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摘要:我国有线电视发展迅速,现已成为国家信息产业的重要基础网络之一。随着光纤技术、数字技术和多种网络技术的发展,有线电视的业务功能发生了重大变化,由基本业务(各种电视节目广播)向扩展业务(图文电视、数据广播、视音频点播等)和增值业务(宽带网接入、数据通信等)方向发展。
关键词:有限电视;技术;发展
我国有线电视经过几十年的发展,已经成为广播电视领域一支新兴产业,我国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。
一、有线电视系统的组成
1.前端系统:位于信号源和传输系统之间,对传输信号进行各种技术处理的设备组合。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。
2.传输系统:对于超大型或大型CATV系统而言,传输系统指远距离传输的超干线或干线。它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。
3.电缆分配系统:位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。
二、有线数字电视的优势
1.更高的频谱使用效率。采用传统的模拟技术,在1个8MHz的带宽内只能传输1路电视信号。采用数字电视技术,1个8MHz带宽至少能够传输4~8套标准清晰度的电视节目。
2.更加可靠的节目传输。在传统的模拟电视系统中,叠加在信号中的噪声无法消除,经过多次传输后信号质量明显下降。而通过采用一定的数字技术,例如:纠错编码和调制等可以完全消除噪声影响,无误码地恢复数字电视信号即使经过多级中断,数字电视信号仍然能够不受损伤地传输到目的地。
3.电视图像质量明显改善。随着数字技术的采用,一些困扰模拟电视的问题,比如说重影和噪声将大为减轻,同时还可以通过一定的控制来决定图像的质量等级。
4.提供更加灵活多样的业务形式和更加丰富的电视服务手段。有线数字电视系统不但具有支持传统电视服务的基本功能,而且还具有适应电视服务的可扩展功能。有线数字电视系统支持固定(含室内、外)接收和移动接收两种模式。在固定接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务等业务;在移动接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、多媒体广播和数据服务业务等业务。
5.更大的覆盖范围和更优的覆盖效果,满足室内覆盖要求。相对模拟电视,有线数字电视系统覆盖所需的最小场强明显减小,在相同功率条件下有线数字电视系统的覆盖范围更大,并且信号覆盖效果和质量明显改善。
6.有效地节省频率资源。数字技术的引入使得有线数字电视系统能够有效抵抗无线信道的多径干扰,从而可以通过组建单频网来实现有线数字电视,相对传统模拟电视,大大节省了频率资源。此外,有线数字电视系统具有较强的抗干扰能力,可实现邻频道电视从而可以进一步节省大量宝贵而不可再生的频率资源,从而进一步增加城乡有线电视的节目数量。
7.提供了更加有效的网络覆盖和优化手段。在有线数字电视系统中通过采用单频网技术可以在初步规划和覆盖的基础上对覆盖网进行科学优化,有效扩大有线数字电视网络的覆盖。目前,我国尚有2/3的电视用户要靠无线覆盖,并且在自然灾害、战争等情况下,较之有线电视和卫星电视而言,有线电视是具有快速恢复电视覆盖能力的传输系统,因此有必要进一步大力发展和完善有线数字电视。
三、有线电视技术的发展趋势
1.交互式电视技术。有线电视的交互式服务分为3种类型:准视频点播(NYOD)、真正视频点播(TYOD)和全交互式业务。视频点播使人们在家里即可点播他们想看的影、文艺节目等。准视频点播是有线电视台或者信息中心根据用户要求,使用户通过一个窄带或者低数码率的信道便可向有线电视台检索和索取电视节目,它备有很小的上行容量,只供节目预订用,用户对节目没有任何编辑控制权,而有线电视台或者信息中心通过宽带网络向用户提供电视节目,因此是一种非对称双工通信方式;真正视频点播节目才具有双向对称的传播容量,用户几乎具有诸如录象机功能(即停止、快进、倒带、暂停、慢动作等)的控制权,以电视购物为例,顾客坐在家里电视机前,选定电视购物频道,电视上连续出现商品名称、生产公司、产地,如果有需要购买的商品,即可操作数字终端通知信息中心,接着在电视上显示这些商品的详细内容介绍,如果肯定购买这些商品,通过数字终端订货,付款常常采用信用卡方式,在短时间内货物就会送上门来。电视购物进一步发展,可实行全面服务,例如,用户可分别调入不同公司生产的服装、鞋帽进行搭配,选择合适的配套;用户可分别调入不同公司生产的家具、灯具、地毯进行组合等等。
2.CATV和计算机。有线电视电缆网中可连接入PC计算机,连接中主要部件是电缆调制解调器,它由射频调制解调器和网络适配器两大部分组成。射频调制解调器将数字信号调制成射频信号送入电缆,下行调制解调频率可以是50-110MHz(不同型号的产品调制频率不同),上行调制解调频率5-50MHz,同电视信号一样在电缆中传输;并且接收其它CableModem送来的射频信号,经过变频、解调后输出数字信号,数字传送速率目前多为下行4Mbps左右,上行2Mbps以下。下行数字传送速率可达到36Mbps,上行数字传送速率可达到10Mbps。电缆调制解调器有两种连接方式:一种安装在计算机旁边,通过10Base-T以太网接口和计算机连接;另一种是是插在综合服务单元内,仍然通过10Base-T以太网接口和计算机连接。电缆调制解调器可采用残留边带(VSB)、正交相移键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)、离散多频声(DMT)、正交频分复用(OFDM)等多种调制方式,其中DMTOFDM技术具有较高的频谱利用率和可靠性。电缆调制解调器中的网络适配器连接计算机,完成数据传输、转换,将数字信号转换成适合射频调制的码型。网络适配器主要包括以太接口、以太——令牌转换器、令牌接口等。此外,电缆网和计算机连接还需要网卡(每台一块),多口集线器(HUB),如八口集线器可连接八台计算机,路由器可选。路由器用来翻译地址以使数据正确到达目的地址。软件可用Net-ware3.11Novell等。
参考文献:
[1]郑君里,杨为理,应启珩.信号与系统[M].北京:高等教育出版社,1986.
[2]黄吴明.有线电视技术[M].北京:北京广播学校出版社,1994.
[3]林如俭.光纤电视传输技术[M].北京:电子工业出版社,2001.
[4]肖海勇.数字视频传输中的数字调制技术[J].中国有线电视,2002,(7):15-18.
[5]吴德本,李惠敏.现代电信技术概论[M].北京:中国人民大学出版社,2002.
关键词:有限电视;技术;发展
我国有线电视经过几十年的发展,已经成为广播电视领域一支新兴产业,我国有线电视技术的发展日益接近国际先进水平。今天已经确立了它在国家信息化结构框架“三网一平台”的基础网络地位。有线电视技术先进,有良好的社会效益和经济效益,是国家的基础设施建设项目。
一、有线电视系统的组成
1.前端系统:位于信号源和传输系统之间,对传输信号进行各种技术处理的设备组合。它是系统信号处理的中枢。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。
2.传输系统:对于超大型或大型CATV系统而言,传输系统指远距离传输的超干线或干线。它位于前端系统和电缆分配系统之间。对于干线系统的技术要求是将前端信号传送到各个干线分配点所连接的电缆分配系统。同时必须达到载噪比和非线性失真指标要求。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。
3.电缆分配系统:位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。将信号均匀地分配给各用户,并使各用户终端得到规定的电平。同时,各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。对于双向有线电视系统还必须符合反向回传通道的技术要求。
二、有线数字电视的优势
1.更高的频谱使用效率。采用传统的模拟技术,在1个8MHz的带宽内只能传输1路电视信号。采用数字电视技术,1个8MHz带宽至少能够传输4~8套标准清晰度的电视节目。
2.更加可靠的节目传输。在传统的模拟电视系统中,叠加在信号中的噪声无法消除,经过多次传输后信号质量明显下降。而通过采用一定的数字技术,例如:纠错编码和调制等可以完全消除噪声影响,无误码地恢复数字电视信号即使经过多级中断,数字电视信号仍然能够不受损伤地传输到目的地。
3.电视图像质量明显改善。随着数字技术的采用,一些困扰模拟电视的问题,比如说重影和噪声将大为减轻,同时还可以通过一定的控制来决定图像的质量等级。
4.提供更加灵活多样的业务形式和更加丰富的电视服务手段。有线数字电视系统不但具有支持传统电视服务的基本功能,而且还具有适应电视服务的可扩展功能。有线数字电视系统支持固定(含室内、外)接收和移动接收两种模式。在固定接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务等业务;在移动接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、多媒体广播和数据服务业务等业务。
5.更大的覆盖范围和更优的覆盖效果,满足室内覆盖要求。相对模拟电视,有线数字电视系统覆盖所需的最小场强明显减小,在相同功率条件下有线数字电视系统的覆盖范围更大,并且信号覆盖效果和质量明显改善。
6.有效地节省频率资源。数字技术的引入使得有线数字电视系统能够有效抵抗无线信道的多径干扰,从而可以通过组建单频网来实现有线数字电视,相对传统模拟电视,大大节省了频率资源。此外,有线数字电视系统具有较强的抗干扰能力,可实现邻频道电视从而可以进一步节省大量宝贵而不可再生的频率资源,从而进一步增加城乡有线电视的节目数量。
7.提供了更加有效的网络覆盖和优化手段。在有线数字电视系统中通过采用单频网技术可以在初步规划和覆盖的基础上对覆盖网进行科学优化,有效扩大有线数字电视网络的覆盖。目前,我国尚有2/3的电视用户要靠无线覆盖,并且在自然灾害、战争等情况下,较之有线电视和卫星电视而言,有线电视是具有快速恢复电视覆盖能力的传输系统,因此有必要进一步大力发展和完善有线数字电视。
三、有线电视技术的发展趋势
1.交互式电视技术。有线电视的交互式服务分为3种类型:准视频点播(NYOD)、真正视频点播(TYOD)和全交互式业务。视频点播使人们在家里即可点播他们想看的影、文艺节目等。准视频点播是有线电视台或者信息中心根据用户要求,使用户通过一个窄带或者低数码率的信道便可向有线电视台检索和索取电视节目,它备有很小的上行容量,只供节目预订用,用户对节目没有任何编辑控制权,而有线电视台或者信息中心通过宽带网络向用户提供电视节目,因此是一种非对称双工通信方式;真正视频点播节目才具有双向对称的传播容量,用户几乎具有诸如录象机功能(即停止、快进、倒带、暂停、慢动作等)的控制权,以电视购物为例,顾客坐在家里电视机前,选定电视购物频道,电视上连续出现商品名称、生产公司、产地,如果有需要购买的商品,即可操作数字终端通知信息中心,接着在电视上显示这些商品的详细内容介绍,如果肯定购买这些商品,通过数字终端订货,付款常常采用信用卡方式,在短时间内货物就会送上门来。电视购物进一步发展,可实行全面服务,例如,用户可分别调入不同公司生产的服装、鞋帽进行搭配,选择合适的配套;用户可分别调入不同公司生产的家具、灯具、地毯进行组合等等。
2.CATV和计算机。有线电视电缆网中可连接入PC计算机,连接中主要部件是电缆调制解调器,它由射频调制解调器和网络适配器两大部分组成。射频调制解调器将数字信号调制成射频信号送入电缆,下行调制解调频率可以是50-110MHz(不同型号的产品调制频率不同),上行调制解调频率5-50MHz,同电视信号一样在电缆中传输;并且接收其它CableModem送来的射频信号,经过变频、解调后输出数字信号,数字传送速率目前多为下行4Mbps左右,上行2Mbps以下。下行数字传送速率可达到36Mbps,上行数字传送速率可达到10Mbps。电缆调制解调器有两种连接方式:一种安装在计算机旁边,通过10Base-T以太网接口和计算机连接;另一种是是插在综合服务单元内,仍然通过10Base-T以太网接口和计算机连接。电缆调制解调器可采用残留边带(VSB)、正交相移键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)、离散多频声(DMT)、正交频分复用(OFDM)等多种调制方式,其中DMTOFDM技术具有较高的频谱利用率和可靠性。电缆调制解调器中的网络适配器连接计算机,完成数据传输、转换,将数字信号转换成适合射频调制的码型。网络适配器主要包括以太接口、以太——令牌转换器、令牌接口等。此外,电缆网和计算机连接还需要网卡(每台一块),多口集线器(HUB),如八口集线器可连接八台计算机,路由器可选。路由器用来翻译地址以使数据正确到达目的地址。软件可用Net-ware3.11Novell等。
参考文献:
[1]郑君里,杨为理,应启珩.信号与系统[M].北京:高等教育出版社,1986.
[2]黄吴明.有线电视技术[M].北京:北京广播学校出版社,1994.
[3]林如俭.光纤电视传输技术[M].北京:电子工业出版社,2001.
[4]肖海勇.数字视频传输中的数字调制技术[J].中国有线电视,2002,(7):15-18.
[5]吴德本,李惠敏.现代电信技术概论[M].北京:中国人民大学出版社,2002.