就完全按照各个用户的特征来进行，由于共用网络寻址模式中数据包是按用户地址传送的，每个终端设备有一个不重复的唯一的地址码，这就给出了一个解决方法，就是用地址码来对ECM加密。在实际使用中，终端设备的地址一般是公开的，且基本不变，所以往往用和这个地址码相关联的一个数列来进行加密，因为
20、这个数列(密钥)是由个人特征确定的，往往称为个人分配密钥(PDK)。PDK一般由CA系统设备自动产生并严格控制，在终端设备处该序列数一般由网络运营商通过CA系统提供的专用设备烧入解扰器的PROM中，不能再读出。为了能提供不同级别、不同类型的各种服务，一套CA系统往往为每个用户分配好几个PDK，来满足丰富的业务需求。,解密过程,接收端，解密由智能卡或PCMCIA卡和解码器配合完成，当插入卡时，解码器首先在传送流中寻找节目特定信息PSI，在PSI中找到条件接收表CAT，根据CAT表中给出的EMM包识别码（PID），找到相应的加密的EMM信息，智能卡中存有加密系统号和ECMK2、EMMK2等密钥，智
21、能卡首先使用EMMK2对加密的EMM解密，根据解出的EMM信息来确定本智能卡是否被授权收看该节目，如果没有授权将不能进行后续解密，也就不能收看该节目，如果该卡已被授权，先将PDK解密，解出ECM后启用ECMK2对ECM解密，得到控制字CW，最后由CW对加密的传送流解密。,数字电视发展情况,数字电视的产品形态高端数字电视显示产品（HDTV-READY）(现在市面上销售的“数字电视”其实只是数字电视的显示部分，也可称为“准数字电视”或“HDTV-READY”电视，它一定要借助数字机顶盒才能接收到数字电视信号。)STB（机顶盒）内置机顶盒的一体机（国内没有上市）,数字电视发展情况,机顶盒的分类与市场
22、比例（中国市场）机顶盒按照交互式功能的不同，数字机顶盒分为三类：普及型、增强型与交互式。普及型能够满足用户的基本收视记费需求，可以将数字信号转换为模拟信号输出，具有较少的上传信息功能，平均价格一般在800元以下，属于最基本的产品；增强型能够满足大多数付费频道的甄别收看功能、点播互动功能等，平均价格一般在1600元以下；交互式产品的功能最齐全，并具有互联网接入、收发邮件与短信息、编辑录像存储等一种或多种功能，平均价格在1600元以上。,数字电视发展情况,数字电视推进中的难点:标准不确定（传输标准、CA(条件接收)标准）节目提供商、有线营运商、DTV制造企业之间的利益分配缺乏有效的商业模式节目内容匮乏,常用的英文单词,数字电视卫星机顶盒：digital satellite receiver数字电视地面广播机顶盒：digital terrestrial receiver数字电视有线地顶盒：digital cable receiver数字电视：digital TVCI卡槽：common interface slotCI卡：common interface CAM条件接收：conditional accessCA卡：smartcardKu波段卫星锅：Ku band satellite dishC波段卫星锅：c band satellite dish,介绍完毕谢谢！,
