數字電視系統介紹內容提要概述一、數字電視技術的發展二、有關基礎知識三、數字電視技術的相關標準四、數字有線電視系統五、、、介紹

概述有線電視技術發展趨勢：數字化網絡化綜合化智能化概述增值業務：個性化的視頻服務；(按次付費）；；；數據廣播；…擴展業務：；；電子商務；電子購物；遠程教育、醫療；…概述依托現有的網絡，目前采用的技術方式：—C（電纜調制解調器終接系統）

一、數字電視技術的發展1．數字電視是電視發展的必然趨勢電視技術的革命：第一次：黑白→彩色第二次：模擬→數字電視發展到今天，它的適用范圍早已超越了廣播娛樂界，廣泛地擴展到文化教育、科研管理、工礦企業、醫療衛生、公安交通、軍事宇航和人們日常生活的各個領域。隨著信息時代的到來和數字技術的飛速發展，電視進入數字時代已是勢所必然。傳統的模擬電視最大的缺點是：逐級放大的傳輸方式容易產生噪聲，長距離傳輸后信噪比惡化，圖像清晰度受到嚴重損傷，圖像對比度產生較大的畸變，相位失真也會造成色彩失真；對設備的非線性失真十分敏感。此外，模擬電視還具有穩定性差、可靠性低、調整繁雜、不便集成、自動控制困難、以及成本高昂等缺點。數字電視是數字化信息技術革命的產物。所謂數字電視，是將傳統的模擬電視信號經過抽樣、量化、編碼等一系列處理轉換成二進制數代表的數字式信號，然后可以很方便地進行各種處理、傳輸、存儲和記錄，也可以用電子計算機進行處理、監測和控制。采用數字技術不僅使各種電視設備獲得了比原有模擬式設備更高的技術性能，而且還具有了模擬技術不能達到的新功能。

電視技術+計算機技術→數字電視技術2．數字電視的技術優勢（1）采用了先進的圖像壓縮編碼技術，因而每套節目占用的頻帶窄，可以更充分地利用頻率資源。例如，在有線電視中，原來的一個模擬電視頻道，可以用來傳送6-8套標準清晰度的數字電視節目。對用戶來說，這意味著可選擇的節目將更加豐富。同時，節目大容量的低廉傳輸和廣范圍的收視使網絡運營費用大幅度降低。（2）圖像清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強。數字電視信號的信噪比和連續處理的次數無關，在傳輸過程中，不會降低信雜比。因此數字電視信號的傳播不像模擬信號會在傳輸過程中噪聲逐步積累，它不受地理因素的限制，幾乎可以無限擴大覆蓋面。因此，數字電視清晰度高，在接收端看到的電視圖像及聲音質量非常接近演播室水平。

（3）伴音質量大幅度提高。目前的模擬電視，伴音是單聲道的，只有個別電視臺剛開始試播雙聲道的麗音，而數字電視可以提供5+1的環繞立體聲。（4）數字電視采用大規模集成電路，結構更加簡單，成本進一步降低，可靠性比模擬電視更高。（5）易于實現信號的存儲，而且存儲時間與信號的特性無關。同時保證了現有模擬電視畫面的格式，普通電視機前加裝數字電視機頂盒即可接收數字電視節目，電視臺的電視節目制作設備也可沿用。（6）由于采用數字技術，數字電視有利于實現電視廣播與計算機網絡的融合，從而可以大大擴展服務內容，目前數字電視的標準已經考慮了與的互操作性。對用戶來說，這意味著可以從被動地收看變成主動地準交互（本地交互）、交互地收看。而且隨著節目源的豐富，用戶可以獲得更多的游戲娛樂節目；獲得各類針對性的信息資訊，如財經信息等；其它服務，如：付費節目、隨次計費節目、電影選播系統、歌唱點播、新聞選取、電視在線教育、電視購物、數字電子游戲、居家銀行及互聯網瀏覽等新穎服務。（7）很容易實現加密/解密和加擾/解擾技術，便于開展各類收費業務。而且條件接收系統的應用，可以實現對用戶的良好管理，確保了資金的有效回報。上述電視數字化的技術優勢，無論是對于消費者，還是對于相關企業，甚至是對于整個電子產業、廣播行業，都意味著一場巨大的變革。對于消費者而言，數字電視不只是圖像更清晰、聲音更逼真、屏幕更大及頻道更多，而且集電視、電腦、電信的功能為一體，使電視的用途由單一性向多元化發展，成為千家萬戶進入信息高速公路的便捷通道；對于電視機廠家、電視臺、電視制作和傳播媒體而言，數字電視的出現既是一種挑戰又是一種機遇。但它所帶來的電視市場擴容潛力將無可估量，并可推動通過數字電視的交互式特點開展各項業務的多種行業的發展。3.數字電視的發展歷程與現狀1994年，數字衛星電視啟動；1998年，數字地面電視開始試播；歐、美、日發展較快；數字衛星電視出現最早，目前最為成熟與規范；數字有線電視和數字地面電視目前尚處于起步和試驗階段。4.數字有線電視在我國面臨良好的發展機遇（1）有線電視目前在中國有9000萬以上用戶，2005年將達到1.2億。經濟發達地區和城市的電視用戶多數通過有線收看電視節目，同時有線電視數字化的技術基礎也較成熟。有線電視數字化的發展將能夠支持最全面的業務。

（2）我國尚未放開個人和家庭直接接收衛星電視信號的限制，至于數字電視的地面廣播，有關標準國際上正在制定中，美國計劃于今年開播，我國則會更晚一些，而且地面廣播的頻率資源有限，設備投資較大，發展受到局限。而我國有線電視網絡已經遍布大中城市，乃至縣城和一些鄉鎮，總用戶將近9000萬，實現數字有線電視廣播，增加的頻道數最多，在傳輸鏈路上的投資最少。（3）對于標準清晰度數字電視和家用級普及型數字電視，播放設備投資不大，國內也有條件自行研制、開發和生產。（4）不需要更新已經有的電視機，只要增加一個機頂盒，就能收看數字電視節目，廣大有線電視用戶比較容易接受，因而市場可以很快啟動。結論：盡管數字電視在國外首先發展的是衛星直播電視，但在我國，目前最有條件發展的則是數字有線電視。二、數字通信基礎知識

－－1.1信道與帶寬傳輸信息的通路稱為信道，可以分為兩種：傳輸模擬信號的稱為模擬信道，傳輸數字信號的信道稱為數字信道。信道所能傳送信號的頻率寬度，稱為帶寬。數字信號本身頻譜的寬度，決定了傳輸信道的最小頻道寬度。數字通信基礎知識

－－1.1數據傳輸速率比特率：是指二進制數碼流的信息傳輸速率，單位是：簡寫或，它表示每秒傳輸多少個二進制元素（每一個二進制的元素稱為比特）。波特率：也就是符號率，又稱調制速率，是針對模擬數據信號傳輸過程中，調制解調器輸出的調制信號每秒鐘載波調制狀態改變的數值，單位是，稱為波特()率。2N（），其中R是比特率，B是波特率，N是n比特的電平數（即，進制數）。數字通信基礎知識

－－1.2信源編碼抽樣：將時間上連續的取值變為有限個離散取值的過程。量化：將經抽樣后幅度上無限多種連續的樣值變為有限個離散值的過程。編碼：把量化后的信號按照一定的對應關系轉變成一系列數字編碼脈沖的過程。數字通信基礎知識

－－1.3信道編碼糾錯：在信道編碼過程中將附加數據加于數據流之中，在接收端通過校驗位來發現有錯誤的數據字，并給予糾正。交織：是對糾錯過程的補充。其基本原理是在編碼時將數碼流按已定義的規則“攪亂”，在接收端再將那些“攪亂”的數據字按相反的規則重新排列，使之恢復出原始次序。數字電視前端硬件平臺

－－2.2數字衛星接收機2.2.1概述 因為我國上星的數字電視節目的大部分采用的是調制方式，數字衛星接收機都是解調。 數字衛星接收機也分為幾種，有的雖然是接收衛星上的數字節目，但是輸出的還是模擬的音視頻信號，這就是目前大部分電視臺前端系統所采用，還沒有改造的。有的是直接是輸出碼流；還有一種就是既能輸出模擬信號，又能輸出數字的碼流。數字電視前端硬件平臺

－－2.2數字衛星接收機2.2.2調制原理

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－－2.2數字衛星接收機數字電視前端硬件平臺

－－2.2數字衛星接收機數字電視前端硬件平臺

－－2.4調制器2.4.1調制方式的選擇中，采用的是調制解調方式；中，采用的是調制解調方式；中，采用的是多載波調制，每個載波再采用或者調制。數字電視前端硬件平臺

－－2.4調制器2.4.2調制速率16調制中，一個符號用4個比特來表示；64調制中，一個符號用6個比特來表示；256調制中，一個符號用8個比特來表示。64的調制符號率在8最高可以達到6.89，這樣它的最高數據傳輸速率為6.89×6＝41.34，由于其中有編碼，去掉冗余，有效傳輸數據速率為41.34×（188/204）＝38.1。數字電視前端硬件平臺

－－2.4調制器2.4.2調制原理正交調幅（）是幅度調制和相位調制的結合，既調幅又調相。是將調制符號調制到一對正交載波上，是二維調制技術。數字比特序列被分成兩個序列，以16為例，每4個調制比特分為兩組，每組兩個比特，分別去調制同相正交載波，然后將兩路已調信號相加發送。數字電視前端硬件平臺

－－2.4調制器2.4.2調制原理框圖數字電視前端硬件平臺

－－2.4調制器2.4.2星座圖數字電視前端硬件平臺

－－2.4調制器2.4.3調制器與復用器 現在我們可以跟前面的復用器結合起來考慮： 如果采用64調制方式，最高有效數據傳輸速率可以達到38.1，那么采用的復用器如果可以容納38的速率，一路節目的數據速率為4，那么就可以復用9套節目；如果一路節目的數據速率為6，那么可以復用6套節目。 也就是說，復用的節目數越多，那么每套節目的數據速率越低，這要根據實際情況，根據不同的節目要求去處理。數字電視前端硬件平臺

－－2.5加擾器加擾器所完成的主要功能有以下這些：對指定節目或者流進行加擾處理與有關的、信息，可以是、動態再生在流中插入（授權管理信息）和（授權控制信息）數據流，生成加擾控制字關于其詳細的工作原理在后面的系統中給予介紹。數字電視前端硬件平臺

－－小結 還有其他的一些設備這里沒有具體介紹，像切換矩陣、視頻服務器等等，因為這些設計不到什么技術，僅僅是系統集成，所以這里不再敘述。 一個完整的數字電視系統，應該包括上面介紹的一些基本設備，當然還要加上相應的軟件平臺，下面將給予介紹。

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－－3.1系統3.1.1、主要功能為用戶提供節目指南，可以與用戶之間實現互動操作將節目單上的原始信息存入數據庫從數據庫中提取原始數據，生成規定的表，也就是生成信息按照一定的周期將信息送入復用器復用器將這些表于其他節目的流復用在一起，然后通過調制器后送入網。數字電視前端軟件平臺

－－3.1系統3.1.2、工作原理標準的信息主要是給用戶端提供設置信息，從而可以使接收機能夠自動調諧接收特定的節目并對節目進行分組。中有傳送的節目信息，包括節目的種類，節目的時間，節目的來源等等。這些信息包含在4個表中：網絡信息表（）、業務描述表（）、節目信息表（）、時間日期表（）。數字電視前端軟件平臺

－－3.1系統3.1.2、工作原理網絡信息表主要提供接收端所需的接收頻率、符號率、調制方式等等。業務描述表主要提供復用器中與節目或者業務有關的節目名字等參數。節目信息表給出各類節目的時間安排。時間與日期表提供節目開始的具體時間，由于表有具體的時鐘信息，因此有時也可作為的解碼時鐘的更新。數字電視前端軟件平臺

－－3.2系統3.2.1有條件接收基本概念條件接收子系統：是解碼器的一部分，其作用是對電子密鑰進行解碼并恢復出原來用于控制解擾序列的所需要的信息。加擾控制字（)：用于解擾器中的密鑰。加密：加密是指為了加擾信號而進行的連續不斷的改變電子密鑰的處理。電子密鑰一般通過信道安全地傳送給用戶授權控制信息()：授權控制信息是一種特殊形式的電子密鑰信號和信道尋址信息。授權管理信息()：授權管理信息是一種授權用戶對某個業務進行解擾的信息。用戶授權系統：它在用戶管理系統的指導下，負責對和數據流進行組織，使之序列化并傳輸到用戶管理中心。用戶管理系統：它是向用戶發放電子密鑰，寄送帳單及收費的商業中心。數字電視前端軟件平臺

－－3.2系統3.2.2、有條件接收的工作原理（框圖）加密流業務密鑰業務密鑰控制字產生器控制字（CW）加密器A加擾器用戶授權系統加密器BECM信息EMM信息復用器傳送流（TS）數字電視前端軟件平臺

－－3.2系統3.2.2、有條件接收的工作原理（發送端）首先由控制字發生器產生加擾控制字（），提供給加擾器和加密器A。加擾器根據提供的控制字（），對來自復用器的流進行加擾運算。加擾器的輸出結果就是經過加擾打亂了的流，控制字就是加擾所用的密鑰。加密器A接收到控制字（）之后，根據用戶授權系統提供的業務密鑰對控制字進行加密運算。加密器A的輸出結果就是加了密的控制字，稱為授權控制信息（）。業務密鑰在送給加密器A的同時，也送給了加密器B。它能夠自己產生密鑰，并且能夠對授權系統提供的業務密鑰進行加密。加密器B的輸出結果就是加了密的業務密鑰，稱為授權管理信息（）。上面所產生的和信息都送往2復用器，與其他的流一起進行打包，形成流再輸出。數字電視前端軟件平臺

－－3.2系統3.2.2、有條件接收的工作原理（接收端）解調后的加擾數據流經過解擾器解擾，然后送往解復用器解復用器根據流的包結構，提取出和控制信息。提取出來的和信息分別被送往智能卡的解密器A和解密器B，然后恢復出加擾控制字（），把送往解擾器。恢復控制字的過程非常短暫，一旦恢復出正確的控制字后，解擾器便能正常解擾，把加擾流變成正常的流數字電視前端軟件平臺

－－3.2系統3.2.2、有條件接收的工作原理（分析）三層保護：加擾，打亂流用業務密鑰對控制字加密對業務密鑰進行加密數字電視前端軟件平臺

－－3.2系統3.2.3條件接收的主要特點（1）公共的加擾和解擾算法（2）公共接口（3）同密加密（4）多密加密

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－－3.3系統3.3.1系統簡介：用戶管理系統是整個收費電視系統的重要組成部分，用戶管理系統實現數字電視廣播條件接受用戶的管理，包括對用戶信息、用戶設備信息、用戶預訂信息、用戶授權信息、財務信息進行記錄、處理、維護和管理。數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統3.3.1體系結構數據庫、應用服務、客戶端應用程序數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統（功能）用戶管理模塊：用戶管理模塊是整個條件接收用戶管理系統的重要組成部分，用來管理用戶信息、用戶預定授權和節目編號等信息，并將相關數據自動傳給系統。用戶維護：具體功能是用戶注冊、用戶暫停、用戶恢復、用戶注銷、卡登記、機頂盒登記、密碼、金額、合同和用戶投訴等。節目預定：用戶按照系統提供的方式（按照單頻道，全部頻道，節目編號）預定和取消電視節目，進行的賬冊和查詢，查詢。數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統授權管理模塊：用戶信息：具有對全體/集合/單獨用戶發送的功能，對特殊用戶賦予某種收視權利和取消相應的權利的功能節目信息：處理有關節目提供商的功能卡信息：處理有關卡方面的功能數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統控制管理模塊：控制管理模塊是為了保證系統正常運行必須具備的運行環境和運行控制的功能。具體功能有：維護節目提供商、節目提供商頻道、節目提供商對應的銷售單價等。數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統環境管理模塊：環境管理模塊用于管理有關節目分類，節目分類與節目提供商的對應關系。分類管理模塊：在環境管理模塊的基礎上，實現按節目內容進行分類銷售方式，具體有：按照節目分類方式，按照節目主題方式，按照節目主題級別方式。數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統節目管理模塊：節目檔案管理：通過對節目進行編號、分類、主題等技術手段的處理，將節目整理成易于查詢、使用，易于分類統計的數據文件，主要有建立節目編碼規則；建立節目分類、主題和級別的相互關系；確定每個節目成熟率。節目單制作：通過播出計劃生成節目播出單，對節目重播、節目異日重播、節目和廣告在時間上的連接處理。數字電視前端軟件平臺

－－3.3系統統計報表處理：用戶管理系統能夠根據要求提供統計報表和統計圖，系統的報表有任意時間段的營業報表，用戶信息統計表，用戶預定匯總表。銀行信息處理：數據通訊：通過銀行提供的服務器將有關的信息實時或者非實時地傳到用戶管理系統，并保證數據在傳輸過程中的完整性、安全性和正確性。數據處理：對于合同用戶，當其賬號下金額滿足要求時，系統向該用戶發送授權，當其賬號下金額不滿足要求時，系統有黑名單的處理功能；對于非合同用戶，用戶到銀行繳款預定節目提供商的某頻道、或全部頻道節目，系統有數據校驗功能，專門處理由于人為的原因造成的錯誤信息。最后，將從銀行取來的正確數據，轉換成用戶管理系統使用的數據，修改資金帳產生準，同時產生財務上需要的銀行對帳表。數字電視前端軟件平臺

－－3.4系統主要功能：對編碼器、復用器、切換矩陣、調制器、衛星接收機進行監控、參數配置和管理動態編輯，察看和設置播出節目信息通過網管完成編碼器、復用器、衛星接收機的在線軟件升級對本地及遠端解碼器進行監控管理二、數字電視技術的相關標準正如模擬電視有、和等制式一樣，數字電視也要制定本身的標準。目前數字電視標準有三種：美國的、歐洲的，日本的。其中前兩種標準用得較為廣泛。1.()是美國高級電視系統委員會的簡稱，與1995年經美國聯邦通訊委員會正式批準作為美國的高級電視（）國家標準。標準規定了一個在6帶寬內傳輸高質量的視頻、音頻和輔助數據的系統，在地面廣播信道中可靠地傳輸約19的數字信息，在有線電視頻道中可靠傳輸38的數字信息，使該系統能提供的分辨率是常規電視的5倍之多。被加拿大、韓國、阿根廷、中國臺灣、墨西哥采用，亞洲及中北美洲的許多國家也正在考慮使用。2．（）即數字視頻廣播，是歐洲廣播聯盟組織的一個項目，目前已有220多個組織參加。項目的主要目標是要找到一種對所有傳輸媒體都適用的數字電視技術和系統。因此，它的設計原則是使系統能夠靈活的傳送2視頻、音頻和其他數據信息，使用統一的2傳送比特流復用，使用統一的服務信息系統，使用統一的加擾系統（可有不同的加密方式），使用統一的前向糾錯系統，最終形成一個通用的數字電視系統。不同傳輸媒體可選用不同的調制方式和通道編碼方法，其中采用，采用，采用。所有的系列標準完全兼容2標準，同時制定了解碼器公共接口標準、支持條件接收、提供數據廣播系統等特性。目前，已經擴展到歐洲以外的國家和地區。世界上現有30個國家、200多家電視臺開始了各種廣播業務，100多個廠家生產符合標準的設備。歐洲的重點放在，其制式的地面廣播正在歐洲各國陸續開播。衛星的2廣播已于1996年開播。3．

日本數字電視（）標準于1993年9月制定。其核心內容包括：既傳數字電視節目，又傳其它數據的綜合業務服務系統；視頻編碼、音頻編碼、系統復用均遵循2標準；傳輸信道以衛星為主。迫于歐洲和美國的發展形勢，已將原定于2005年才開始數字電視廣播的計劃改為2000年開始。并提出了制式，使數字電視地面廣播再次出現三大制式并存的局面，日本已于1996年10月開始了名為的衛星數字電視廣播，并計劃于2000年發射數字電視廣播衛星4，全面進入數字電視時期。和標準在信道的傳輸方式、數字音頻壓縮標準、節目信息表上都有所差別，同時美國標準關注的是和頻道的數字地面，在6信道內只提供19.3的固定碼率，而歐洲以單一系統方式針對和，可用于所有廣播媒體，在設計上碼率可變，在8內可選擇4.9-31.7不同的傳輸碼率，在支持條件接收方面，還沒有進行相應的工作。上述三個標準的比較，在傳輸方面：美國首先考慮的是地面廣播信道，而歐洲和日本考慮衛星信道，在圖像規格方面：美國考慮地面廣播；歐洲強調圖像可分級性，日本強調多種數字業務集成，不只傳一種信號，數字調制方式方面：美國地面廣播采用8或16；歐洲和日本地面廣播采用。我國的基本情況：衛星：已經確定采用有線：正在試行地面：6個標準的比較實驗之中，尚未決定。三、數字有線電視系統數字電視概述數字電視是一個從節目采集、編輯、制作、存儲、發射，到傳輸、接收、顯示整個過程的數字化系統解決方案，涵蓋了從節目源至用戶端的一切環節，是一個完整的系統概念。不能簡單地理解為數字處理電視接收機。數字有線電視系統示意圖前端衛星頻道混合設備自錄頻道電纜視頻服務器數據服務器播控中心數字有線電視系統組成示意圖

系統組成數字有線電視前端用戶接收端（復雜系統）（機頂盒）（一）、前端系統基本組成：數字電視信源系統、業務系統、存儲播出系統、復用加擾系統、條件接收系統、用戶管理系統、編碼調制系統、監測系統、回傳處理系統、其它輔助系統。前端組成實例1、數字電視信源系統包括數字衛星信號的接收系統、模擬信號的編碼系統、網絡信號的分接、轉換系統。該系統以后還將逐步具備傳輸來自寬帶等多種網絡節目源的能力。它的特點是將信號進行一定格式轉換，使之成為符合標準的流信號。它對節目的內容不加以編輯和存儲，只起到節目轉發的作用。數字衛星接收機可以直接輸出流。模擬信號源需要轉換成流*。*數字電視壓縮編碼系統概念 將模擬的視音頻信號數字化，并實時傳輸到視頻服務器或直接到復用器，采用廣播級2的編碼方式。數字電視節目復用系統將多路單節目數字視頻流復合成單路多節目數字視頻流，并符合傳送標準，調整節目帶寬實現多節目的數字廣播，并確保與系統的良好配合。*數字電視壓縮編碼系統設備轉換器 在符合抽樣定理的前提下，對模擬圖像中像素點的亮度、色度進行采樣，然后將時間離散化的信號按一定的量化間隔量化，達成幅度離散化，最后以特定規則編碼，形成數字信號。 但此時的信號碼率過高（數字復合為143，為177，數字分量601為270）*數字電視壓縮編碼系統音視頻編碼器 按照編碼標準，對輸出信號進行壓縮，輸出符合（異步串行接口）標準的碼流。 支持以下編碼格式：分辨率幀頻寬高比720x576254:316:9704x576254:316:9528x576254:316:9480x576254:316:9352x576254:316:9分辨率幀頻寬高比720x48029.974:316:9704x48029.974:316:9528x48029.974:316:9480x48029.974:316:9352x48029.974:316:92、業務系統播出前端對素材和信息進行編輯和整理，采用標準（我國數字電視廣播系統中的數據廣播標準正在制定）對信息進行封裝，完成播出流的打包；接收端機頂盒集成相應接收模塊完成對數據信息的解析。目前，國內的業務系統包括數據廣播、接入、實時股票信息等等。3、存儲播出系統包括節目素材上載與收錄系統、節目存儲與節目庫管理系統、節目預編/審核系統、準視頻點播（）系統和專業頻道管理播出系統。該系統的特點是可以對多種格式節目進行上載，收錄存儲多種傳輸方式的節目，并將其轉換成流文件，并且支持手動和自動采集方式；對節目庫中存儲的文件進行分類編目，提供高效的文件檢索功能；對（延時）播出的節目進行監審/編輯的功能；通過準視頻點播（）系統和專業頻道管理播出系統完成節目播出。4、復用加擾系統此部分將上述1、2、3系統傳來的信號，根據碼率進行節目、數據信息復用并完成加擾，形成若干個頻道的碼流。根據使用設備的不同，系統的結構有所差別，有些復用器內置加擾模塊，信號在復用器的內部可以完成加擾，有些復用器內部不具有加擾模塊，需要外接獨立加擾設備。復用器 多路復用器是整個系統的核心部分,相當于交通樞紐中心,把不同方向運載的貨物經過復用器,根據用戶的不同需求重新裝到不同的車上從不同的路徑運到不同的用戶手中。復用器是以模塊方式組成復用器支持的重新映射將加密控制信息注入到指定的節目內容中進行加密和控制具有信息編輯能力支持多種條件接收系統，復用器還能對多家系統的同時支持，真正實現方案框圖5、條件接收系統（）此系統主要完成對信號的加擾控制和加密管理信息的分發，保證節目提供商和有線電視網絡運營商的利益。條件接收系統條件接收系統是數字電視收費的技術保障系統。根據數字信號加密保密性強的特點，可以按不同分組情況對不同數字電視節目頻道進行收費管理，從而從根本上解決電視節目收費難的困擾。 其技術途徑是通過對數字電視信號進行數字加擾，實現傳輸碼流中所含的視頻和音頻信息以及數據信息的加擾。同時將加擾處理的控制字經加密后形成加密信息隨傳輸流一起傳送。在用戶端，未經授權的用戶將不能對付費節目進行解擾，而無法收看該節目。條件接收系統從歐洲數字電視商業化成功的經驗來看，條件接收系統是推動數字電視走向市場成功的重要環節。條件接收是現代信息加密技術在數字電視領域的具體應用，一方面實現了節目信息的分類和管理；一方面可實現節目的有償服務，保證良性循環，進一步促進服務水平的提高。因此，國際上數字電視方面的標準化組織（如：ＭＰＥＧ２、ＤＶＢ）在標準中都已建立了條件接收的框架，而一些先進國家也在研究、制定本國條件接收的技術和標準。

條件接收系統由于條件接收所帶來的巨大的社會效益和經濟效益，國外一些公司相應投入巨資開發條件接收系統，目前已有、、以及等１５種系統投入商業運營。這些系統一般由前端的加擾、加密、授權管理等子系統，及用戶端的機頂盒解密、解擾模塊構成。支持的業務有按次付費（ＰＰＶ）、脈沖式按次付費（ＩＰＰＶ）、準視頻點播（ＮＶＯＤ）、按時間付費（ＰＦＴ）等。條件接收系統條件接收系統開發商通過前端系統軟硬件、機頂盒版權和ＩＣ卡來獲得利益。由于國內還開展沒有數字電視廣播條件接收系統的研究開發，國外公司尚處于壟斷地位。目前，僅接收機軟件模塊授權一項，每臺就需5美元以上，且需預付幾十萬臺的費用。由于商業利益的因素，開發商不會公開其關鍵技術，這意味著系統的控制權和安全性仍將依賴于國外廠商，難以充分保障，同時也無法對系統自主進行功能擴展和升級。條件接收系統國外的狀況大部分運營商數字化，直接用戶數以千萬計有幾十種之多，符合的有10多種，國內常見的有5-6種沒有統一的標準，技術上各不相同大部分不完全符合同密的標準成為市場的熱點大運營商利用壟斷運營市場盜卡現象十分嚴重，無法解決條件接收系統國內的狀況相關標準：175-2001，174-2001現參與的企業有10多家，更多的企業正在加入 總局圈定試點6家大多數企業處于研發階段，有較大的技術差距引進國外技術開發本地化產品是較好的選擇從同密走向多密（多播）國家信息安全嚴格管理，國內將成為主流條件接收系統選擇要考慮的問題政策面：總局，密碼委，國家和產業的支持服務：當前和未來服務的可能性任何一種同收費相關的業務都需要廠商的支持安全性：安全的歷史和商務條件數據的安全性和算法的安全性安全性在技術上的保證手段技術：系統的先進性以及技術的發展價格：當前和未來系統所要支付的費用當前的價格并不代表未來系統的費用和中間件條件接收系統縮寫：有條件接收系統：授權管理信息 ：授權控制信息：用戶授權系統 ：用戶管理系統：復用器 ：智能卡：安全加密設備 ：節目分次預訂：即時購買節目 ：屏幕顯示信息條件接收系統的劃分和區別基于算法的，但非通用加擾算法基于密鑰采用算法的基于密鑰采用算法的基于密鑰采用算法的，如：安全性：算法優于算法算法優于算法條件接收系統條件接收系統的關鍵技術：密碼學算法的實現密鑰的生成和傳遞與的生成與的管理與控制

條件接收系統密鑰體系加密

解密明文密文明文公鑰私鑰對稱密鑰非對稱密鑰條件接收系統算法和密鑰通用加擾算法(標準) 隨機控制字5-20秒變換一次對稱密碼體系算法，對稱密鑰(64位密鑰）1975年，的改進算法，128位的密鑰缺點：必須經常更換密鑰，密鑰傳遞是大漏洞2000年以后，已被西方國家所棄用公共密碼體系（）算法，加解密密鑰不同特別適合開放式環境，如廣播，等缺點：運算速度慢，芯片成本高條件接收系統密鑰結構管理密鑰私鑰（唯一密鑰）：用于密鑰更新組密鑰：用于解用戶用戶唯一密鑰：用于解運營商密鑰：不同的運營商用戶授權密鑰：解用戶授權節目授權密鑰：解節目授權控制字：節目解擾條件接收系統的基本原理條件接收系統系統構成發生器注入器處理器注入器系統監視器通用接口（）模塊回傳通道加密機/母卡/母盤用戶授權系統()機頂盒數據發生器條件接收系統用戶授權系統()用戶授權系統()的功能是接收發出的請求，產生并離散，然后按優先級，分別存儲；注冊所有的智能卡，管理密鑰和，定義產品、管理授權。包括發生器、加密處理器、接口和用戶界面。從(用戶管理系統)信息中產生(授權管理信息)(可滿足90,000需求/小時)；以2千萬/小時的速度按月更新；支持多重(多個節目商共享智能卡)；可遠程連接；可遠程連接插入器。是自動化系統，只需很少的人員操作，就可實現大批量處理，包括對4千萬個授權進行高速處理。信息放在中。條件接收系統實例

系統監視器

ECM發生器用戶管理系統DDGSASEMM發生器用戶管理系統接口EMM處理器SAS用戶接口EMM插入器TRDTOKENMUX復用器6、用戶管理系統此系統和條件接收系統使用專用的接口進行連接，主要對網絡中的信號進行商品化定義、管理以及用戶收看節目的權限控制和收費。用戶管理系統基本功能（1）用戶信息管理用戶信息管理負責完成的主要功能是處理與維護用戶的主要信息。（2）資源管理資源管理的內容是業務服務所需設備和產品，如卡、機頂盒等，主要功能是對資源進行進銷調存以及使用狀態的管理，包括用戶已經購買或租賃使用的資源，如對卡進行管理的信息包括：卡號、地址碼等，對機頂盒進行管理的信息包括機頂盒號、地址碼等。用戶管理系統（3）產品管理產品管理主要是對節目提供商所提供的節目進行產品化的管理。管理的內容包括業務服務在系統中的注冊、修改與刪除，業務服務的促銷、定價和有效期確認等等。（4）用戶業務管理用戶業務管理負責用戶訂購產品信息的管理。（5）用戶業務支援業務支援管理的內容是為保證用戶業務正常運行而進行的管理功能，主要包括用戶業務故障單、故障維修或解決的結果等。用戶管理系統（6）計費計費主要是計算應收取用戶的費用。支持的計費方式有：按月計費、按次計費，包括實現對計費的功能。（7）收費系統在進行計費處理之后，通過收費點進行收費。以通過用戶到收費點交納現金的形式完成收費。（8）帳務管理帳務管理的主要功能包括對應收和實收的關系進行管理；對用戶信用進行管理，對財務清算和帳務報表的管理等。用戶管理系統（9）授權管理授權管理負責用戶業務開通前的授權預處理操作，主要包括對用戶信用度的確認、用戶業務與卡有效性確認等。（10）報表管理報表管理主要管理系統中可以產生的各種報表，諸如財務報表、用戶報表、產品報表等。可以是年報、季報或月報等等。（11）系統管理為保證系統正常運行所需要的系統附加功能。7、編碼調制系統

省市一級的網絡運營商需要向下面的市縣傳送節目，所以調制前的信號需分成兩路，一路直接接調制器，進入本地網進行傳輸；另一路通過接口適配器轉換成3信號，復接到網絡上傳送到市縣的分前端，在分前端，使用網絡接口適配器，將信號轉換成流信號，再使用調制器進行調制，然后混入到本地的網絡。編碼調制系統去RF有線信道時鐘數據*m基帶接口：來自本地MPEG-2節目源,分配鏈路,再復用等基帶物理接口Sync1反轉和隨機化卷積交織器I=12字節字節到m位符號變換差分編碼基帶成形時鐘和同步生成器QAM調制器和IF或RF物理接口有線前端888mIQ*MPEG-2傳送復用包RS編碼器(204,188)編碼調制系統系統從總體上可分為信源編碼和信道編碼兩部分。這三種數字電視的信源編碼方式相同，都是2的復用數據包，但由于它們的傳輸途徑不同而采用不同的信道編碼方式和不同的調制方式。的信道質量要比和好得多，因此其信道編碼器在功能上模塊上相對要簡單一些。編碼調制系統在信道編碼部分，只采用編碼和卷積交織聯合起來糾正隨機性錯誤和突發性錯誤，而不必采用和系統中所使用的編碼與卷積編碼分別作為外編碼和內編碼的聯合編碼方式。在調制部分，由于噪聲干擾較小，因此可以采用編碼效率較高的調制方式，而不采用中所使用的調制方式；同時由于有線信道中的多徑干擾不是十分嚴重，因此不采用中為克服地面廣播所固有的多徑干擾所采用的這一復雜調制技術。編碼調制系統基帶接口與同步經過此單元的處理，使數據結構與信號源格式相適配。該單元中的信號幀結構應與含同步字節的2傳送層一致。1變換和隨機化該單元根據2幀結構將1字節進行反轉；同時為實現頻譜成形，對數據流進行隨機化處理。編碼調制系統碼編碼器該單元使用截短的(204,188)編碼，對每一個已隨機化的傳送包進行處理，產生一個誤碼保護包。卷積交織器該單元完成一個深度I=12的誤碼保護包的卷積交織，同步字節的周期保持不變。字節變換到m比特符號（）該單元將卷積交織器處理后的字節變換為符號。編碼調制系統差分編碼該單元對每符號的兩個最高有效位（）進行差分編碼，從而獲得旋轉不變的星座圖。基帶成形該單元將經過差分編碼的m比特符號映射為I、Q信號，在調制前，對I、Q信號進行升余弦平方根滾降濾波。編碼調制系統調制和物理接口該單元對信號進行調制。隨后，將已調信號通過或接口送至射頻信道。編碼調制系統幾個重要概念：隨機化碼卷積交織調制

數字通信理論在設計通信系統時都是假設所傳輸的比特流中“0”與“1”出現的概率是相等的，各為50%，實際應用中的通信系統以及其中的數字通信技術的設計性能指標也是以這一假設為前提的。但碼流經過編碼處理后，可能會在其中出現連續的“0”或連續的“1”。這樣一方面破壞了系統設計的前提，使得系統有可能會達不到設計的性能指標，另一方面在接收端進行信道解碼前必須首先提取出比特時鐘，比特時鐘的提取是利用傳輸碼流中“0”與“1”之間的波形跳變實現的，而連續的“0”或連續的“1”給比特時鐘的提取帶來了困難。隨機化編碼調制系統

隨機化為了保證在任何情況下進入傳輸系統的數據碼流中“0”與“1”的概率都能基本相等，傳輸系統首先用一個偽隨機序列對輸入的碼流進行擾亂處理。偽隨機序列是由一個標準的偽隨機序列發生器生成的，其中“0”與“1”出現的概率接近50%。由于二進制數值運算的特殊性質，用偽隨機序列對輸入的碼流進行擾亂后，無論原碼流是何種分布，擾亂后的數據碼流中的“0”與“1”的概率都接近50%。擾亂改變了原碼流，因此在接收端對傳輸碼流糾錯解碼后，還需按逆過程對其進行解擾處理，以恢復原碼流。

隨機化從信號功率譜的角度看，擾亂過程相當于將數字信號的功率譜拓展了，使其分散開了，因此擾亂過程又被稱為“能量分散”。隨機化器一般采用偽隨機二進制序列()信號發生器來實現。數據隨機化的基礎是線性移位寄存器和m序列理論。m序列是最常見的一種偽隨機序列，它是周期最長線性反饋移位寄存器序列的簡稱。隨機化碼碼不但能糾正隨機錯誤，也能糾正突發性錯誤，是一種功能極其強大的糾錯編碼。的編碼和解碼過程都是通過一個特定的有限域的算術運算來實現。在系統中，2傳送包經過能量擴散隨機化處理后，采用T=8、截短的編碼，并將16個校驗字節加到每一個已經隨機化的2傳送包上。即采用截短的（204,188）碼。卷積交織任何糾錯編碼的糾錯能力都是有限的，當信道中的干擾較嚴重，在傳輸信號中造成的誤碼超出糾錯能力時，糾錯編碼將無法糾正錯誤。因此，如果在信道中存在著諸如火花放電等強烈的沖激噪聲，將會在碼流中造成連續的誤碼。這些連續誤碼落在碼中，就可能超出碼的糾錯能力而造成信息失真。卷積交織為避免這種情況，加入了數據卷積交織環節。通過數據卷積交織改變了信號的傳輸順序，將連續發生的誤碼分散到多組碼中，落在每組碼中的誤碼數量就會大大減少，不會超出碼的糾錯能力，碼能夠將其糾正過來。實踐證明，數據卷積交織提高了系統的糾錯能力，特別是對沖激噪聲的糾錯能力。卷積交織器、去交織器均由移位寄存器實現。調制比較不同調制方式的重要指標有兩個：一是頻帶利用率，即在單位頻帶內所能傳輸的最大比特率；二是功率利用率，即在誤碼率到達要求時所需的最小信號與噪聲的功率比值。對于實際的通信系統而言，這兩種指標常常是不能偏廢的，但允許有所側重。調制多進制調制之所以能提高其頻帶利用率，通常是以降低其功率利用率為代價的。因為隨著M的增大，在信號的矢量圖中，各信號點之間的最小距離會相應減小，因而當信號受到噪聲和干擾的損害時，接收信號的錯誤概率將會增大。調制單獨使用幅度或相位攜帶信息時，不能最充分地利用信號平面，這可以從矢量圖中信號矢量端點的分布直觀地觀察到。時，矢量端點在一條軸線上分布，時矢量端點在一個圓上分布。隨著M增大，這些矢量端點之間的最小距離也隨之減小。如果我們能充分的利用整個平面，將矢量端點重新合理地分布，則有可能在不減小最小距離的情況下增加信號矢量的端點數目。基于上述概念，引入了幅度和相位相結合的調制方式。因為這種調制方式和常規的多進制調制相比，既有較高的頻帶利用率，且有較好的功率利用率。五、和介紹目錄簡介介紹介紹介紹基本概念：1：111722：13818，H.222.0：：：：：表：節目關聯表：節目映射表：條件訪問表：網絡信息表參考13818-12.4.3.1~2.4.3.5包的語法語義2.4.4表的語法語義。包括2.6中可能出現的描述符，有些在中也會用到表：業務描述表：事件信息表：時間和日期表：時間偏移表表：業務群關聯表：運行狀態表：填充表：間斷信息表：選擇信息表參考300468主要內容4簡介，包括前邊的總體結構圖等。5表5.1表的、定義，如何放入包，重復時間要求，加擾限制。5.2每個表的具體語法結構定義，以及每個字段的語義解釋。6描述符6.