有线电视技术 系统设计 贺菊香 霉 羹 季喜 呈主 曹：省 曰一 中国传媒大学信息工程学院 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室 摘要：湖南省和怀化市已经搭建了完整的节目传输平台，洪江市分前端的数字电视信号主要从怀化市前端引入。通 过添加少量设备即可实现数字电视前端系统的大部分功能。建设成本较低。 关键词：数字电视分前端设计数据广播广告码流 １ 前 言 洪江市（县级市）位于湖南省西部，沅水上游，有 线电视用户约为２万户。洪江市模拟有线电视网络始 无须建设完整、独立、昂贵的数字电视前端系统，通过 添加少量的复用器、ＱＡＭ调制器等设备即可实现节 目添加广告播发、ＯＴＡ升级、数据广播等功能，尽力提 高洪江市网络公司的自由度和经济收益。 建于１９９０年，２００８年底开始进行有线电视数字化改 造，现已基本建成覆盖城区与部分城郊的数字有线电 ３洪江市数字有线电视网络 视传输网络。 数字电视是一个将活动图像、声音、数据，通过数 字技术进行压缩、编码、传输和存储而实时发送／广 播，或经过记录媒体的传播供观众接收／播放的视听 系统。广播电视数字化是现代传媒的发展方向，是国 家信息化、社会信息化的必然要求，是发挥广电自身 优势的现实途径，数字有线电视网络分前端的建设是 分前端改造实践 洪江市数字有线电视网络分前端如图ｌ所示。 湖南省、怀化市送来信号 复 Ｑ Ａ 洪江广告码流播发信号 用 Ｍ 其中的重要内容。 解 调 混 洪江升级码流播发信号 器 器 ２洪江市数字有线电视网络 分前端设计思路 本着低成本启动、高质量保证、可持续发展的原 则，设计方案充分利用原有有线电视网络资源和怀化 市前端系统资源，对网络分前端的改造工程量尽可能 需要加扰本地模拟电视信号处理后 不需要加扰本地模拟电视信号 ＋数据广播处理后 频 钮 器 图１ 洪江市数字有线电视网络分前端示意图 小，投资尽可能少。洪江市有线电视网络公司分前端 ３．１ 对洪江市节目的加扰和频点划分 ２Ｏ ｌ ０年第１期（总第２４１期） 系统设计 有线电视技术 在怀化市前端设置ＣＡＳ条件接收系统平台，洪 表，由用户自行选择进入数据广播。 江市分前端不设ＣＡＳ，对洪江市插入节目的加扰在洪 当用户从某个数据广播浏览状态中，按“退出”键 江独立加扰器上进行，而对洪江本地加扰器与怀化市 时，机顶盒会自动回到之前的数据广播列表状态，便 前端ＣＡＳ服务器间的通信通过怀化市到洪江市的ＩＰ 于用户选择另外的数据广播内容。 数据通信链路（ＤＣＮ）采用远程加密的方式进行。洪江 ３．５插入本地广告码流 市与怀化市频点设置一致，怀化市和洪江市的本地节 洪江市网络公司可以通过网络分前端增加广告 目都不得调制到主频点上进行传输，一般调制在主频 码流播发系统来发送本地的视频广告和图片广告，替 点外的１个频点进行传输。 换掉从怀化市传输下来的广告码流。 ３．２如何实现区域控制 要求怀化市网络将广告码流放在主频点上进行 洪江市的网络标识（Ｎｅｔｗｏｒｋ—ＩＤ）用邮编４１８１００， 播发，这样做主要基于以下原因： 发卡前在洪江市分发的ＩＣ卡上写入相应的网络标识 （１）为限制ＩＣ卡区域漫游功能，要求机顶盒每次 ４１８１００；同时在洪江市分前端通过ＱＡＭ调制器修改 开机时对比主频点ＮＩＴ表中的Ｎｅｔｗｏｒｋ＿ＩＤ号与ＩＣ 传输流中的网络标识为４１８１００。这样，终端机顶盒每 卡中的Ｎｅｔｗｏｒｋ—ＩＤ号是否一致，若广告码流频点不 次开机时先从洪江市主频点（起始频点）接收传输流 在主频点，机顶盒启动时还需时间去锁定主频点，完 中的网络标识并与ＩＣ智能卡上的网络标识进行对 成Ｎｅｔｗｏｒｋ—ＩＤ的对比工作，这样延长了用户开机收 比，以判断区域属性是否正确，如正确机顶盒则开始 看节目的时间。 正常工作，如不正确则拒绝工作。 （２）若广告码流在主频点播发，在县级分前端过 ３．３对ＥＰＧ信息的插入 滤主频点时，一起将市网络公司播出的广告码流进行 怀化市前端发送数字电视系统的ＥＰＧ信息，洪 了过滤，这样在县级网络中就不会存在两个广告码 江市分前端共用怀化市前端的ＥＰＧ信息。洪江市将 流，在同一个地市中广电网络中的不同县的机顶盒软 自办节目的名称、节目表等信息发送至怀化市前端， 件也无须任何改动。 怀化市前端将对应的业务描述表（ＳＤＴ）信息和事件 所以洪江市增加一台码流播发服务器（可以与机 信息表信息（ＥＩＴ）添加到ＥＰＧ系统中，ＥＰＧ信息随数 顶盒ＯＴＡ升级码流播发服务器共用）以及码流发送卡， 字码流信号通过１５５０ｎｍ光传输网络传送到洪江市 播发本县的广告码流，其中，视音频广告和各图片广告 分前端，并通过调制解调器将包含ＥＰＧ信息的主频 的Ｓｅｒｖｉｃｅ—ＩＤ和ＰＩＤ都设置成与怀化市同样的值，这 点解调出ＡＳＩ信号，并输入到复用器；最后在复用器 样机顶盒开机时就可直接搜索到洪江的广告码流。 里将网络信息表（ＮＩＴ）以及洪江市节目的ＳＤＴ、ＥＩＴ ３．６机顶盒空中升级 映射成ＤＶＢ标准规定的ＮＩＴ—ＰＩＤ、ＳＤＴ—ＰＩＤ和ＥＩＴ— 为了提高洪江数字有线电视网络公司的自由度， ＰＩＤ，以便机顶盒搜索。 方便公司针对自己的要求升级机顶盒软件，在洪江市 ３．４插入本地数据广播 前端增加～台ＯＴＡ升级码流播发服务器，在洪江主 怀化市网络前端通过数据广播服务器ＯＣＧ提供了 频点的ＱＡＭ调制器上对ＮＩＴ表进行修改，增加机顶 １个数据广播频点，用于怀化市数据广播信息的传输。洪 盒升级描述符，将机顶盒ＯＴＡ升级文件导人码流播 江市也设置数据广播服务器ＯＣＧ，在独立的频点上提供 发服务器，通过码流发送卡发送升级ＴＳ流即可。 本县数据广播内容，实现洪江市的用户既可收看怀化市 网络公司的数据广播，同时又能收看本县网络公司的数 ４ 结 语 据广播。在洪江市机顶盒软件层面做一个列表界面，在主 选中选择“资讯广场”选中后出现下一级资讯广场选中界 数字电视分前端主要提供广播式的视频服务，具 面，用户通过选择分别进入怀化市、洪江市资讯广场。洪 体为中央、各省、本地及部分境外数字电视节目， 江市网络中的机顶盒在省、市网络公司颁发的机顶盒规 ＥＰＧ、视频图文信息及实时股票信息服务等。考虑到 范的基础上，对数据广播接收增加一个列表功能，按怀化 前端投资较大，而湖南省网和怀化市网已经搭建了节 市网ＥＰＧ为各县共同定义的Ｓｅｒｖｉｃｅ—Ｎａｍｅ进行列表， 目的传输平台，洪江市分前端的数字电视信号主要从 这样洪江用户按机顶盒遥控器上“资讯”键时，机顶盒首 怀化市电广传媒网络公司前端引入，这样无须建立昂 先进入数据广播列表，显示洪江市、怀化市数据广播列 （下转第７５页） ２Ｏ１ ０年第ｌ期（总第２４１期） 有线电视技术 ＦＰＧＡ内部模块结构 系统设计 囊 行同步．爨 Ｉ Ｉ 同步— 器 ＦＰＧＡ内部模块结构 加Ｉ ［ＳＤＲＡＭ 萋 器。如图４所示。 检测卜三 －——－１ 音频 爨 驱ｒ＿—一动ｌ 附Ｉ 插入 ＡＥＳ３￣／ｋ—— ＞Ｉ： （２）为每个跨越异步时钟域的信号创建一个同步 （３）为跨越异步时钟域的数据总线在其传输路径 上设置异步ＦＩＦＯ来进行速度匹配。 图６标清ＳＤＩ音频加嵌器结构框图 步控制、ＳＤＲＡＭ控制器以及切换行处理等功能，如图 ５所示，即可完成一帧标清ＳＤＩ视频的存储和同步。 设计标清ＳＤＩ音频加嵌器时，硬件部分只需添加 音频ＡＥＳ３输入接口部分，去掉ＳＤＲＡＭ。ＦＰＧＡ内部 程序模块结构需要扩展ＦＳ接口、音频数据缓存、打包 ４应 用 本文所设计的标清视频处理系统已经通过测试， 系统扩展方案的实例如下： 设计标清ＳＤＩ帧同步器时，硬件只需要添加可以 和插入模块，如图６所示，即可在ＳＤＩ流中嵌入一路 ＡＥＳ音频数据。 同理，该系统可以经过功能扩展，用于标清ＳＤＩ 音频解嵌器和标清ＳＤＩ台标时标插入器等设备中。通 过实体设备的开发和应用表明，本文所提出的标清视 频处理系统适应性强、移植性好、稳定性高，是标清 ＳＤＩ系列广播电视设备开发的良好平台。Ａ 提供同步黑场信号的行频信号和帧频信号的电路结 构，ＦＰＧＡ内部的程序模块结构需要扩展输人输出同 （上接第７２页） 贵、完整的数字电视前端系统，通过添加少量设备即 可实现数字电视前端系统的大部分功能，可以直接从 告播出给洪江市网络公司带来可观的经济效益，同时 对于提高洪江数字有线电视网络公司技术和管理水 平起了很好的推动作用。 参考文献 ｔ陈新华，肖子平．湖南县级广电网有线建设实践［Ｊ１．电视技术，２００９ ｆ３１：５４ ５６ 怀化市网引入节目，本地只传输部分本地特色节目或 者符合本地需求的增值业务，这样在用户管理系统设 计上有别于完全由自己组织信源系统，建设成本较 低。从目前运营来看，以上各种功能得以实现，其中广 ２０１ ０年第１期（总第２４ １期）