1、第12章 有线数字电视技术实训 第12章 有线数字电视技术实训 实训一实训一 有线数字电视系统结构的认识有线数字电视系统结构的认识 实训二实训二 数字电视信号的产生数字电视信号的产生和演播室数字电视信号编码的国际标准和演播室数字电视信号编码的国际标准 实训三实训三 有线数字电视有线数字电视MPEG-2视音频编码器设备的认识视音频编码器设备的认识 实训四实训四 有线数字电视有线数字电视TS流复用器的认识流复用器的认识 实训五实训五 有线数字电视有线数字电视QPSK/QAM调制器的认识调制器的认识 实训六实训六 交互式电视交互式电视(网络电视网络电视)系统的认识系统的认识 实训七实训七 有线数字电
2、视系统主要技术指标的测量有线数字电视系统主要技术指标的测量 实训八实训八 有线数字电视机顶盒的安装与调试有线数字电视机顶盒的安装与调试 第12章 有线数字电视技术实训 当前，有线数字电视系统可分为两类：分立设备数字电视平台，它是由编码器、复用器、独立加扰器和调制器等分立设备搭建而成的；集成式有线数字电视平台，它是机架式结构，由一块块板卡插接而成，现在这种平台能达到128路ASI输入，32路ASI输出。分立设备数字电视平台有以下优点：应用时间长，平台建设成熟；独立设备功能稳定，而且大多经历过长时间的考验；设备标准化好，一个系统可以由不同厂商的设备混合组网，这样将来设备出现故障的话，即使原始供应商
3、不能提供服务，也可以找其他厂商的设备代替。相比而言，集成式有线数字电视平台的插卡设备坏掉之后，必须由原供应商提供服务；但因其各设备间没有耦合关系，故障不会扩散。当然，与集成式数字电视平台相比，分立设备数字电视平台有以下缺点：成本相对比较高；占用机房面积较大；在某些新功能上受到限制。第12章 有线数字电视技术实训 最近几年，经过各供应商的努力，集成式有线数字电视平台得到了非常好的发展，这对数字电视的深化发展也有较为重要的意义。集成式有线数字电视平台成本较低、功能完善、密度高的特点逐渐得到了体现，而稳定性达到了运营的要求。有线集成式数字电视平台SMR是其中比较典型的代表。SMR具有以下特点：集成式
4、数字电视前端平台；插卡式结构，最多支持16块输入/输出卡，每块卡上支持8路ASI输入和2路ASI输出，这样整个SMR可以支持128路ASI输入和32路ASI输出，具有极大的容量；第12章 有线数字电视技术实训 支持视频路由交换，所有输入都可以任意复用到所有输出；支持码率修整和统计复用，可以方便地应用到卫星平台和低码率应用；内置加扰功能，能够最大限度地降低系统复杂度；支持千兆以太网接口，可以通过千兆以太网输入/输出及进行备份；多台设备级联；具备冗余备份功能，支持双电源热备份、交换板卡热备份、输入/输出板卡备份、ASI备份等多种备份功能，解决了集成式设备安全性较低的问题。第12章 有线数字电视技术
5、实训 实训一实训一 有线数字电视系统结构的认识有线数字电视系统结构的认识1.实训目的实训目的(1)认识和了解有线数字电视系统的基本组成和功能。(2)认识和了解有线数字电视涉及的关键技术。(3)熟练掌握数字电视和模拟电视之间的区别，深入理解数字电视的物理概念。2.实训原理实训原理有线数字电视系统的结构和原理可参考本书第1章有关内容，这里不再赘述。第12章 有线数字电视技术实训 3.实训器材实训器材实训器材主要包括直径2.5卫星抛物面接收天线、DVR-1000B9普通数字卫星接收机、DCH-2000P带码流数字卫星接收机、普通摄像机、磁带录像机、DCH-9000MX的TS流复用器、DCH-3000
6、TM的QAM调制器、PBI-4000MUV模拟邻频调制器、PBI-4016C十六路混合器、网络服务器(或硬盘录像机)、D-LINK八路交换机、普通电脑、DVB-C数字机顶盒、电视机等，及由它们组建的完整数字电视实验室系统，详见图12-1。第12章 有线数字电视技术实训 图12-1 有线数字电视实验室系统结构图 第12章 有线数字电视技术实训 4.实训方法与步骤实训方法与步骤(1)由实验室老师引导学生参观与了解数字电视实验室的有线数字电视系统结构，主要设备及连接方法；了解各种数字设备的接口电路，建立起数字电视系统整体实施方案的认识。(2)参观学校所在地广电网络中心的有线数字电视前端，参观学校所在
7、地广电宽带传输网络、宽带交换网与宽带HFC接入网，认识和了解有线数字电视的组网技术。(3)了解有线数字电视系统的接收设备，例如：利用带有数字电视接收卡PC的接收方式，STB+模拟电视机的接收方式，及有线数字电视机接收机的整机结构、性能、特点和使用方法。第12章 有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)叙述数字电视与数字化电视的异同。(2)画出有线数字电视实验室的数字电视系统结构图，并阐述DVB-C的实施方案和工作过程。(3)比较有线数字电视实验室数字电视系统的结构组成与实际数字电视系统实施方案的相同点和不同点。(4)叙述学习有线数字电视技术系统结构的心得体会。(5)叙述学习数字电视技术
8、的重要意义。第12章 有线数字电视技术实训 实训二实训二 数字电视信号的产生和演播室数字电视数字电视信号的产生和演播室数字电视信号编码的国际标准信号编码的国际标准1.实训目的实训目的(1)认识和了解数字电视信号产生的几种方法。(2)初步掌握模拟电视信号数字化过程的三个步骤(取样、量化与编码)和物理概念。(3)熟练掌握数字电视演播室ITU-R601标准的有关内容，并与4 4 4，4 2 0，4 1 1，2 1 1和SIF等编码标准进行比较，理解不同编码格式对图像质量的影响。第12章 有线数字电视技术实训 2.实训原理实训原理数字电视信号的产生原理及ITU-R601标准的原理部分，可参考本书第3章
9、有关内容，这里不再叙述。3.实训器材实训器材实训器材主要包括模拟摄像机、矩阵变换器、复合编码器、A/D转换器、串行变换器、时钟振荡器等，带有A/V，S、C/Y，Y、R-Y、B-Y或R、G、B分量接口的电视接收机。第12章 有线数字电视技术实训 4.实训方法与步骤实训方法与步骤(1)将实训的有关器材与设备按照原理图12-2进行连接，然后按说明书对有关设备进行操作。(2)将输出的复合模拟信号、模拟分量信号、串行复合数字信号、串行分量数字信号送入到有关设备，如：电视接收机、STB+TV组成的数字显示器或插有数字电视接收卡的PC等设备的电路接口中，验证数字电视信号A/D转换后的效果。第12章 有线数字
10、电视技术实训 图12-2 数字电视信号产生原理图 第12章 有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)画出实训中实际使用的输出复合模拟信号、模拟分量信号、串行复合数字信号、串行分量数字信号产生的原理方框图并与实物图对照，深入理解A/D、D/A转换涉及的脉冲编码技术。(2)比较输出复合模拟信号、模拟分量信号、串行复合数字信号、串行分量数字信号的特点、使用情况及各种信号图像质量的差别。(3)比较ASI与SPI接口的异同并举例说明。第12章 有线数字电视技术实训 实训三实训三 有线数字电视有线数字电视MPEG-2视音频编码器设备的认识视音频编码器设备的认识1.实训目的实训目的(1)认识和了解M
11、PEG-2视音频编码器的主要功能和采用的主要编码技术。(2)认识和了解视音频编码器的主要技术参数、主要特点和功能及目前实现此功能的芯片。(3)认识和了解DCH-2000EC 视音频编码器在工程中的应用及参数的设置方法。第12章 有线数字电视技术实训(4)认识和了解DCH-2000EC视音频编码器的输入/输出接口：DCH-2000EC视频输入接口：模拟复合视频(CVBS)接口2路；模拟Y/C分量视频(S-Video)接口；数字视频(SDI)接口，可内嵌数字音频。DCH-2000EC音频输入接口：模拟平衡(XLR)音频接口；数字音频(AES/EBS)接口。DCH-2000EC视频输出接口：模拟复合
12、视频(CVBS)接口；模拟分量Y/C接口；数字视频(SDI)接口，可内嵌数字音频。DCH-2000EC音频输出接口：模拟平衡(XLR)音频接口；数字音频(AES/EBS)接口。DCH-2000EC传输流输入接口：ASI(2路)；DS/E3；E1；IP。第12章 有线数字电视技术实训 2.实训器材实训器材(1)PBI DCH-2000EC型MPEG-2视音频数字压缩编码器设备。(2)DVD播放器和VRT各一台，要求有可以输出AV、S-Video和YUV模拟分量的端口。第12章 有线数字电视技术实训 3.实训步骤实训步骤(1)熟悉PBI DCH-2000EC型MPGE-2视音频数字压缩编码器设备，
13、特别是其面板各种按键的功能和使用方法。(2)根据图12-1有线数字电视实验室中使用的PBI DCH-2000EC型MPEG-2音视频压缩编码器设备，熟悉PBI DCH-2000EC型设备输入/输出接口ASI(异步串行接口)、SPI(同步并行接口)、RS232、USB的接口及视频PID和音视PID的设置等。第12章 有线数字电视技术实训(3)根据图12-1完成以下操作：把DCH-2000EC型MPGE-2视音频数字压缩编码器的有关输入接口分别与摄像机、磁带录像机的AV口连接；把PBI DCH-2000EC型MPGE-2视音频数字压缩编码器的ASI的TS输出口与DCH-9000MX 型TS码流复用
14、器的有关接口连接；形成一路TS流去DCH-3000EC调制器；将DCH-3000EC调制器的输出信号再经混合器、传输网(电缆)、八分配器、分支器、数字电视机顶盒，最后到达电视机并显示图像。第12章 有线数字电视技术实训(4)根据PBI DCH-2000EC型的使用说明书进行视频编码和压缩，分别在MPEG-1和MPEG-2MPML压缩格式下进行操作，码率为115 Mb/s可调。即由管理计算机的IE浏览器输入EC-2000编码器的IP地址，进入编码器的Web配置页面，进行视频参数、音频参数、节目映射表(PMT)、节目专用信息(PS2)参数的设置。同时观察输入较高频率和较低频率两种不同情况下，电视机
15、显示屏在不同压缩格式时的显示效果(电视图像的分辨率)。(5)用两台电视机对PBI DCH-2000EC型设备编码前的和解码后的两种图像进行观察，以此理解压缩编码的目的。第12章 有线数字电视技术实训 4.实训原理实训原理数字电视视频压缩编码的原理部分可参考本书第3章有关内容，这里不再赘述。5.实训报告实训报告(1)总结PBI DCH-2000EC型MPGE-2视音频数字压缩编码器的使用方法。(2)总结PBI DCH-2000EC型MPGE-2视音频数字压缩编码器在不同压缩码率时的图像显示效果，总结压缩码的意义。(3)总结PBI DCH-2000EC型MPGE-2视音频数字压缩编码器各种接口的连
16、接情况。(4)总结CCIR-601号建议的演播室分量电视编码的4 2 2输入信源格式，MPEG-2压缩编码标准的其他格式，如4 2 0，MPEG-1的SIF输入信源格式对视频压缩编码输出的影响，特别总结MPEG-2的MPML标准的有关内容。第12章 有线数字电视技术实训 实训四实训四 有线数字电视有线数字电视TS流复用器的认识流复用器的认识1.实训目的实训目的(1)通过实训过程加深对MPEG-2标准中的两种复用流(PS流与TS流)的数据组成结构的认识。(2)通过测试TS流的实训过程，加深对MPEG-2 TS复用和分离原理的理解。(3)加深认识数字电视TS流的复用技术可使数字电视具有可扩展性、分
17、级性、交互性的意义，了解模拟电视增加节目与数字电视增加一套或多套节目的本质不同。(4)通过实训，认识各种设备连接贯通时采用的接口情况。第12章 有线数字电视技术实训 2.实训器材实训器材(1)DCH-2000P带码流卫星接收机3台，由其直接提供单节目TS流3路。(2)DCH-2000EC视音频编码器2台，摄像机、VTR各1台，EPG MHP DATA服务器和WEB网管的服务器各1台，用以提供多路自办节目的TS流。(3)DCH-9000MX数字TS流复用器1台。第12章 有线数字电视技术实训 3.实训原理实训原理数字电视TS流复用器的原理部分可参考本书第4章有关内容，这里不再赘述。4.实训步骤实
18、训步骤(1)理解和掌握数字电视TS流复用技术的实训原理，如图12-3所示。第12章 有线数字电视技术实训 图12-3 数字电视TS流复用原理图 第12章 有线数字电视技术实训(2)对于图12-3所示的数字电视TS流复用原理图进行物理连接和贯通，并检查无误。(3)设备与设备的贯通采用BNC接口，用75 同轴电缆和F头连接。其中，DCH-9000MX TS流复用器采用ASI输入接口，共8路(本实验室采用了7路ASI接口)。(4)用BTA-S1000码流分析仪对a、b、c、d、e、f、g等各测试点进行码流测试并记录结果。(5)用BTA-S1000码流分析仪对h测试点进行码流测试并记录结果。第12章
19、有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)画出实训室数字电视TS流复用示意图，简述各部分的功能。(2)阐述系统复用器的工作原理和工作过程。(3)阐述TS流的码流结构。第12章 有线数字电视技术实训 实训五实训五 有线数字电视有线数字电视QPSK/QAM调制器的认识调制器的认识1.实训目的实训目的(1)了解二进制数字调制及多进制数字QPSK/QAM和COFDM调制技术的基本概念，并对两者进行比较。(2)掌握有线数字电视QAM调制的工作过程和主要特点。(3)理解有线数字电视技术QAM调制星座图和调制误差MER的意义。(4)比较数字电视技术中根据不同传输的需要采用诸如QAM、QPSK、VBS、
20、COFDM调制技术的优缺点和应用情况。第12章 有线数字电视技术实训 2.实训器材实训器材(1)DCH-1000TM捷变频道(频道可以自由设置)QPSK/QAM调制器。(2)视频服务器。(3)DCH-9000MX数字MPEG-2 TS流服务器。(4)DCH-2000EC压缩编码器。(5)16路混合器、F头、电缆等。(6)DS1191有线数字电视综合测试仪若干台。第12章 有线数字电视技术实训 3.实训原理实训原理数字电视QPSK/QAM调制器的原理部分可参考本书第5章和第11章的有关内容，这里不再赘述。4.实训步骤实训步骤(1)看懂图12-4所示的数字电视调制系统连接原理图。(2)按图12-4
21、提供的设备进行连接、贯通。进行设备连接时，传输流输入格式分为DVB-ASI串行输入和DVB-SDI并行输入两种方式，这里采用的是DVB-ASI串行输入。第12章 有线数字电视技术实训 图12-4 有线数字电视调制系统连接原理图 第12章 有线数字电视技术实训(3)由于DCH-1000TM是集合了QPSK/QAM两种调制于一体的设备，因此也能对卫星抛物面天线送来的信号和其他数字电视设备TS流进行QPSK/QAM调制(DCH-1000TM内部已有纠错编码等处理过程)，在上述处理结束后，由于DCH-1000TM输出为中频信号，因此还要用上变频器将中频信号变成在47862 MHz范围的射频信号。(4)
22、在进行调制的过程中，可以按照DCH-1000TM的使用说明书操作不同的按键，并通过设备DS1191的LCD液晶屏幕来观查结果。(5)最后利用DS1191数字电视综合分析仪测试星座图和调制误差率MER。第12章 有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)画出实验室中有线数字电视QAM调制的方框图，并简述各部分的功能和接口的使用方法。(2)叙述DCH-1000TM捷变频道(频道可以自由设置的调制器)QPSK/QAM调制器各部分模块的工作原理。(3)用DS1191数字电视综合分析仪测试数字电视系统的信道电平值和MER调制误差率值，并列出表格，分析和总结参数对工作的指导意义。第12章 有线数字电
23、视技术实训 实训六实训六 交互式电视交互式电视(网络电视网络电视)系统的认识系统的认识1.实训目的实训目的(1)了解交互式电视的基本概念，了解ITV是一种受用户控制的视频分配业务，ITV是数字电视发展的方向。(2)掌握ITV的系统结构的组成与功能。(3)了解ITV的终端设备的功能种类和特点。第12章 有线数字电视技术实训 2.实训器材实训器材(1)卫星天线、功分器等。(2)DVR-1000B9普通数字卫星接收机。(3)网络服务器(含软件)及硬盘录像机。(4)D-Link八路交换机。(5)含接收卡的PC 8台。3.实训原理实训原理交互式电视(网络电视)系统的原理部分可参考本书第9章有关内容，这里
24、不再赘述。第12章 有线数字电视技术实训 4.实训步骤实训步骤(1)首先熟悉由上述设备连接成的典型交互式电视框图(见图12-5)。(2)按操作要求在PC上进行视频点播。(3)将PC变成STB+TV重复上述操作过程，进行视频点播。第12章 有线数字电视技术实训 图12-5 实验室交互式电视框图 第12章 有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)画出实验室交互式电视系统的结构图，比较目前南京广电网络公司采用的NVOD准视频点播与本实验室的交互式电视有什么不同之处。(2)阐述发展交互式数字电视的意义。第12章 有线数字电视技术实训 实训七实训七 有线数字电视系统主要技术指标的测量有线数字电视
25、系统主要技术指标的测量1.实训目的实训目的(1)了解数字电视系统特别是DVB-C系统的主要技术指标参数的测量和重要意义(因为中国的数字电视首先从DVB-C开始)。(2)掌握有线数字电视的主要技术参数，其中，载波调制数字信号的电平，数字系统的噪声电平，带宽，载噪比C/N，Eb/No，误码率(BER，CER)，调制误差率(MER)，射频载波的相位噪声等指标都需要认真了解并能掌握其主要物理概念。(3)了解有线数字电视主要技术指标参数的使用场合，学会根据不同的网络要求使用少量参数达到测量目的。(4)学会BTA-S100码流分析仪的使用方法并能对简单测试结果进行分析。第12章 有线数字电视技术实训 2.
26、实训器材实训器材(1)数字电视信号源(例如使用信号源BSCT-01型仪器)，也可利用现有电视台的DVB-C信号或DVB-T信号。(2)BTA-S100型码流分析仪(DS-9000也行)。(3)DS1191有线数字电视综合仪中的QAM分析仪。(4)功率分析仪。(5)电视接收机。第12章 有线数字电视技术实训 3.实训原理实训原理数字电视系统主要技术指标的测量原理可参考本书第11章的有关章节，这里不再赘述。4.实训步骤实训步骤(1)在运行环境下，对MPEG-2传输流TS进行分析与测试。熟悉BTA-S100码流测试使用说明书，重点掌握仪器的操作方法。将BTA-S100码流分析仪按图12-3接入有关测
27、试点。利用BTA-S100码流分析仪对工作的13个功能模块进行分析与测试(参见11.5节相关内容)。对数字电视系统测试结果进行分析。第12章 有线数字电视技术实训(2)利用DS1191数字电视综合分析仪测试四大指标：数字信号功率(电平的测量)，DVB-C星座图，误码率(BER)，调制误差率(MER)。设备的熟悉DS1191数字电视综合测试仪的使用方法，重点了解指标的测试方法。将DS1191数字电视综合测试仪接入图12-1所示数字电视系统的输出端(例如PBIN4016C混合器设备的输出端)。从DS1191测试仪正确读出以下参数：数字信号电平、BER、MER及星座图显示结果并做记录，比较并分析正常
28、与非正常情况。必须在基带信号下测量BER，即需要在QAM解调后进行。但由于DS1191测试仪本身可对QAM信号进行实时解码，故接入信号时会直接还原成MPEG-2的TS流，直接进行BER的测量。第12章 有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)总结数字电视的主要技术指标的物理含义。(2)总结BTA-S100码流分析的使用方法。(3)总结DS1191数字电视综合测试仪的使用方法。(4)总结用普通场强仪测量模拟电视信号射频电平和用数字场强仪测量数字信号射频载波电平相差610 dB的关系，以及数字信号射频电平对误码率的影响。第12章 有线数字电视技术实训 实训八实训八 有线数字电视机顶盒的安装
29、与调试有线数字电视机顶盒的安装与调试1.实训目的实训目的(1)了解各种有线数字电视机顶盒的工作原理与系统结构。(2)熟练掌握有线数字电视机顶盒的安装、调试与使用。(3)初步掌握判别有线数字电视机顶盒产生故障的方法和维修技术。(4)掌握各种有线数字电视机顶盒开关电源的原理和供电情况。(5)掌握有线数字电视机顶盒与有关信号的接插口。第12章 有线数字电视技术实训 2.实训器材实训器材(1)3216熊猫DVB-C机顶盒若干台。(2)音视频AV线若干根。(3)射频电缆线若干根。(4)机顶盒使用的连接器。(5)实验室中的有关设备。(6)智能卡。(7)电视机若干台。第12章 有线数字电视技术实训 3.实训
30、原理实训原理参考本书第8章的有关章节，这里不再赘述。4.实训步骤实训步骤(1)首先阅读3216熊猫牌DVB-C机顶盒的使用说明书，了解3216机顶盒的使用方法。(2)按图12-6、图12-7、图12-8连接电源、有线电视射频输入线、AV输出线到电视机及相关设备。第12章 有线数字电视技术实训 MENU键：进入主菜单界面。OK键：在菜单操作中进行确认，在观看节目时显示频道列表。智能卡插槽：智能卡插入装置。注：插入智能卡时金色芯片向下向里。第12章 有线数字电视技术实训 图12-6 熊猫3216有线数字电视机顶盒前面板图 第12章 有线数字电视技术实训 图12-7 熊猫3216有线数字机顶盒后面板
31、图 第12章 有线数字电视技术实训 图12-8 熊猫3216有线数字机顶盒连接电源、有线信号电视以及其他相关设备图 第12章 有线数字电视技术实训 后面板：数据接口：外部连接接口，仅供厂家调试使用。S-输出：S视频输出，用于连接电视机或显示器的S端子输入。视频：视频输出口，用于与电视的视频输入口相连接。音频：左右声道输出，用于连接电视机的音频左右声道输入。射频输入：信号输入，用于连接其他接收机或电视机天线输入。天线输入：信号输入，用于连接有线电视信号。电源：电源开关。交流输入：110250 V，50/60 Hz。(3)按熊猫3216机顶盒菜单的使用说明进行数字电视接收操作和信息浏览。(4)打开3216机顶盒外壳，观察3216机顶盒的内部结构，并对主要模块直流供电进行测试和记录，以便将来维修使用。第12章 有线数字电视技术实训 5.实训报告实训报告(1)画出熊猫3216机顶盒内部系统结构图并简述数字电视信号流程。(2)总结熊猫3216数字机顶盒安装调试使用方法。(3)总结熊猫3216数字机顶盒菜单操作的使用方法。(4)实地考察某小区数字电视的整体转移和安装调试机顶盒的施工安排流程。并将小区的数字电视机顶盒接收数字信号与实验室相比较并写出体会。
