数字电视前端系统设计

毕 业 实 践 类 别 毕业设计 题 目 数字电视前端系统 系 名 称 电气系 专业及班级 电信 学生姓名 学 号 指导教师 毕业实践任务书 系 名 称 电气工程系 专业及班级 电信 学生姓名 学 号 毕业实践题目: 数字电视前端 指 导 教 师(签字): 教研室主任(签字): 系 主 任(签字): 毕业实践课题及任务 目前我国正在努力发展数字电视广播事业，从2003年开始湖南在这方面也逐步课题简介 推广数字电视广播系统，学生能够掌握这方面的基本知识和技能是很必要的。 广播电视网络传输公司要求建立数字电视广播网络前端节目传输系统，要求前端 节目传输系统能够接收、编码、复用、加扰36套电视节目。并且采用CA系统对数字 电视节目加扰。 1、掌握数字卫星TS流接收机、QAM调制器、复用器、编码器、合成器、有线数字电课题 任务 视机顶盒等主要设备的工作原理; 要求 2、对卫星信号的接收原理、卫星电视频道的接收、应用有一定的理解; 3、能够通过Internet、图书馆等查找相关的技术资料; 4、根据以下的资料设计数字电视广播系统前端平台，对卫星电视频道的接收进行分 配、绘制接收系统网络拓扑图，了解主要设备并进行选型。 第1-2周 毕业实习 第3周 收集设计的资料 第4周 进行硬件设计 进程安排 第5周 进行软件设计 第6周 归档设计图纸及程序 第7周 完成整篇设计及总结 第8周 设计的复查及进行毕业设计答辩 1. 数字电视传输原理 2. 数字电视信号的编码 参考资料 3. 数字电视信号的加密及解密技术 4. 卫星通信技术 1 毕业实践开题书 电气工程 系 电子信息工程 专业 学生姓名 班级 电信 学号 课题名称 数字电视前端系统 课题 在动手做设计之前，我们在网上查找了一些设计的思路和方法，再与之准备 关联的知识，在图书馆查阅了数字电视传输原理、数字电视信号的编码、数情况 字电视信号的加密及解密技术等与数字电视前端系统有关书籍资料。 采用场频加倍技术和逐行扫描，去除行间闪烁，提高图像垂直 清晰度，可以作为显示器 ;采用数字降噪技术，减轻了画面噪点 ;思路和 方法 采用数字梳状滤波器，使得亮度与色度信号完全分离，消除了亮色 串扰现象 拟重点数字化电视与数字电视之间的最大区别是数字化电视接收的解决的是模拟电视信号，无法接收数的问题。 问题 计 该设计我们准备用八个星期完成，前三周用来查阅相关理论书籍，设 参考书，进一步加深对课题的理解和认识，再拟好整体设计方法与思路。第进 四周进行硬件设计。第五到七周进行软件设计，第八周设计资料的修改、整度 理、完善。撰写毕业设计说明书。 指导教 师意见 签名: 年 月 日 2 毕业实践考核表 电气工程 系 电子信息工程 专业 学生姓名 班级 电信 学号 课题名称 数字电视前端系统 课题 经过查找资料对数字电视前端系统的工作原理有了一定的了解与认识，完成 在设计的过程中也遇到过不少问题，但是本着“世上无难事，只怕有心人”情况及的心态，同时在指导老师的指导、同学之间的相互讨论下，最终按计划进度自我评完成了课题。通过设计使我对以前所学的知识进行了一次系统的整合与掌价 握，对系统的设计、产品的工艺流程也有了更进一步的了解认识。 评语 评分 指导教 师评价 签名: 年 月 日 评语 评分 评阅教 师评价 签名: 年 月 日 评语 评分 答辩小 组评价 组长签名: 年 月 日 经综合考核该学生毕业实践得分 分，评定为 毕业实 践评审 组长签名: 组审核 年 月 日 3 摘 要 数字电视是数字化信息技术革命的产物,它将传统的模拟电视信号经过量化和编码转换成由二进制数组成的数字式信号,然后对数字式信号进行各种功能的处理、传输、存储和记录。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术所不具备的新功能,所以技术上先进的数字电视系统必然会取代模拟电视系统。模拟电视传输质量不容易保证,频道数有限,难以提供高速信息服务,特别是很难提供大范围的条件接收和用户管理功能,如果我们采用数字方式就可以有效地克服这些缺点。 数字电视从根本上改变了电视信号的处理方式，它与模拟电视有本质上的区别。在数字电视系统中，从电视图像和伴音信号的信源处理、传输到接收和记录都是数字化的，而在模拟电视系统中，采用的都是模拟信号。数字电视与模拟电视相比，有着一系列的优点。目前，数字电视已成功地应用于卫星直播，有线电视也正准备向数字化发展。美国全数字化高清晰度电视在,,,,年,,月已经开播。他们计划到,,,,年取消传统的,,,,制彩色电视广播。这标志着整个电视传播业已经开始进入了从模拟式向数字式过渡的时代。 4 目 录 第一章 前言 ............................................1 第二章 硬件系统平台 ....................................2 2.1 数字电视前端平台框图 ........................................................................................................................... 2 2.2 1MPEG-2编码器 ..................................................................................................................................... 2 2.2.1 TS码流的结构 .................................................................................................................................. 3 2.2.2 编码速率 ........................................................................................................................................... 3 2.2.3 编码器的使用 ................................................................................................................................... 3 2.3 数字卫星接收机 ....................................................................................................................................... 4 2.3.1 概述 ................................................................................................................................................... 4 2.3.2 QPSK调制原理 ................................................................................................................................ 4 2.3.3 节目速率 ........................................................................................................................................... 5 2.3.4 SCPC/MCPC ..................................................................................................................................... 5 2.4 复用器 ....................................................................................................................................................... 5 2.4.1 复用器的作用 ................................................................................................................................... 5 2.4.2 复用器的原理 ................................................................................................................................... 5 2.4.3 复用器的选择 ................................................................................................................................... 6 2.5 QAM调制器............................................................................................................................................. 6 2.5.1 调制方式的选择 ............................................................................................................................... 6 2.5.2 调制速率 ........................................................................................................................................... 6 2.5.3 QAM调制原理 ................................................................................................................................. 7 2.5.4 QA M星座图 .................................................................................................................................... 7 2.5.3 调制器与复用器 ............................................................................................................................... 9 2.6 加扰器 ....................................................................................................................................................... 9 2.7 需要注意的问题 ..................................................................................................................................... 10 第三章 软件系统平台 ...................................11 3.1 EPG系统 .................................................................................................................................................. 11 3.1.1 EPG主要功能 ................................................................................................................................. 11 3.1.2 EPG工作原理 ................................................................................................................................. 11 3.1.3 EPG系统结构 ................................................................................................................................. 12 3.2 DVB-CA系统 ............................................................................................................................................ 12 3.2.1 基本定义 ......................................................................................................................................... 12 3.2.2 DVB-CA原理 .................................................................................................................................. 14 3.2.3 DVB-CA的应用模式 ...................................................................................................................... 15 3.2.4 解密模式 ......................................................................................................................................... 16 3.2.5 不解密模式 ..................................................................................................................................... 16 总 结 .................................................18 参考文献 ...............................................20 5 第一章 前言 数字电视就是在信源、信道、信宿三个方面全面实现数字化。按传输分类分为数字卫星电视、数字有线电视、数字地面广播电视。按清晰度分类分为普及型数字电视(PDTV)、清晰度数字电视(SDTV)、高清晰度数字电视(HDTV)。 普及型数字电视的比特率为1,2Mbps，显示清晰度约300线;标准清晰度数字电视比特率为3,8Mbps，清晰度为350,600线;高清晰度数字电视的比特率为18,20Mbps，显示清晰度为800,1000线。 数字化电视定义:在现有的模拟彩色电视的基础上采用了一些数字化处理技术，采用这些技术获得更好的图像、声音质量，增加了电视机的功能;从本质上来讲，数字化电视仍然属于模拟电视的范畴。 数字化电视的主要优点:采用场频加倍技术和逐行扫描，去除行间闪烁，提高图像垂直清晰度，可以作为显示器 ;采用数字降噪技术，减轻了画面噪点 ;采用数字梳状滤波器，使得亮度与色度信号完全分离，消除了亮色串扰现象 ; 数字化电视与数字电视之间的最大区别是数字化电视接收的是模拟电视信号，无法接收数 。 , 图像传输质量较高，距离远 , 频谱资源利用率高 , 提供多媒体业务，高速数据传输 , 信号稳定可靠，覆盖范围广 , 可以实现条件接收 1 第二章 硬件系统平台 2.1 数字电视前端平台框图 图2-1数字电视前端平台 2.2 1MPEG-2编码器 TS码流的形成如图2-2: 图2-2 TS码流的形成图 PS码流:包的长度可变，抗误码能力低，适用于相对误码低的环境，如存储、制作DVD等。 TS码流:包的长度固定，188字节，抗误码能力较高，可用于相对较差的信道环境，如传 2 输等。 2.2.1 TS码流的结构 TS码流的结构如图2-3 TS码流由一个或多个PES包组成，这些PES包可以是有一个公共的时间基准，也可以是几个独立的时间基准。 TS码流由TS包组成，TS包的长度固定，为188字节。 每个TS包由包头和净荷组成。 图2-3 TS码流的结构图 2.2.2 编码速率 MPEG-2编码器可由用户选择，把一个频道的电视信号压缩成2MB/S、3MB/S、4MB/S、5MB/S、6MB/S和8MB/S等的数字信号。 实际观测表明，压缩为6MB/S和8MB/S的图象与没有压缩的图象基本没有区别，但在压缩为4MB/S的快速体育运动图象上，则能看到图象的缺陷。 2.2.3 编码器的使用 1)一套节目对应一路MPEG-2编码器; 2)输入音视频信号，输出TS流;ASI接口; 3)SDH来的是TS流，无需MPEG-2编码器; 4)SDH是DS-3或E3接口，需适配器转换为ASI接口; 5)增加MPEG-2编码器，还是增加数字卫星接收机,如果卫星上的节目下来就是模拟的， 3 那只能采用编码器。 2.3 数字卫星接收机 2.3.1 概述 我国上星的数字电视节目采用的是QPSK调制方式 ，数字卫星接收机都是QPSK解调 。有的虽然是接收卫星上的数字节目，但是输出的还是模拟的音视频信号，不是真正的数字接收机。数字卫星接收机是直接输出TS码流;还有一种就是既能输出模拟信号，又能输出数字的TS码流。 2.3.2 QPSK调制原理 图2-4 QPSK调制框图 图2-5 QPSK星座图 图2-6 QPSK解调电路框图 4 2.3.3 节目速率 上星的节目采用QPSK调制解调方式，采用的基本码率4.42MBPS，以及RS (204，188)、3/4卷积码、QPSK调制方式。其中4.42为符号率，也就是码率;由于采用QPSK，所以一个符号需要用2个比特来表示;RS编码为(204，188)，表示有效数据为188个字节，有(204,188,16)个字节用于冗余纠错。卷积码的效率为3/4。由此可以算出节目的传输速率:4.42×2×3/4×188/204 =6.11 Mbps 2.3.4 SCPC/MCPC SCPC是单路单载波传输方式，每个载波只传输1套广播电视信号，这样一个转发器内同时存在多个载波，其特点是各套节目可在不同地点上星。 MCPC是多路单载波传输方式，每个载波可同时传输多套广播电视信号，特点是1个转发器只有1个载波，频带和功率的利用率较高，多套节目要经复接后在同一地点上星。 2.4 复用器 2.4.1 复用器的作用 对多路节目(也就是多路节目的TS流)复用，复用成一路TS流，使得多路节目能够在一个频道中传输。 在复用的过程中，插入PSI信息和SI信息，重新组合，并且重新分配PID值。 用于接收端的解复用和电子节目指南(EPG)。 2.4.2 复用器的原理 (1)MPEG-2中的PSI信息 节目特定信息Program Specific Information(PSI), 使用了四个表来定义码流的结构: 1)节目关联表 包含了与多路节目复用有关的控制信息，用于指出TS流中包括哪些节目，每个节目的编号及相应的PMT的位置(PID);同时还提供网络信息表(NIT)的位置。 若PAT丢失，将导致接收端无法解码TS流中的任何节目，其PAT所在的TS包的PID=0。 2)节目映射表 包含了与单路节目复用有关的控制信息:指出某一套节目由哪些节目流构成，以及这些流的类型(视频、音频、数据)及位置，即对应的TS包的PID值。 同时给出该节目的节目时钟参考(PCR)字段的位置，PMT所在的TS包都有自己独特的PID。 5 3 条件接收表(CAT) 给出有关条件接收系统的信息，指定授权管理信息(EMM)所在的TS包的PID值及其它相关参数。其CAT所在的TS包的PID=1。 4)网络信息表(NIT) 提供与多组传送流、物理网络及网络传输相关的信息，如调谐频率、编码方式、调制方式等参数;其PID由PAT指定。 2.4.3 复用器的选择 ,复用多少套节目合适 ,复用器的码率容量 ,QAM调制器的调制方式 ,节目质量的要求 一个复用器可以容纳25Mbps的数据速率，现在考虑一路节目给它多高的数据速率。如果一路节目给4Mbps，那么就可以容纳6路，也就是可以复用6套节目;如果一路节目给2Mbps，那么就可以复用12套节目。 其次，就是考虑我们所用QAM调制器的调制方式，是采用16QAM，还是采用64QAM，还是采用256QAM，最后就是考虑所采用符号率，从而可以计算出数据速率。 2.5 QAM调制器 2.5.1 调制方式的选择 DVB-S中，采用的是QPSK调制解调方式; DVB-C中，采用的是QAM调制解调方式; DVB-T中，采用的是OFDM多载波调制，每个载波再采用QPSK或者QAM调制。 2.5.2 调制速率 16QAM调制中，一个符号用4个比特来表示;64QAM调制中，一个符号用6个比特来表示;256QAM调制中，一个符号用8个比特来表示。 64QAM的符号率在8MHz最高可以达到6.89MBps，那么最高数据传输速率为 6.89×6,41.34Mbps 其中有RS编码，去掉冗余，有效传输数据速率为 41.34×(188/204),38.1MBps。 6 2.5.3 QAM调制原理 正交调幅(QAM)是幅度调制和相位调制的结合，既调幅又调相。 AM是将调制符号调制到一对正交载波上，是二维调制技术。 数字比特序列被分成两个序列，以16QAM为例，每4个调制比特分为两组，每组两个比特，分别去调制同相正交载波，然后将两路已调信号相加发送。 QAM调制原理框图如下: 图2-7 QAM调制原理框图 2.5.4 QA M星座图 图2-8 QA M星座图 利用星座图分析故障 (1)理想星座图 符号点均在决策边框内的中心点，说明有良好的相位噪声、热噪声等，因此MER值好。 7 图2-9-1 理想星座图 (2)热噪声引起的损伤 现象:符号点随机的向外扩展(相对于中心点) 图2-9-2 热噪声引起的损伤星座图 (3)相位噪声引起的损伤(上下变频器) 现象:四个边角的符号向内旋转，使方形的星座图变为圆 图2-9-2相位噪声引起的损伤热星座图 (4)相干干扰(如CTB、CSO等互调失真、侵入噪声产物) 现象:符号云的中心被掏空，形成圆串 8 图2-9-3 相干干扰时的星座图 (5)I/Q不平衡(前端I/Q调制器、基带放大器、滤波器造成) 现象:星座图不成方形，I、Q轴即宽、高不等 图2-9-3 I/O口不平衡时的星座图 2.5.3 调制器与复用器 现在我们可以跟前面的复用器结合起来考虑: 如果采用64QAM调制方式，最高有效数据传输速率可以达到38.1Mbps，那么采用的复用器如果可以容纳38Mbps的速率，一路节目的数据速率为4Mbps，那么就可以复用9套节目;如果一路节目的数据速率为6Mbps，那么可以复用6套节目。 也就是说，复用的节目数越多，那么每套节目的数据速率越低，这要根据实际情况，根据不同的节目要求去处理。 2.6 加扰器 加扰器的主要功能: 1)对指定节目或者TS流进行DVB加扰 2)处理与CA有关的PSI、SI信息，可以是PSI、SI动态再生 。 3)在TS流中插入EMM(授权管理信息)和ECM(授权控制信息)数据流。 4)生成加扰控制字CW。 9 关于其详细的工作原理在后面的CA系统中给予介绍。 2.7 需要注意的问题 调制器的输出电平调整 :数字调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平低10 dB。一般前端模拟与模拟相邻频道、数字与数字相邻频道之间电平差不要超过?0.5 dBμV。 调制器的频率设置 :模拟电视调制器的频率是按图像载波频率设置的，而数字电视调制器的频率要按照该频道的中心频率来设置。 10 第三章 软件系统平台 3.1 EPG系统 3.1.1 EPG主要功能 为用户提供节目指南，与用户之间实现互动操作;将节目单上的原始信息存入数据库 ，从数据库中提取原始数据，生成DVB-SI规定的表，也就是生成SI信息 ;按照一定的周期将SI信息送入复用器;复用器将这些表于其他节目的TS流复用在一起，然后通过QAM调制器后送入HFC网。 3.1.2 EPG工作原理 DVB-SI标准的SI信息主要是给用户端提供设置信息，使接收机能够自动调谐接收特定的节目并对节目进行分组。SI中有传送的节目信息，包括节目的种类，节目的时间，节目的来源等等。这些信息包含在表中:节目群信息表(BAT)、业务描述表(SDT)、事件信息表(EIT)、时间日期表(TDT)、运行状态表(RST)等。 节目群关联表(BAT): 节目群指一系列相关的节目(可以不在同一传输流中，甚至可以不用同一广播方式)的集合。 BAT用来描述节目群的名称、服务组成等。利用BAT可以方便地进行相关节目或某一类节目的浏览和选择。Table-ID:0x4A 业务描述表(SDT) 描述系统中业务的名称、业务提供者、是否有相应的事件描述、起始时间、持续时间等;SDT可以描述当前TS流的相应信息，也可以描述其它TS流的相应信息，这由SDT的表标识符(Table-ID)来区分。 SDT(actual TS):0x42 SDT(other TS):0x46 事件信息表(EIT) 包含事件或节目片断的有关数据，如名称、开始时间、时间长度、运行状态等。 EIT有四种，由表标识符来区分: 描述当前TS流的正在或将要播出的节目 :0x4E; 描述当前TS流的计划播出的节目 : 0x50,0x5F; 描述其它TS流的正在或将要播出的节目 :0x4F; 11 描述其它TS流的计划播出的节目 : 0x60,0x6F; 运行状态表(RST) 提供某一事件或多个事件的运行状态和时间，即某一事件运行或不运行的信息，可用于按时自动切换到指定的事 ,Table-ID:0x71 时间和日期表(TDT) 给出当前的时间和日期 ,Table-ID:0x70 3.1.3 EPG系统结构 EPG系统基本上由三部分构成:EPG中心、EPG信息采集、EPG信息发布。 EPG采集系统连接各电视台和ChinaEPG中心，负责将各电视台的节目预告信息汇集到ChinaEPG中心 ，EPG中心整理采集来的EPG数据，按照统一格式进行加工，建立EPG数据库，并负责数据的维护 ，EPG发布系统连接EPG中心和各有线电视台，将定制的EPG信息按统一格式发送到各有线电视台 3.2 DVB-CA系统 3.2.1 基本定义 1、加密/解密系统 在条件接收系统中存在两种类型的加密，用途如下: 对授权管理信息EMM进行加密处理，然后以单独授权或分组授权的方式发送到用户接收终端的相应处理装置; 对授权控制信息ECM进行加密处理，其中ECM信息中包含了对业务的访问信息以及用于解扰的信息。 解密操作在接收机端进行。通常为了安全性，解密操作和接收机分离，在一个可分离的模块中进行，如智能卡，以利于增强系统的保密性。 2、加扰/解扰系统 加扰是为了保证传输安全而对业务码流进行特殊处理。 通常在广播前端的条件接收系统控制下改变或控制被传送业务码流的某些特性，使得未经授权的接收者不能得到正确的业务码流。 解扰是加扰的逆过程，在用户接收端的解扰器中完成。 12 3、授权管理信息EMM 授权管理信息(EMM):一种专有的条件接收信息，指定了用户或用户组对业务或事件的授权等级。 授权管理信息发生器(EMMG) :产生授权管理信息的部件，并按照合适的时间间隔重发。 在前端，EMM 发生器从用户管理系统取得授权信息(用户标识号、智能卡号、用户授权信息等)和密钥，编码后形成EMM 数据包，加密送到复用器中传送。在接收端，EMM 也用于控制解扰。 4、授权控制信息(ECM) 授权控制信息是一种专有的条件接收信息，包含有经安全加密的控制信息和授权信息。授权控制信息发生器(ECMG)是产生授权控制信息的部件。 ECM 传送加密后的密钥和节目标识、收视条件、加扰算法、提供商等。ECM 是在前端形成的。把控制字发生器产生的加扰控制字，按一定的数据编码格式加密、打包，送到复用器中传送。在接收端，ECM 用来控制解扰。 5、加扰 加扰是指在前端系统的控制字CW的控制下，连续不断的对被传送的全部内容(视、音频流和数据流)进行扰乱，使不用恰当的解码器和密钥就不能收到正确的信号。 加扰的方法是由伪随机码发生器产生的伪随机序列与原始的传输流进行XOR运算，改变被传输信息的特征，使信号变为不可预测的数据流。 6、控制字CW 控制字CW是指用于解码器中的电子密钥。 解扰的关键是必须掌握伪随机序列发生器的初始条件，初始条件受控于控制字CW，有了CW 就可以恢复加扰时使用的伪随机序列，可以实现对信号的解扰。 CW是CA 的关键，必须可靠的传输。CW由前端加密后经过网络传送到用户机顶盒的智能卡上，经解密后产生密钥。 为了防止被破译，CW要不断改变，一般每隔5—20秒改变一次。 7、同密 同密是一种加扰方式。该方式通过同一种加扰算法和控制字使多个条件接收系统一同工作。 这种方式便于多级运营管理，为多级运营商选择CA 系统提供灵活性(不必大家都使用同一CA 系统)。而每台机顶盒也只须选用一种CA 系统，不必装多个CA系统。这样便于不同的 13 CA 开发商在同一网络中公平竞争。 8、多密 多密也是一种加扰方式，也称公共接口CI 方式。是针对接收端机顶盒而言的。 在多密方式下，每台机顶盒通过公共接口CI 对不同的CAS 解密。即用同一台机顶盒接收不同CA系统的加密节目。 当CA 更换时，仅需更换CA 模块，不必换盒。从而实现机卡分离。机顶盒是通用的，卡是由不同运用商管理的。 9、用户个人分配密钥PDK 用户个人分配密钥PDK是一个数列，是机顶盒的唯一地址码。由CA系统自动生成并严格控制，存放在用户智能卡中。在用户端，智能卡通过PDK 对EMM和ECM 解密，取出CW，实现对加扰传输流的解扰。 3.2.2 DVB-CA原理 DVB-CA原理框图如下: 图3-1 DVB-CA原理框图 1、发送端 首先由控制字发生器产生加扰控制字(CW)，提供给加扰器和加密器A。加扰器根据提供的控制字(CW)，对来自复用器的TS流进行加扰运算。加扰器的输出结果就是经过加扰打乱了的TS流，控制字就是加扰所用的密钥。加密器A接收到控制字(CW)之后，根据用户授权系统提供的业务密钥对控制字进行加密运算。加密器A的输出结果就是加了密的控制字，称为授权控制信息(ECM)。 业务密钥在送给加密器A的同时，也送给了加密器B。它能够自己产生密钥，并且能够对授权系统提供的业务密钥进行加密。加密器B的输出结果就是加了密的业务密钥，称为授权管 14 理信息(EMM)。 上面所产生的ECM和EMM信息都送往MPEG-2复用器，与其他的TS流一起进行打包，形成TS流再输出。 2 接收端 解调后的加扰数据流经过解扰器解扰，然后送往解复用器，解复用器根据TS流的包结构，提取出ECM和EMM控制信息。提取出来的ECM和EMM信息分别被送往智能卡的解密器A和解密器B，然后恢复出加扰控制字(CW)，把CW送往解扰器。 恢复控制字的过程非常短暂，一旦恢复出正确的控制字后，解扰器便能正常解扰，把加扰TS流变成正常的TS流 3.2.3 DVB-CA的应用模式 1、基本功能 条件接收(CA)系统是指用来控制用户对广播电视节目或服务进行接收的系统，即用户只能收看经过授权的广播电视节目或服务;它是实现个性化服务的关键，其基本目的是在数字电视系统中对用户进行授权控制及授权管理，从而实现有偿服务。 CA系统所需要的基本功能如下: 1)实现产品级的授权;2)节目播出控制(条件禁播和条件准播);3) 分级授权;4)支持IPPV ;5)支持回传处理;6)支持OSD;7)支持Email;8)支持同密标准;9)具有良好的防(反)盗版措施 。 3 节目平台与服务平台的CA系统基本架构 节目平台的加扰节目码流传送到服务平台后，可采用解密和不解密两种模式向最终用户传输。 解密模式中，节目平台的节目码流传送到服务平台后被解扰，还原为非加扰的节目码流，再被本地CA系统加密后，传送到用户。 解密模式的条件接收系统结构如下图所示: 15 图3-2 解密模式的条件接收系统结构图 不解密模式中，当节目平台和服务平台采用相同的CA系统时，节目平台的节目码流传送到服务平台后不解扰，直接传送到用户。 不解密模式的系统结构如下图所示: 图3-3 不解密模式的条件接收系统结构图 3.2.4 解密模式 1、单一CA系统模式 CA系统中，EIS(事件信息调度器)、ECMG、EMMG等几个主要组成部分是必需的，它们与加扰器共同实现对节目的加扰。 加扰器可以嵌在复用器中，成为复用器的一个部件;也可以在复用器之外，成为独立加扰器。 2 同密CA系统模式 同密的目的是为了使两家或两家以上的CA系统同时对同一数字电视节目进行加扰。 在同密的CA系统中，存在两种或两种以上的ECMG和EMMG，分别生成各自的ECM和EMM信息。 同密CA系统模型如下图所示。 3.2.5 不解密模式 1、基于密钥的CA系统的不解密模式 用户将收视节目平台节目的申请送交给服务平台的SMS，服务平台SMS将该申请信息提交到节目平台的SMS，节目平台SMS通过节目平台的CA系统发出该用户的收视授权。 服务平台收到节目平台的加扰节目码流后，无改变地转播到用户。 用户终端中采用分区的智能卡，节目平台CA系统的密钥和服务平台CA系统的密钥分别被植入到不同的智能卡分区中，用户终端根据加扰节目码流中的CA系统标识决定采用哪个密钥进行解扰。 16 节目加扰和用户授权的实现方式如下: 1)在节目平台SMS与服务平台SMS之间建立专线联接，服务平台SMS将本地用户收看节目平台节目的申请信息发送到节目平台SMS中; 2)节目平台的CA系统根据节目平台SMS的指令控制对节目平台节目TS流的加扰，并生成与节目加扰有关的ECM和与用户收视节目平台节目有关的EMM，与节目平台节目TS流一起传送到服务平台。 3)服务平台的CA系统根据服务平台SMS的指令控制对本地插入的节目TS流的加扰，并生成与节目加扰有关的ECM和与用户收视本地插入的节目有关的EMM，插入到节目TS码流中。 3 基于算法的CA系统的不解密模式 用户将收视节目平台节目的申请送交给服务平台的SMS，服务平台SMS将该申请信息提交到节目平台的SMS，节目平台SMS通过服务平台的CA系统发出该用户的收视授权。 服务平台收到节目平台的加扰节目码流，插入用户的收视授权后，转播到用户。用户终端中采用分区的智能卡，节目平台CA系统的算法和服务平台CA系统的算法分别被植入到不同的智能卡分区中，用户终端根据加扰节目码流中的CA系统标识决定采用哪个算法进行解扰。 节目加扰和用户授权的实现方式如下: 1)在节目平台SMS与服务平台SMS之间建立专线联接，服务平台SMS将本地用户收看节目平台节目的申请信息发送到节目平台SMS中; 2)节目平台的CA系统根据节目平台SMS的指令控制对节目平台节目TS流的加扰，并生成与节目加扰有关的ECM; 3)在节目平台SMS与服务平台CA系统之间建立专线联接，服务平台的CA系统根据节目平台SMS的指令生成与用户收视节目平台节目有关的EMM，插入到接收的节目平台节目码流中; 4)服务平台的CA系统根据服务平台SMS的指令控制对本地插入的节目TS流的加扰，并生成与节目加扰有关的ECM和与用户收视本地节目有关的EMM，插入到本地节目TS码流中。 17 总 结 毕业设计进行有一段时间了，其实只要我们放在心上，就没有想象的那么难。此次我们的设计也接近尾声。通过这次毕业设计我发现自己所掌握的理论知识还不够达到短时间内独自完成设计的能力要求，实践动手和查找资料的能力也缺乏。 我们生活在21世纪，一个高速发展的时代，充满着机遇，同时也充满着竞争与挑战，要想在这个布满精英时代的竞争与挑战中争得一席之地就要把自己变成精英，首先就应该要学会用知识和能力来武装自己。在武装方面我还真的做的不够或者说是我还没有武装好自己，毕业设计实际就暴露出了我平时学习中的不足。在动手设计之前我就已经着手准备相关资料，凡是估计能在设计中用得着的我都找来阅读过，了解了全自动洗衣机的工作原理后才开始动手设计。先是开题报告，刚开始还觉得蛮容易，填好那几栏空白就行，可填真到动手后就知道我开始的想法太单纯了。光大概了解全自动洗衣机的原理是不够填写完开题报告的，还必须得对整个设计过程有彻底的理解，在大脑中有个具体的设计思路与方法。开题报告的填写让我连一个设计前的开题报告都要在老师的指导下一改再改。有时不得不自我反省，同时，我也得出了这样一条结论:光是学习和思考书本和课堂上所学的知识是远远不够应对以后的工作的，要有一个预见能力，即为以后考虑能力，也为以后把学习、思考和具体的实践结合起来用于实践，这样才能把知识和本领掌握牢固，也只有这样才能真正达到学以致用的目的。 虽然这次设计实践暴露了我平时学习中不足的地方，让我对自己的能力有了一个较初步的认识，所谓发现问题才能解决问题，才能自我提高。同时也学到了从书本上学不到的东西。除了新知识和经验外，首先就是细心和认真的态度，其实无论做事还是做人都离不开他们。细心与认真是做好每一件事情的必要条件，只要细心认真地做事才能保证前面所做的事情是对的是正确的，下面的方案才有可能顺利进行。其次，要大胆，要敢于去想敢于去做，不要害怕自己会做错什么，“失败不是成功之母”吗～没有错误就不会知道自己所做的是否是对。 在设计的过程中，我遇到平时课堂学习中碰不到的困难和挑战，克服这些困难的过程就是我解决实际问题的能力和心理素质逐步提高的过程，其次是和同伴不断团结合作的能力。完成设计后，我也回顾了自己这两年的学习和生活，在加强理论知识学习的同时，我也没有放松过对自己动手能力的培养，每次上试验课我都坚持动手、动脑，直到把每个试验做好为止，近两年的时间下来动手能力也有了加强。通过不断地自我学习、向他人学习以及对现实社会现象观察与思考，是自己保持一种积极上进地思想态度，同时也养成了一种勤于观察和思考的生活态度。在与师长、同学相处方面，抱着尊重、虚心学习、友善热情、真诚的态度。珍视友情与人间真情，对各种社会现象有一个青年大学生应有的憎与爱，理解与体谅。与同学关系融洽，并为使自己能与他人成为朋友而做各种努力。 我深知自己存在诸多不足。目前，我最大的劣势就是缺乏学校试验室以外的动手能力，也 18 正因为如此，使我有了奋斗的方向。虽然有时我会对自己缺乏信心，在处理问题时，往往过于谨慎、保守，不敢轻易、大胆地尝试新方法。但我同时也相信，这种现象会随着我在今后的不断深化学习和实践中逐步并得到提高。另外，可以肯定的是，我自身一定还存在着其它的我尚未意识到的不足。我真诚地希望，在今后的学习、工作和生活中，同学和老师能指出我暴露出来的缺陷，我一定湖虚心接受，努力学习及时改正;同时，我会在以后的时间中不断充实、改造和提高自己，努力进取、专研业务，早日实现自我价值，早日为国家的建设贡献自己的一份力量。 19 参考文献 [1] 朱吉.数字电视数据广播中对象轮播的研究与分析软件的开发[D]. 2008 [2] 周灵.高性能IP组播路由算法研究[D]. 2007,(06) [3] 张佩云.基于语义的Web服务组合研究[D]. 2008,(12) [4] 于继明.无线传感器网络基于分簇的多路径路由算法研究[D]. 2008,(01) [5] 蒋千花.CDMA系统的软切换技术的研究与改进[D]2007,(06) [6] 路煜雯.以太网网络监听的研究与实现[D](01) [7] 葛杰.磁盘阵列技术的性能与应用研究[D]2006,(01) [8] 乐园园.基于数字电视机顶盒的Java平台研究与实现[D]2007,(01) [9] 孙斌.多媒体业务CDMA系统中呼叫接纳控制的研究[D]2007,(01) [10] 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