数字电视技术论文3000字
数字电视就是节目从有线电视台传输到我们家里，这一过程中节目是以数字信号的形式存在。下面是学习啦小编整理的电视技术论文3000字，希望你能从中得到感悟!
数字电视技术论文3000字篇一
浅谈有线电视技术
摘要:本文主要介绍了有线电视整个系统的一些概念和知识,针对刚刚踏入有线电视领域的工作者们。无论目前机顶盒发展成什么样子，都离不开这些基本的有线电视技术，有线电视的技术可以由用户家里使用的机顶盒开始延伸至发送信号的卫星。在信号的传递需要经过哪些设备与处理，本文将进行介绍。
关键词：数字电视，机顶盒，码流，CA
中图分类号：TN943文献标识码： A
1数字电视
数字电视就是节目从有线电视台传输到我们家里，这一过程中节目是以数字信号的形式存在。简而言之，数字电视以数字信号的形式进行电视信号的产生、存储及传输。
数字信号具有很强的抗干扰能力，即使线路传输过程中衰减比较大，或者是受到一些干扰，信号仍然能保持良好，至少要比模拟信号受到的影响小一些。数字信号物理值不直接拥有表征意义，在某些数字电路中，一个电压波形，当它低于1V时，无论到底是多大，都表征“0”;而当它高于1V时，则被视为“1”。也就是说，数字信号其实是利用了真实世界中的电压值，人为地划分成若干区间。当该物理量的值落在某一区间内时，就将其判定为某一约定好的数字值，这就是数字信号与模拟信号的本质差异。当数字信号受到干扰时，只要其当前值仍然落在其应该在的区间内，那么其表征的值就没有受到影响。同时，从通信的角度上看，频率是一种资源，射频的频带是有限的，数字电视系统能更有效地利用带宽。再者，数字电视使用的MPEG-2编码，能支持多种不同分辨率及复杂度的编码方式，使节目的视音频质量能随需应变，且能满足较高的观赏需要。此外，如果运营中能使用双向网络，则用户可以更多地参与到节目中，例如在线点播、回看、上网，可以衍生出许多增值业务。
2节目传输
有线的节目来源有多种，大多数是通过卫星接收机、模拟传输等得到节目，然后将这些节目源加入复用器将多个节目加在一个TS流中，此时再通过加扰器将节目流进行加扰，这样没有缴费的用户就看不到节目了。加扰后的节目通过QAM解调器将多个流再放在一个频点内，因为一个QAM只能解调一个频点，所以一般情况下是需要多个QAM解调器。多个QAM解调出多个频点信号，再将这些频点信号放入混频器中将多个频点信号放入一个同轴电缆中，最终通过HFC网络将信号送到用户家中。这些是信号由源到端的的过程，读者不妨自己画一个流程图，加深印象。
作为解码端来讲，它使用高频头进行下变频，尽管电缆上包含了所有信号，但一个高频头同一时间只能接收一个频点的信号。
3数字电视解决方案
在整个数字电视的运营系统中可以由五层组成：
运营支撑层：这层有网络管理、资源管理、用户管理。
业务控制层：认证及鉴权系统。
业务及支撑层：EPG系统、增值应用。
业务传输层：视频编码、码流复用、业务数据插入、DVB加扰。
用户接入层：机顶盒。
这里只对有线电视技术的架构做一个概括习惯的介绍，具体的系统这里就不做详细介绍了。
4MPG-2系统层
MPEG是一种视音频编码标准。MEPG-2不仅仅包括了编码，还包括了码流的封装格式及数据流的格式。所以，数字电视广播系统通常使用MPEG-2协议。以其为基础，DVB组织增加了一些内容，使其更适应于数字电视业务，就产生出了DVB标准。
MPEG-2的系统层定义了两种码流结构：
PS (Program Stream) 节目数据流，针对错误少的环境，比如硬盘与本地U盘等交互式多媒体，分组长度可变一般比较长。
TS (Transport Stream) 传输流，针对易发生错误的环境将多个独立时间基点的多道节目合成单独的数据流，比如射频等各种传输信道，属于同一套节目的各个PES分组具有相同的。TS是我们有线电视技术中的重点。
5码流中包的传输
传输流是最基本的传输实现，数据最终以码流的方式输出。码流部分其实就是DVB协议的最底层，类似于TCP/IP协议的数据链路层，这一层的主要任务的是数据打包，数据帧结构和传输。
码流中最基本的单位是包(Packet，又称为分组),前4BYTE是包头，后184BYTE为负载。有的包大小为204字节，那是因为在原来的188字节后加了16字节的前向纠错(R-S编码)，需要进行转换处理时可以直接裁剪掉。在实际的数字电视应用中，因为实际信道会有各种干扰导致的误码，这16个字节的纠错是必然要使用的。
包是信息的最小单位，包的类型由包中的负载决定。一个包有可能是视频、音频、辅助信息或者是填充的空包。
码流的速率称为码率，单位是bit/s,因此可以计算出一个100M的码流文件在码流发生器上以38M码率发送时，持续时间是：100M(BYTE) × 8 / 38M = 21.05秒
码流传输采用时分复用方法，也就是说同一时间只能传输一个包，多个包通过排序的方式，在不同的时间里依序进行传输，就像行人搭乘扶手电梯一样。
视频基本流先是被封装，成为视频打包基本流(VPES)，因为TS流的基本传输单元是TS包，因此VPES再次被打包成TS包，然后它和其它的众多TS包一起，混合(复用)到TS流中送出。在TS包的结构中，有一个叫做PID的字段，协议规定，对于要进行传输的一个组件，或者一个Section,当被封装为TS包时，其PID相同。例如：江苏卫视的一个节目《非诚勿扰》，装载它的各个包，其PID为一个值0123，音频数据则在PID为0124的包中传输。抽取出拥有相同PID的所有包，依序重组在一起，就是一个原始数据源。如果我们依序过滤出PID为0123的包，将其重新组合，就成了打包前的VPES流(即视频打包基本流)。因此，我们从机顶盒的角度，就把“获得某节目视频流数据”的任务，转化成了“得知该节目视频所在PID”的任务。
6STB如何找到节目
DVB网络的树状结构，层次从高到低分别为Network网络 > Transport Stream传输流 > Service 服务> Component组件。
在全球范围内，每一个正式的网络都有一个唯一的网络标识，就是Network ID。在各自的网络区域内，有很多TS流，而这些TS流也都有各自的标识，每一个TS流都在不同的频点上，一个频点有多个TS流传输到用户家中。单单是这些，用户使用机顶盒仍然不能找到每个台对应的节目，机顶盒需要将频道中设置Service_ID与TS流中的Service_ID相对应才能够找到相应的节目。
在MPEG-2协议中，采用了一种索引的思路来进行节目的寻找。可以凭着直接检查TS包头的PID找到PAT表。PAT表指出了当前这个TS流中包含的各个节目所对应的PMT表的PID。此时就能通过检索PID的方式，把这个PMT表找出来。PMT表叫做节目映像表，它指出了它所描述的节目其所对应的视频流、音频流、PCR(时间参考信息)的PID，即它提供了找到各个组件的“绳头”。我们以视频为例，既然有了视频所在TS包的PID，那就在当前TS流中过滤出PID等于这个PID值的包， 这些过滤出来的包依序排列，就可以从这些包中先还原出视频打包基本流VPES，然后再将多个VPES还原出视频基本流。按照上述的方法，我们就可以分别地得到一个节目的各个组件。有了视频基本流、音频基本流、参考时钟，机顶盒就能够对节目进行解码，输出显示在电视画面上了。
机顶盒得到了视频和音频的解码后，还需要得到节目的名称和EPG信息。SDT就是服务描述表，它最重要的作用就是给出各个节目的名称、节目提供商的信息等。EIT表列出当前及后续的电视节目，包括了节目名称及播出时间。
一根同轴电缆中会同时有很多个频点在传送信号，即存在多路TS流。但是解码一侧，即机顶盒，由于只有一个高频头，因此同一时间只能调在某一频点上，只能接收一路TS流。
在整个网络(即包含所有TS流)中，需要有一个表来描述这整个网络，比如这个网络中有哪些频点是有节目信号的，哪些是没有的，这就是NIT表。这个表在实际运营中会在所有的频点上都存在。
7CA系统
为了使机顶盒能够达到运营商可管可控，我们对单、双向机顶盒使用授权和鉴权的机制。
如果一个网络是双向广播网络，那么可以使用鉴权认证的方式实现条件接收，也就是说使用终端与局端双向交互、动态获取密码的方法。但有些地方的广电网络是单向网络，这就要依靠授权的方式实现“条件接收”，授权是不需申请，局端直接将有权观看的节目的密钥发给机顶盒。
机顶盒运营商首先需要对节目传输流进行加扰，有以下过程：
7.1码流加扰：
加扰过程是在发送端用一个伪随机序列(CW，Control Word)对复用后的TS流进行实时扰乱控制，使用加扰序列控制对打包的图像信号进行扰乱。接收端必须获得CW，再次对码流进行位运算才能将码流还原，只有授权用户才能获取CW，才能对码流进行解扰。但CW如果明文传输，则很容易被破解，因此提出需要对CW进行加密，在码流中传送的是密文信息。
7.2CW加密
发送端采用SK(加密密钥)对CW进行加密，传输加密后的数据(ECM)，机顶盒必须首先获得SK，然后使用SK对ECM进行解密,使之成为CW。
7.3SK加密
每一台授权的机顶盒都有一张机卡配对的智能卡，在卡内保存有一个或多个PDK(个人密钥)，在发送端运用PDK对SK进行加密，生成数据以EMM的形式打包进码流中。这样保证只有拥用该PDK的用户才能解密得到SK。CA与智能卡是配合使用的，即一个运营环境中，机顶盒上的智能卡与局端配合的CA是同一公司的产品，是成套使用的。原因是产生ECM与EMM的算法都是CA厂家的核心机密，不可能外露。
数字电视技术论文3000字篇二
数字电视传输技术
摘要 随着数字技术的飞速发展，数字电视已经在逐步取代传统电视的地位，其优势是对信号进行了数字化处理，信号的传输效率和质量得到了明显的提高，但是目前的技术仍然存在着很大的发展空间。本文首先探讨了这3种传输方式以及传输标准，最后提出了数字电视传输技术的发展趋势。
关键词 数字电视;传输技术;发展趋势
中图分类号TN94 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)71-0196-02
1 数字电视传输的网络
1.1 地面传输网络
地面传输网络模式相对于其他两种模式而言更为流行通用，这种模式是依靠处于制高点位置的天线来发射信号，受众必须要通过天线来接收电视台发射的电视信号。通过地面网络传输的信号覆盖面更广，适用性更好，还有着较强的可控制性和抗打击性。尤其是在人口相对较少的农村地区，地面传输更能体现出其快捷性，通过这种方式信号可以传递到更多的受众。但是地面传输本身也存在着一些问题，就是因为地面传输信道较长，比较容易受到噪声影响、脉冲干扰等，因此接收天线只有放在室外才能较好地接收信号。
1.2 有线传输网络
有线传输网络主要以光纤和同轴电缆作为传递媒介，这种传输方式不需要与地面传输那样对同一频率做出不同的规划，也就不需要规定全国性的信号传输波段，其而其可以实现一个地区一个网络，意味着每一个地区可以根据自身的特点构建与之相适应的传输系统，因而这种传输方式的灵活性更强，更容易实现企业化经营，用户则必须要使用有线制式机顶盒来接收数字电视信号。这种传输方式已经得到了很多国家的广泛使用，目前采用的是DVB-C标准，但是随着技术和业务的发展其已经出现了不适应，因而DVB已经研发了DVB-C2这一新标准，其可以将现有的有线网络传输容量利用效率提高[1]。
1.3 卫星传输网络
卫星传输首先是将数字电视信号转化为微波的形式，然后再发送到通信卫星，最后通过卫星将这些经转化的信号传递给广大地区受众。用户要接收这些经转化的信号必须使用卫星制式机顶盒和卫星信号接收天线。我国有着广阔的农村地区及地形复杂的偏远地区，仅仅通过地面传输网络和有线电视网络难以满足这些广大地区的用户需求，是因为这些网络难以覆盖到这些地区，而卫星传输方式正好弥补了这些不足，这是由于卫星传输的覆盖面非常广，传输效率高的特点决定的。目前世界上通用的仍是1994年颁布的DVB-S，但是随着通讯业务的发展，DVB-S出现了短板，因此在2004年颁布了功能更强的DVB-S2，其传输性能以及业务支持能力都有着明显的提升，目前正越来越得到广泛的应用。
2 我国数字电视传输的标准
我国使用的数字电视信号传输方式是地面传输，一直都是我国无线领域众人关注的焦点，尤其是对其采用的标准国家更是做出了强制性规定，即DMB-T标准。政府制定这样一个标准是因为我国是一个人口众多的消费大国，数字传输技术必须要有自己的知识产权，这样既能满足人们日益增长的物质文化需要，更能防止国外对我国技术的封锁。
我国DMB-T标准制定也借鉴了国外已经成熟的技术标准，并将数字信号传输的最新研究成果融入其中。DMB-T可以说既能国际标准，又符合我国特殊的国情，DMB-T的投入使用使我国成为了世界上仅次于欧洲、美国和日本拥有自己的数字电视标准的国家。以往的技术都是使用OFDM系统保护间隔时域，而国标则用PN序列时域取代了它的位置实现同步正交分复用技术，并将最新的前向纠错编码技术融合其中，更好地处理分级调制和编码。DMB-T标准与国际上的三大标准相比具有自身的应用特色以及优良的整体性能，最重要的是采用了自主研发的技术获得了清晰的自主知识产权。
DMB-T标准主要有包括3个突出的技术，其一是时域同步的正交多载波技术，其可以解决困扰地面传输的多径频率选择性衰落问题，主要是充分利用了TDS-OFDM能将时域和频域的传输结合在一起，从而更好地控制信号以达到稳健同步跟踪性能，这种方法不再使用欧洲复杂的迭代算法和强功率技术，更好地解决了系统同步与信道估计问题，其二是采用了PN序列填充技术[2]，能够更好地应用于解决快速系统同步问题，可以实现频率同步等，还可以一定程度上解决多径干扰问题，提高频谱的利用效率。其三是采用了前向纠错编码技术，这种技术通过信的系统级联纠错内码和最小欧式距离最大化解决了多载波COFDM技术存在的问题，性能也比ATSC更加稳定。
3 我国数字电视传输技术的发展趋势
3.1 三网融合
目前我国正在大力进行DTMB的推广宣传，使其已经形成了一条产业链条，香港特区政府在2007年也认同了DTMB这一标准并投入使用[3]，这也标志着我国地面数字电视技术已经步入成熟阶段，但是我国的移动数字电视技术和无线网络数字电视传输技术仍然还处于起步阶段，在技术和业务上都还存在着很多问题，例如国内的大型网络企业各自为政，造成了网络基础设施的重复建设，浪费了国家资源，因此移动网、互联网以及无线网这三网融合是一个必然的趋势。
3.2 采用高阶调制技术
广电行业的频谱使用率低是一个世界性的问题，未来的努力方向应该是充分运用各种技术来提高频谱的使用率。高阶调制技术是解决这一问题的有效方法，但是在解决问题的同时会产生一些其他的小问题，比如在相同的发射功率下，接收机工作门限的上升会使得覆盖范围变小， 虽然利用单频网可以增加覆盖范围，但是这同时也会增加干扰，同时在高阶调制下，接收机的性能对于干扰、噪声会表现得更为敏感，这对高阶调制技术提出了一个新的挑战，就是要在提高使用效率的同时确保覆盖率。另外在高阶调制下RF损伤更容易对数字基带信号带来负面影响，因而这就要求能够研发性能更强的射频器件，会使得高阶调制技术的成本上升。
3.3 满足3D视觉效果
目前虽然已经实现了信号的数字传输，但是其还不能给人们带来视觉上的最佳体验。3D电影已经成为人们视觉体验的潮流，但是当前的传输技术观看3D电影还是需要戴眼镜，而长时间戴眼镜对眼睛造成伤害，这就必然使得数字传输技术向着满足裸眼欣赏3D视觉效果的方向发展。
参考文献
[1]肖科.浅谈数字电视传输技术的发展及趋势[J].中国对外贸易，2011(20).
[2]蔡亚芳.王飞.数字电视传输网络技术与标准[J].中国新技术新产品，2010(4).
[3]毕国辉.数字电视传输技术发展趋势[J].华章，2011(12).
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