1、1有線數字電視前端系統及維護有線數字電視前端系統及維護 2 一、有線數字電視系統平臺的結構一、有線數字電視系統平臺的結構 DVBC（Digital Video BroadcastCable）即有線數字視頻廣播，它是由前端系統、傳輸系統、分配系統三大部分組成，其中，前端系統是整個有線數字電視系統的核心，傳輸部分是系統的基礎平臺，分配系統即用戶終端。有線數字電視系統示意圖如下：SMS系統CAS系統分配系統復用加擾系統數字電視信源系統EPG系統QAM調制傳輸系統3（一）前端系統 前端系統是有線電視網絡的信息源、交換中心，其地位和作用是不言而喻的，而今天的數字電視前端包含的內容卻更加廣泛。數字電視的前

2、端系統一般由數字衛星接收機、視頻服務器、編解碼器、復用器、QAM調制器、各種管理服務器以及控制網絡部分等設備組成。數字電視前端系統一般可分為四個主要部分，即信號輸入部分、信號處理部分、信號輸出部分和系統管理部分，每一個部分都有其特定的功能，最終組成完整的數字電視前端。 41、輸入部分： 輸入部分的主要功能，就是把來自不同渠道、不同格式的視音頻信號，進行數字化、壓縮編碼或碼流適配，統一為符合DVB-C標準的MPEG-2傳輸流格式和ASI接口的傳輸流，輸出到處理部分。數字電視的節目源有：衛星接收（數字或模擬）、數字干線SDH、本地自辦、視頻服務器或媒體播放器輸出的數字節目（本地自辦、NVOD、VO

3、D）、各類數據廣播節目等。與節目相關的PSI、SI、EPG以及各種管理信息，也都是必須進入網絡和節目一起向用戶傳輸的。52、處理部分： 信號處理部分是前端的核心。它的功能是：對所有輸入的節目碼流進行切換、調度、分組、復用（再復用）；插入（更新）節目專用信息PSI、業務信息SI、電子節目指南EPG、各種管理信息（ECM、EMM）等，把它們與節目信號一起復用進數字傳輸通道；對條件接收節目進行加擾；進行節目管理、用戶管理和系統管理。復用器：所謂復用，是使多路信號共享一條物理信道。例如，一個載波頻道可以載運6套節目，首先要在未調制前將六套節目的傳輸碼流按時分復用的方法復用到一起。時分復用（TDM），是

4、把傳輸通路分成若干個時間段（時隙），每段時隙分配給一套節目6或一個特定的碼流。在分配的這段時隙內，節目唯一的占有整個頻帶，各節目周期的輪流占用。完成復用功能的設備叫復用器。有線電視里的許多數據，如與節目有關的信息EPG、PSI、SI，管理信息ECM、EMM，加擾信息等都是從復用器加入的。 處理部分的另一個重要功能是加擾。加擾就是在發送端有條件接收系統控制下改變或控制被傳送業務（節目）的某些特性，使這些業務對未授權用戶無用。通俗的說就是將聲音、圖像和數據處理成不可懂的過程；其基本原理就是把編碼器送來的圖像數字流信息按自己定義的加擾方式加擾；在接收端只要按這種定義的解擾方式接收，就能恢復出原圖像。

5、因使用設備不同，加擾可以在有內置加擾模塊的復用器中進行，也可以外接獨立的加擾器進行。7 加擾機的輸入端及輸出端采用標準的ASI接口，傳輸信號完全符合DVB標準，對復用器傳來的多路頻道信號的TS流，可對其進行分別加擾和加密，這樣就保證了頻道加擾的可選性，實現了免費頻道信號和收費頻道信號的共同傳輸。3、輸出部分： 前端輸出部分的功能，是把處理部分送來的，已按每8MHZ 帶寬容量復用和加擾好了的多路數字電視節目傳輸流（含節目、PSI、SI、EPG及管理信息），變成可以在有線電視HFC網絡中傳輸的64QAM調制射頻信號。主要設備有QAM數字調制器，電視信號通過MPEG-2編碼器進行壓縮編碼和其他數據流

6、一起進行復接處理,再送入QAM數字調制器，經中頻處理后再8上變頻到電視頻道上，以便在HFC、微波MMDS網絡上傳輸，可用于數字電視、數據廣播、VOD 、INTERNET、會議電視等多種數字寬帶應用系統。4、系統管理 系統管理分為網絡設備管理即網管和運營系統管理。運營支撐平臺主要由SMS、CAS、EPG系統組成。數字電視節目平臺上全部節目和業務，通過EPG 對節目進行打包和分類、通過CAS對節目進行加密和管理，通過SMS 建立用戶服務體系、管理和響應用戶的各種需求等，實現了讓合法用戶能夠收看其合法訂購的節目，非法用戶不能收看節目。維護了用戶、運營商的合法利益。 9條件接收系統（條件接收系統（CA

7、SCAS） 1）什么是有條件接收系統（CAS）？ 條件接收系統，即CA（Conditional Access）系統，通過節目加密控制，使得只有交費的用戶才能夠得到授權解密收看。條件接收是數字電視加密控制的核心技術保證，為數字電視的運營提供了必要的技術手段。CAS貫穿于前端服務器、SMS、機頂盒三個環節中。在前端復用器里對提供的節目或服務進行管理，通過用戶管理系統（SMS）對每個用戶的要求實行記錄、統計、管理，使整個系統提供的各種服務精確到每個終端。在終端，用機頂盒實現系統提供的各種服務。102)條件接收系統（CAS）原理 條件接收系統是數字電視系統的核心，對節目和用戶同時進行控制。本質上講，條

8、件接收系統是一個端到端的尋址系統，其基本原理主要是兩點：節目進行加擾和控制字保護。節目加擾 條件接收系統的核心是讓合法用戶能夠收看其合法訂購的節目，非法用戶不能收看節目。為了達到這一目的，必須對節目流進行處理，打亂其數據包的格式和順序，即所謂的加擾。加擾過程的實現一般是通過專用硬件，即加擾器。11控制字保護 由于機頂盒的解碼芯片不能解碼加擾的節目流，為了能夠收看節目，就必須把加擾的節目流進行還原，這個過程叫解擾。由于絕大多數數字前端設備提供商和機頂盒廠商都使用DVB 組織定義的通用加/解擾算法，所以條件接收系統的核心實際上就是控制字的保護。為了保證控制字能安全的從前端傳遞到機頂盒，必須對控制字

9、進行加密。加密后的控制字傳遞到機頂盒端后，通過智能卡內部解密，就可以還原出原始的控制字。機頂盒內的解擾芯片得到該控制字后，就可以解擾前端加擾過的碼流。解擾后的碼流送給解碼芯片，就可以解出圖像。12用戶管理系統（用戶管理系統（SMS） SMS系統即數字電視用戶管理系統，是數字電視平臺運營的必需軟件系統。SMS系統是數字電視平臺的核心軟件之一。SMS系統由客戶機、應用服務器、數據庫、數據庫服務器組成。 客戶機負責用戶開戶、銷戶及用戶信息錄入，應用服務器可對用戶信息進行一定的處理，響應其他系統的請求，數據庫存儲所有用戶信息資料，數據庫服務器對數據庫進行管理。SMS系統主要實現數字電視廣播條件接收用戶

10、的管理，包括對用戶信息、用戶設備信息、用戶預定信息、用戶授權信息、財務信息等進行記錄、處理、維護和管理。SMS系統是運營商開展數字電視各項業務的運行13核心，要求該系統在建設 與運營中具有非常高的可靠性、可擴展性、及安全性。 營業廳操作終端采用C/S 或B/S 模式訪問SMS 系統，進行開戶、發設備、繳費、結算、統計等業務操作。SMS系統管理員給營業廳各操作員分配一定的權限，界定管轄的區域和操作功能。整個SMS 系統的數據庫設計采用數據集中，下級的SMS 數據在市中心前端匯聚、存儲。營業廳SMS 操作終端可通過局域網或專網實現對中心數據庫的讀寫存取操作。操作終端的數量和分布依照用戶需求而定，S

11、MS 操作終端負責營業廳具體業務的辦理。 14電子節目指南（電子節目指南（EPG） 電子節目指南（EPG）：電子節目指南（EPG）在數字交互電視中是一個極其重要的應用，它與視、音頻節目一樣，是數字電視的基本業務，被認為是數字電視的標志。它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節目的方式，用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目。通過EPG，用戶可以快速定位到自己喜歡的節目，同時也便于用戶得到更富有個性化的服務。155、玉門前端和基地分前端數字系統： 目前玉門采用的是550MHz、HFC模式、模擬電視信號與數字電視信號并存的有線電視鄰頻傳輸系統。 酒泉基

12、地是將玉門前端的信號全部進行數字化處理，通過1550超干線傳送到基地分前端，在基地分前端將部分節目信號轉換成模擬視音頻信號，再通過模擬調制后送入基地HFC網絡，同時所有節目直接用數字方式傳送，這樣既可以滿足一部分有額外收視需求的用戶，增加經營收入，又可以在用戶中宣傳和推廣數字電視。16（二）網絡部分 有線電視HFC(光纖同軸電纜混合網)網絡的拓樸結構一般有星型結構、樹型結構和星樹型混合結構、以及兩級光鏈路級聯的雙星型結構。 目前，玉門前端和酒泉分前端通過一級光鏈路采用1550nm光發射機的傳輸方式，二級光鏈路利用1310nm光發射機以星型光纖結構，將信號送到各光節點，然后進入電纜分配系統，形成

13、完整的HFC網絡。17（三）用戶終端 數字機頂盒（STB）不僅是用戶終端，還是網絡終端，它利用有線電視網絡作為傳輸平臺，電視機作為用戶終端，它能使模擬電視機從被動接收模擬電視轉向交互式數字電視，使用戶享受數字電視、數據廣播等全方位的信息服務。 綜上所述，數字電視在HFC網絡中的傳輸是三個環節，即信源信道信宿。對應的就是前端網絡機頂盒。機頂盒成為數字電視傳輸的一個重要環節是一大特色，將來，機頂盒的維修可能納入網絡維護工作中。181 1）數字電視機頂盒的概念）數字電視機頂盒的概念 對于機頂盒，目前沒有標準的定義，傳統的說法是：“置于電視機頂上的盒子。它是利用有線電視網絡作為傳輸平臺，電視機作為用戶

14、終端，以提高現有電視機的性能或增加其功能。由于功能和用途不同，使得“機頂盒”這個概念有些模糊不清，如早期的增補頻道機頂盒、圖文電視機頂盒、付費電視機頂盒等。 數字電視機頂盒是信息家電之一，它是一種能夠讓用戶在現有模擬電視機上觀看數字電視節目，并進行交互式數字化娛樂、教育和商業化活動的消費類電子產品。192 2）數字機頂盒的作用）數字機頂盒的作用 機頂盒是一種將數字信號轉換成模擬信號的變換設備，它對經過數字化壓縮的圖像和聲音信號進行解碼還原，產生模擬信號，通過電視顯示器和音響設備傳送給觀眾。由于有線電視前端接收和網絡傳輸的都是數字信號，而廣大用戶使用的仍然是模擬電視機，因此必須安裝機頂盒對信號加

15、以轉換。機頂盒還是一種多媒體終端，有類似于家用電腦的硬件體系結構和專用的實時操作系統及應用軟件，不僅具有數字信號的解碼功能，還可以對用戶授權信息進行解析、解密，機頂盒與常規彩色電視機配合，可以接收高質量的數字電視服務內容。 203 3）數字機頂盒的基本功能）數字機頂盒的基本功能 數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應用功能，包括：（1）電子節目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節目的方式，用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目。（2）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數字機頂盒應具有

16、解擾和解密功能。 214 4）機頂盒中常見故障及判斷處理方法）機頂盒中常見故障及判斷處理方法 出現某些問題，不一定是機器故障，請按下表檢查： 故障現象：開機后，電源指示燈不亮故障處理：檢查電源插頭是否接好，將電源插頭在插座中插牢。 故障現象：屏幕顯示“無信號或信號弱”故障處理：若用戶電纜線連接不正確，按照安裝連接圖連接用戶電纜線；設定參數不對，正確設置參數。故障現象：畫面提示“請插入智能卡”故障處理：未插入智能卡或智能卡的方向不正確，將智能卡金屬芯片面朝下插入插槽 。22故障現象：圖像出現停頓或馬賽克現象故障處理：用戶電纜線連接不好，檢查接頭是 否連接牢固。故障現象：電視機無聲音; 同時出現兩

17、種聲音故障處理：可能是音頻連接線沒有接好,或打開了靜音或聲音關閉, 那么關閉靜音，或調節音量到合適大小。故障現象：遙控器失靈故障處理：遙控器內電池電量不足, 更換遙控 器的電池。23 前端系統維護前端系統維護一、衛星接收系統的調整 衛星接收信號的好壞決定于天線、高頻頭、接收機的選型和人為操作。在接收場地不受限制時，選用衛星天線尺寸上，對于接收C波段信號應盡量選用口徑大的接收天線，而接收Ku波段信號以1.5-2.0m天線就行了 。為了提高接收信噪比，采用噪聲溫度低的高頻頭（如17K）也是關鍵，這相當于增大了接收天線的半徑，提高了天線增益。天線的安裝調試同樣是一項極為細致的工作，在根據接收地的經緯

18、度計算出天線的方位角，仰角粗調天線，收到電視信號后，要反復微調天線的方位角，仰角以及高頻頭的極化和焦距，直至使高頻頭中頻輸出信號電平最大，監視機上的圖像、聲音質量最佳為止。24 衛星數字電視與衛星模擬電視的接收大致相同。但由于衛星數字電視解碼接收機在接收到信號以后對其數據包的標志、狀態等進行檢索、識別判斷、運算處理等復雜工序后才會有視音頻輸出，這個過程大約需要數秒的時間，所以，接收衛星數字電視信號時，在接收天線的仰角和方位角大致對準后，細調要比接收模擬信號更慢，更仔細。 數字電視解碼接收機（IRD）有一項重要指標Eb/NO門限值,在數字衛星電視接收中，接收信號的Eb/NO值高于門限時，C/N的

19、變化不會影響圖像的信噪比S/N，而在門限值附近時，C/N的下降則會引起S/N的急劇變化，信號有誤碼而引起“圖像停頓”25或“馬賽克”現象，嚴重時會接收不到信號。因此，在數字電視圖像接收中，要求采用具有低Eb/NO門限的優質IRD接收機。1、影響衛星電視接收的幾個因素接收天線的增益（大小）直接影響接收圖像質量，因此要選用滿足系統要求，口徑大小合適、高效的天線。要選用噪聲溫度低，本振相位噪聲小、高頻穩定和動態增益高的高頻頭。衛星的漂移，日凌等也是影響衛星信號接收的因素環境的干擾如雨、雪、冰、霜也是影響質量的一個重要因素。262、室外天線的維護 天饋系統長年暴露在室外，風吹、日曬、雨淋等均會損壞天線

20、系統的防護涂層，引起腐蝕或銹蝕，因此應定期清理表面，及時補漆或重新油漆，在螺桿或可拆卸螺帽部分涂上黃油，以保護天線金屬構件不受損和銹蝕，也便于天線的調整。其次高頻頭輸出F頭部位，應用密封條封好，防止雨水進入高頻頭不能正常工作。每年應對天饋系統進行地阻的測量。 27二、前端調二、前端調測測 那么前端機房的核心便是電視調制器，調制器性能的高低決定了網絡信號的質量好壞。性能好的調制器，給人的畫面感觀是：圖像清晰、逼真、色彩不失真、圖像畫面有層次；性能差的調制器，圖像灰淡，層次不清，用再好的監視器收看也給人以朦朧的感覺。當然，調制器的性能指標有多項，應以儀器測評為準. 調制器是將有線電視系統中所要傳輸

21、的視頻信號、音頻信號變成能夠在系統中傳輸的高頻信號的設備。因此，一定要選擇優良的調制設備，才能實現前端技術質量的要求。調制器有固定頻率輸出與捷變頻輸出之分。調制器在使用中，其輸出電平，A/V比，圖28像、音頻調制度的調整十分重要。1 1、前端輸出電平的調整、前端輸出電平的調整 我們知道，輸出電平的大小和平坦度直接影響到C/N、CTB、CSO三項指標和放大器的級聯數。對前端而言除按設計要求控制輸出電平外，高低電平差的大小也要控制好，頻道間電平差越小，頻率線性就越好。一般頻道間電平差不要超過2dBuV左右，如果高于指標，高電平頻道會干擾低電平頻道，出現交擾調制干擾。任意頻道間電平差10dBuV。光

22、發射機輸入口電平控制在85-90db之間。在滿足輸出電平的條件下,前端盡量不要加寬帶放大器,因為加寬帶放大器會降低三大指標。292 2、A/VA/V比的調整比的調整 在鄰頻傳輸系統中,為避免伴音干擾圖像,A/V比數值應調至17dBuV左右, 太小會降低伴音載波功率。A/V比調得太大,會對上鄰頻道圖像產生干擾。因我們送給用戶終端的圖像載波電平一般為70dBuV左右,那么伴音載波電平仍有50dBuV,完全滿足要求.。303 3、調制度的調整、調制度的調整 調幅度的大小直接影響圖像和伴音效果，調制度太深，圖像會泛白、剌眼，甚至在伴音中將產生蜂聲，嚴重時圖像出現負像。調制度太淺，圖像顯得灰暗，視頻調制

23、度一般調至75%-85%左右，最大87.5%（國標9B11318.2-89中對調制器規定的指標(調制度807.5)%。在沒有儀器的條件下，要視被接收信號的圖像情況而定，邊看圖像，邊調試大小。將電視機的亮度、對比度、色度調適中，調整圖像輸入電位器時，例如順時針方向增大調幅度，邊看圖像邊調整，以有較大面積的白色圖像時，伴音沒有蜂聲為好。在畫面上出現字幕時，不應有蜂聲，圖像內容變化不影響伴音。仔細調整，使圖像達最佳效果。314 4、伴音輸出電平的調整、伴音輸出電平的調整 伴音的調整主要控制其音量，使用戶聽到的所有臺伴音逼真宏亮，音量大小統一。不然用戶換臺時，伴音忽大忽小，高低不一，給用戶帶來不便，影響收看效果，從技術上講也不規范。為了確保用戶家電視機的音量保持基本一致，必須定期對伴音調制度調整。 因此，要將幾十個頻道的音量完全調至一樣