宗佳琦

摘 要：有線數(shù)字電視自停模轉(zhuǎn)數(shù)以來，以其清晰的畫面質(zhì)量、豐富的節(jié)目資源受到了廣大電視用戶的歡迎，本文通過對數(shù)字電視雙向網(wǎng)的整體構(gòu)架、雙向有線數(shù)字電視機頂盒的回傳技術(shù)和前景未來這三方面進行說明，對發(fā)揮雙向有線電視機頂盒的優(yōu)勢，為用戶提供更好的服務進行簡要的描寫，希望能夠給讀者帶來啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：電視機頂盒;回傳技術(shù);整體架構(gòu)

中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A 文章編號：2096-5079 （2020） 11-00-02

一、引言

為使廣電有線信息網(wǎng)絡股份有限公司能夠更好的建設寬帶通信、數(shù)字電視和下一代互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡信息基礎設施，國務院于2008年1月1日頒發(fā)了關(guān)于數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的1號文件，對推進三網(wǎng)融合進程的要求進行了說明。

二、數(shù)字電視雙向網(wǎng)的整體架構(gòu)

有線電視信道主要包括一個總前端和若干分前端、一級和二級傳輸網(wǎng)以及接入分配網(wǎng)。其通信網(wǎng)主要由城域網(wǎng)、接入端、用戶端等方面組成，其通信方式是通過建立雙向的城域網(wǎng)、接入網(wǎng)為用戶提供雙向的綜合業(yè)務傳輸。隨著雙向數(shù)字電視整轉(zhuǎn)工作的開展，加快了有線電視信道和有限數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的融合，使雙向數(shù)字電視擁有了上下并行的網(wǎng)絡傳輸信道并且能夠提供標清或高清的信號源。

三、雙向有線數(shù)字電視機頂盒的回傳技術(shù)

近年來，有線電視技術(shù)的發(fā)展越來越快，為了使廣大用戶能夠獲得更加方便快捷的服務，數(shù)字電視參照目前國內(nèi)加大對數(shù)字電視網(wǎng)絡改造力度的現(xiàn)狀，利用雙向有線數(shù)字電視機頂盒展開了各項增值業(yè)務，DOCSIS/Euro DOCSIS作為Cable Modem的接入標準，成為最符合國內(nèi)現(xiàn)狀的標準。但目前國內(nèi)廠家的調(diào)制/解調(diào)芯片研制存在問題，影響了機頂盒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而PSTN和以太網(wǎng)方式的技術(shù)相對成熟，但由于涉及到高昂的運營商收費，推廣也比較困難。

（一）雙向有線數(shù)字機頂盒的技術(shù)原理

有線電視機頂盒應用的傳輸信號為有線信號，機頂盒的作用為對電視信號進行接收、發(fā)射和模擬，使信號可以在電視上呈現(xiàn)出音頻圖像。其過程為信號在線路傳輸?shù)倪^程中進行編碼，信道編碼和圖像音頻信息源編碼成為傳輸流，通過天線或其他接受介質(zhì)，接受傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號，并將其傳輸入機頂盒，就會由機頂盒有限獲得信道的編碼將其進行解調(diào)、解復用、解碼、音頻視頻編碼，使用戶可以在電視上觀看數(shù)字電視節(jié)目。

從功能方面來看，數(shù)字信號機頂盒可以當作計算機和電視機的混合產(chǎn)物，其硬件由控制、網(wǎng)絡交互、信號處理以及擴展這幾部分共同組成。同時這幾個結(jié)構(gòu)部分對整個機頂盒而言負責不同的應用，例如，控制結(jié)構(gòu)對機頂盒的整個系統(tǒng)控制負責，主要結(jié)構(gòu)包括讀寫內(nèi)存及處理器和固定內(nèi)存部門，其中處理器的應用范圍最為廣泛，能夠控制所有的模塊。對擴展結(jié)構(gòu)來說，其作用主要是對機頂盒外圍功能實現(xiàn)通信聯(lián)系。而信號處理結(jié)構(gòu)獲取信號寬帶及其編碼內(nèi)部所包含的信息的方式為，通過機頂盒接受到信號，然后利用上級指令的方式使芯片將其進行處理，從而達到解碼信號和數(shù)據(jù)流的目的。有線電視網(wǎng)發(fā)出的射頻信號首先經(jīng)由調(diào)諧器變頻轉(zhuǎn)化為中頻，其次為數(shù)字信號，最后通過QAM解調(diào)器的解調(diào)，轉(zhuǎn)化成包含音頻、視頻和其他數(shù)據(jù)信息的傳輸流。當MPEG的傳輸流被解復用的模塊接收到時，模塊中所包含解擾引擎就可以將加擾數(shù)據(jù)中的解擾視頻PES、音頻PES以及數(shù)據(jù)PES分離出來。其中，解擾出的視頻PES將被傳送到視頻解碼模塊進行解碼，得到的MPEG數(shù)據(jù)將輸出到PAL/NTC編碼器成為模擬電視信號，最后被視頻輸出電路輸出。解擾出的音頻PES信號將被音頻解碼模塊接收并進行解碼，取出MPEG數(shù)據(jù)，并輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器，最終獲得立體聲音頻模擬信號[1]。

（二）DOCSIS/Erouo DOCSIS標準

為了建立一套能夠使信號可以在HFC網(wǎng)絡上進行高速雙向傳輸，使各廠家的Cable Modem（簡稱為CM）產(chǎn)品具有交互性同時能夠為用戶提供Internet等服務的協(xié)議。1995年11月，包括Cox、TCI、Rogers、時代華納等在內(nèi)的美國主要有線電視經(jīng)營商以及研究機構(gòu)Cable Labs共同建立了多媒體網(wǎng)絡系統(tǒng)合作組織（MCNS），并于1997年3月頒布并獲得ITU通過的，HFC網(wǎng)多媒體電纜網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)業(yè)務接口標準DOCSIS，成為國際標準ITU—TJ.112B。

上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N速率具有明顯的差別。其中上行數(shù)據(jù)通常利用頻率為5MHz—65MHz間的頻譜進行傳送，同時利用QPSK調(diào)制上行數(shù)據(jù)可以降低其噪聲的積累。而下行數(shù)據(jù)常采用正交調(diào)幅方式，64QAM或256QAM進行調(diào)制。CM的技術(shù)實現(xiàn)是從87MHz—860MHz的電視頻道中分離出一條6MHz的信號通道，用于下行數(shù)據(jù)的傳輸，為實現(xiàn)CM的前端設備（簡稱為CMTS）與CM間的通信，下行數(shù)據(jù)與通CMTS封裝在MPEG—2 TS幀中的外界網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，通過調(diào)制與有線電視信號混合為RF信號，輸出到HFC網(wǎng)絡。同步進行的是前端將接收輸出機輸出的上行信號，并轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)幀給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號，將下行的RF信號解調(diào)為數(shù)字信號傳送到用戶端。為了使用戶輸出的上行數(shù)字信號能夠進入HFC網(wǎng)的上行通道中，需要將數(shù)字信號利用用戶端CM調(diào)制成5—65MHz的射頻信號。

DOCSIS的上行調(diào)制，使用QPSK和16QAM傳送上行數(shù)據(jù)，直接將以太幀封裝成MCNS幀，利用256QAM和64QAM調(diào)制DOCSIS的下行數(shù)據(jù)并用MPEG—2進行傳送。DOCSIS/Euro DOCSIS因其具備成熟的前端系統(tǒng)、計費系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，同時制造技術(shù)成熟、擁有完整的芯片技術(shù)和問題解決方案、實現(xiàn)回傳功能所需的時間比較短、安全性和雙向認證方面比較穩(wěn)定等優(yōu)點，是一種被廣泛應用的雙向機頂盒的回傳方式。應用DOCSIS/Euro DOCSIS標準的機頂盒成本約為25美元/個，并且近年來成本呈下降趨勢，由于許多有線網(wǎng)絡的前端已經(jīng)有CMTS，因此這種機頂盒比較容易推廣。但由于我國的CM標準仍處于制定當中，業(yè)務標準仍采用DOCSIS/Euro DOCSIS方式需要向美國Cablelabs繳納8萬美元的認證費。

（三）DAVIC/DVB RC標準

數(shù)字電視廣播DVB數(shù)字電視標準，最早由歐洲開展制定，DAVIC是一個非營利性組織，對有線系統(tǒng)傳輸語音、圖像、數(shù)據(jù)等方面制定了相應的標準，其中最主要的為CM和機頂盒的交互式數(shù)據(jù)業(yè)務標準。DVB與DAVIC對兩者共同制訂了DVB—RC交互信道標準對有線數(shù)字電視系統(tǒng)進行約束，這一標準得到了歐洲電信聯(lián)盟ETSI和國際電信聯(lián)盟ITU所批準承認。

DAVIC/DVB RC是一項系統(tǒng)集成協(xié)議，將不同的通信系統(tǒng)和通信協(xié)議集成在統(tǒng)一的系統(tǒng)框架當中。一個完整的DAVIC系統(tǒng)由信號傳播源、服務器、信號終端、信號源與服務器間的傳播網(wǎng)絡、服務器與用戶間的傳輸網(wǎng)絡這幾部分組成，DAVIC/DVB RC對各類數(shù)字多媒體系統(tǒng)和子系統(tǒng)的外部接口和信息交互方式進行了要求，但沒有對其內(nèi)部實現(xiàn)方式進行強調(diào)，這樣便于廠長依照自身設計生產(chǎn)產(chǎn)品。但由于DAVIC/DVB RC只強調(diào)了物理層的規(guī)定，而沒有對鏈路層和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行定義，導致各廠家機頂盒的研發(fā)測試無法形成統(tǒng)一的標準，令國內(nèi)生產(chǎn)廠家不能提供相對應的前端接收設備，造成機頂盒推廣應用存在問題的情況[2]。

四、雙向有線數(shù)字機頂盒前景未來

隨著科學技術(shù)發(fā)展腳步的不斷加快，為了提高雙向有線數(shù)字電視機頂盒的傳輸質(zhì)量，使其回傳技術(shù)擁有更加廣闊的發(fā)展前景，就機頂盒的硬件而言，隨著CPU技術(shù)的不斷發(fā)展，CPU的質(zhì)量得到了保障，使得調(diào)制解調(diào)器和解調(diào)芯片能夠更好地發(fā)揮自身的優(yōu)勢，有利于機頂盒硬件技術(shù)的發(fā)展進步，促進硬件體積的逐漸縮小，提升其應用性能。對此，需要生產(chǎn)廠家進一步降低技術(shù)成本，增進應用方式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使機頂盒能夠在交互應用方面發(fā)揮積極的作用，保證其多樣化發(fā)展。

五、結(jié)論

由于傳統(tǒng)的單項機頂盒只能接收電視臺傳輸?shù)男盘?，無法將用戶的信息反饋回去而雙向機頂盒不但可以接收電視臺傳輸?shù)男盘枺€可以進行類似快進快退、電影點播操作，以及辦理電視銀行、電視查詢等業(yè)務，現(xiàn)階段，雙向有線數(shù)字電視機頂盒深受廣大用戶的喜愛。

參考文獻：

[1]張曉嵐.有線數(shù)字電視機頂盒技術(shù)探討[J].西部廣播電視，2019 （22）：255-256.

[2]陳健海，俞立勛.淺析有線數(shù)字電視機頂盒的穩(wěn)定性[J].中國有線電視，2019（03）：254-256.