有线数据广播标准及原理

2006-01-18 11:49:20 作者:蒋龙根 闵友钢 陶联群 王明敏热度:
摘要:本文介绍有线数据广播的有关标准,对有线数据广播的传输、加密、信息服务、机顶盒技术原理作深入探讨,提出数据广播在视频、音频、数据信息等方面的具体应用,并展望有线数据广播的发展。

关键词:标准 数字广播DVB 服务信息 机顶盒 条件接受

  我国大规模发展有线电视是在90年代初,发展速度非常快,到目前已发展到8000万用户,预计到本世纪末,将达到1亿用户。上海有线网的建设从1993年开始,5年多的发展,已达250万户,成为全球有线第一大网。从规模上讲,有线网络取得了巨大的成功,但是,从传输技术上看,没有大的突破。采用模拟传输,提供的业务范围主要是视频服务。数字卫星直播电视的播出,INTERNET网的兴起,对有线网的冲击很大。在美国,短短几年,10%的有线用户转向卫星直播电视。美国已开始了数字电视的广播,到2005年将全部改成数字广播。澳大利亚近日宣布,2001年开始数字电视广播。数字化时代已经到来,有线传输、广播技术必须跟上,有线数据广播正是顺应这一潮流的产物。

所谓有线数据广播是利用HFC网络媒体进行数字化的视频、音频、数据广播。有如下特征:

1.传输媒体是HFC宽带网,带宽一般在750M以上,最高达1G。
2.传输的信息是数字化的信息,区别于传统HFC上传输的模拟信号。采用数字化传输具有模拟传输不具备的优势,在一个8MHz的频道中,采用64QAM调制,可以传送8-9套经过MPEG-2压缩过的视频节目。这样,大大增加了频道资源,增强了有线电视与卫星直播电视的竞争力。
3.图象质量好于模拟电视。从两个方面可以看出,一方面数据广播采用MPEG-2编码,模拟电视的图象质量仅相当于MPEG-1。另一方面,传输过程中,数字信号抗干扰能力好于模拟信号。
4.采用数字传输,可以利用条件接受系统,提供特殊信息的有偿服务。公共信息只受月租费,特殊信息,如股评、交通信息、时装信息等可以收费。采用CA(条件接受系统),对特定的业务、组合业务可根据用户的需求设定授权或不授权;
5.信息不再限制在传统的视频节目,可以开设音频、多媒体数据业务。特别是数据信息业务是一个新业务,传统的无线电视利用逆程传输数据,一般带宽较窄,只有几十K,无法满足多媒体数据传输的需要。

  由上可知,数字广播与传统的电视传输技术、经营有较大的差别,本文从数据广播标准、原理及应用三个方面进行阐述。

一、有线广播标准介绍

  数字广播的的标准很多,与有线数字广播密切相关的有MPEG-2、DVB、DAVIC、ASTC等标准。其中,MPEG-2已被国际标准化组织录用为国际标准,DVB、DAVIC是欧洲标准,ASTC是北美标准。也就是说,数据广播标准分为两大阵营。我国广播标准基本上是延用欧洲标准,因此,本文主要介绍欧洲标准。

1.1MPEG-2标准

  MPEG即活动图象专家组(Moving Picture Expert Group), 是国际标准化组织IEC/JTC1/SC2/WG11的一个小组,成立于1988年,1993年指定出MPEG-1标准(ISO 11172),广泛应用于VCD视频光盘,1994制定出MPEG-2标准(ISO13818),DVD采用MPEG-2标准。
MPEG-1的码速率为1.5Mbps,图象质量略高于家用录像VHS图象质量,MPEG-2的码速率为4-10Mbps,图象质量接近演播室图象质量,是DVB、ASTC采用的图象压缩标准。
MPEG-2标准由三个标准组成:

1.ISO/IEC IS 13818-1(1995):运动图象与其相关声音的编码-第1部分:系统
2.ISO/IEC IS 13818-2(1994):运动图象与其相关声音的编码-第2部分:图象
3.ISO/IEC IS 13818-3(1995):运动图象与其相关声音的编码-第3部分:声音

  视频数据、音频数据按ISO/IEC13818-2、ISO/IEC13818-3进行编码压缩,经打包器形成包基本码流,与节目、条件接受等信息一同进入复用器。MPEG流分为传送流TS和节目流PS,TS用于有错误的环境,其分组长度为188字节。PS流用于错误较少的环境,如交互式多媒体业务,长度是可变的。

  MPEG-2被DVB、DAVIC、ASTC采纳为压缩编码标准,但不是广播标准,因此,不详细讨论。

1.2视频广播标准DVB

  DVB组织成立于1993年,DVB组织的目标是建立基于电视业务MPEG-2应用的统一框架,通过此框架,电视工业的数字设备供应商可以实现标准化和兼容性。DVB组织由25个国家200多个成员组成, 提供以市场为引导的系统框架,满足电子消费及广播工业的实际需要。该组织提供的一系列标准得到广播界的广泛接受。

责任编辑:DVBCN编辑部

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