浅谈开放式有线数字电视系统

　我国各地HFC网络的物理特性和技术特性差异较大，其业务也因地理环境、经济等因素而不同，尽管如此，在数字化、网络化的浪潮下，都面临着从模拟电视向数字电视过渡而带来的挑战和机遇。技术变革的推动力，数字时代的美好前景，巨大的商业价值，将促进我国数字电视产业链的形成和发展。国家广电总局把2003年定为中国数字电视年，鼓励有条件的地区(市)大力开展数字电视业务，意味着我国数字电视产业将以推广应用为龙头，开始起步、发展和腾飞。把数字电视作为一个发展机遇，建立符合运营需求的有线数字电视系统，及时开展数字电视业务，必将取得良好的社会效益和经济效益。

一 开放式有线电视系统的特点

　　我国有线电视网络是以地区性网络运营商为主建设、管理和运营的。数字电视建立在基础网络之上，是更高一层的业务系统，尽管有一定的地域限制，经营相对独立，但业务上与其他同类业务系统的互联互通、共享公共信息资源、与第三方内容提供商的连接、业务形式随发展而变化的市场要求，客观上要求系统是开放的。开放的系统便于容纳新业务，扩展更容易、灵活、方便、经济。因此，建立开放的有线数字电视系统，对于网络运营商、内容提供商、接收机供应商都具有十分重要的意义。

二 开放式有线数字电视系统的特点

（1）标准化
　　开放的系统，从传输到业务平台均采用通行的国际、国家标准，便于与符合同一标准的其他系统互联，实现节目交流及信息资源共享。同时，符合标准的设备在竞争激烈的市场环境中其性能价格比会不断提高，运营商在选择设备供应商、服务和系统扩展等方面将处于主动地位，从而形成以运营为主导的业务推广和应用环境。

（2）可靠性和可用性
　　选用成熟可靠的产品与技术，充分考虑系统软、硬件异常时的应急和容错能力，确保系统安全可靠，支持连续不断的商业运行。

（3）灵活性和兼容性
　　选用符合国际通用标准的软件技术，尽量避免采用专有技术，防止运营风险系于一家公司；尽量避免采用知识产权费和版税较高的技术，避免运营成本上升和知识产权纠纷。通用软件技术、通用数据格式及应用程序接口(API)的应用，使得系统具有移植性强、便于扩展等优点，并可及时采用最新技术，共享通信、计算机、网络技术的成果，使系统平滑升级，并为现存不同网络及设备的互联提供保证，便于第三方业务提供商的接入。

（4）实用性和经济性
　　在系统组建中，不仅应满足当前各种业务的要求，而且应充分考虑将来业务种类增长的需求。从实用性、经济性出发，着眼于近期目标并兼顾长远的发展，选用恰当的设备和技术，优化性能组合，以有限的投资构造一个性能最佳的实用系统。

（5）安全性和保密性
　　运营商通过对服务内容的加扰传输、对用户的定向寻址和权限管理等手段，实现业务的推广应用并获得服务回报，因此，必须保证系统和网络的安全。系统必须具备用户权限的口令鉴别、文件存取权限的控制、安全设备的备份和隔离、网络设备及线路和端口的管理、特殊情况下密钥的在线更新和更换等基本功能，以维护合法的商业利益。

（6）可扩展性和开放能力
　　系统应具有良好的扩展性和升级能力，接口协议开放，并支持运营商或第三方的业务设计、开发和实现。

三 开放式有线数字电视系统结构

　　开放式有线数字电视系统由基本前端子系统、有条件接收子系统(CAS)、中间件业务平台、空中软件下载升级子系统(Loader)、NVOD子系统、用户管理子系统(SMS)等组成。

3.1基本前端子系统
　　它由数字卫星接收机、编码器、复用器、调制器等设备组成，基本功能是：完成DVB-S到DVB-C的接收转换、模拟音视频信号的MPEG-2编码、单节目流到多节目流的复用、QAM调制、混合等信号变换和处理，同时插入业务信息(SI)和来自CAS的授权管理信息(EMM)、授权控制信息(ECM)等。

　　基本前端子系统的核心设备是复用器，其他设备基本上只完成信号处理与变换的单一功能。在一个8 MHz的物理频道中，如果采用6.875 Mb/s符号率下典型的64 QAM调制方式，其信道传输速率为41.25 Mb/s，复用器最大输出码率可达38 Mb/s。这个速率(或带宽)的分配非常重要。首先，需要考虑网络运营商预期的数字电视用户总数(m)，以及定义的服务产品数量(p)、每个EMM的长度(n字节)和授权/取消授权信息到达用户端(机顶盒)的最长容忍时限(s)等参数，由这些参数确定分配给EMM和ECM的带宽。其次，要考虑分配给PSI和SI的带宽，通常PSI和SI中NIT,SDT占用的带宽不大，但在开放的系统中EIT需要传送大量的EPG等信息，占用的带宽与系统传输的节目总数、接收端实现的应用、服务质量(QoS)等密切相关，需要在经济性和效率之间权衡。最后，要考虑剩余的带宽分配给来自数字卫星接收机和编码器(或NVOD系统、或其他数据应用)的MPEG-2 TS使用。如果在一个8 MHz物理频道传输6套节目，则复用器须具备至少8个TS输入接口，并有足够的总线带宽。