數(shù)字電視在有線網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)难芯?/h1>
2009-04-29 00:00:00劉鐵漢
電腦知識與技術(shù) 2009年14期
摘要:該文從數(shù)字電視的概念起，介紹了數(shù)字電視有線傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而介紹數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)接入方案，而后進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電視;標(biāo)準(zhǔn);DVB
中圖分類號:TP37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)14-3687-01
The Study of Digital Television Transfers in Wired Network
LIU Tie-han
(Qinhuangdao Bohai Online Information Network Co.， Ltd.， Qinhuangdao 066206， China)
Abstract: The concept from digital television has removed the main body of a book ， has introduced that digital television standard having line transmission， network safety aspect then， having introduced that the digital television network switches in a scheme， introducing that later.
Key words: digital television; standard; DVB
1 引言
伴隨著電視廣播的全面數(shù)字化，傳統(tǒng)的電視媒體將在技術(shù)、功能上逐步與信息、通信領(lǐng)域的其他手段相互融合，從而形成全新的、龐大的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)。數(shù)字電視被各國視為新世紀(jì)的戰(zhàn)略技術(shù)。
數(shù)字電視，是從電視節(jié)目錄制、播出到發(fā)射、接收全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)的新一代電視。它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如可實(shí)現(xiàn)雙向交互業(yè)務(wù)、抗干擾能力強(qiáng)、頻率資源利用率高等。它可提供優(yōu)質(zhì)的電視圖像和更多的視頻服務(wù)(如交互電視、遠(yuǎn)程教育、會(huì)議電視、電視商務(wù)、影視點(diǎn)播等)。按信號傳輸方式分類，數(shù)字電視可以分為地面無線傳輸(地面數(shù)字電視)、衛(wèi)星傳輸(衛(wèi)星數(shù)字電視)、有線傳輸(數(shù)字電視有線廣播)三類。
2 數(shù)字電視有線傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)
目前，美國、歐洲和日本各自形成三種不同的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。美國的標(biāo)準(zhǔn)是ATSC(先進(jìn)電視制式委員會(huì));歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是DVB(數(shù)字視頻廣播);日本的標(biāo)準(zhǔn)是ISDB(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)。DVB數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng)利用了包括衛(wèi)星、有線、地面等所有通用電視廣播傳輸媒體。它們分別對應(yīng)的DVB的標(biāo)準(zhǔn)為DVB-S、DVB-C、DVB-T等。
DVB標(biāo)準(zhǔn)提供了一套完整的、適用于不同媒介的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)規(guī)范。其核心是:采用MPEG壓縮的音頻、視頻及數(shù)據(jù)格式作為數(shù)據(jù)源;采用公共MPEG-2傳輸流(TS)復(fù)用方式;系統(tǒng)采用公共的用于描述廣播節(jié)目的系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息(SI);系統(tǒng)的第一級信道編碼采用R-S前向糾錯(cuò)編碼保護(hù);調(diào)制與其他附屬的信道編碼方式。由不同的傳輸媒介來研究，使用通用的加擾方式以及有條件接收界面，而最后通過衛(wèi)星、有線及無線等不同媒介傳輸方式進(jìn)行傳輸。
DVB-C(ETS 300 429)數(shù)字電視有線廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)以有線電視網(wǎng)作為傳輸介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣。它具有16，32，64，256QAM等多種方式，采用64QA正交調(diào)幅調(diào)制時(shí)一個(gè)PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s，還可供多套節(jié)目復(fù)用。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號，在終端需要電纜機(jī)頂盒。
3 數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)接入方案
1) 可以利用有線電視網(wǎng)預(yù)留光纖構(gòu)建寬帶IP 接入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)Internet數(shù)據(jù)傳輸。在總站和各分中心之間用環(huán)型光纜連接，各分中心用星型光纜網(wǎng)連接各個(gè)光節(jié)點(diǎn)，各個(gè)分中心可以成為寬帶匯接點(diǎn)GPOP(Gigbit Pop)，連接各個(gè)分中心的環(huán)型光纜網(wǎng)，用IP over DWDM 架構(gòu)多路吉位以太網(wǎng)，一個(gè)分中心GPOP通過光纖可以連接上百個(gè)光節(jié)點(diǎn)。一個(gè)光節(jié)點(diǎn)小區(qū)覆蓋范圍僅數(shù)百米，可以用光纖接入用戶，提供局域網(wǎng)連接、專線租用、寬帶因特網(wǎng)接入等多種寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。
這種接入系統(tǒng)的建設(shè)成本比單向HFC網(wǎng)改造成雙向電纜調(diào)制器架構(gòu)寬帶IP 網(wǎng)的成本要低得多，維護(hù)管理也更方便。接入系統(tǒng)的用戶端只需一塊以太網(wǎng)卡或快速以太網(wǎng)卡，在分中心只需設(shè)置路由交換機(jī)，在光節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一臺路由交換機(jī)通過居民樓的交換機(jī)連接終端用戶，在光節(jié)點(diǎn)GPOP 可以通過SNMP 管理覆蓋區(qū)內(nèi)所有的交換機(jī)，設(shè)置VLAN，進(jìn)行QOS 控制等，每一個(gè)用戶獨(dú)享10/100Mbps 通道。根據(jù)有線電視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求，系統(tǒng)可采用網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即在城市的一級主干網(wǎng)絡(luò)上采用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在支干網(wǎng)絡(luò)上采用大星型小環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過主干網(wǎng)絡(luò)上的HUB 主節(jié)點(diǎn)工作站，經(jīng)二級聯(lián)網(wǎng)呈全星型拓?fù)浞峙涞焦夤?jié)點(diǎn)。
2) 利用有線電視網(wǎng)預(yù)留光纖實(shí)現(xiàn)CATV網(wǎng)加計(jì)算機(jī)網(wǎng)構(gòu)成接入網(wǎng)的方案具有現(xiàn)實(shí)意義。在此方案中，原來的CATV網(wǎng)仍作為廣播網(wǎng)向用戶提供電視節(jié)目，計(jì)算機(jī)網(wǎng)則單獨(dú)構(gòu)成，應(yīng)用光纜中富裕的2根光纖構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路。在CATV的前端設(shè)置路由交換機(jī)(其出口可直接和Internet 實(shí)現(xiàn)互聯(lián))，應(yīng)用光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，用2 根光纖連接到服務(wù)區(qū)。在服務(wù)區(qū)，通過光收發(fā)設(shè)備及路由器，經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)用5類線連接用戶計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡上。在這種接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，CATV入戶線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)入戶線是分開的，兩個(gè)網(wǎng)相互獨(dú)立，僅在前端有連接。對用戶來說，只需要在計(jì)算機(jī)上附加一個(gè)網(wǎng)卡，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)的傳輸速率可以很高。
4 結(jié)論
國家中長期科技規(guī)劃和國家信息化中已列入推進(jìn)廣播電視數(shù)字化的目標(biāo)，這符合世界潮流，有利于建設(shè)創(chuàng)新型國家與和諧社會(huì)。我們從取得突破城市的試點(diǎn)效果中，看到了更為光明的前景。實(shí)現(xiàn)千家萬戶的信息化，推進(jìn)文化產(chǎn)業(yè)的繁榮，不僅需要對廣電的巨大資源發(fā)掘整合，也需要各方面的努力支持，一個(gè)厚積薄發(fā)的時(shí)期已經(jīng)到來。但也不能盲目樂觀，考察其景氣程度還是應(yīng)當(dāng)看業(yè)務(wù)發(fā)展的情況和用戶對消費(fèi)的滿意程度。顯然，數(shù)字電視的發(fā)展還需要一些時(shí)間和市場培育過程。
參考文獻(xiàn):
[1] GB2060022006，數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制[S].
[2] Zheng Z W，Yang Z X，Pan C Y， et al.Novel synchronization for TDS2OFDM based digital television terrestrial broadcast systems[J].IEEE Trans On Broadcasting，2004，50(2):148-153.
摘要:該文從數(shù)字電視的概念起，介紹了數(shù)字電視有線傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而介紹數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)接入方案，而后進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電視;標(biāo)準(zhǔn);DVB
中圖分類號:TP37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)14-3687-01
The Study of Digital Television Transfers in Wired Network
LIU Tie-han
(Qinhuangdao Bohai Online Information Network Co.， Ltd.， Qinhuangdao 066206， China)
Abstract: The concept from digital television has removed the main body of a book ， has introduced that digital television standard having line transmission， network safety aspect then， having introduced that the digital television network switches in a scheme， introducing that later.
Key words: digital television; standard; DVB
1 引言
伴隨著電視廣播的全面數(shù)字化，傳統(tǒng)的電視媒體將在技術(shù)、功能上逐步與信息、通信領(lǐng)域的其他手段相互融合，從而形成全新的、龐大的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)。數(shù)字電視被各國視為新世紀(jì)的戰(zhàn)略技術(shù)。
數(shù)字電視，是從電視節(jié)目錄制、播出到發(fā)射、接收全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)的新一代電視。它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如可實(shí)現(xiàn)雙向交互業(yè)務(wù)、抗干擾能力強(qiáng)、頻率資源利用率高等。它可提供優(yōu)質(zhì)的電視圖像和更多的視頻服務(wù)(如交互電視、遠(yuǎn)程教育、會(huì)議電視、電視商務(wù)、影視點(diǎn)播等)。按信號傳輸方式分類，數(shù)字電視可以分為地面無線傳輸(地面數(shù)字電視)、衛(wèi)星傳輸(衛(wèi)星數(shù)字電視)、有線傳輸(數(shù)字電視有線廣播)三類。
2 數(shù)字電視有線傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)
目前，美國、歐洲和日本各自形成三種不同的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。美國的標(biāo)準(zhǔn)是ATSC(先進(jìn)電視制式委員會(huì));歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是DVB(數(shù)字視頻廣播);日本的標(biāo)準(zhǔn)是ISDB(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)。DVB數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng)利用了包括衛(wèi)星、有線、地面等所有通用電視廣播傳輸媒體。它們分別對應(yīng)的DVB的標(biāo)準(zhǔn)為DVB-S、DVB-C、DVB-T等。
DVB標(biāo)準(zhǔn)提供了一套完整的、適用于不同媒介的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)規(guī)范。其核心是:采用MPEG壓縮的音頻、視頻及數(shù)據(jù)格式作為數(shù)據(jù)源;采用公共MPEG-2傳輸流(TS)復(fù)用方式;系統(tǒng)采用公共的用于描述廣播節(jié)目的系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息(SI);系統(tǒng)的第一級信道編碼采用R-S前向糾錯(cuò)編碼保護(hù);調(diào)制與其他附屬的信道編碼方式。由不同的傳輸媒介來研究，使用通用的加擾方式以及有條件接收界面，而最后通過衛(wèi)星、有線及無線等不同媒介傳輸方式進(jìn)行傳輸。
DVB-C(ETS 300 429)數(shù)字電視有線廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)以有線電視網(wǎng)作為傳輸介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣。它具有16，32，64，256QAM等多種方式，采用64QA正交調(diào)幅調(diào)制時(shí)一個(gè)PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s，還可供多套節(jié)目復(fù)用。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號，在終端需要電纜機(jī)頂盒。
3 數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)接入方案
1) 可以利用有線電視網(wǎng)預(yù)留光纖構(gòu)建寬帶IP 接入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)Internet數(shù)據(jù)傳輸。在總站和各分中心之間用環(huán)型光纜連接，各分中心用星型光纜網(wǎng)連接各個(gè)光節(jié)點(diǎn)，各個(gè)分中心可以成為寬帶匯接點(diǎn)GPOP(Gigbit Pop)，連接各個(gè)分中心的環(huán)型光纜網(wǎng)，用IP over DWDM 架構(gòu)多路吉位以太網(wǎng)，一個(gè)分中心GPOP通過光纖可以連接上百個(gè)光節(jié)點(diǎn)。一個(gè)光節(jié)點(diǎn)小區(qū)覆蓋范圍僅數(shù)百米，可以用光纖接入用戶，提供局域網(wǎng)連接、專線租用、寬帶因特網(wǎng)接入等多種寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。
這種接入系統(tǒng)的建設(shè)成本比單向HFC網(wǎng)改造成雙向電纜調(diào)制器架構(gòu)寬帶IP 網(wǎng)的成本要低得多，維護(hù)管理也更方便。接入系統(tǒng)的用戶端只需一塊以太網(wǎng)卡或快速以太網(wǎng)卡，在分中心只需設(shè)置路由交換機(jī)，在光節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一臺路由交換機(jī)通過居民樓的交換機(jī)連接終端用戶，在光節(jié)點(diǎn)GPOP 可以通過SNMP 管理覆蓋區(qū)內(nèi)所有的交換機(jī)，設(shè)置VLAN，進(jìn)行QOS 控制等，每一個(gè)用戶獨(dú)享10/100Mbps 通道。根據(jù)有線電視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求，系統(tǒng)可采用網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即在城市的一級主干網(wǎng)絡(luò)上采用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在支干網(wǎng)絡(luò)上采用大星型小環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過主干網(wǎng)絡(luò)上的HUB 主節(jié)點(diǎn)工作站，經(jīng)二級聯(lián)網(wǎng)呈全星型拓?fù)浞峙涞焦夤?jié)點(diǎn)。
2) 利用有線電視網(wǎng)預(yù)留光纖實(shí)現(xiàn)CATV網(wǎng)加計(jì)算機(jī)網(wǎng)構(gòu)成接入網(wǎng)的方案具有現(xiàn)實(shí)意義。在此方案中，原來的CATV網(wǎng)仍作為廣播網(wǎng)向用戶提供電視節(jié)目，計(jì)算機(jī)網(wǎng)則單獨(dú)構(gòu)成，應(yīng)用光纜中富裕的2根光纖構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路。在CATV的前端設(shè)置路由交換機(jī)(其出口可直接和Internet 實(shí)現(xiàn)互聯(lián))，應(yīng)用光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，用2 根光纖連接到服務(wù)區(qū)。在服務(wù)區(qū)，通過光收發(fā)設(shè)備及路由器，經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)用5類線連接用戶計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡上。在這種接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，CATV入戶線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)入戶線是分開的，兩個(gè)網(wǎng)相互獨(dú)立，僅在前端有連接。對用戶來說，只需要在計(jì)算機(jī)上附加一個(gè)網(wǎng)卡，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)的傳輸速率可以很高。
4 結(jié)論
國家中長期科技規(guī)劃和國家信息化中已列入推進(jìn)廣播電視數(shù)字化的目標(biāo)，這符合世界潮流，有利于建設(shè)創(chuàng)新型國家與和諧社會(huì)。我們從取得突破城市的試點(diǎn)效果中，看到了更為光明的前景。實(shí)現(xiàn)千家萬戶的信息化，推進(jìn)文化產(chǎn)業(yè)的繁榮，不僅需要對廣電的巨大資源發(fā)掘整合，也需要各方面的努力支持，一個(gè)厚積薄發(fā)的時(shí)期已經(jīng)到來。但也不能盲目樂觀，考察其景氣程度還是應(yīng)當(dāng)看業(yè)務(wù)發(fā)展的情況和用戶對消費(fèi)的滿意程度。顯然，數(shù)字電視的發(fā)展還需要一些時(shí)間和市場培育過程。
參考文獻(xiàn):
[1] GB2060022006，數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制[S].
[2] Zheng Z W，Yang Z X，Pan C Y， et al.Novel synchronization for TDS2OFDM based digital television terrestrial broadcast systems[J].IEEE Trans On Broadcasting，2004，50(2):148-153.
