构建数字有线电视DVB—C平台（二）

本文主要是介绍构建数字有线电视DVB—C平台（二），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

2.3　系统管理部分
　　各种管理服务器主要完成一些用户信息管理和计费工作，以及影视材料的管理工作和安全保密等，控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。在进入数字前端输出部分前的最后处理是“加扰授权”，而加扰器的工作是与CA系统密切相关的，加扰器应可支持现在市场上的主要CA系统并基于开放性标准的，传输流的输入与输出采用ASI口，它的设计是基于DVB的“同密”标准的。用“同密”标准，就可以在同一个传输流中，使用两种或两种以上不同的CA系统，这一特点能使系统管理很方便增加新的和停用旧的CA系统。在系统保持原有的功能下，可增加许多采用其它CA系统的新的机顶盒。
　　系统管理必须能实时地了解前端输入和输出的工作状态．能够监视输入信号和输出信号及所需节目的有无和质量。所有的设备之间都是用DVB—ASI作为基带数字信号传输的连接，并可使用任何基于SNMP的管理系统。对于CA有关的功能，应采用公共界面和DVB同密标准。
　　2．4　信号输出部分
　　前面讲了前端系统是整个有线数字电视系统的核心，而调制器是前端系统核心的重要组成部分。信号输出部分得到已经处理的信息后，把它变成传输网络所需的信号格式，典型的64QAM调制器用于有线电视网。
　　在调制器的使用中，对输出电平和频率的设置调试非常重要。
　　（1）调制器的输出电平调整
　　在整个有线电视前端系统的信号输出部分，模拟信号和数字信号是混台输出的。由于它们的调制方式不同，因此，它们的输出电平的标准也不同。我们知道模拟电视的载波调制是VSB，即残留单边带调幅制；而数字有线电视的64QAM调制，具有类似双边带的特征，它们的峰值功率和平均功率是不同的，根据计算和实践的经验，通常数字调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平低10dB。
　　另外，模拟与模拟频道、数字与数字频道之间输出电平的大小和平坦度直接影响到网络的系统指标。对前端来说除按线路设计控制输出电平外，高低电平差的大小也要控制好，频道间电平差调的越小，系统平坦度就越好。一般前端模拟与模拟相邻频道、数字与数字相邻频道之间电平差不要超过土0.5dBμV。
　　（2）调制器的频率设置
　　前面讲到由于它们的调制方式不同，因此它们的输出频率的设置也有所不同。模拟电视调制器的频率是按图像载波频率设置的，而数字电视调制器的频率要按照该频道的中心频率来设置，这一点非常重要。
　　3　网络系统
　　有线电视HFC网络的拓朴结构一般有星型结构、树型结构和星树型混合结构、以及两级光链路级联的双星型结构。作为早期的HFC网一般均采用星型、树型结构或星树型混合结构。它只有一个前端，把所有信号都由前端通过光纤和同轴电缆向下辐射，我们称之为集中式HFC网络。
　　目前，国际、国内普遍采用的是两级光链路级联的双星型结构。它是由总前端和分前端通过一级光链路采用1550nm光发射机以双星型光纤结构环型路由的方式组成的物理环型自愈网，二级光链路利用1310nm光发射机以星型光纤结构，将信号送到各光节点，然后进入电缆分配系统，形成完整的HFC网络。我们称之为分布式HFC网络。
　　根据实践证明只要有线电视网络符合系统指标，不管是哪一类网络的拓朴结构、单向还是双向网，都能传输DVB—C数字有线电视信号，它们的区别只不过是哪一种拓补结构的可靠性、性能指标和拓展性更好，这当然是分布式HFC网络。因为分布式HFC网络有完整的冗余保护体系，所以它有较高的可靠性和良好的网络性能指标，更重要的是它有良好的拓展性，其总前端和分布式的各个分前端，可以分布式安装交互式数字电视的视频服务器，它能有效地克服因交互式数字电视所产生的视频服务器和网络的瓶颈，为开展交互式数字电视提供了良好的网络平台。
　　4　用户终端（数字机顶盒）
　　数字机顶盒（STB）不仅是用户终端，还是网络终端，它能使模拟电视机从被动接收模拟电视转向交互式数字电视，使用户享受数字电视、数据广播等全方位的信息服务。
　　目前要掌握的数字机顶盒的关键技术主要有：
　　4．1　实时操作系统（Real Time Operating System-RTOS）
　　实时操作系统负责本地资源和网络资源的管理提供基本的操作功能和设备的访问控制。在启动机顶盒时，由引导程序通过网络从中心控制系统下载。例如，深圳迪科“网视通”TBS一300数字机顶盒的RTOS在设计上采用从FLASH ROM引导，其引导程序功能包括：系统自检：对系统部分硬件进行检测，如动态随机存取存储器DRAM等；系统设置：用户可通过遥控器对系统进行必要的参数设置，如基本频率、辅助频率、符号率、DTV节目信息表等；DTV功能：用户在无点播服务的情况下，可看数字电视节目；系统升级：通过判别系统或台标的名称和版本号，下载升级FLASHROM中的系统或台标数据。
　　4.2　中间件（Middleware）
　　中间件（Middleware）指居于数字电视机顶盒内部实时操作系统与应用程序中间的软件部分，它以应用程序接口 API的形式存在，整个API集合被存储在机顶盒的闪存FLASH中。它通常由各种虚拟机构成，如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机、MHEG-5虚拟机等。一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，它可以分为4层，从底层向上分别为：硬件、底层软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台；底层软件提供操作系统以及各种硬件驱动程序；应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用；中间件将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台。目前，世界上流行的数字电视软件平台（Middieware中间件）主要有：Open TV、Liberate、Microsoft TV、CANAL+Media Highway、NDS和DAVID。
　　由于国内目前还没有成熟的中间件产品，而无论是卫星传送、网络传送还是地面传送的数字电视，中间件都是必需的配置，所以只能花费大量外汇向国外公司购买。目前，中间件的标准化已成为数字电视广播系统的关键，必需做到：能够下载升级、支持中文、有足够机顶盒支持、有足够的系统支持。由此可见，立足本国的技术力量与国外先进厂家合作，开发数字电视软件平台势在必行，更希望早日有我国自主知识产权的数字电视软件平台。
　　4.3　有条件接收系统（Conditional Access System-CA）
　　有条件接收系统是数字电视技术中重要的组成部分，它完成了系统用户的认证、授权和节目加扰工作。它解决了两个问题，即如何从用户处收取费用和如何阻止用户收看那些未经授权的付费频道。条件接收系统是一个综合性的系统，它集成了多种先进的技术，所涉及的技术包括；系统调度管理、网络技术数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、复用器技术、调制解调技术、机顶盒技术、智能卡技术等，同时也涉及到用户管理、节目管理、收费管理等数据应用技术。其中，CA系统的性能和安全性是整个系统尤为关键的问题。
　　加解扰技术是CA系统重要的组成部分，用于对数字节目进行加密解密，加解扰技术分为同密和多密技术。同密技术是将两家或两家以上的条件接收（CA）系统应用于同一网络平台之中，从有线电视台角度是实现技术的选择和竞争的环境。多密技术要求机顶盒采用CI技术，实现同一机顶盒可接收不同CA系统加密的节目。从用户角度来讲，不会因购买是一家CA的机顶盒而受到限制，用户还有选择其它CA服务的可能性。而且带CI接口的机顶盒有较高的成本，我们还需要考虑国情，给用户提供价廉物美的条件。
　　由于国内目前尚无成熟的CA系统，可先采用国外先进的CA系统。待国内具有自己的知识产权的CA系统成熟后，再采用同密方式平滑替代国外的系统。但CA系统必需符合DVB标准、能够支持同密、支持多用户管理系统、支持机卡配对、支持多运营商、支持多种寻址方式。
　　5　结束语
　　模拟电视开始向数字电视过渡是科学技术发展的必然趋势。自对国庆50周年阅兵仪式进行高清晰度数字电视转播实验以来，我国数字电视的进程每年都以惊人的速度发展。2001年1月1日，上海开始试播数字电视，随后的北京、深圳、青岛、杭州等沿海城市也争先恐后地进行了数字电视的播出试验。2001年11月21日，国家数字电视、研究开发和产业化专项领导小组会上，国家计委主任、国家数字电视研究开发及产业化领导小组组长曾培炎进一步指出：“数字电视为中国电子信息产业提供了一个难得的发展和提升机遇，各部门要从国家整体利益和产业发展的大局出发，实现视听产品制造业的战略升级，并促进广播电视产业的形成和发展，培育新的经济增长点。”
　　参考文献
１　ETSI Standard EN 300 468，Digital video Broadcasting（DVB）:Specification for Service Information (SI) in DVB System，feb．1998
２　ETSI Standard EN 300 429，Digital Video　Broadcasting （DVB）：Frame Structure ，Channel Coding and Modulation for Cable System，Apr，1988
３　Digital Video Broadcasting（DVB）：Measurement　Guidelines For DVB System
４　Design Policy Of the Digital Headend．Peter Avis．
５　2001 国际有线电视技术研讨会论文集