第3章有线数字电视的前端播出系统.pdf

第３章 有线数字电视的前端播出系统 　　按照如图 １－１所示的数字广播电视系统的基本模式， 前面２ 章讲述的内容已经将数字电 视系统中信源端的基本任务完成。 即模拟信号或其他信息经过数字化处理、 信源压缩编码、 信 道差错控制编码和ＱＡＭ 调制这样几个关键的处理程序， 信号已经可以进入传输网络传输到数 字电视机顶盒。 但这仅仅从数字电视传输信号产生的基本原理这一角度进行讨论， 作为一个正 常运营的系统， 还有许多问题尚待讨论， 因为一个投资很大的有线电视系统不可能只传几套节 目， 不可能不考虑投资回报和用户管理的问题。 因此， 本章将讨论作为一个实际运营的有线数 字电视前端播出系统还必须解决的一些问题， 而这些问题最终也会从用户的数字电视机顶盒中 反映出来。 ３畅１　有线电视前端播出系统概述 　　有线电视系统目前正处在由 “模拟” 到 “数字” 的技术变革之中， 这种变革进程必然会 集中地从系统的心脏———前端体现出来， 其基本特征是数／模并存。 　　３畅１畅１　数／模并存时期的有线电视播出系统简介 　　数／模并存时期的有线电视播出系统的主要特征是： 传统的模拟电视信号和不断增加的数 字电视信号同时播出， 同时传输， 其基本结构如示意图３－１所示。 　　由于数字电视和模拟电视是两种不同的技术体制， 所以模拟信号和数字信号在处理方法上 的差别很大， 这就使得数／模并存时期的有线电视前端系统必须拥有模拟和数字两套播出设备， 形成模拟和数字两个相对独立的部分， 它们分别占用不同的频段， 形成数字和模拟两个信道， 并存于一个传输系统中。 　　在目前的变革时期， 作为有线电视信号接收端的家庭用户， 分成了两个部分： 一部分用户 通过配置数字电视机顶盒， 由模拟电视用户 “整体转换” 为数字电视用户； 一部分尚未配置 数字电视机顶盒的用户， 仍然作为模拟电视用户， 收看传统的模拟电视， 随着 “整体转换” 工作的不断进行， 这一部分用户也将最终转换成数字电视用户。 只有当全部用户都转换成数字 电视用户之后， 模拟电视信号才能停止播出， 前端系统中的模拟设备也将最终拆除。 　　３畅１畅２　模拟电视节目的播出 　　模拟电视节目的播出相对比较简单， 如图３－１ 顶部所示， 主要包括模拟信号源和模拟调 85　　　 第３ 章　有线数字电视的前端播出系统 图３－１　数／模并存时期的电视广播系统示意图 制器两大部分。 模拟信号源主要是指未经数字化处理的原模拟音频（Ａ）和视频（Ｖ）信号， 包括 电视台自己通过原模拟摄像机拍摄、 制作的各类电视节目， 及通过卫星地面站和各种传输网络 得到的各类Ａ／Ｖ 电视节目信号。 虽然我国的广播卫星早已实现数字化， 但大多数卫星接收设 备都可同时提供模拟Ａ／Ｖ 信号和数字ＴＳ 信号， 所以广播卫星仍然是重要的模拟信号源。 这些 Ａ／Ｖ 信号都需要进入模拟调制器， 将其调制到射频载波 ＲＦ 上， 使其适于在传输系统中进行 传输。 　　在规模较大的有线电视播出系统中， 模拟调制一般都选用中频调制器， 它由中频调制、 中 频处理和上变频三个部分组成。 其特点是音频（Ａ）和视频（Ｖ）都不是一次就调制到某个频道的 高频载波上， 而是将所有待播出的节目都先采用统一的中频调制， 图像中频为３８ ＭＨｚ、 伴音 中频为３１畅５ ＭＨｚ； 然后再对输出信号进行中频处理； 最后才上变频到预定的电视播出ＲＦ 频道 上。 由于中频处理（残留边带滤波）都是在较低的单一频率上进行， 可以采用性能优良的声表 86　　　 第一篇　数字电视基础知识 面波滤波器， 使输出信号严格控制在８ ＭＨｚ 的带宽范围之内， 具有良好的边带特性， 从而实现 ＲＦ 每８ＭＨｚ 安排一套节目的邻频传输的指标要求。 现假设需要传送ＴＶ１～ＴＶ６ 的６套模拟电视 节目， 其频谱占用如示意图 ３－２ 所示， 即它们在ＲＦ 频段中共计需要占用４８ ＭＨｚ 的频带宽 度， 而且每个频道必须配一个调制器。 如果需要播出 ３０ 套模拟电视节目， 共计需要占用 ２４０ ＭＨｚ的频带宽度， 必须配置３０个调制器。 图３－２　模拟电视节目的频谱占用示意图 　　３畅１畅３　数字电视节目的播出 　　数字电视节目的播出相