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分布式地面数字电视前端组网方案,采用总前端-分前端模式,覆盖半径达几十公里,可低成本、高效率地解决广大农村地区的数字电视覆盖问题。根据农村人口比较分散的特点。该方案的调制方案选用“16QAM+08LDPC”模式,载噪比门限为12.7dB,另外考虑传送节目的数量和尽可能降低接收的载噪比门限,系统建设选择了广电总局推荐的7种模式中的第2或第6种模式,总码率为20Mbps左右。
总体方案
该系统由总前端、传输及分前端三大系统组成,总前端信号通过微波或SDH光网络传输到各分前端,以实现地面数字电视系统的传播和接收。
系统分布及拓扑见图1、图2。
按编码方式划分,地面数字电视前端有两种主流的组网方案:MPEG-2和H.264。按照地面数字电视21Mbps的传输速率,传统的MPEG-2编码方式,只能传输3~4套标清节目,而采用统计复用技术,将MPEG-2编码压缩到2~3Mbps后,可传输8~10套节目。实现统计复用的关键因素一是如何对图像序列随时进行复杂程度评估(有主观评估和客观评估两种方法);二是如何适时进行视频业务的带宽动态分配。目前主流统计复用器有开环和闭环统计复用两种模式,开环统计复用技术的核心为通过配置再编码卡,对节目进行再编码及码率压缩,闭环统计复用的技术特点为配合前端的编码器,与复用器形成闭环,完成码流的压缩和复用。
为满足分布式地面数字电视系统对节目传输数量及质量的要求,本方案采用H.264编码的组网方案。采用第2种或者第6种模式及H.264编码,当码流被压缩被至800~1000Kbps时,单频点可传输20套节目。

总前端
总前端由节目源、节目处理及发射三大系统组成。其中。节目源系统的作用为接收来自卫星、SDH骨干网及自办节日的内容并进行编码输出。卫星节目(包括中央及各省卫视)可选用带SDI输出的卫星接收机接收。SDI传输的是采样量化后没有被压缩的数字视频信号(也可以把音频信号嵌入进去),传输速率为串行异步275Mbps;SDH骨十网的节目接收可选用DS3适配器,其将信号转换为ASI信号解码为SDI信号后进入编码器;自办节目是模拟的AV信号,可直接进入编码器。编码器接收所有节目的音视频输入,每路编码器输入支持SDI格式、AV模拟信号及音频SDI嵌入,输出为ASI和TS over IP,码率调整范围为200Kbps-10Mbps,H.264标清节目的输出码率为800~1000Kbps。
节目处理系统主要包括复用加扰器、CA、EPG、SMS及网管系统。其中,复用加扰器完成节日的多路复用及加扰,输入为多路ASI信号,输出为ASI和TS over IP。CA、SMS及EPG系统的功能分别为:对节目进行加扰、电子指南信息插入及用户收费管理。网管系统则负责对前端设备进行设备管理,参数配置和监控。
发射系统的主要任务为,对输入的码流进行同步调制、变频、放大、滤波、信号合成后,通过馈线传输到天线,以进行地面传输,采用的主要设备为激励器及发射装备。其中,激励器应支持ASI输入的冗余热备份切换,符合地面国标多种模式,可实现单载波和多载波兼容。发射装备根据覆盖半径和覆盖区域的不同可采用不同的输出功率,UHF频段在大气传播中,除主要的视距传播外,信号的反射、绕射和散射也会对最终传播到用户的结果形成影响。输出信号通过传输馈线送入发射天线后,如对发射功率全向均匀度要求较高,建议使用四偶极子板(面包天线),否则可考虑使用全向发射天线(架设/调试相对容易)。
传输与分前端系统
传输系统分为两个部分:对加扰节目及用户加扰管理信息的传输。
加扰节目的传输方式为:加扰机输出的信号通过ASI转换器转换为骨干网传输所需的信号(IP信号或者DS3)后,送入微波或SDH网络,传输到各分前端,各分前端通过ASI转换器接收来自总前端的信号。
用户加扰管理信息传输的目的为:远程加扰及管理分前端的用户。为此,总前端需建立一条专用网络——VPN网络。以传输分前端的用户收费信息及自办节目加扰信息。采用这种模式时,分前端无需再建立独立的CA、SMS及EPG系统。

分前端系统的主要作用为完成自办节目的加扰处理,并通过VPN系统进行分前端自办节目的远程加扰和收费管理。由于地面数字电视频率资源的限制,各分前端可利用的频率资源不同,因此,对总前端的分发传输可采取以下两种方案:
方案一:频率资源充足的地区,可通过ASI转换器下架设备,对已加扰的总前端节目。不做任何处理卣接进入激励器和发射系统。
方案二:频率资源不足的地区,可选择性地传输总前端的加扰节目,且进入复用器后对要传输的节目进行再复用。具体模式上,南于节目已加扰,复用器对复用节日的PMT表中加扰信息不做处理直接传输,但CAT表、ECM的PID和EMM的PID不能直接传输,必须做透传处理(各个流中的EMM信息为用户的授权信息及邮件公告信息等,可选择其中一个流中的EMM PID进行透传)。CAT表针对具体CA系统中的用户的授权情况,含有标识具体CA系统中CA_system_ID和川于获取授权管理信息EMM的索引EMM_Pid,通过这两项内容就可获得用户所在CA系统的EMM信息,也可以选择其中一个流中的CAT表透传。
总体方案
该系统由总前端、传输及分前端三大系统组成,总前端信号通过微波或SDH光网络传输到各分前端,以实现地面数字电视系统的传播和接收。
系统分布及拓扑见图1、图2。
按编码方式划分,地面数字电视前端有两种主流的组网方案:MPEG-2和H.264。按照地面数字电视21Mbps的传输速率,传统的MPEG-2编码方式,只能传输3~4套标清节目,而采用统计复用技术,将MPEG-2编码压缩到2~3Mbps后,可传输8~10套节目。实现统计复用的关键因素一是如何对图像序列随时进行复杂程度评估(有主观评估和客观评估两种方法);二是如何适时进行视频业务的带宽动态分配。目前主流统计复用器有开环和闭环统计复用两种模式,开环统计复用技术的核心为通过配置再编码卡,对节目进行再编码及码率压缩,闭环统计复用的技术特点为配合前端的编码器,与复用器形成闭环,完成码流的压缩和复用。
为满足分布式地面数字电视系统对节目传输数量及质量的要求,本方案采用H.264编码的组网方案。采用第2种或者第6种模式及H.264编码,当码流被压缩被至800~1000Kbps时,单频点可传输20套节目。

总前端
总前端由节目源、节目处理及发射三大系统组成。其中。节目源系统的作用为接收来自卫星、SDH骨干网及自办节日的内容并进行编码输出。卫星节目(包括中央及各省卫视)可选用带SDI输出的卫星接收机接收。SDI传输的是采样量化后没有被压缩的数字视频信号(也可以把音频信号嵌入进去),传输速率为串行异步275Mbps;SDH骨十网的节目接收可选用DS3适配器,其将信号转换为ASI信号解码为SDI信号后进入编码器;自办节目是模拟的AV信号,可直接进入编码器。编码器接收所有节目的音视频输入,每路编码器输入支持SDI格式、AV模拟信号及音频SDI嵌入,输出为ASI和TS over IP,码率调整范围为200Kbps-10Mbps,H.264标清节目的输出码率为800~1000Kbps。
节目处理系统主要包括复用加扰器、CA、EPG、SMS及网管系统。其中,复用加扰器完成节日的多路复用及加扰,输入为多路ASI信号,输出为ASI和TS over IP。CA、SMS及EPG系统的功能分别为:对节目进行加扰、电子指南信息插入及用户收费管理。网管系统则负责对前端设备进行设备管理,参数配置和监控。
发射系统的主要任务为,对输入的码流进行同步调制、变频、放大、滤波、信号合成后,通过馈线传输到天线,以进行地面传输,采用的主要设备为激励器及发射装备。其中,激励器应支持ASI输入的冗余热备份切换,符合地面国标多种模式,可实现单载波和多载波兼容。发射装备根据覆盖半径和覆盖区域的不同可采用不同的输出功率,UHF频段在大气传播中,除主要的视距传播外,信号的反射、绕射和散射也会对最终传播到用户的结果形成影响。输出信号通过传输馈线送入发射天线后,如对发射功率全向均匀度要求较高,建议使用四偶极子板(面包天线),否则可考虑使用全向发射天线(架设/调试相对容易)。
传输与分前端系统
传输系统分为两个部分:对加扰节目及用户加扰管理信息的传输。
加扰节目的传输方式为:加扰机输出的信号通过ASI转换器转换为骨干网传输所需的信号(IP信号或者DS3)后,送入微波或SDH网络,传输到各分前端,各分前端通过ASI转换器接收来自总前端的信号。
用户加扰管理信息传输的目的为:远程加扰及管理分前端的用户。为此,总前端需建立一条专用网络——VPN网络。以传输分前端的用户收费信息及自办节目加扰信息。采用这种模式时,分前端无需再建立独立的CA、SMS及EPG系统。

分前端系统的主要作用为完成自办节目的加扰处理,并通过VPN系统进行分前端自办节目的远程加扰和收费管理。由于地面数字电视频率资源的限制,各分前端可利用的频率资源不同,因此,对总前端的分发传输可采取以下两种方案:
方案一:频率资源充足的地区,可通过ASI转换器下架设备,对已加扰的总前端节目。不做任何处理卣接进入激励器和发射系统。
方案二:频率资源不足的地区,可选择性地传输总前端的加扰节目,且进入复用器后对要传输的节目进行再复用。具体模式上,南于节目已加扰,复用器对复用节日的PMT表中加扰信息不做处理直接传输,但CAT表、ECM的PID和EMM的PID不能直接传输,必须做透传处理(各个流中的EMM信息为用户的授权信息及邮件公告信息等,可选择其中一个流中的EMM PID进行透传)。CAT表针对具体CA系统中的用户的授权情况,含有标识具体CA系统中CA_system_ID和川于获取授权管理信息EMM的索引EMM_Pid,通过这两项内容就可获得用户所在CA系统的EMM信息,也可以选择其中一个流中的CAT表透传。