数字电视标准及系统简介.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,Confidential,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,Confidential,1,数字电视,标准及系统,介绍,Cheertek Inc,march,数字电视标准及系统简介,第1页,现行三种,数字电视,标准,欧洲,DVB,标准,(,Digital Video Broadcasting),数字视频广播,美国,ATSC,标准,(Advanced Television Systems Committee),先进电视系统委员会,日本,ISDB,标准,（,Integrated Services Digital Broadcasting),综合业务数字广播,数字电视标准及系统简介,第2页,现行三种数字电视标准比较,数字电视标准及系统简介,第3页,项目主要目标,项目标主要目标是找到一个对全部传输媒体都适用数字电视技术和系统。对它要求是：,、能灵活传送视频、音频和其它数据信号。,、使用统一传送比特流复用。,、使用统一服务信息系统提供广播节目标细节等信息。,、使用统一一级里德所罗门前向纠错系统。,、使用统一加扰系统，但可有不一样加密方式。,、选择适合用于不一样传输媒体调制方式和信道编码方法以及任何须须附加纠错方法。,、勉励欧洲以外地域使用标准，推进建立世界范围数字视频广播标准。,、支持数字系统中图文电视系统。,数字电视标准及系统简介,第4页,DVB,主要标准,介绍1,DVB,广播传输系统,DVBS(ETS 300 421):,数字卫星,广,播系统标准,DVBC(ETS 300 429):,数字有线广播系统标准,DVBT,(,ETS 300 744):,数字地面广播系统标准,DVB-SMATV(ETS 300 473):,数字,SMATV（,卫星共用天线电视）广播系统标准,DVB-MS/C(ETS 300 748/9):,高/低于10,GHz,数字广播,MMDS,分配系统标准,MMDS,是采取调幅微波向多点传送，分配多频道电视节目标系统。用,DVB-S/C,接收机配上一个,MMDS,频率变换器就可接收,DVB-MS/C,信号。,ETSI(European Telecommunication standard Institute),欧洲电信标准协会,数字电视标准及系统简介,第5页,DVB,主要标准,介绍2,DVB,基带附加信息系统,DVB-SI(ETS 300 468):,数字广播业务信息系统标准,该标准用于,IRD,自行设置，并为用户提供广播业务指南。,DVBSI,由一系列表和描述符组成，它们给出了相关,DVB,业务或节目标全部参数。,DVB-TXT(ETS 300 472):,数字图文广播系统标准,该标准用于固定格式图文电视传送。,DVB-SUB(ETS 300 743):,数字广播字幕系统标准,该标准用于字幕及图标(台标等)传送。,数字电视标准及系统简介,第6页,DVB,主要标准,介绍3,DVB,交互业务系统,DVB-NIP(ETS 300 802):DVB,交互业务网络独立协议标准,DVB-RCC(ETS 300 800):CATV,系统,DVB,反传信道标准,DVB-RCT(ETS 300 801):PSTN/ISDN,DVB,反传信道标准,数字电视标准及系统简介,第7页,DVB,主要标准,介绍4,DVB,条件接收及接口标准,DVB-CI(EN 50221):,条件接收及其它应用通用接口标准,条件接收可确定哪些数字接收机能够接收特定广播电视节目。,DVB-PDH(ETS 300 813):PDH（,准同时数字系列）网络,DVB,接口标准,DVB-SDH(ETS 300 814):SDH（,同时数字系列）网络,DVB,接口标准,DVB-ATM(ETS 300 815):ATM,网络,DVB,接口标准,DVB-PI(EN 500839):CATV/SMATV,前端及类似专业设备接口标准,DVB-IPDI(EN 50201):DVB-IRD,接口标准,IRD,:,Integrated Receiver Decoder,综合解码接收机,数字电视标准及系统简介,第8页,数字电视系统,Head-End,Host/STB,MUX,DeMUX,MPEG-II,A/V Encode,MPEG-II,A/V Decode,Interactive,Middleware,Conditional,Access,Video,Audio,EPG,IPPV/NVOD,E-Commerce,Game,Interactive,Middleware,Conditional,Access,Video,Audio,EPG,IPPV/NVOD,E-Commerce,Game,Security,Payment,Security,Payment,Satellite,Cable,Terrestrial,数字电视系统由三个部分组成：数字电视前端系统、传输网络和用户终端系统。,数字电视标准及系统简介,第9页,数字电视系统,框图1,数字电视标准及系统简介,第10页,数字电视系统,框图2,数字电视标准及系统简介,第11页,数字电视系统框图,3,数字电视标准及系统简介,第12页,数字电视系统信源,编码,信源编码(,Source Coding):,信源编码采取,MPEG-2,码流。首先对音频和视频进行节目复用，然后再将多个数字电视节目流进行传输复用。,视频或音频编码器输出基本码流,ES(Elementary streams),被,打包,(,数据分组,),成打包基本码流,PES(PacketElementarystreams)，,然后在,PS,复用器中被组合成节目码流,PS(Program Stream),或在,TS,复用器中被组成传输码流,TS(Transport Stream),，,前者用于相对无误差环境，后者用于有噪声媒质。,多路复用:为了提升信道利用率，,使多个信号沿同一信道传输而相互不干扰称多路复用。当前采取较多是频分多路复用和时分多路复用。频分多路复用用于模拟通信，比如载波通信。时分多路复用用于数字通信，比如,PCM,通信。,数字电视标准及系统简介,第13页,数字电视系统信源,处理,信源处理单元,将当地节目编码压缩成,DVB,MPEG2,数字信号；,适配接收来自其它网络、卫星和地面,DVB-MPEG2,信号，送至复用器复用或送至节目库存放、编辑；,将,IP,数据和其它用于数据广播和交互服务服务数据转换成,DVB,方式，与其它信号一起传送到用户端；,NVOD,和,VOD,系统可直接连接至复用器，将用户点播节目或信息送到用户端；,对存放数字节目可进行编辑、管理。,数字电视标准及系统简介,第14页,传输码流(,TS),数据结构,每个传输流前4个字节为字头(,Header)，,字头后面就是需要传送有用信息，包含音频，视频或数据信息，通常是 184个字节长度，有时在有用信息(,Useful Data),中插入一段适配区域(,Adaptation Field)，,用于补充长度不完整传输流，放置解码时钟(,PCR)。,传输流字头是识别传输流关键，其结构见下列图3.4，由 32个比特组成,。,传输流(,TS),中包含多个节目源不一样信号，为了区分这些信号，在系统复用器上需要加入服务信息(,SI)，,使接收端能够识别不一样节目。为了便于了解,DVB,传输系统服务信息，我们对传输码流结构进行粗略介绍，传输码流长度定义为 188个字节长。,数字电视标准及系统简介,第15页,传输码流(TS),包头数据结构,数字电视标准及系统简介,第16页,包标识符,(PID),对应服务信息,(SI),在字头32比特中，13位,PID,码尤其主要，它是区分码流信息性质关键，是节目信息身份证，不一样电视节目和服务信息(,SI),对应有不一样,PID,码。对于一台解码接收机而言，为了找到它所要接收电视节目，它首先经过,PID,码找到服务信息(,SI),所对应不一样表格(,Table),DVB,标准定义了以下服务信息表格：,PAT:Program Allocation Table,节目分配表,CAT:Conditional Access Table,有条件接收表,PMT:Program Map Table,节目分布表,NIT:Network Information Table,网络信息表,SDT:Service Description Table,服务描述表,EIT:Event Information Table,事件信息表,TDT：Timeand Date Table,时间日期表,经过这些服务信息表格，能够查到所要接收节目标,PID,码和对应时钟,PCR，,节目就能够还原。,数字电视标准及系统简介,第17页,数字电视系统信,道编码,信道编码(,channel Coding):,信道编码包含：前向纠错编码/解码、调制/解调和上/下变额三部分。,前向纠错处理包含：用伪随机序列使数据随机化，使用里德索罗门编码,RS(,外码)、进行数据交织、以及卷积交织(内码)编码技术以提升对误码抵抗能力。,数字电视标准及系统简介,第18页,数字电视系统信,道处理,信道处理单元,信息处理单元由节目调度系统、用户管理系统、多路复用器、条件接收系统等组成。,节目调度系统是一套完整系统管理和应用系统平台；,多路复用器是系统关键，相当于交通枢纽中心和货物处理中心，在节目调度系统控制下，负责未来自各个地方内容重新进行分配、复用，发送到不一样频道，完成内容分配调度；,条件接收系统（,CA,）依据服务方式和用户需求，经过网络管理系统控制，将加密信号经过加扰器和复用器注入到不一样节目内容中，使节目内容在不一样时间段和针对不一样用户层进行加密；,采取或改变条件接收，提供特殊服务；,适应该地频率规划网络信息表；,EPG,产生和插入。,数字电视标准及系统简介,第19页,数字电视,系统,传输处理,传输处理单元,依据不一样传输媒体采取不一样编码与调制方式。,卫星传输采取,QPSK,调制,Quadrature Phase Shift Keying(,积分相移键控),有线传输采取,QAM,调制,Quadrature Amplitude Modulation(,积分幅度,),开路传输采取,COFDM,调制,Coded Orthogonal Frequency Division Modulation(,编码正交频分多路复用,),传输网络,数字电视网络传输伎俩包含卫星、,CABLE,网、地面发射、,MMDS,和,XDSL,等，回传通道可选取,HFC,回传通道、,PSTN,和,ISDN,网络。,数字电视标准及系统简介,第20页,数字卫星,电视,发射端框图,数字电视标准及系统简介,第21页,数字卫星,电视接收机,电路框图,数字电视标准及系统简介,第22页,用户终端系统,用户终端系统就是通常所说机顶盒（,STB,），一个完整数字机顶盒是由硬件平台和软件系统组成，分为四层，从底向上依次为,硬件、,底层软件、,中间件、,应用软件，,CA,部分，如图所表示。,数字电视标准及系统简介,第23页,硬件和底层软件,硬件,:硬件层提供机顶盒硬件平台，主要由数字电视广播接收前端、,MPEG,解码、视音频和图形处理、,CPU,、存放器和各种接口电路组成。,数字电视广播接收前端包含调谐器和解调器，该部分可从射频信号中解调出,MPEG,传输流；,MPEG,解码部分包含解复用、解扰引擎和,MPEG,解压缩，其输出为,MPEG,视音频基本流和数据净荷；视音频和图形处理部分完成视音频模拟编码和图形处理功效；,CPU,与存放器模块用于存放和运行软件系统，并对各模块进行控制；接口电路提供丰富外部接口，包含通用串行接口,USB,、高速串行接口,1394,、以太网接口、,RS232,和视音频接口等。,底层软件,:,底层软件提供操作系统内核和各种硬件驱动程序，机顶盒操作系统不是非常庞大，但却要求能够在实时环境中工作，并可在较小内存空间中运行，这种操作系统称为实时操作系统。,当前流行实时操作系统有,Wind River System,企业,VxWorks,、,Integrated Systems Incorporated,企业,pSOS,、,Windows CE,以及专为机顶盒开发,PowerTV,等。这些操作系统各有所长，在机顶盒领域都有应用。其中，,VxWorks,、,pSOS,等都是通用实时操作系统，在其它嵌入式系统中也有广泛应用。,数字电视标准及系统简介,第24页,中间件、应用软件、,CA,部分,中间件,:,中间件将应用软件和依赖于硬件底层软件分开，使应用不依赖于详细硬件平台，通常由各种虚拟机组成。,当前应用于机顶盒商用中间件产品有,Opentv,EN2,、,Liberate,TV Navigator for DTV,、,Microsoft,MSTV,、,Canel+,Mediahighway,等，彼此不兼容。,应用软件,:,包含本机存放应用和可下载应用。,CA,部分,:,机顶盒为了再生出解扰随机序列，必须获取相关条件接收控制信息。,首先，机顶盒依据,PMT,和,CAT,表中,CA-descriptor,，取得,EMM,和,ECM,PID,值，然后从,TS,流中过滤出,ECMs,和,EMMs,，并经过,SmartCard,接口送给,SmartCard,。,SmartCard,读取用户个人分配密钥（,PDK,），经过,PDK,对,EMM,解密，取出,SK,，然后利用,SK,对,ECM,进行解密，取出,CW,，并将,CW,经过,SmartCard,接口送给解扰引擎，解扰引擎利用,CW,对加扰传输流进行解扰。,数字电视标准及系统简介,第25页,Outline,Digital Video Broadcasting System,Set Top Box System,Conditional Access(CA),Middleware(Interactive Service),数字电视标准及系统简介,第26页,Whats Difference,DVB-S,W,eak signal with no reflection,Large bandwidth,QPSK,with Strong coding,DVB-C,Low noise with controlled no reflections,Small bandwidth,16-256 QAM,with Weak coding,DVB-T,Noisy signal with reflections Strong coding,Small bandwidth,COFDM,with Strong coding,数字电视标准及系统简介,第27页,Channel Encoding&Modulation,Randomization,Outer,Coder,Outer,Interleaver,Inner,Coder,Inner,Interleaver,Modulator,RS(204,188),RS(204,188),RS(204,188),Randomization,Outer,Coder,Outer,Interleaver,Inner,Coder,Inner,Interleaver,Demodulator,TS,TS,RF,RF,QPSK,QAM,OFDM,-,-,Convolution,Convolution&Puncture,-,Convolution&Puncture,Convolution,Convolution,Convolution,Satellite,Cable,Terrestrial,数字电视标准及系统简介,第28页,DST STB System Block,Digital Tuner,QPSK,Demod/FEC,HDD IF,HDD,CPU,Graphics,Controllers,Audio,DAC,Decrypt,CP,CA,NTSC/PAL,Encoder,Video,DAC,R/G/B,Y/U/V(HDTV),Audio,Smart card,reader,Smart,Card,modem,DRAM,Flash,ADC,MPEG-II,Demux Decode,A/V Decoder,CVBS,Y,C,LNB,数字电视标准及系统简介,第29页,DCT STB System Block,Digital Tuner,OOB,QPSK Tuner,RF,Baseband,Preprocessing,Main processing,Post processing,Output/Input,64/256QAM,Demod/FEC,NTSC,Decode,QPSK,Demod,VBI Data Decode,MPEG-2,Demux Decode,A/V decoder,Video,Audio,Decrypt,CP,CA,Multimedia,Processor,-Graphic,processor,-NTSC,Encode,CPU,-User,Interface,-set-top,functions,-applications,Condition Access(POD),Composite video,Component,S-video,Stereo Audio,AC-3 5.1,RCA,L/R,RCA,ADC,DRAM,Flash,1394,Cable,HAVi,QPSK,Mod,数字电视标准及系统简介,第30页,DTT STB System Block,Digital Tuner,OFDM/VSB,Demod/FEC,HDD IF,HDD,CPU,Graphics,Controllers,Audio,DAC,Decrypt,CP,CA,NTSC/PAL,Encoder,Video,DAC,R/G/B,Y/U/V(HDTV),Audio,Smart card,reader,Smart,Card,modem,DRAM,Flash,ADC,MPEG-II,Demux Decode,A/V Decoder,CVBS,Y,C,RF,数字电视标准及系统简介,第31页,Difference with DVD Player,Conditional Access(CA),EncryptionSubscription,Pay Per View,Electronic Program Guide(EPG),Sorting by time,by channel,by category,Search,Middleware,Interactive Service,Internet Access,数字电视标准及系统简介,第32页,Conditional Access,数字电视标准及系统简介,第33页,DVB-CI(Common Interface),数字电视标准及系统简介,第34页,CAM Implementation,DVB-CI CAM,Viaccess(France Telecom),Conax-CAS3(Telenor),CryptoWorks(Philips Digital Networks),Nagra(NagraVision),Irdeto(Irdeto Access),AstonCrypt(Aston France),POD Modules,NDS,Philips,NagraVision,Irdeto Access,数字电视标准及系统简介,第35页,EPG(Electronic Program Guide),数字电视标准及系统简介,第36页,EPG(Electronic Program Guide),数字电视标准及系统简介,第37页,Interactive Service,Enhanced Broadcasting Service,No return channel is needed,Weather,Traffic,Stock Information/Sticker,Interactive Broadcasting Service,Return channel is established,Call-in,Poll,PPV,VOD,Internet Service,Dynamic request from user and real-time response from service provider,Internet Game,Instant Messaging,e-mail,Custom Portals,数字电视标准及系统简介,第38页,Interactive Service Convergence,1998,1999,TV,PC,WWW(limitedgraphics),WWW(enhancedfeatures),Interactive MultimediaHome Services,Video Conferencing,Full Internet Access(ftp,WWW,e-mail,.),Internet Telephony,Audio onDemand,Broadcast,Interactive,TV with increasing processing,PCwith DVBDecoder,e-mail,HomeShopping,PPV,EPG,Internet Telephony,Interactivity,数字电视标准及系统简介,第39页,Weather Information,数字电视标准及系统简介,第40页,Golf Sport,数字电视标准及系统简介,第41页,Towards a Common Open API.,MHEG-5,HAVi,JavaTV,DVB,MHP,1999,The DVB,Multimedia,Home,Platform,Over 250 companies supporting MHP!,Mediahighway,OpenTV,Convergence,数字电视标准及系统简介,第42页,MHP Profiles,Internet Access 1,DVB-J APIs for Internet access,DVB MHP HTML:,XHTML,ECMA script,DOM,CSS,.,Broadcast TransportProtocols:IP,Interactive Broadcast 1,DVB-J extensions for interactivity,Interactive TransportProtocols:IP,HTML subset*)Option,*)optional element,EB:local interactivity,IB:return channel,Enhanced Broadcast 1,Broadcast TransportProtocols:DVB OC,HTML subset*)Plug-in,DVB-J APIs,Java VM,数字电视标准及系统简介,第43页,