標(biāo)準(zhǔn)型家庭網(wǎng)絡(luò)和多業(yè)務(wù)平臺(tái)總體概要設(shè)計(jì)

廣州廣聯(lián)數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院

（廣州廣聯(lián)數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，廣東 廣州 541000）

1 多電視問(wèn)題

標(biāo)準(zhǔn)型家庭網(wǎng)絡(luò)和多業(yè)務(wù)平臺(tái)與經(jīng)濟(jì)型家庭網(wǎng)絡(luò)和多業(yè)務(wù)平臺(tái)的差別僅僅在于構(gòu)建多電視業(yè)務(wù)平臺(tái)。在互動(dòng)電視系統(tǒng)中，目前僅僅考慮“一個(gè)機(jī)頂盒對(duì)應(yīng)一部電視機(jī)”?？梢栽O(shè)想，一個(gè)家庭有兩部電視機(jī)就要使用兩個(gè)機(jī)頂盒。如此看來(lái)一個(gè)家庭“多電視”應(yīng)該不會(huì)成為問(wèn)題。但是，從用戶(hù)角度來(lái)看，存在多個(gè)問(wèn)題:第一，機(jī)頂盒已經(jīng)成為不受歡迎的電子設(shè)備，用戶(hù)不再歡迎第二個(gè)機(jī)頂盒；第二，運(yùn)營(yíng)商規(guī)定，第一個(gè)機(jī)頂盒免費(fèi)配送，而第二個(gè)機(jī)頂盒需要用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)，用戶(hù)認(rèn)為定價(jià)過(guò)高；第三，每一部電視機(jī)需要拉一條電視電纜，而且位置固定，用戶(hù)認(rèn)為麻煩且不方便。

這些問(wèn)題歸納起來(lái)就是:第一，盡可能實(shí)現(xiàn)一體機(jī)；第二，實(shí)現(xiàn)可搬移配置多部電視機(jī)；第三，不要家庭施工。

2 傳統(tǒng)構(gòu)建多電視業(yè)務(wù)平臺(tái)的思路

目前的方法是一個(gè)電視機(jī)配置一個(gè)機(jī)頂盒。如果一個(gè)家庭有兩部電視機(jī)，只要配置兩個(gè)機(jī)頂盒，就可以分別收看不同的電視。這是一個(gè)簡(jiǎn)單明了的思路。但是，接入電視電纜如何配置呢？如果分別使用兩條接入電視電纜各傳各的，如同兩個(gè)家庭，各自都有一部電視機(jī)一樣，自然可行。但是，實(shí)際上一條接入電視電纜已經(jīng)把全部電視節(jié)目都送到了家中，因此有人提出了并聯(lián)電視機(jī)的方法。此外，還有人提出了合并機(jī)頂盒的方案。但是，此方案存在兩個(gè)電視機(jī)與一個(gè)組合機(jī)頂盒連接的問(wèn)題。尤其值得一提的是高清電視與高清機(jī)頂盒之間的連接問(wèn)題，其間傳輸速率可能會(huì)達(dá)到13 Gbit/s。于是又引出了超高速傳輸及其接口標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，更不要說(shuō)13 Gbit/s傳輸?shù)某杀締?wèn)題。

3 基于家庭網(wǎng)絡(luò)的多電視機(jī)業(yè)務(wù)平臺(tái)構(gòu)建方案

參見(jiàn)圖1，通過(guò)電視電纜或者無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，電視中心或者電視前端系統(tǒng)，已經(jīng)把所有廣播電視節(jié)目送到了家庭網(wǎng)關(guān)。因此，多個(gè)電視機(jī)可以一起分享這些電視節(jié)目。

但是，在本方案中各個(gè)電視機(jī)都是連接在同一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)的總線(xiàn)上，而總線(xiàn)只能傳遞數(shù)字信號(hào)。一個(gè)直觀的解決思路是，把所有廣播電視節(jié)目都數(shù)字化，并且同時(shí)送至各個(gè)電視機(jī)。這時(shí)，要求總線(xiàn)的傳輸速率達(dá)到108×38 Mbit/s?？梢?jiàn)，這種思路是行不通的。一種不難設(shè)想的解決方案是，各個(gè)電視機(jī)都采取類(lèi)似“點(diǎn)播電視”的方式，分別從家庭網(wǎng)關(guān)中選擇一個(gè)“廣播電視”節(jié)目。這種操作與利用遙控器從機(jī)頂盒中選擇節(jié)目是等效的，如圖2所示。

為此，此處必須把傳統(tǒng)的“機(jī)頂盒功能”拆開(kāi)，如圖2所示，把頻道選擇、解調(diào)、信道解碼和節(jié)目選擇功能留在家庭網(wǎng)關(guān)之內(nèi)，把AC解擾、節(jié)目分解和信源解碼功能配置在電視機(jī)中或者配置在類(lèi)似機(jī)頂盒的電視機(jī)適配器中。如果能夠?qū)崿F(xiàn)CA機(jī)卡分離，就可以配置在電視機(jī)中。

4 實(shí)現(xiàn)“多電視”的基本構(gòu)思

4.1 可搬移配置多部電視

把多部電視機(jī)分別連接在家庭局域網(wǎng)總線(xiàn)上，這樣做可以實(shí)現(xiàn)“可搬移配置多部電視機(jī)”，而且“不需要家庭施工”。

4.2 并列配置多個(gè)頻道選擇和節(jié)目選擇功能模塊

電視電纜已經(jīng)把全部廣播電視節(jié)目送到家庭網(wǎng)關(guān)入口，在家庭網(wǎng)關(guān)中配置多個(gè)并列的“頻道選擇和節(jié)目選擇功能模塊”。這些模塊分別接受某一部電視機(jī)的遙控，然后家庭網(wǎng)關(guān)將對(duì)應(yīng)的電視節(jié)目傳輸至相應(yīng)的電視機(jī)。

4.3 把傳統(tǒng)的機(jī)頂盒功能分成兩個(gè)部分

這時(shí)，必須把傳統(tǒng)的機(jī)頂盒功能分成兩個(gè)部分:頻道選擇和節(jié)目選擇功能模塊放在家庭網(wǎng)關(guān)中，條件接收和信源解碼功能模塊放在電視機(jī)中。在兩個(gè)模塊中間，就是“單一節(jié)目傳遞截面”，只傳輸一個(gè)8 Mbit/s（高清電視）或者4 Mbit/s（標(biāo)清電視）數(shù)字信號(hào)。

4.4 在家庭網(wǎng)關(guān)與各個(gè)電視機(jī)之間相互通信

在家庭網(wǎng)關(guān)與各個(gè)電視機(jī)之間需要通過(guò)家庭局域網(wǎng)相互通信:電視機(jī)發(fā)節(jié)目選擇控制信號(hào)給家庭網(wǎng)關(guān)；家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)電視節(jié)目信號(hào)給電視機(jī)。這種通信關(guān)系可以根據(jù)局域網(wǎng)通信規(guī)約行事；其間通信復(fù)用可以采取統(tǒng)計(jì)復(fù)用（給各個(gè)模塊和各個(gè)電視機(jī)配置特定的地址編碼）或者時(shí)分復(fù)用（給各個(gè)模塊和各個(gè)電視機(jī)配置特定的復(fù)用時(shí)隙）。

4.5 把信號(hào)分接與信源解碼模塊放在電視機(jī)中

如果實(shí)現(xiàn)“機(jī)卡分離”方案，就可以把信號(hào)分接與信源解碼功能模塊放在一體化電視機(jī)中，把條件接收卡插入電視機(jī)面板上。這樣，便真正實(shí)現(xiàn)了一體電視機(jī)。

4.6 電視機(jī)與“前端”之間照常實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播功能

上述功能都是在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于點(diǎn)播電視功能，仍然可以在一個(gè)電視機(jī)（包括原來(lái)機(jī)頂盒的點(diǎn)播功能）與前端系統(tǒng)之間照常進(jìn)行。

5 家庭網(wǎng)關(guān)的多通路調(diào)諧問(wèn)題

在上述方案中，需要考慮如何在一個(gè)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品里支持多通道解調(diào)。數(shù)字高頻頭Tunner是解決數(shù)字電視問(wèn)題的一個(gè)重要部件，它負(fù)責(zé)接收電視信號(hào)的調(diào)諧及實(shí)現(xiàn)高頻信號(hào)放大。機(jī)頂盒通過(guò)鎖定高頻頭內(nèi)諧振頻率改變來(lái)更換頻道。目前市場(chǎng)上的機(jī)頂盒內(nèi)都只配置了一個(gè)高頻頭。數(shù)字高頻頭Tunner通過(guò)相位鎖定回路（PLL）處理選臺(tái)的控制信號(hào)，從而影響射頻信號(hào)的低通，UHF/VHF信號(hào)混合以及UHF/VHF信號(hào)放大模塊，如圖3所示。如果信號(hào)通過(guò)數(shù)字高頻頭后到達(dá)解調(diào)器，解調(diào)器使用取樣技術(shù)，把模擬MPEG TS信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字MPEG TS流。現(xiàn)在此類(lèi)商業(yè)產(chǎn)品都已十分成熟。

市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)多通道Tunner的商業(yè)化產(chǎn)品，這樣在一個(gè)作為主服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)里安裝支持多通道的高頻頭，就可以比較容易地解決多通道解調(diào)問(wèn)題。

6 “標(biāo)準(zhǔn)傳遞截面”選擇

6.1 數(shù)字電視傳輸過(guò)程中的“標(biāo)準(zhǔn)傳遞截面”分類(lèi)

眾所周知，所謂數(shù)字電視，其實(shí)就是模擬電視信號(hào)通過(guò)數(shù)字通信網(wǎng)的數(shù)字傳輸。出自攝像機(jī)的信號(hào)是模擬信號(hào)，到達(dá)電視機(jī)的仍然是模擬信號(hào)?！皹?biāo)準(zhǔn)傳遞截面”分類(lèi)為:截面A為模擬電視信號(hào)，截面B為數(shù)字電視信號(hào)，截面C為數(shù)字壓縮電視信號(hào)，截面D為數(shù)字壓縮視頻節(jié)目流，截面E為加擾數(shù)字壓縮視頻傳輸流，截面F為加擾數(shù)字壓縮時(shí)分復(fù)用視頻節(jié)目流，截面G為加擾數(shù)字壓縮時(shí)分復(fù)用射頻節(jié)目流，截面H為加擾數(shù)字壓縮時(shí)分復(fù)用射頻/頻分復(fù)用節(jié)目流。模擬電視信號(hào)的數(shù)字傳輸過(guò)程歸納如圖4所示。

6.2 家庭網(wǎng)關(guān)與數(shù)字電視機(jī)截面選擇

在電視技術(shù)發(fā)展過(guò)程之中，出于種種考慮，可能選擇不同的“標(biāo)準(zhǔn)傳遞截面”。從通信技術(shù)和成本考慮，這種截面應(yīng)當(dāng)符合:連接回路盡可能少，通過(guò)截面的傳輸速率盡可能低，截面成本盡可能便宜。根據(jù)這些考慮，家庭網(wǎng)關(guān)與數(shù)字電視機(jī)之間的截面應(yīng)當(dāng)是E截面。此處只有一個(gè)視頻回路，標(biāo)清電視傳輸速率在4 Mbit/s，高清電視傳輸速率在8 Mbit/s。

7 接收同一個(gè)電視節(jié)目的“多CATV電視機(jī)”方案

把機(jī)頂盒功能分解成兩個(gè)部分:節(jié)目選擇功能由家庭網(wǎng)關(guān)執(zhí)行；解擾功能跟隨各個(gè)電視機(jī)一起總執(zhí)行。每個(gè)電視機(jī)都可以利用遙控器選擇節(jié)目，各個(gè)電視機(jī)同時(shí)接收同一個(gè)電視節(jié)目。這種方案可以支持“可搬移CATV電視”，也可以支持接收同一節(jié)目的“多CATV電視”，例如在賓館里的應(yīng)用。方案如圖5所示。

8 接收不同電視節(jié)目的“多CATV電視機(jī)”方案

在一個(gè)家庭里配置兩部獨(dú)立的電視機(jī)，同樣把機(jī)頂盒功能分解成兩個(gè)部分:節(jié)目選擇功能由家庭網(wǎng)關(guān)執(zhí)行；解擾功能跟隨各個(gè)電視機(jī)一起總執(zhí)行。各個(gè)電視機(jī)分別利用遙控器控制不同的節(jié)目選擇單元，各個(gè)電視機(jī)同時(shí)接收不同的電視節(jié)目。這種方案可以支持兩個(gè)獨(dú)立的CATV電視機(jī)同時(shí)接收不同的電視節(jié)目。方案如圖6所示。