《海外數(shù)字電視培訓(xùn)》PPT課件.ppt

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海外數(shù)字電視培訓(xùn),產(chǎn)品發(fā)展中心產(chǎn)品技術(shù)部,包含部分,一、引言二、數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)三、數(shù)字電視和模擬電視的比較四、名詞解釋五、數(shù)字電視原理六、數(shù)字電視優(yōu)點(diǎn)七、高清晰度數(shù)字電視八、數(shù)字電視關(guān)鍵技術(shù)九、數(shù)字電視發(fā)展情況十、常用英文名詞,引言,數(shù)字電視名詞已經(jīng)流行了很多年并且被大家所熟知。其實(shí)多年來數(shù)字電視就在我們身邊通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的電視信號就是數(shù)字電視信號，只不過是經(jīng)過有線電視臺轉(zhuǎn)變成模擬信號再傳送，以適應(yīng)模擬接收設(shè)備。同時，衛(wèi)星只傳送最基本的圖象和聲音，沒有增值業(yè)務(wù)，接收端與傳統(tǒng)模擬沒有區(qū)別，因而沒太引起注意。,引言,定義數(shù)字電視系統(tǒng)（以下簡稱數(shù)字電視）是從原始節(jié)目制作到接收還原都以數(shù)字化技術(shù)處理的電視系統(tǒng)，是電視技術(shù)發(fā)展歷程中繼黑白到彩色后另一次質(zhì)的飛躍；按照圖象質(zhì)量分，有標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度兩種，但兩者在原理上是一樣的；,數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),世界上的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)有哪些？歐洲：DVB按傳輸媒介又分為：DVB-S：基于衛(wèi)星的數(shù)字電視廣播DVB-C：基于有線的數(shù)字電視廣播DVB-T：基于地面的數(shù)字電視廣播美國：地面廣播標(biāo)準(zhǔn)：ATSC衛(wèi)星/有線均采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)：DVB-S/DVB-C日本：地面廣播標(biāo)準(zhǔn)：ISDB-T衛(wèi)星/有線均采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)DVB-S/DVB-T,數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),我國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星廣播：采用歐標(biāo)DVB-S（1996年）有線廣播：暫定為歐標(biāo)DVB-C（2003年）地面廣播：未定（可能2005年定）目前候選的有：1）清華大學(xué)的DMB-T2）上海交大的ADTB-T,數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字衛(wèi)星電視（Satellite）（DVB-S）數(shù)字有線電視（Cable）（DVB-C）數(shù)字地面開路電視（Terrestrial）（DVB-T）,數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),正交振幅調(diào)制（QAM）：調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比高，適合有線電視電纜傳輸。鍵控移相調(diào)制（QPSK）：調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比低，適合衛(wèi)星廣播。殘留邊帶調(diào)制（VSB）：抗多徑傳播效應(yīng)好（即消除重影效果好），適合地面廣播。編碼正交頻分調(diào)制（COFDM）：抗多徑傳播效應(yīng)和同頻干擾好，適合地面廣播和同頻網(wǎng)廣播。,數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),Europe,Australia&NewZealand,China,Japan,Canada,Brazil,Argentina,Taiwan,Korea,Mexico,USA,ISDB?,Europe,Australia&NewZealand,China,Japan,Canada,Brazil,Argentina,Taiwan,Korea,Mexico,USA,ISDB?,數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)使用分布,數(shù)字電視和模擬電視比較,數(shù)字電視和模擬電視比較相同點(diǎn),與模擬系統(tǒng)一樣，數(shù)字系統(tǒng)也包括節(jié)目制作、播出、接收三部分；攜帶電視信息的射頻信號都是模擬信號；都使用電纜，或衛(wèi)星，或開路天線發(fā)射；使用同樣的模擬頻道；8M帶寬標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視圖象格式與模擬系統(tǒng)一樣，演播室時質(zhì)量也是一樣的；都使用CRT、PDP、LCD等顯示終端還原原始圖象信息。,數(shù)字電視和模擬電視比較不同點(diǎn),節(jié)目制作時采用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)獲得數(shù)字化節(jié)目的原始素材在廣播傳送前不用轉(zhuǎn)為模擬信號；如果原始素材是模擬的，則需要轉(zhuǎn)為數(shù)字化節(jié)目素材，才能進(jìn)行廣播傳送；被傳送視頻和音頻信息都是0和1序列，不能使用示波器等設(shè)備通過觀察波形進(jìn)行分辯；序列中除了視頻和音頻信息，還包括很多用于規(guī)定接收機(jī)如何還原原始素材的節(jié)目和系統(tǒng)信息，以及其他非視頻音頻的增值服務(wù)信息；,數(shù)字電視和模擬電視比較不同點(diǎn),視頻信號傳送前經(jīng)過了MPEG-2技術(shù)進(jìn)行約50:1的壓縮，滿足在常規(guī)頻道傳輸數(shù)字化視頻音頻信號的要求；音頻也經(jīng)過MPEG-2，或其他壓縮技術(shù)處理；視頻、音頻被分時復(fù)用到一個傳輸流中；圖象聲音也不是嚴(yán)格按原始順序傳送；為了可靠傳輸包含傳輸流，采用隨機(jī)化、能量分散、內(nèi)外前向糾錯、交織等技術(shù)處理提高傳輸流的抗擾能力，稱為信道編碼；,數(shù)字電視和模擬電視比較不同點(diǎn),最終傳送的射頻信號是采用QAM、QPSK、COFDM或ATSC等調(diào)制技術(shù)調(diào)制的，不是模擬系統(tǒng)的AM（視頻）和FM（音頻）；直觀理解，前者攜帶的是數(shù)字信號（0和1序列），后者是模擬信號；數(shù)字電視接收機(jī)完成從衛(wèi)星，或電纜，或天線接收傳送的射頻信號中解調(diào)解壓出其所攜帶的數(shù)字化音頻和視頻時，處理的都是0和1序列，使用數(shù)字技術(shù)；還原的數(shù)字化信號可以直接饋給數(shù)字顯示器件還原成模擬圖象；,數(shù)字電視和模擬電視比較不同點(diǎn),數(shù)字化視頻信號也可以經(jīng)過DAC電路，得到模擬RGB或Y/Pb/Pr信號，或經(jīng)過復(fù)合視頻編碼器（標(biāo)準(zhǔn)清晰度時）獲得模擬復(fù)合視頻信號，由模擬顯示器顯示；同一個系統(tǒng)可以同時播出高清和標(biāo)清節(jié)目；同樣的，音頻的制作、傳送、還原跟視頻類似，只是所采用的技術(shù)不相同；音頻的壓縮有Dolby、MPEG、DTS或其他標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻，視標(biāo)準(zhǔn)而定；音頻可以多至8聲道音頻；,名詞解釋,量化：在時間軸上對模擬信號取樣，并且將每個取樣點(diǎn)電平用n位（通常為8位）0和1系列表示；壓縮：去掉冗余信息的過程。當(dāng)所有冗余信息都可恢復(fù)，為無損壓縮；全部或部分不能恢復(fù)則為有損壓縮；MPEG：是MotionPictureExpertsGroup的縮寫，該專家組制定了系列對運(yùn)動圖象和聲音進(jìn)行壓縮的規(guī)范，如MPEG-1,MPEG-2等。這些壓縮算法都是有損壓縮，數(shù)字電視采用MEPG-2規(guī)范；信源編碼：對原始圖象和聲音進(jìn)行壓縮，并打包成基本流（ES流）的過程；,名詞解釋,信道編碼：在傳輸流（TS流）中增加冗余信息，提高抗干擾性的過程；信源解碼：將壓縮打包的基本流解壓還原成數(shù)字化音視頻的過程；信道解碼：去掉經(jīng)信道編碼的傳輸流中的冗余信息的過程；傳輸流：因?yàn)閿?shù)字電視信號傳送的是0和1的序列，所以必需將音頻、視頻、時鐘同步信息、節(jié)目信息及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分時傳送。傳輸流就是將上述信息用時分復(fù)用的方法合成道一個連續(xù)序列中；運(yùn)營商的服務(wù)信息,名詞解釋,打包：將大量的數(shù)字信息分成許多小塊，并按照一定的語法變成可獨(dú)立識別并重新組合的數(shù)據(jù)單元。傳輸流中每個包長188字節(jié)，其中每個包的第一個字節(jié)規(guī)定為同步字節(jié)（0 x47）；條件接收：為了讓節(jié)目或業(yè)務(wù)只能允許合法訂戶收視，信號被加擾，接收機(jī)根據(jù)授權(quán)管理和授權(quán)控制信息，結(jié)合訂戶持有的智能卡信息，決定是否具有收視該節(jié)目的權(quán)限；智能卡：包含訂戶信息的IC卡；復(fù)用：在同一個傳輸流中分時傳送一套或多套音頻、視頻和業(yè)務(wù)信息；,名詞解釋,QAM：正交幅度調(diào)制，QuadratureAmplitudeModulation；QPSK：四相相移鍵控，QuaternaryPhaseShiftKeying；COFDM：編碼正交頻分復(fù)用，CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing；ATSC：先進(jìn)電視標(biāo)準(zhǔn)化委員會（美國的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)制定委員會），AdvanceTelevisionStandardCommittee；,名詞解釋,DVB：DigitalVideoBroadcasting的縮寫，由歐洲各國聯(lián)合制定，囊括了地面、衛(wèi)星、電纜、微波等等各種傳輸渠道的規(guī)范。其衛(wèi)星和電纜標(biāo)準(zhǔn)已被世界各國，包括中國和美國，的運(yùn)營商所采用。ISDB：IntegratedServiceDigitalBroadcasting，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播。是日本的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，特點(diǎn)在于加強(qiáng)了數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用。服務(wù)（Service）：數(shù)字電視中主要以服務(wù)來表示模擬電視里邊的節(jié)目。一個視頻及伴隨的音頻稱為一個服務(wù)；一個數(shù)據(jù)廣播（比如天氣預(yù)報）也是一個服務(wù)。一個頻道內(nèi)可以同時有很多個服務(wù)存在。,數(shù)字電視原理播出系統(tǒng),對數(shù)字視頻和音頻進(jìn)行壓縮得到壓縮音視頻數(shù)據(jù)，存于存儲器；復(fù)用器將單個或多個音頻、視頻、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行時分復(fù)用成傳輸流；信道編碼器對傳輸流做抗擾編碼；調(diào)制器（采用QAM、QPSK、OFDM、ATSC或其他技術(shù)）對編碼后的傳輸流進(jìn)行調(diào)制；上變換器將調(diào)制后的信號進(jìn)行上變換為射頻信號；發(fā)射器將射頻信號經(jīng)電纜傳送，或衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，或天線發(fā)射播出；,數(shù)字電視原理播出系統(tǒng),壓縮的數(shù)字視頻1,壓縮的數(shù)字音頻1,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),壓縮的數(shù)字視頻n,壓縮的數(shù)字音頻n,復(fù)用器,信道編碼器,調(diào)制器,上變換器,發(fā)射器,攝像機(jī),視頻壓縮編碼器,拾音器,音頻壓縮編碼器,存儲器,系統(tǒng)信息及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)編輯系統(tǒng),同步時鐘數(shù)據(jù)發(fā)生器,加擾器,授權(quán)控制和管理系統(tǒng),數(shù)字電視原理接收系統(tǒng),壓縮的數(shù)字視頻流,壓縮的數(shù)字音頻流,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),解復(fù)用器,信道解調(diào),視頻解壓,音頻解壓,接收器,節(jié)目信息,解擾系統(tǒng),處理器,FLASH,SDRAM,智能卡,ToDisplay,ToAmplifier,數(shù)字電視原理數(shù)字電視機(jī)頂盒原理,數(shù)字機(jī)頂盒功能數(shù)字電視廣播接收電子節(jié)目指南（EPG）準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）、視頻點(diǎn)播IP（可視）電話支持交互式應(yīng)用數(shù)據(jù)廣播按次付費(fèi)觀看（PPV）因特網(wǎng)接入和電子郵件軟件在線升級有條件接收,數(shù)字電視原理數(shù)字信號顯示格式,數(shù)字電視優(yōu)點(diǎn),更高效使用現(xiàn)有的頻道資源，同樣的模擬頻道可以傳送46套DVD質(zhì)量節(jié)目；數(shù)字加擾技術(shù)使系統(tǒng)播出更安全；條件接收更有效對用戶進(jìn)行管理；圖象和伴音質(zhì)量不會因?yàn)樾盘査p而降低，也沒有亮色串?dāng)_；（因?yàn)槎际菙?shù)字信號的傳輸）圖象質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)清晰度達(dá)到DVD質(zhì)量，高清晰度達(dá)到35mm電影質(zhì)量；很容易實(shí)現(xiàn)各種增值業(yè)務(wù)如EPG、游戲、教育、VOD、分級節(jié)目訂購、天氣、新聞、尋呼、馬賽克電視等；,數(shù)字電視優(yōu)點(diǎn),容易實(shí)現(xiàn)交互功能，甚至互動電視；融合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信、音視頻應(yīng)用；有利于節(jié)目的交換；很容易實(shí)現(xiàn)個人節(jié)目記錄和回放（PVR）；顯示終端可以是CRT、PDP、LCD、LCOS、DLP、OLED等；本身是數(shù)字信號輸出，更有利于與新一代顯示器件如PDP、LCD、LCOS、OLED等數(shù)字顯示終端結(jié)合相結(jié)合；僅增加Loder（成本約2025美元）便具有DVD功能；方便實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，走向信息家電時代。,高清晰度數(shù)字電視,圖象質(zhì)量達(dá)到35mm電影質(zhì)量；每個頻道可以傳送12路節(jié)目；圖象格式主要有19201080i，14401080i，1280720p等幾種。視頻解碼處理器要求高，大于150Mips；,數(shù)字電視關(guān)鍵技術(shù),實(shí)時操作系統(tǒng)VxWorks、Psos、WindowCE、Linux等中間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺。DVBMHP(多媒體家庭平臺)ATSCDASE(DTV應(yīng)用軟件環(huán)境)條件接收系統(tǒng)(CAS)ConditionalAccessSystem,數(shù)字電視關(guān)鍵技術(shù)條件接收系統(tǒng),目前全球有兩種加解擾技術(shù)（完成加密、解密、加擾和解擾）：1）美國Opencable定義的POD（即機(jī)卡分離方式）2）國外技術(shù)主要有：NDS、Nagra、Irdeto（愛迪特）3）歐洲D(zhuǎn)VB定義的標(biāo)準(zhǔn)：同密（SimulCrypt）：小卡SmartCard多密（MultiCrypt）：大卡PCMCIA,數(shù)字電視關(guān)鍵技術(shù)條件接收系統(tǒng),同密它指兩個或兩個以上的CA系統(tǒng)對同一個MPEG傳輸流（TS）進(jìn)行加擾（加密）。在接收端，解密解擾模塊相同且都做在機(jī)頂盒的主板上，只是不同CA各有自己的控制字（CW）進(jìn)行用戶管理。同密的特點(diǎn)是：用戶機(jī)頂盒上只有一個SmartCard（智能卡，或稱”小卡”），用于用戶管理。此種情況又稱嵌入式CA。只有當(dāng)用戶機(jī)頂盒（STB）采用的CA與營運(yùn)商（電視臺）的CA系統(tǒng)一致時，才能收看到該臺的數(shù)字節(jié)目。如果各電視臺采用不同CAS，那么機(jī)頂盒生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)同一款機(jī)型時，可能要分別嵌入不同CA才能滿足不同地區(qū)的需要。并且銷售時廠商不是直接面向老百姓，而是各地營運(yùn)商，從而處于被動。,數(shù)字電視關(guān)鍵技術(shù)條件接收系統(tǒng),多密DVB多密標(biāo)準(zhǔn)是將解擾模塊和CA控制等廠商需要保密的功能集中于一個獨(dú)立的模塊（CAM，又稱大卡）中，該模塊與主機(jī)（機(jī)頂盒）通過DVB多密標(biāo)準(zhǔn)定義的PCMCIA通用接口CI（commoninterface）相聯(lián)及通信。這種模式叫”機(jī)卡分離”。多密的特點(diǎn)是：用戶可直接從商場購機(jī)，使用本地營運(yùn)商提供的CAM模塊，插入STB的CI（PCMCIA）槽口即可使用。由于機(jī)頂盒通用，針對不同CAS系統(tǒng)，老百姓只需更換不同的CAM卡就行，同時廠商可以大量生產(chǎn)STB并能多地區(qū)銷售。但成本增加（400RMB左右），這也是我國國家計(jì)委牽頭并動用大量資金，鼓勵有條件有能力的國內(nèi)廠商積極開發(fā)機(jī)卡分離數(shù)字電視有線STB的原因吧。,加密過程,發(fā)送端，在DVB傳輸系統(tǒng)中，加擾過程是用一個偽隨機(jī)序列對復(fù)用后的TS流進(jìn)行加擾，而這一個偽隨機(jī)加擾過程是用一個偽隨機(jī)序列對復(fù)用后的TS流進(jìn)行加擾，而這個偽隨機(jī)序列的生成由控制字發(fā)生器提供的控制字(CW)來確定。節(jié)目有條件接收的核心就是控制字傳輸?shù)目刂啤？刂谱质且唤M隨機(jī)數(shù)，是數(shù)據(jù)流的加密密鑰，每隔幾秒鐘隨機(jī)變化一次，在接收端要在同樣的控制字的控制下來解密。系統(tǒng)同時通過密鑰ECMK1對控制字進(jìn)行加密，形成授權(quán)控制信息ECM，在接收端要解擾就必須首先在ECM中解出控制字，用控制字將加擾的TS流解擾出來，要成功從ECM中解擾出控制字必須先通過用戶授權(quán)確認(rèn)這一關(guān)，在CA系統(tǒng)中用戶的授權(quán)信息被密鑰EMMK1加密，形成授權(quán)管理信息EMM。,加密過程,CW雖已由ECMK1加密生成ECM，但這個密鑰如果還是可以讓任何人讀取，那就意味著特定服務(wù)的定購者和非定購者將享有同等權(quán)利，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商還是難以控制到特定的用戶，安全性還是存在問題，必須對ECM再進(jìn)行加密保護(hù)。這個加密過程就完全按照各個用戶的特征來進(jìn)行，由于共用網(wǎng)絡(luò)尋址模式中數(shù)據(jù)包是按用戶地址傳送的，每個終端設(shè)備有一個不重復(fù)的唯一的地址碼，這就給出了一個解決方法，就是用地址碼來對ECM加密。在實(shí)際使用中，終端設(shè)備的地址一般是公開的，且基本不變，所以往往用和這個地址碼相關(guān)聯(lián)的一個數(shù)列來進(jìn)行加密，因?yàn)檫@個數(shù)列(密鑰)是由個人特征確定的，往往稱為個人分配密鑰(PDK)。PDK一般由CA系統(tǒng)設(shè)備自動產(chǎn)生并嚴(yán)格控制，在終端設(shè)備處該序列數(shù)一般由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商通過CA系統(tǒng)提供的專用設(shè)備燒入解擾器的PROM中，不能再讀出。為了能提供不同級別、不同類型的各種服務(wù)，一套CA系統(tǒng)往往為每個用戶分配好幾個PDK，來滿足豐富的業(yè)務(wù)需求。,解密過程,接收端，解密由智能卡或PCMCIA卡和解碼器配合完成，當(dāng)插入卡時，解碼器首先在傳送流中尋找節(jié)目特定信息PSI，在PSI中找到條件接收表CAT，根據(jù)CAT表中給出的EMM包識別碼（PID），找到相應(yīng)的加密的EMM信息，智能卡中存有加密系統(tǒng)號和ECMK2、EMMK2等密鑰，智能卡首先使用EMMK2對加密的EMM解密，根據(jù)解出的EMM信息來確定本智能卡是否被授權(quán)收看該節(jié)目，如果沒有授權(quán)將不能進(jìn)行后續(xù)解密，也就不能收看該節(jié)目，如果該卡已被授權(quán)，先將PDK解密，解出ECM后啟用ECMK2對ECM解密，得到控制字CW，最后由CW對加密的傳送流解密。,數(shù)字電視發(fā)展情況,數(shù)字電視的產(chǎn)品形態(tài)高端數(shù)字電視顯示產(chǎn)品（HDTV-READY）(現(xiàn)在市面上銷售的“數(shù)字電視”其實(shí)只是數(shù)字電視的顯示部分，也可稱為“準(zhǔn)數(shù)字電視”或“HDTV-READY”電視，它一定要借助數(shù)字機(jī)頂盒才能接收到數(shù)字電視信號。)STB（機(jī)頂盒）內(nèi)置機(jī)頂盒的一體機(jī)（國內(nèi)沒有上市）,數(shù)字電視發(fā)展情況,機(jī)頂盒的分類與市場比例（中國市場）機(jī)頂盒按照交互式功能的不同，數(shù)字機(jī)頂盒分為三類：普及型、增強(qiáng)型與交互式。普及型能夠滿足用戶的基本收視記費(fèi)需求，可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出，具有較少的上傳信息功能，平均價格一般在800元以下，屬于最基本的產(chǎn)品；增強(qiáng)型能夠滿足大多數(shù)付費(fèi)頻道的甄別收看功能、點(diǎn)播互動功能等，平均價格一般在1600元以下；交互式產(chǎn)品的功能最齊全，并具有互聯(lián)網(wǎng)接入、收發(fā)郵件與短信息、編輯錄像存儲等一種或多種功能，平均價格在1600元以上。,數(shù)字電視發(fā)展情況,數(shù)字電視推進(jìn)中的難點(diǎn):標(biāo)準(zhǔn)不確定（傳輸標(biāo)準(zhǔn)、CA(條件接收)標(biāo)準(zhǔn)）節(jié)目提供商、有線營運(yùn)商、DTV制造企業(yè)之間的利益分配缺乏有效的商業(yè)模式節(jié)目內(nèi)容匱乏,常用的英文單詞,數(shù)字電視衛(wèi)星機(jī)頂盒：digitalsatellitereceiver數(shù)字電視地面廣播機(jī)頂盒：digitalterrestrialreceiver數(shù)字電視有線地頂盒：digitalcablereceiver數(shù)字電視：digitalTVCI卡槽：commoninterfaceslotCI卡：commoninterfaceCAM條件接收：conditionalaccessCA卡：smartcardKu波段衛(wèi)星鍋：KubandsatellitedishC波段衛(wèi)星鍋：cbandsatellitedish,介紹完畢謝謝！,