有線數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)

有線數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)

一、有線電視概述
1、電視信號(hào)的傳輸形式
就電視技術(shù)的原理而言，傳送活動(dòng)景像的電視系統(tǒng)，通常由攝像、信號(hào)處理、傳輸、顯像等部分組成。圖像信息的順序傳送原理，是電視信號(hào)產(chǎn)生的基礎(chǔ)。其基本方法是將要傳送的圖像分解為許多像素，將各像素的特征，如亮度和顏色按一定的順序和方法轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的幅度和時(shí)間序列，依次傳送和處理，并附加表示各像素相對(duì)位置的特征信號(hào)——同步信號(hào)，以便于在接收端電—光信息還原時(shí)像素的再現(xiàn)定位，這就是電視技術(shù)中電視信號(hào)的產(chǎn)生原理。對(duì)于這種包含全部圖像信息的全電視信號(hào)，其傳輸?shù)幕拘问娇煞譃橐韵氯N方式。
（1）基帶傳輸
是通過(guò)傳輸線或其它媒介直接傳輸基帶信號(hào)。一般應(yīng)用在視頻設(shè)備比較集中的地方。
（2）無(wú)線電視傳輸
即將基帶電視信號(hào)和伴音信號(hào)通過(guò)幅度調(diào)制的信號(hào)變換處理方法，調(diào)制在射頻載波上，以便由后者通過(guò)適當(dāng)?shù)奶炀€以高頻電磁波形式幅射出去。
對(duì)于無(wú)線傳輸方式的接收端來(lái)說(shuō)，要通過(guò)各種形式和規(guī)模的接收天線設(shè)施來(lái)提高接收信號(hào)的強(qiáng)度和質(zhì)量，信號(hào)還原的水平因人因地而異，不能做到一致的效果和普遍的穩(wěn)定。
（3）有線電視傳輸
將一定幅度的全電視信號(hào)經(jīng)射頻調(diào)制處理后，把具備全部聲像信息特征的射頻載波信號(hào)，通過(guò)有形的傳輸媒介，如同軸電纜、光纖等介質(zhì)構(gòu)成的線路網(wǎng)絡(luò)形式來(lái)進(jìn)行傳輸處理的方式。由于無(wú)線廣播電視因其固有的開(kāi)路發(fā)射特點(diǎn)而帶來(lái)的種種弊端，如節(jié)目源增加要擴(kuò)展頻道的數(shù)量，其結(jié)果又受到頻率分配的限制。而有線電視可以在前端演播室利用錄像機(jī)等設(shè)備的視頻節(jié)目，以及衛(wèi)星電視信號(hào)、微波中繼信號(hào)等各類基帶視聽(tīng)信息加以選擇、處理、解調(diào)、調(diào)制等，再經(jīng)電纜分配系統(tǒng)傳送給閉路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所覆蓋的廣大用戶。這種不受頻率使用法規(guī)的局限、不受自然環(huán)境干擾的電視信號(hào)傳輸形式，得到了迅速的發(fā)展，支持其設(shè)施發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)也逐漸形成，推動(dòng)了用同軸電纜作為傳輸線路媒體并具有處理多路多功信號(hào)特點(diǎn)的電纜電視系統(tǒng)。隨著光纖設(shè)備的技術(shù)運(yùn)用，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋途徑和范圍更加擴(kuò)大，系統(tǒng)的功能和網(wǎng)絡(luò)管理又列入了自動(dòng)調(diào)節(jié)控制技術(shù)，智能型計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種輔助工程技術(shù)，在有線電視系統(tǒng)信息來(lái)源的新技術(shù)運(yùn)用方面發(fā)展也很快。因此，作為一種信息傳輸?shù)挠行侄危芯€電視還在信息社會(huì)需求中不斷地發(fā)展變化。而電視信號(hào)的傳輸形式最終將突破現(xiàn)有各類形式向更市制階段發(fā)展，以適應(yīng)未來(lái)社會(huì)對(duì)電視信息的新要求。
2、有線電視系統(tǒng)的組成
目前，我國(guó)的有線電視系統(tǒng)一般都是由信號(hào)源和機(jī)房設(shè)備、前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、分配網(wǎng)絡(luò)、用戶終端五個(gè)部分組成的整體系統(tǒng)。
（1）信號(hào)源和機(jī)房設(shè)備。有線電視節(jié)目來(lái)源包括衛(wèi)星地面站接收的模擬和數(shù)字電視信號(hào)，本地微波站發(fā)射的電視信號(hào)，本地電視臺(tái)發(fā)射的電視信號(hào)，上行電視信號(hào)和數(shù)據(jù)等。為實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的播放，機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)有衛(wèi)星接收機(jī)、模擬和數(shù)字播放機(jī)、多功能控制臺(tái)、攝像機(jī)、特技圖文處理設(shè)備、編輯設(shè)備、視頻服務(wù)器，用戶管理控制設(shè)備、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備等。
（2）前端設(shè)備。前端設(shè)備是接在信號(hào)源與干線傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的設(shè)備。它把接收來(lái)的電視信號(hào)進(jìn)行處理后，再把全部電視信號(hào)經(jīng)混合器混合，然后送入干線傳輸網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)多信號(hào)的單路傳輸。前端設(shè)備輸出信號(hào)頻率范圍可在5MHz—1GHz之間。前端輸出可接電纜干線，也可接光纜和微波干線。
（3）傳輸網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)絡(luò)處于前端設(shè)備和用戶分配網(wǎng)絡(luò)之間，其作用是將前端輸出的各種信號(hào)不失真地、穩(wěn)定地傳輸給用戶分配部分。傳輸媒介可以是射頻同軸電纜、光纜、微波或它們的組合，當(dāng)前使用最多的是光纜和同軸電纜混合（HFC）傳輸。
（4）分配網(wǎng)絡(luò)。有線電視的分配網(wǎng)絡(luò)都是采用電纜傳輸，其作用是將放大器輸出信號(hào)按一定電平分配給樓棟單元和用戶。
（5）用戶終端。用戶終端是接到千家萬(wàn)戶的用戶端口，用戶端口與電視機(jī)相連。目前，用戶端口普遍采用單口用戶盒或雙口用戶盒，或串接一分支。未來(lái)用戶終端包括機(jī)頂盒、電纜調(diào)制解調(diào)器、解擾器等。
二、數(shù)字電視有線傳輸
1、何謂數(shù)字電視？
數(shù)字電視是指包括節(jié)目攝制、編輯、發(fā)送、傳輸、存儲(chǔ)、接收和顯示等環(huán)節(jié)，全部采用數(shù)字處理的全新電視系統(tǒng)。也可以說(shuō)數(shù)字電視是在信源、信道、信宿三個(gè)方面全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和數(shù)字處理的電視系統(tǒng)。
2、何謂數(shù)字化電視？
數(shù)字化電視（或者叫數(shù)碼電視）在現(xiàn)有模擬彩色電視機(jī)的電路中采用了多種數(shù)字化處理技術(shù)，例如：數(shù)碼100HZ掃描技術(shù)、3D/5D數(shù)字化圖像處理技術(shù)、I2C數(shù)字總線技術(shù)、數(shù)字畫(huà)中畫(huà)技術(shù)、NICAM數(shù)字伴音技術(shù)等。采用了這些數(shù)字處理技術(shù)的彩色電視機(jī)，獲得了更好的圖像、聲音質(zhì)量，增加了電視機(jī)的功能。從本質(zhì)上講，數(shù)字化的電視仍屬于模擬電視的范疇。
3、數(shù)字電視與模擬電視相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？
與模擬電視相比，數(shù)字電視有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）圖像傳輸質(zhì)量較高，距離遠(yuǎn)。模擬電視圖像信號(hào)在傳輸過(guò)程中，要受到傳輸信道特性（幅頻特性、微分增益、微分相位特性）和噪聲干擾等的影響，質(zhì)量不高，而且經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換傳輸，通道特性和噪聲干擾等影響積累，導(dǎo)致圖像質(zhì)量的進(jìn)一步下降，而這些影響對(duì)于數(shù)字電視信號(hào)來(lái)說(shuō)，有些是不存在的。數(shù)字電視信號(hào)在傳輸過(guò)程中，多次中繼（或復(fù)制）后不會(huì)發(fā)生干擾和噪聲的積累，同時(shí)可采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)，收端圖像質(zhì)量較好，基本保持與發(fā)端一致，且傳輸距離不受限制。
（2）頻道資源利用率高。頻譜資源是重要的國(guó)家資源，模擬電視的頻譜資源有限，一套模擬電視節(jié)目要占用36MHz帶寬的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，占用8MHz的地面電視廣播和有線電視頻帶。而數(shù)字電視采用壓縮編碼技術(shù)，在36MHz的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中傳送5套SDTV節(jié)目，顯示清晰度約400線，在一個(gè)8MHz頻道內(nèi)傳送4套以上的SDTV節(jié)目。
（3）提供全新的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)字電視通信中可以互不干擾地同時(shí)傳送文字、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、靜止圖像等多種數(shù)字信息。數(shù)字電視網(wǎng)可與電腦網(wǎng)、電信網(wǎng)互連互通，不僅使信息源更為豐富，還可以增加用戶與各種信息源之間的交互性，實(shí)現(xiàn)用戶自由點(diǎn)播節(jié)目、電子商務(wù)、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上醫(yī)療、網(wǎng)上游戲等多種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（在8MHz帶寬內(nèi)采用64QAM調(diào)制，可以達(dá)到約32~38Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率）。
（4）信號(hào)穩(wěn)定可靠，設(shè)備維護(hù)、使用簡(jiǎn)單。模擬電視信號(hào)數(shù)字化后，信號(hào)以二進(jìn)制碼的形式出現(xiàn)，它只有“0”和“1”兩種狀態(tài)，二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)不受電源波動(dòng)、器件非線性的影響，所以信號(hào)能保持穩(wěn)定、可靠。處理數(shù)字信號(hào)可采用大規(guī)模集成電路，可降低設(shè)備的功耗，減少體積，提高設(shè)備的可靠性。同時(shí)數(shù)字化設(shè)備不需調(diào)節(jié)，維護(hù)簡(jiǎn)單，使用方便。
（5）節(jié)省發(fā)送功率，覆蓋范圍廣。數(shù)字電視發(fā)射設(shè)備在相同覆蓋服務(wù)區(qū)所需平均功率，比模擬電視發(fā)射設(shè)備的峰值功率要低一個(gè)數(shù)量級(jí)，比如模擬MMDS接收電平最低為56db，而數(shù)字MMDS在64QAM調(diào)制下接收電平僅為39db，所以數(shù)字電視發(fā)射設(shè)備的覆蓋范圍比模擬電視相同功率的發(fā)射設(shè)備的覆蓋范圍大幾倍。
（6）靈活友好的人機(jī)界面。靈活和實(shí)用的人機(jī)交互界面，便于普通群眾操作，除顯示設(shè)備外，容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成而大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格低廉便于推廣普及。
（7）易于實(shí)現(xiàn)條件接收。數(shù)字電視信號(hào)容易進(jìn)行加密/加擾，有利信息安全，便于實(shí)現(xiàn)付費(fèi)電視、視頻點(diǎn)播及交互式電視。
4、模擬信號(hào)如何數(shù)字化？
模擬信號(hào)數(shù)字化要經(jīng)過(guò)取樣、量化、編碼三個(gè)過(guò)程，形成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，這三個(gè)過(guò)程總稱為脈沖編碼調(diào)制（PCM）。
5、何謂高清晰度電視？
數(shù)字高晰度電視（HDTV）是目前世界上發(fā)達(dá)國(guó)家積極開(kāi)發(fā)應(yīng)用的高新電視技術(shù)，它采用數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)，比普通模擬電視信號(hào)傳輸具有更強(qiáng)的抗干擾性能，圖像的清晰度顯著提高，接收?qǐng)D像的寬高比為16：9，配合多聲道數(shù)字伴音，可達(dá)到35mm寬銀幕電影的放映效果。
CCIR（國(guó)際無(wú)線電咨詢委員會(huì)，現(xiàn)改名ITU—R）的801報(bào)告中為HDTV規(guī)定的定義是：“高清晰度電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要求使觀看者在大約屏面高度的三倍距離處能看到或接近得到清晰細(xì)節(jié)的程度，達(dá)到與視力正常的觀看者在看原始景物相同的感覺(jué)”。
6、何謂付費(fèi)電視？
付費(fèi)電視不同于現(xiàn)有的基本公益電視。它以滿足人民群眾個(gè)性化、多樣