一 概述
经国家广电总局批准,河北电视台数字电视节目已正式开始试播。数字电视是近年广电领域探索性项目,利用广电网络和电视节目等方面的优势,为观众提供丰富的财政新闻、文化娱乐、教育服务类节目和信息。开通后的数字电视节目实行24小时播出,以便满足不同作息习惯观众的收视要求。它是现代科技与传统传媒相结合的产物,在充分利用CATV网络的带宽优势和拓展广电系统现有资源的同时,在收视方式上带来了革命,使用户有了更多节目的选择权、收视时间的选择权,通过新业务的开展,为广电系统未来发展积蓄了力量。
河北数字电视是根据我省广电系统现有光纤干线与同轴单向网并存的现状,“以数字压缩为传输手段、以数字机顶盒为用户终端、以银行储蓄卡为收费方式”,在占用的3个传统模拟频道上采用广播模式播出十几套视频节目和其它数据信息。
二 设备组成
1.前端设备
河北电视台数字电视节目传输系统采用DVB-C技术,利用MPEG-2压缩,把模拟视频信号压缩成4.5Mb/s MPEG-2码流,再把8路4.5Mb/s MPEG-2码流复用到DS3(45 Mb/s)的数据通道中,同时包括下传EPG电子节目菜单、IP数据、机顶盒软件升级数据、CA有条件接收系统数据等。然后把三个DS3复用成一个STM-1(155 Mb/s)。
A/D模数转换器选用史诺伟思公司IQ3URC型,IQ3URC型可插入四块视频A/D板、四块音频A/D板。MPEG-2编码器选用PHILIPS公司DVS3160/10型。视频服务器选用NSTREAMS公司NS-DVD-02-54型,配置288G硬盘阵列,该服务器复用出一个包含多路节目信号的MPEG-2传输码流。多路码流复用器选用PHILIPS的TokenMux系列DVS3200型,采用了带CA系统接口的复用板,DVS3200型选用了NVOD板、EPG板、IP DATA板、SWDWNLD板、EMM板、PSI/SI板。CMS压缩管理系统选用PHILIPS公司DVS3730型,能管理和监控该系统的压缩和复用过程。CA有条件接收系统:选用了Nagravison公司的CA系统其中包括了ECM、EMM、EPG服务器,以及SMS(预定用户管理系统)。
2.传输设备
利用我省SDH干线传输网,以STM-1(155 Mb/s)传输到各市网络中心。
3.各市网络中心设备
各市网络中心把接收到的STM-1(155 Mb/s)用武汉邮电科学研究院的多路码流解复用器,解复用成三个DS3(45 Mb/s),利用64QAM调制器把三个DS3(45 Mb/s)分别调制到三个模拟频道上,每个8MHz的模拟频道上的有效数据流带宽是38.4Mb/s。在一个模拟频道上可以传输八路4.5Mb/s MPEG-2节目。
QAM调制器:选用PHILIPS公司DVS3730调制器。可有64QAM、128QAM、256QAM供选择,我台选用64QAM。
4.用户端设备
用户终端:目前选用中国科学院DSP中心-LSILOG. C和Nagravison公司合作研制的符合DVB-C标准的STB-1000型机顶盒(广国字001281)。
其CA有条件接收系统选用SMARTCARD(智能卡)加解扰方式,用户必须在机顶盒中插入智能卡才可接收节目内容。在这张智能卡中存有用户的相关账户及授权信息。每张智能卡只对应一台机顶盒并采用“一机一密”方式配对使用,基本不会被非法解码,即使发生解码,损失的也只是卡中余额,金额很小,自然就为非法解密行为制造了障碍。
考虑到各市有线电视网的频道占用情况不同,因此,视频点播节目所需的三个模拟频道在各市有线电视网中的频率很可能是不同的。例如,省会石家庄占用的频道是408.25MHz、416.25MHz和424.25MHz。为减少数字信号对模拟信号的干扰,数字信号电平比模拟信号电平低10dB,64QAM调制器采用抑制载波技术,将载波频率设置在模拟频道的图像载波和伴音载波之间,实际的载波频率是411MHz、419MHz和427MHz。为使机顶盒能够在当地正确地接收到数字广播节目,在前端有一个提供各市所占用频道的频率注册表的服务器,这样只要在当地使用的机顶盒上设置所在的地区,即可自动设置好当地所使用的频率,就可正常收看。
有线电视数字机顶盒可以支持的应用:数字电视广播接收、电子节目指南(EPG)、准视频点播(NVOD)、按次付费观看(PPV)、数据广播、软件在线升级、资费查询等等。
电子节目指南(如图1)给用户提供一个容易使用、界面友好、可以快速访问想看节目的一种方式,用户还可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道上近期将播放的节目。同时,EPG可提供分类功能,可以帮助用户浏览和选择各种类型的节目。
三 系统构成
1.前端播出系统,如图2。
视频服务器输出三路多节目的MPEG-2码流,第一路包含三套影视节目,送入令牌环复用器1中与股票数据复用成一个45Mb/s 码流,输出到光复用器中。第二路是以NVOD方式播出的六套影视节目,送入令牌环复用器2中与IP数据复用成一个45Mb/s 码流,输出到光复用器中。第三路是二套教育影视节目,送入令牌环复用器3中与电视杂志数据复用成一个45Mb/s 码流,输出到光复用器中。利用光复用器中将三个45Mb/s 码流复用成一个SDH的155 Mb/s 码流,通过光缆送到省网络中心,利用我省SDH光缆干线传输网传送到各市网络中心。
2.节目制作机房,如图3。
节目制作机房与前端播出机房用100 Mb/s快速以太网通过光缆连接起来。
(1)节目制作及审片系统
节目制作及审片系统由7台录像机、2台非线形编辑机、4台压片机、2台磁带机和审片服务器等设备组成。信源来自2部分,一是中央一套和当地河北一套新闻联播节目,作为滚动新闻播出的信源;另一部分是节目素材带,有DVCPRO、BETACAM SP、BETACAM SX、MⅡ、3/4BVU等格式,作为电影、电视剧、科教及各类艺术片主要片源,输出为复合模拟视频信号。节目经过剪辑、编辑并剔除广告后经16×16矩阵切换至压片机,3/4BVU信号需经史诺伟思公司的TBS-24TD输出至压片系统。
(2)节目压缩及备份系统
压片机是MPEG-2编码器,将模拟信号压缩成4.5Mb/s MPEG-2码流文件,然后存放在审片服务器中。经过审片人员审查后,如果该节目要播出,则将该文件通过快速以太网传送到前端机房,上传到视频服务器播出。在压片机中形成的码流文件(.MPG)也可以通过本地网络传到磁带机进行备份,建立播出数码流带。备份设备是HP DAT24G 磁带机,每盘数码流带约可存贮5~6影片(根据影片片长)。
(3)电视网页制作系统
因受电视机的分辨率限制,电视网页的制作与微机的网页制作不同,要使用专用软件,制作出适合在电视机中观看的格式。其中新华社新华网每日更新的国内国际新闻,通过Internet利用软件自动转换成可在电视中播放的格式。其他图文信息根据需要进行更新,目前我们已制作出约300页包含各类信息的网页。
(4)用户管理系统
用户管理系统是一个数据库管理软件,其作用是生成接收权限并以灵活和友好的方式管理所有的用户信息,掌握与有效运作付费电视业务的其他一切信息。
用户管理系统和条件接收系统是紧密联系在一起的,条件接收系统是依据用户管理系统的指令和信息进行运