知识要点：信道编码和数字调制技术

1.熟悉数字有线电视系统与模拟有线电视的主要区别

一方面数字前端系统是融合了电视、计算机、数字通信等技术，含有数字电视播出系统、用户管理系统、内容管理系统、电子节目指南（EPG）系统、条件接收（CA）系统等软硬件的综合系统。

另一方面用户端需要增加数字机顶盒以便开展各项业务。和传统的模拟电视相比，数字电视技术中软件技术占了很大的比例，具有更为重要的位置。

2.掌握有线电视数字前端组成及各子系统的功能（见图5-2）

数字有线电视前端主要由以下几个部分组成：数字电视信源系统、业务系统、复用加扰系统、条件接收系统、EPG系统、用户管理系统、编码调制系统、回传处理系统以及其他辅助系统。

图5-2 有线电视数字前端的组成

（1）信源系统：数字电视信源系统包括数字卫星信号接收系统、模拟信号的编码系统、SDH网络信号的分接、转换系统。它的特点是将信号进行一定格式转换，使之成为符合DVB-C标准的TS流信号。

（2）复用加扰系统：复用TS流的并/串变换过程，即是将多路并行的低速率TS流复接成一路串行高速率TS流的过程。

（3）用户管理系统（Subscriber Management System，SMS）：用户管理系统主要针对：用户信息、用户设备信息、节目预订信息、用户授权信息、财务信息等进行处理、维护和管理。是支撑数字电视业务运营的核心系统。

（4）电子节目指南（Electronic Program Guide，EPG）系统：EPG系统主要为播控系统整合网络资源和服务器资源、规定接收端的接收参数、生成DVB标准表。如在TS传输流中插入PSI/SI控制信息

（5）条件接收系统（Conditional Access System，CAS）：条件接收系统是对数字电视节目和数据进行加密，使之只允许被授权的用户使用某些信息，实现数字电视的付费功能。

（6）数据广播子系统：数据广播子系统是对数据广播业务进行管理和播出的系统。为有线电视用户提供包括远程教育、因特网网站广播、金融和证券信息、综合信息、电子报刊订阅及因特网浏览等服务。

（7）网管子系统：网管子系统包括前端网络设备管理和HFC网络设备管理。能实时监控设备的运行状态、运行参数、实时配置参数等，当系统出现故障时能迅速进行故障的诊断、定位等。

（8）传输子系统：主要包括QAM调制器、频道合成器和HFC网络等。实现了有线数字电视信号从前端到用户端的传输。

（9）用户终端子系统：主要完成对有线数字电视信号的解调、解复用、解密解扰、解码和多种业务的处理。

3.了解有线数字电视前端的关键技术及主要设备

（1）信源编码技术及信源编码器：信源编码的主要任务是解决图像信号的压缩和保存问题。图像信号的数据量大，为了提高传输的有效性，应尽量减少信源中的冗余信号，即那些与信息无关的或对图像质量影响不大的多余部分，有线数字电视系统规定采用MPEG-2标准进行压缩编码，是基于存储器的以帧为单位的压缩方法。(www.xing528.com)

信源编码器，完成模拟信号到数字信号的转化，及数据压缩等信号处理功能，如图5-3所示。

图5-3 信源编码器的结构框图

从编码器而来的数据为基本比特流（ES），经分别打包，形成打包的基本比特流（PES），经复用分别生成节目比特流（PS）和传输比特流（TS）。

节目比特流（PS）用于误码比较小的传输或存储媒介，传输码流（TS）用于误码比较大的传输或存储媒介。

信源编码器应具备N:1热备份，原则上保障信号中断时间小于10s。

（2）传输复用技术及复用器：数字电视信号的复用采用时分复用方式，是把传输通道分成若干个时间段（时隙），每段时隙依次排列，分配给一套节目或一个特定的码流。复用可分为一般复用和统计复用两类。

复用器的重要目的是将编码器输出的视音频和辅助数据流按照一定的复用规则将其复用成指定格式的单一系统传输码流。通常复用器内置加扰设备，由于复用器的重要性，采用N:1的备份，满足信号中断时间不超过10s。

（3）信道编码技术及数字调制器：信道编码的主要任务是解决图像信号的传输问题，主要目的是通过纠错编码、网格编码、均衡等技术提高信号的抗干扰能力。图5-4所示为有线数字电视信道编码及调制原理。

有线数字电视信号的信道编码为克服直流分量波动使用能量扩散（随机化）技术、基于RS码编码的前向纠错（FEC）技术、克服信道中的突发干扰造成的误码采用字节交织技术、为防止传输符号间的相互串扰采用时域均衡技术。

有线数字电视信号的信道编码和调制方式必须符合GY/T170—2001规定。

图5-4 有线数字电视信道编码及调制原理框图

数字调制的基本任务，一个同模拟调制一样，将不同的节目信号按频分复用调制到规定的频带上，另一个是将多个二进制比特转换为一个多进制符号的映射。是将数字序列变换成特定的信号形式，以适合在特定的信道中传输。

QAM调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。该调制方式通常有4QAM、16QAM、64QAM、256QAM。我国有线数字电视DVB-C标准中规定了使用正交幅度调制（64QAM）。

通常QAM调制器的功能包括信道编码及QAM调制。有线数字电视广播QAM调制器要求符合GY/T198—2003标准。