有线电视维修手册

有线电视维修手册 第六节 数字电视基础 一、数字电视定义 数字电视是音频、视频和数据信号从信源编码、调制、接收和处 理均采用数字技术的电视系统，从节目的采集、制作到节目传输，以 及到用户终端的接收全部实现数字化；广义上说，数字电视是数字传 输系统，是原有电视系统的数字化。 二、数字电视功能 数字电视可提供免费基本数字电视业务（基本包）；未加密的数 字卫星电视节目（国内、国外）；按频道付费的数字电视业务（PPC等）；境外加密卫星电视节目；VOD视频点播业务；按次/时间付费的数字电视业务（IPPV按次付费、IPPT按时间付费等）；时移电视（实 时存储、带时间标记的延时播放，直播电视的快进、暂停和快退的功 能）；增强电视节目（EPG、电视广告等）；数据广播业务；其它业务 （音乐、游戏、远程教育、双向互动业务）。 三、数字电视分类及调制方式 数字电视按传输方式可分为卫星传输数字电视；地面无线传输数 字电视；有线传输数字电视。按图像清晰度可分为数字高清HDTV，宽银幕电影分辨率；数字标清SDTV，现有电视分辨率；数字普清LDTV，现有VCD分辨率。按产品类型可分为数字电视显示器；数字电视机顶 盒；一体化数字电视接收机。按显示屏幕幅型比可分为4:3格式；16:9格式。 卫星数字电视广播DVB-S，采用正交相移键控QPSK调制，效率 1 低，但抗宇宙空间的干扰、噪声能力强；DVB-S2，HDTV采用H.264编码。 地面数字电视广播DVB-T，采用编码正交频分复用COFDM调制；地面数字多媒体广播DMB-T，采用时域扩频同步正交频分复用 TDSOFDM。均抗多途径干扰、适应临界区无缝换站接收，适用于地面 移动接受和固定接收。数字多路微波分配系统MMDS、数字多路超高频分配系统MUDS，采用与DVB-C相同的调制方式。用于地面固定接 收，适用于分散、空旷、边远地区的固定接收。 有线数字电视广播DVB-C，采用多值正交调幅m-QAM调制，效率高（m值16、32、64、128、256、512、1024）。 四、数字电视技术的优势 传输效率高，8MHz频道可传1-8套节目；清晰度高、音频效果 好；抗干扰能力强；可以移动接收、便携接收；可开展增值业务和互 动业务；兼容现有模拟电视机 五、数字电视 目前，世界上数字电视系统有三大标准，即美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB。ATSC和DVB两个标准正在被采纳为国际标准， ISDB标准也正在被ITU考虑之中。欧洲、澳大利亚和新西兰采纳DVB标准，美国、加拿大、韩国、台湾、阿根廷选择ATSC标准。 六、数字电视主要设备 硬件设备：编/解码器；复用器；调制器；加扰器。 编码器将模拟或数字视/音频信号压缩，输出符合MPEG-2标准的TS流，解码器将输入的TS流解压缩，输出模拟或者数字视/音频信 2 号；复用器将多个单节目TS流或多节目TS流，复接为一个包含这些 码流内容的多节目TS流；调制器将TS流进行QAM64调制，即将TS流的基带信号调制到载波上，然后送入有线电视网；加扰器在条件接 收系统（CAS）的控制下对TS中指定的节目或基本传输流进行加扰， 使授权用户能够正常收看，而使非授权用户无权收看。不加扰的TS流俗称清流。 软件设备：统一网管；CAS（条件接收系统简称，是实现数字电 视节目加密、收费的主要工具）。 七、数字电视常用指标 1、位误码率（BER）。位误码率是发生误码的位数与传输的总位 数之比。数字信号不同于模拟信号，一切损伤与干扰最后都反映在 BER上，系统可靠性最终都归结到BER这一指标上。1E-04为64QAM系统FEC校正前的BER临界，高于此误码率，系统的传输质量将急剧 劣化，而误码率在1E-06、1E-07时将会出现可察觉的图象损伤，误 码率在1E-09以下时服务质量将相当好。 2、调制误差率（MER）。调制误差率是信号理想的矢量幅度和信 号误差矢量幅度和之比，以 dB 示，其中误差矢量幅度是指信号能 受到噪声干扰的总和，MER 是表征尚未误码时信号的质量，即正常工 作时广义噪声干扰状态。基于8MHz的64QAM的MER门限值为24 dB，一旦低于此值，由于数字信号的“峭壁”效应，图象就会从满意的效 果转到马赛克现象、静帧或黑屏。（这一点完全不同于模拟电视的图 象质量逐渐下降）。建议系统输出口的MER在28 dB以上，我公司由于网络状况很好，一般测量值为34dB。 3 好的BER并不说明有好的MER，而且好的MER也不能表明BER一定就好，在系统遭到中断类的噪声冲击、激光器削波、扫描脉冲干扰、 松动的接头时，BER会明显劣化，但MER可能变化不大。 3、星座图。星座图可以看成数字信号的一个“二维眼图”阵列， 同时符号在图中所处的位置具有合理的限制或判决边界。代表名接收 符合点在图中越接近，信号质量就越高。由于屏幕上的图形对应着幅 度和相位，阵列的形状可用表分析和确定系统或信道的许多缺陷和畸 变，并帮助查找其原因。星座图对于识别幅度失衡，正交误差，相关 干扰，相位、幅度噪音，相位误差，调制误差比等调制问相当有用。 4、数字电视与模拟电视兼容传输的特点差异。 电平测量方式不同。根据传输电平的配置和削波问题，两者相差 大约10个dB； 衡量传输系统的指标标准不同。模拟电视衡量载波电平、C/N、、CSO、CTB回波值等，数字电视衡量MER、BER、频道平均功率电平等。 故障图象主观评价方式不同。模拟存在雪花干扰、滚道干扰、网 纹干扰、窜台、重影、彩色鬼影等，数字电视存在马赛克、静帧、黑 屏等。 非线性失真影响不同。数字信号干扰模拟信号的特点：图象分辨 率、对比度下降，不透露，缺乏粒度，有压抑感，似被灰尘堵塞了的 纱窗，C/N劣化，但是CSO、CTB指标不明显降低。数字信号干扰数 字信号的特点：频繁的马赛克现象。 4 第七节 数字电视维修 模拟系统中，我们通常用CSO、CTB、C/N这几个参数来衡量信号 的优劣。前两个是反映信号的保真度，后一个是信号的信噪比。如果 保真度不够，将表现为：图象里有网纹、滚条等干扰，信噪比不够表 现为图象里的噪波点。 但在数字系统中，由于数字信号是离散信号，衡量其质量的标准 只能用信号的取值（或状态）判断的正确与否来评价，即用误码率作 为衡量信号质量的主要参数，系统的CSO、CTB、C/N等指标都反映到误码率上。数字信号的指标劣化，表现为马赛克、静幀至图象中断。 DVB标准规定数字电视系统输出口的信号电平为40～80 dBμV,经在前端机房反复测试，不同厂家机顶盒的门限电平略有不同，数字 调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平低10 dB。 对于数字电视信号质量的测量，最关心的就是终端信号电平，误 码率，调制误差率等参数，这些参数的好坏直接反映出终端信号的优 劣。在故障检查时，信号电平值满足要求了不一定代表信号的MER和BER能够达到要求，这要求维护人员在排查故障时要全面的分析原因。 数字电视终端接收和维护的特点 一、对于数字电视而言，频道不等于节目。由于模拟电视一个 8Mhz带宽的频道只能传送一套节目，用户习惯把频道和节目看成一 回事，切换频道就是切换节目；而数字电视，几套节目调制在一个 8Mhz带宽的载波上，一个频道可以载运几套节目。所以传输过程造 成的频道损伤，往往是几套节目同时出现劣化。 5 二、数字电视的接收由解调、解码两个过程完成，并且解调、解 码还必须在前端提供的SI信息引导下机顶盒才能完成，因此前端提供的引导信息在接收中的作用等同于节目信号，丢失、损伤也会造成 收不到节目。 三、 数字电视信号的一切劣化在图像中都表现为马赛克、中断， 黑屏，静祯，因而不能直接从图像判断故障原因。 四、数字电视接收有断崖效应。模拟电视的接收，信号的劣化是 渐变的。比如C/N逐渐变坏，图像的雪花越来越多；交、互调逐渐变 大，网纹越来越多，用户还可以收看。数字电视的接收信号好时，图 像清晰无瑕；一旦信号劣化超过限度，图像就立即马塞克、中断，没 有渐变、过渡的过程。 五、单频干扰对数字电视接收的影响比模拟电视大得多。单频率 的干扰，对数字电视的影响就复杂。一是影响一个频道内几套节目； 二是节目都表现为马塞克、中断。单频干扰的来源有网络设备自身产 生的，也有外界侵入的。自身原因有设备自激（正、反向放大器、光 节点）、较强的互调干扰等；外界原因主要是无线通信干扰，特点是 分布于固定通信频段、干扰发生时由同一个频道载运的几套节目同时 劣化、有地域性（在无线发射台附近）。比较难于解决的是突发性、 一过性干扰，它也造成一个频道的几套节目图像马塞克、中断，并且 恢复时间较长。如突发性干扰，如电脉冲、火花等。 六、网络反射对传输的影响。网络里反射波在时间上落后于直接 波传到达接收点。相对于接收点而言，同一时间会有两个信号到达： 一个是直接波，一个是反射波。两个频率相同、载运信息相同，相位 6 不同的波在接收点按矢量叠加。幅频特性平坦度的破坏，会使部分频 道电平低落，非线性失真增加，BER指标劣化。而两个码流序列混到一起，会直接影响解码器判决的准确，明显加大误码率，这就是所谓 码间干扰。实践证明，因反射造成的误码率增加是十分明显的。在故 障维修中，排除了网络其它故障之后，问题仍旧没有解决时，就要考 虑反射了。反射产生的原因就是不匹配。如电缆的不同轴（电缆连接 不的使用对接头、电缆弯曲半径不符合要求、压扁等）、器件有 空闲头未做终端匹配、电缆内部短路断路绝缘劣化外伤遗留问题等造 成特性阻抗突变、不合格器件（主要是反射指标不合格）、不合理分 配方式等。 由于目前维护设备的限制，维护人员在检测信号时只用场强仪来 判断信号电平的好坏，数字调制信号对网络指标的要求主要反映在 MER上，MER类似于模拟中的S/N，C/N。MER值越大，信号质量越好，反之信号质量就差，数字电视会出现马赛克，严重时会造成图像不连 续甚至不能对图像解码。用户端电缆信号处载噪比应达到31dB以上 才可传送64QAM数字信号，反映在MER为28dB以上。我公司根据现有网络情况采用的MER值为34. 1、连接机顶盒的电视信号线，最好用新电缆做成两头电缆接头 的电缆线、不用塑料压注双插头线（通常剪掉一个插头重做一个电缆 接头接机顶盒、尚留一个压注插头接墙壁插座），因为塑料压注插头 极容易内部脱焊而引发数字电视故障。 7 2、不要从用户墙壁的插座板上引接信号到机顶盒，因为插座极 易发生接触不良引发的数字电视故障。最好把插座改成电缆对冲接头 （或换用 F 头对冲插接板），然后用带两个电缆接头的电缆线引接 信号至机顶盒。新房屋装修时，禁止再使用电视信号普通插座板，改 用 F 头对冲接头板。 3、室内分接电视信号，一定要用合格的高隔离度分配器、分支 器和电缆，不可用劣质品，分配器、分支器的空端口要接上 75 欧负 载电阻，绝对禁止将多条电缆直接扭合起来分接信号。遇到用户室内 故障难以排除时，可以用一条两头做好电缆接头-5 电缆，直接从室 外接信号到机顶盒，用以鉴定判别或试用。 4、局部点片故障和零散故障 如果前端信号处理不出问题，有线数字电视发生的故障通常是局 部点片故障或者零散用户故障，故障现象是静像或“马赛克”，以零 散用户的故障占绝大多数，因此维修和预防工作的重点是零散用户的 故障。 检修局部点片故障时，一定要利用网络图纸，仔细分析发生故障 的范围，确定大致的故障点，然后才出门检修，可以达到事半功倍的 效果。 （1）如果某条用户分配主线以下有多数用户报告出故障，其他 线路正常。那么这条主线电缆最大可能的问题是：接头接触不良、接 头进水外导体霉断、分支器件进水或损坏。 8 （2）某放大器以下所有各条线路下有多数用户报告出故障，其 他放大器之下正常。那么最大可能的问题是：放大器前面干线电缆发 生前例的问题、放大器输出电平太高、放大模块损坏导致失真剧增或 输出电平降低等。 （3）某光接收机之下各放大器、各条线路下有多数用户报告出 故障，其他光接收机之下正常。那么最大可能的问题是：光接收机输 出电平过高（或过低）、光接收机损坏、光链路问题造成接收光功率 下跌等。 （4）某光发射机之下各台光接收机、放大器、各条线路下有多 数用户报告出故障，其他光发射机之下正常。那么最大可能的问题是： 光发射机输入电平过高（或过低）、光发射机故障等。 零星用户发生数字电视故障的原因——少数是由于入户电平太 低引起的（特别是高端电平不足的问题比较常见），或者分接多台电 视以后造成电平不足；用户私接劣质信号放大器劣化信号质量引起故 障的现象也有一些。 多数是由于用户室内器件阻抗失配、接触不良、电缆屏蔽损坏引 入外界干扰引起的。由于某些干扰信号有固定的频率或频带，或者不 是整天开通，通常不是整天干扰全部的各套数字电视，当用户收看被 干扰的节目时，就报告数字电视出了故障，当收看没有被干扰的节目 时，就说数字电视没故障；或者用户仅仅在晚上看电视、白天不看电 视（上班），就报告晚上有故障。 当系统网络发生故障时，有线数字电视信号中会出现两种同频干 扰。 9 （1）外界窜入的同频干扰信号。目前，由于带宽不足或模拟电 视频道还继续存在，数字电视载频点往往被安排在增补频道上，这里 通常都是通信使用的频带，当网络中发生接触不良、电缆外导体霉断 等问题引起屏蔽能力降低，外界窜入各种干扰信号，其中就可能有与 数字电视载频同频的干扰信号。 （2）由自身信号反射形成的延时多径信号。当系统中出现阻抗 不配时，就会出现强烈的信号反射现象，产生多次往复反射延时的多 径信号，是和原来的数字电视信号之间存在相位差的同频信号。 以上两种同频干扰信号，有可能是以白噪声的形式弥散分布在被 干扰的频道内，使有线数字电视出现“马赛克”现象 数字电视与模拟电视的故障现象的区别：模拟电视除无信号引起 无图像外，主要的故障现象为雪花、噪点模糊、网纹、斜纹、雨刷、 滚道等，但不管怎样，屏幕上总有图像存在，只是模糊些。而数字电 视则不同，数字电视的故障现象只有三种：无图像、马赛克、画面静 止。数字电视对信号电平的要求有一个门限效应。当信号电平低于门 限时，就无任何图像画面；当大于此电平门限时，就会有非常清晰的 图像画面；当在此门限电平上下波动时，就会出现停顿的马赛克现象。 一般情况下，信号电平在45dB以上就可获得良好的接收效果。 经过改网后的有线网络，对数字电视而言，很少发生故障，大部 分故障主要发生在用户室内。常见的故障现象主要有以下几个方面： （1）引线不好：一是老化；二是质量不合格；三是分线连接错误； 四是装修引起短路。 10 （2）室内分配器不好：一是质量不合格；二是屏蔽不好或隔离度 不好。 （3）电缆接头不好：一是接头没有做好，造成短路或断路；二是 接头生锈，接触不良，引起噪声。 11 第八节 有线行业竞争 目前有线电视网络的运营体制正在向着产业化方向改革，在发展 的过程中面临着巨大的机遇和多方面的挑战，让有线网络有可持续发 展发展的动力是摆在我们面前的课题。 来自通信运营商的挑战——随着国家AVS研发和H.264技术的应用，尤其是H.264技术的巨大优势，通信运营商利用现有的数据网络 进行视频增值业务服务IPTV（即网络电视），IPTV的功能实际已经超过了广电宣传多年的VOD。但宽带条件下开展IPTV也面临很大的问题：虽然H.264视频数据压缩技术支持传统通信网络的数据接入网络 开展IPTV，但是仍然存在着网络物理带宽严重不足及网络延迟的技 术问题；同时宽带运营商还面临一户多机、节目源和网络接入成本（系 统成本）等问题。这些问题制约着IPTV的推广应用。 来自广电内部的挑战——卫星直播数字电视和无线数字电视以 网络成本低的优势，将打破有线网络对用户接入的简单垄断。卫星直 播的优点是覆盖全国用户的成本最低(尤其是对于山区),并且能发挥国家广播电视资源集中播出的优势，随着视频压缩技术的发展,一颗卫星的部分转发器就能完全满足全国用户对海量节目数量的要求。缺 点是卫星直播（接入用户）的方式受限于单向广播的传输模式。无线 数字电视的优点是覆盖一定区域范围的成本最低，随着视频压缩技术 的发展，用无线电视频道传输多路数字电视不仅可能，而且具有接入 灵活的巨大优势。地面无线接入方式的主要缺点同样是受限于单向广 播式传输。 12 迁入安装流程迁入流程的相迁出流程完毕用户确认新址在与用户约定发放与迁移相确认原址已中原址中断信号用户确认新址缴纳手续费及用户提供初装用户填写迁移缴纳手续费，用户是否欠费用户确认开通原址信号开通恢复流程完毕暂停流程完毕确认信号中断恢复资料归档与用户约定用户提供相关用户提供相关入网受理作业用户确认安装在用户资料归档发放用户凭证与用户签订服确认收视费缴缴纳初装费用用户填写入网确认回执信施工单归档确认回执信缴纳相关费确认回执信暂停资料归中断信号与用户约定 恢 用户填写暂停/ 档开具收费凭证复关资料归档已完成安装和收费凭证 关的票据安装时间相关费用相关凭证流程完毕务协议，时间及联系的时间断信号的时间纳方式申请表完毕息，息，用，凭证凭证完成息，并 恢复申请表 并在回执上签到新址记录开通时间在回执上签名记录开通时间开具收费凭证并在回执上签确认安装时间记录开通时间(及联系方式或身份证件提供相关证上门安装方式上门安 及联系方式件名装名) () 目前电信网络数字用户多，但是，设备配置需升级、线路老化需 更新。移动网络是最方便的随身网络，但是流量小、价格高。有线电 视双向HFC是最佳的大容量透明传输网、是最佳广播网、是唯一兼容 模拟和数字信号的网络、是目前唯一可传输高清晰度电视HDTV的现 实网络。但缺点是，非数字基带信号传输，必须使用大量调制解调器； 信号幅度小，容易被干扰。美国原定2006年12月31日全境关闭模 拟电视，现在已推迟到了2009年2月17日。令人欣喜的是，美国有 线电视业从2000年起数字化改造，采用SDB、双向HFC结构，2004 年起，收入已反超电信业。 我们有线电视网络在实现优质双向传输条件下，同时具有广电网 络频率资源丰富和通信网络交互式的优势，可以开展具有增值潜力的 业务。业务多样化、服务个性化是发挥有线电视网络核心竞争力的关 键。这需要我们从传统的有线电视事业管理向企业管理转变，从垄断 经营型向竞争服务型转变，从简单的建设加管理的混合经营型向网络 信息服务运营商转变。 13