廣電寬帶城域網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書電科

1、廣電寬帶城域網(wǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指 導(dǎo)書（電科）廣電寬帶城域網(wǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（電科版）陳柏年編浙江傳媒學(xué)院電子信息學(xué)院2012年6月實(shí)驗(yàn)一有線電視網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知見習(xí)（3學(xué)時）、目的與要求1、掌握CATV網(wǎng)絡(luò)的基本組成。2、了解CATV網(wǎng)絡(luò)的播出控制機(jī)房的基本 組成。3、了解雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的光鏈路。4、掌握HFC接入的基本設(shè)備。二、實(shí)訓(xùn)場所1、有線電視前端 實(shí)驗(yàn)室2、HFC網(wǎng)管實(shí)驗(yàn) 室三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和步驟3、數(shù)字電視前端 實(shí)驗(yàn)室4、有線電視接入 實(shí)驗(yàn)室1、有線電視前端實(shí)驗(yàn)室熟悉有線電視模擬前端的基本組成， 主要設(shè) 備的功能和信號流程。2、HFC網(wǎng)管實(shí)驗(yàn)室熟悉雙向HFC光纖鏈路的組成，主要設(shè)備 的功能和信號流程。3

2、、數(shù)字電視前端實(shí)驗(yàn)室熟悉HFC接入的基本設(shè)備CMTS和CM的功能和信號連接。四、實(shí)驗(yàn)報告及要求1、畫出有線電視模擬前端的組成框圖，簡 要說明主要設(shè)備的功能。2、畫出雙向HFC光纖鏈路的組成框圖，簡 要說明光發(fā)射機(jī)和光工作站的功能。3、畫出雙向 HFC簡要框圖，簡要說明 CMTS和CM的功能。五、課前預(yù)習(xí)和課后思考1、課前預(yù)習(xí)：有關(guān)有線電視課程和 HFC網(wǎng) 絡(luò)的知識要點(diǎn)。2、課后思考：進(jìn)一步歸納總結(jié)HFC網(wǎng)絡(luò)的 主要特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)二數(shù)字電視前端實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉有線數(shù)字電視前端的基本設(shè)備組成 和配置連接。2、掌握復(fù)用器及網(wǎng)管系統(tǒng)的操作與應(yīng)用， 了解PSI信息的結(jié)構(gòu)、PID再映射等相關(guān)

3、內(nèi)容。3、掌握CAS系統(tǒng)加解擾、加解密的原理。4、了解EPG系統(tǒng)的操作與應(yīng)用，SI信息中主要表的原理與作用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、數(shù)字衛(wèi)星接收6、混合器機(jī)7、數(shù)字電視機(jī)頂2、MPEG-2編碼盒器8、監(jiān)視器3、復(fù)用器4、加擾器5、服務(wù)器三、實(shí)驗(yàn)原理（一）有線數(shù)字電視系統(tǒng)前端實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備有線數(shù)字電視前端系統(tǒng)主要由信源編碼壓 縮、碼流復(fù)用、信道編碼、QAM調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)傳 輸及接收等幾部分組成。編碼及復(fù)用模擬圖像和 伴音經(jīng)過取樣、量化、編碼成為基本碼流（ES ） 經(jīng)過壓縮成為傳送碼流（TS ）,再進(jìn)行復(fù)用、調(diào) 制和傳輸。通常，從信號流程來看，有線數(shù)字電 視前端播出系統(tǒng)可分為信號輸入、信號處理、信 號輸出及系統(tǒng)

4、管理四個部分。有線數(shù)字電視前端實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)是：六功分器是把高頻頭接收下 來的信號分成六路（取其四路使用），三路連接 到數(shù)字衛(wèi)星綜合解碼器（TS流輸出），另一路送 至數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)(視音頻輸出)再經(jīng)MPEG-2 編碼器編碼壓縮(TS流輸出)，將各路信號送至 復(fù)用器進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用后的信號經(jīng)QAM調(diào)制器 調(diào)制后輸出，再通過混合器混合送至光發(fā)射機(jī)， 經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸，在用戶端通過機(jī)頂盒便可收 看到有線數(shù)字電視節(jié)目。(1)衛(wèi)星傳輸信號源利用衛(wèi)星的一個轉(zhuǎn)發(fā)器傳送多套數(shù)字壓縮電視信號有單路單載波 SCPC (Single Channel Per Carrier )方式和多路單載波 MCPC(Multiple

5、 Channel Per Carrier )方式。SCPC 方式的每個載波只傳輸1套廣播電視信號，一個 轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)同時存在多個載波，特點(diǎn)是各套節(jié)目可 在不同地點(diǎn)上星。MCPC方式的每個載波可同 時傳輸多套廣播電視信號，特點(diǎn)是1個轉(zhuǎn)發(fā)器只 有1個載波，頻帶和功率的利用率較高，多套節(jié) 目要經(jīng)復(fù)接后在同一地點(diǎn)上星。(2)數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)(SCOM共40臺)數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)，又稱 QPSK綜合接收解 碼器 IRD (Integrated Receiver Decoding), 主 要完成頻道調(diào)諧、QPSK解調(diào)、信道編碼、解復(fù) 用、MPEG-2解壓縮和PAL編碼形成全電視信 號等功能，對有條件接收功能還需加有

6、系統(tǒng)控制 和用戶智能卡。高頻頭對于C/Ku頻段的衛(wèi)星電 視節(jié)目可設(shè)置不同的本振頻率，C頻段為高本振 而Ku頻段一般為低本振；因此要求IRD具有頻 譜倒置功能以便接收不同頻段的電視節(jié)目。另 外，還要求IRD既能接收SCPC信號也能接收 MCPC信號。（3） MPEG-2 編碼器（V-SHINE8 臺， Harmonicl 臺）MPEG-2編碼器是將模擬音視頻（A/V）信 號按照MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮編碼，然后轉(zhuǎn)換 成數(shù)字傳輸流（TS）的一種設(shè)備。模擬電視節(jié) 目可用MPEG-2編碼器壓縮為215 Mbps, 一 般采用6 Mbps可獲得較好的效果。編碼器具有 視頻實(shí)時數(shù)字預(yù)處理、時基校正等功能，

7、對各種 類型和不同圖像質(zhì)量的 PAL/NTSC模擬電視信 號按MPEG-2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)字化編碼，產(chǎn)生標(biāo) 準(zhǔn)的數(shù)字電視節(jié)目傳輸流。（4）復(fù)用器（V-SHINE8臺，匯視源EVRM MULTIPLEXER ）復(fù)用器是將不同來源如 MPEG-2編碼器和 其它多路單節(jié)目碼流（ SPTS）或多節(jié)目碼流（MPTS ）通過時分復(fù)用的形式復(fù)接成一路多節(jié) 目碼流（MPTS）。同時，可對所有的PID進(jìn)行 過濾和映射，可對PSI/SI表進(jìn)行重新編輯和生 成。復(fù)用是數(shù)字前端中的一個重要組成部分，它將所有接收到的信號以多個 ASI傳輸流的方式 加到復(fù)用器的輸入，再將所需要的節(jié)目從傳輸流 中提取，然后再將提取的所有節(jié)目建

8、立一個新的 TS傳輸流，再加上附加信息以便引導(dǎo)機(jī)頂盒的 正常接收和解碼。復(fù)用處理可以重新組織與更新 它所取得節(jié)目的服務(wù)信息（SI）,它可實(shí)現(xiàn)在1 個物理頻道上傳輸48套數(shù)字電視節(jié)目。復(fù)用器 可以通過前面板設(shè)置參數(shù)，單獨(dú)使用，也可以由 前端系統(tǒng)主控機(jī)通過以太網(wǎng)進(jìn)行控制。（5）加擾器（V-SHINE6臺，匯視源EVSCR SCRAMBLER ）數(shù)字加擾器是DVB廣播系統(tǒng)中一種重要的 設(shè)備，能夠按照DVB標(biāo)準(zhǔn)加擾算法對將來源于 復(fù)用器的多節(jié)目碼流（MPTS）或其他單節(jié)目碼 流（SPTS）進(jìn)行DVB同步加擾。與條件接收系 統(tǒng)（CAS）相配合使用，通過接收 CAS系統(tǒng)發(fā) 出的密鑰對輸入的TS的節(jié)目進(jìn)行加

9、擾，實(shí)現(xiàn)數(shù) 字電視節(jié)目的有償廣播和收視管理。 同時，將其 所連接的CAS下傳的ECM、EMM等信息復(fù)用 進(jìn)碼流中。支持同密，兼容多個條件接收系統(tǒng)， 允許多家的CA系統(tǒng)同時接入。（6）條件接收系統(tǒng)（CAS）條件接收系統(tǒng)是數(shù)字電視接收控制的核心 技術(shù)保障系統(tǒng)。條件接收系統(tǒng)的功能是只允許具 有授權(quán)的用戶使用相對應(yīng)的業(yè)務(wù)，而未授權(quán)或權(quán) 限受限制的用戶不能使用相關(guān)業(yè)務(wù)。 它通過對各 項數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)進(jìn)行授權(quán)管理和接收控制 來實(shí)現(xiàn)各項功能。一般采用加擾控制字（CW） 加密傳輸?shù)姆绞?，接收端利用智能卡進(jìn)行解密。 CAS可以按不同情況對數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)按時 間、頻道和節(jié)目進(jìn)行管理控制。（7 ） QAM 調(diào)制

10、器（V-SHINE8 臺， QAM860-A射頻輸出）QAM調(diào)制器實(shí)際包括基于DVB-C標(biāo)準(zhǔn)的 信道編碼和QAM調(diào)制兩部分功能，有些也包括 上變頻。信道編碼的目的是保證信號傳輸?shù)目煽?性；QAM調(diào)制是對經(jīng)過信道編碼的數(shù)字電視信 號進(jìn)行調(diào)制，輸出中頻信號，使其具有很高的抗 干擾能力，便于在有線電視模擬網(wǎng)中傳輸。上變 頻主要是將調(diào)制器輸出的數(shù)字中頻 （IF ）信號變 為射頻（RF）信號后輸出。（8）電子節(jié)目指南（EPG）系統(tǒng)電子節(jié)目指南 EPG （Electronic Program Guid ）是指在符合 MPEG-2的TS傳輸流中插 入DVB標(biāo)準(zhǔn)定義的業(yè)務(wù)信息 SI （Service Info

11、rmation ）,使機(jī)頂盒（STB）的綜合接收解 碼器（IRD）可以從TS流中提取出節(jié)目提供商 播出節(jié)目的列表和播出參數(shù)，以直觀的形式顯示 給數(shù)字電視用戶，使得用戶可以方便地接收、選 擇數(shù)字電視節(jié)目。基本EPG信息是指完全可以 用數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范（GY/Z174-2001 ）» 中的網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT）、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表（BAT）、 業(yè)務(wù)描述表（SDT）和事件信息表（EIT ）進(jìn)行 描述的EPG信息。在數(shù)字電視節(jié)目的播出過程 中，可以加入輔助的SI信息，供機(jī)頂盒解碼器 的開發(fā)者來實(shí)現(xiàn)不同的電子節(jié)目指南的導(dǎo)航功 能。利用機(jī)頂盒收看數(shù)字電視節(jié)目，用戶通過 EPG不僅能夠接收普通的電視節(jié)

12、目、廣播節(jié)目 或圖文電視節(jié)目，而且，還可以查看感興趣的信 廣后、O（9）用戶管理系統(tǒng)（SMS）數(shù)字電視用戶管理系統(tǒng) SMS （SubscriberManagement System）是數(shù)字電視建設(shè)及業(yè)務(wù)開 展中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是有線電視發(fā)展、直 播衛(wèi)星系統(tǒng)建立、數(shù)字付費(fèi)電視業(yè)務(wù)開展中必須 建立的運(yùn)營管理系統(tǒng)。SMS系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)用戶 資料管理、收費(fèi)管理、業(yè)務(wù)設(shè)置、維護(hù)受理、統(tǒng) 計分析、工單管理、客戶服務(wù)、代理商管理等運(yùn) 營支撐功能。除上述設(shè)備外，實(shí)驗(yàn)室還配置了 16路混合 器1臺（使用9路），1分8的碼流分配器2臺, SDH網(wǎng)絡(luò)適配器2套等。（二）主要概念1、傳輸流（TS）傳輸流 TS （T

13、ransport Stream ）是 MPEG-2 規(guī)范的系統(tǒng)層提出的、對多路節(jié)目進(jìn)行復(fù)用的兩 種方案之一（另一種方案是針對可靠信道傳輸?shù)?節(jié)目流PS）,主要針對非可靠信道的傳輸，比如 衛(wèi)星信道、微波信道和 CATV信道。傳輸流這 種機(jī)制可將多路節(jié)目復(fù)用成一個流， 并且，同一 節(jié)目還可以包含多個視頻和音頻流。組成傳輸流 的是一系列連續(xù)的數(shù)據(jù)包，簡稱 TS包。TS包 的長度固定，一般是188字節(jié)。如果在這種TS 包的尾部加入16字節(jié)的RS糾錯碼，則包長為204字節(jié)。傳輸流的形成過程是：組成節(jié)目的視 頻流和音頻流經(jīng)過基礎(chǔ)流編碼器之后，形成基本 流（ES）,每一路視頻流或音頻流對應(yīng)一路基本 流?；?/p>

14、流經(jīng)過打包，形成打包基本流（PES）。 每一個PES包都有流標(biāo)識、用于視、音頻解碼 和播放同步的時戳。PES包和其它的數(shù)據(jù)、控制 信息經(jīng)過復(fù)用器，形成 TS包。每一個TS包都 有一個包標(biāo)識PID,同一基本流對應(yīng)的TS包， PID的值相同。TS流就是通過對各個基礎(chǔ)流分 配不同的PID號來唯一的標(biāo)識各個不同的基礎(chǔ) 流、信息表和其它數(shù)據(jù)。每一個 TS包最多只能 傳輸一路基礎(chǔ)流的內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)眾多編碼器與 解碼器直接的時鐘同步，防止解碼器的緩沖發(fā)生 上溢或下溢，在系統(tǒng)流中加入了一個精確的系統(tǒng) 級時間參考值，在TS流中，時間參考值稱為節(jié) 目參考時鐘（PCR）。在解碼器端，當(dāng)檢測到本 地系統(tǒng)時鐘和PCR所

15、表征的時鐘不一致時，解 碼器將調(diào)整本地系統(tǒng)時鐘。2、網(wǎng)絡(luò)（network ）一個傳輸系統(tǒng)，可以傳輸一組 MPEG-2碼 流。網(wǎng)絡(luò)使用network_id來進(jìn)行標(biāo)識，不同運(yùn) 營商所運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)，對應(yīng)的 network_id不同。3、業(yè)務(wù)(service)在廣播者的控制下，可以按照時間表分步廣 播的一系列節(jié)目。一個業(yè)務(wù)可以理解為一個邏輯 意義上的頻道。使用 service_id來標(biāo)識一個業(yè) 務(wù)。同一個傳輸流中，service_id必須唯一。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟（一）復(fù)用器部分操作1、雙擊桌面上 匯視源網(wǎng)絡(luò)管理軟件”的圖 標(biāo)，打開該軟件接口。2、首先選取復(fù)用器。雙擊復(fù)用器，彈出該 復(fù)用器的操作界面。3

16、、在復(fù)用器操作接口的 輸入”框中點(diǎn)擊右 鍵 解析節(jié)目，獲得節(jié)目資源。當(dāng)展開“ASIIN1”的節(jié)點(diǎn)時，輸入碼流中的節(jié)目就會顯現(xiàn)出來， 可看到每臺復(fù)用器有8個輸入口（ 8個ASI IN 口），每路輸入中有若干套節(jié)目。其中最后一個 輸入口用于EPG的接入。4、通過選取按鈕，可以選定需要復(fù)用部分 節(jié)目到輸出”框中。由于復(fù)用器輸出碼率的限制 （38Mbps）, 一般選擇6套（5套衛(wèi)星節(jié)目，1 套編碼器節(jié)目）。當(dāng)有些節(jié)目不需要復(fù)用而它本 身又在 輸出”框中時，可以把它刪除，選中 輸 出”框中的某一個節(jié)目，然后點(diǎn)擊紅色框中的按 鈕即可。5、對選取的每一套節(jié)目進(jìn)行規(guī)劃。既對每 套節(jié)目的輸出值按照事先制定的規(guī)劃

17、表進(jìn)行修 改?？梢灾苯与p擊輸出”框中的節(jié)目名，即彈出 編輯節(jié)目信息對話”框，可以對輸出值進(jìn)行修 改；由于輸入值是衛(wèi)星接收機(jī)接收的參數(shù)， 不能 修改。主要修改參數(shù)：節(jié)目號、PMT PID、PCR PID、VID PID、AUD PID （其中，若在輸入值 中PCR PID和VID PID 一致，則在輸出值中兩 個值也應(yīng)保持一致，主要參考 VID PID o否則， 系統(tǒng)會提示錯誤）。6、完成對節(jié)目輸出的規(guī)劃后，單擊 輸出” 框中的節(jié)目名，出現(xiàn)下拉菜單，可看到所設(shè)置的 內(nèi)容。點(diǎn)擊按鈕，節(jié)目就會提交，在提交之前會 彈出確定提交對話框，點(diǎn)擊 “yes；7、待最下端的提示框提示操作完成后，開 始復(fù)用，點(diǎn)擊

18、按鈕，開始復(fù)用后，會彈出對話框， 點(diǎn)擊“yes即可完成節(jié)目的復(fù)用。（二）EPG系統(tǒng)操作1、配置網(wǎng)絡(luò)、傳送流、業(yè)務(wù) （1）首先配置網(wǎng)絡(luò)。(2)配置傳送流：點(diǎn)擊 功能” 配置網(wǎng) 絡(luò)、傳送流、業(yè)務(wù)” 右鍵點(diǎn)擊 網(wǎng)絡(luò)號”點(diǎn)擊 添加傳送流”寫入：傳送流標(biāo)識符、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識 符、下行頻率 點(diǎn)擊確定”(3)配置業(yè)務(wù)”：右鍵點(diǎn)擊傳送流號” 添加業(yè)務(wù)”寫入：業(yè)務(wù)標(biāo)識符、業(yè)務(wù)名稱點(diǎn) 擊 確定”。注意：業(yè)務(wù)表識符必須與復(fù)用器節(jié)目信息 中的節(jié)目號對應(yīng)。否則EPG不會顯示。2、輸入節(jié)目單點(diǎn)擊功能”數(shù)字電視業(yè)務(wù)的節(jié)目編排 簽出 在 節(jié)目信息欄”中點(diǎn)擊右鍵 導(dǎo)入節(jié)目 單提交簽入。(三)CAS系統(tǒng)操作1、首先在 "St

19、reamGuard V2.01/20 ACV2 節(jié)目管理系統(tǒng)”中，修改節(jié)目信息。將節(jié)目形成 一個產(chǎn)品。2、雙擊桌面上 “Stream Guard V2.01/20 ACV2'節(jié)目管理系統(tǒng)的圖標(biāo)，打開該軟件界面。3、增加網(wǎng)絡(luò)：右鍵點(diǎn)擊 節(jié)目描述”點(diǎn)擊 增加網(wǎng)絡(luò)"彈出增加網(wǎng)絡(luò)信息”對話框輸 入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符點(diǎn)擊增加網(wǎng)絡(luò)信息”。4、增加傳送流：右鍵點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符0X00_”點(diǎn)擊增加傳送流信息”彈出增加 傳送流信息”對話框輸入傳送流標(biāo)識符 點(diǎn)擊 增加傳送流”。5、增加業(yè)務(wù)信息：右鍵點(diǎn)擊 增加業(yè)務(wù)信 息”彈出增加業(yè)務(wù)信息”對話框根據(jù)相應(yīng)信 息填寫點(diǎn)擊增加業(yè)務(wù)信息”。6、增加事件信息：右鍵點(diǎn)

20、擊 業(yè)務(wù)標(biāo)識符” 增加事件信息 彈出增加事件信息”對話框 根據(jù)相應(yīng)信息填寫 點(diǎn)擊增加事件信息”。7、對每個 業(yè)務(wù)”添加事件信息。注意：若 無此步驟，則每個業(yè)務(wù)得到的AC碼都是一樣的，并只能對一套節(jié)目進(jìn)行加擾。8、完成全部，每一個節(jié)目便形成一個產(chǎn)品， 并點(diǎn)擊生成AC ,獲得AC碼。（四）加擾器操作1、雙擊加擾器，彈出該加擾器的操作界面。2、將獲得的“AC嗎”按預(yù)設(shè)的AC索引復(fù)制 到加擾器中的“AC列表管理”的“AC資料”（為 十六進(jìn)制）。3、在 信道1 AC索引”中選擇AC索引中的 號碼，就選擇了 AC索引中的AC碼進(jìn)行加擾， 并在ECM PID 中填入規(guī)劃好的PID 。4、若需要同密，則在通道

21、2屬性中點(diǎn)擊 啟 用通道2”，則可以使用另一套CA系統(tǒng)。5、在要加擾的節(jié)目前的方框中打勾，點(diǎn)擊提交”，則該節(jié)目被加擾。（五）具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉并掌握有線數(shù)字電視系統(tǒng)前端實(shí)驗(yàn) 室的設(shè)備連接關(guān)系。2、調(diào)整復(fù)用器，選擇復(fù)用節(jié)目，初步體驗(yàn) 復(fù)用器軟件的基本操作。3、通過CAS系統(tǒng)獲取AC碼，在加擾器上 對節(jié)目進(jìn)行加擾。4、通過機(jī)頂盒在電視接收機(jī)上接收電視節(jié) 目，并觀察各種設(shè)置現(xiàn)象。五、實(shí)驗(yàn)報告及要求1、按照實(shí)際情況和四個組成部分，畫出有 線電視數(shù)字前端的簡要框圖。2、列表說明有線電視數(shù)字前端的硬件和軟 件主要配置。六、課前預(yù)習(xí)和課后思考1、課前預(yù)習(xí)：有線電視和數(shù)字電視 中有關(guān)數(shù)字前端的相關(guān)內(nèi)容。2、

22、課后思考：有線數(shù)字前端的硬件和軟件主要配置和性能要求。實(shí)驗(yàn)三數(shù)字電視碼流測試(4學(xué)時)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1、掌握數(shù)字電視前端的工作原理。2、掌握數(shù)字?jǐn)?shù)字電視前端的碼流測試方法 和儀器的使用方法。3、通過對于數(shù)字電視系統(tǒng)中各個測試點(diǎn)的 碼流測試，掌握分析傳輸流中的 PSI/SI信息。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、數(shù)字電視前端分析儀信號3、機(jī)頂盒2、數(shù)字電視碼流4、電視機(jī)三、實(shí)驗(yàn)原理1、傳輸流TS根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，為將一個或更多的音 頻、視頻或其他的基本數(shù)據(jù)流合成單個或多個數(shù) 據(jù)流，以適應(yīng)于存儲和傳送，必須對其重新進(jìn)行 打包編碼，在碼流中還需插入各種時間標(biāo)記、系 統(tǒng)控制等信息，最后送到信道編碼與調(diào)制器。傳

23、輸流 TS (Transport Stream)是根據(jù) ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-2 和 ISO/IEC 13818-3協(xié)議而定義的一種數(shù)據(jù)流，其 目的是為了在有可能發(fā)生嚴(yán)重錯誤的情況下進(jìn) 行編碼數(shù)據(jù)的傳送和存儲。傳送流由一道或多道 節(jié)目組成，每道節(jié)目由一個或多個原始流和一些 其他流復(fù)合在一起，包括視頻流、音頻流、節(jié)目 特殊信息（PSI）和其他數(shù)據(jù)包。其中PSI表有 4種類型：節(jié)目關(guān)聯(lián)表（PAT）、節(jié)目映射表 （PMT ）、網(wǎng)絡(luò)信息表（NIT ）和條件訪問表 （CAT）。傳送流應(yīng)用比較廣泛，如視音頻資料 的保存、電視節(jié)目的非線性編輯系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò) 等。TS包

24、的長度是固定的，為188字節(jié)。包括 同步字節(jié)（sync_byte） 0x47和數(shù)據(jù)包識別號PID 等。PID為13位字段，指示存儲于分組有效負(fù) 載中數(shù)據(jù)的類型，PID值0x0000為程序關(guān)聯(lián)表 保留，而0x0001為條件訪問表保留，0x1FFF為 空分組保留。從 PID可以判斷其后面負(fù)載的數(shù) 據(jù)類型是視頻流、音頻流、PSI還是其他數(shù)據(jù)包。2、PSI描述說明在MPEG-2中定義了節(jié)目特定信息 （PSI）, PSI用來描述傳送流的組成結(jié)構(gòu)，在多路復(fù)用中尤為重要的是 PAT表和PMT表。PAT表給出了一路MPEG-2碼流中有多少套節(jié)目，以及它與 PMT表PID之間的對應(yīng)關(guān)系；PMT表給出了一 套節(jié)目

25、的具體組成情況與其視頻、音頻等PID對應(yīng)關(guān)系。PSI提供了使接收機(jī)能夠自動配置的 信息，用于對復(fù)用流中的不同節(jié)目流進(jìn)行解復(fù)用 和解碼。PSI信息由以下幾種類型表組成：(1)節(jié)目關(guān)聯(lián)表 PAT(Program Association Table):用MPEG 指定的PID (00)標(biāo)明，通 常用PID=0表示。它的主要作用是針對復(fù)用的 每一路傳輸流，提供傳輸流中包含哪些節(jié)目、節(jié) 目的編號以及對應(yīng)節(jié)目的節(jié)目映射表( PMT ) 的位置，即PMT的TS包的包標(biāo)識符(PID)的 值，同時還提供網(wǎng)絡(luò)信息表(NIT)的位置，即 NIT的TS包的包標(biāo)識符(PID )的值。(2)條件接收表 CAT (Cond

26、itional Access Table):用MPEG 指定的PID (01)標(biāo)明，通 常用PID=1表示。它提供了在復(fù)用流中條件接 收系統(tǒng)的有關(guān)信息，指定CA系統(tǒng)與它們相應(yīng)的 授權(quán)管理信息(EMM )之間的聯(lián)系，指定EMM 的PID ,以及相關(guān)的參數(shù)。(3) 節(jié)目映射表 PMT (Program Map Table):指明該節(jié)目包含的內(nèi)容，即該節(jié)目由哪些流組成，這些流的類型(音頻、視頻、數(shù)據(jù))， 以及組成該節(jié)目的流的位置，即對應(yīng)的 TS包的 PID值，每路節(jié)目的節(jié)目時鐘參考(PCR)字段 的位置。(4 ) 網(wǎng)絡(luò)信息表 NIT ( Network Information Table):提供關(guān)于

27、多組傳輸流和傳 輸網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的信息，其中包含傳輸流描述符、通 道頻率、衛(wèi)星發(fā)射器號碼、調(diào)制特性等信息。(5)傳輸流描述表 TSDT ( Transport Stream Description Table):由 PID=2 的 TS 包 傳送，提供傳輸流的一些主要參數(shù)。3、SI描述說明歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn)對PSI進(jìn)行擴(kuò)展后統(tǒng)稱為服 務(wù)信息(SI)。這些信息以及傳輸流的規(guī)范性對 于正確接收數(shù)字電視節(jié)目至關(guān)重要。(1)業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表(BAT):提供業(yè)務(wù)群 相關(guān)的信息，給出了業(yè)務(wù)群的名稱以及每個業(yè)務(wù) 群的業(yè)務(wù)列表。(2)業(yè)務(wù)描述表(SDT):包含描述系統(tǒng)中 業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，例如業(yè)務(wù)名稱、業(yè)務(wù)提供者等。(3)事件信

28、息表(EIT):包含與事件或節(jié) 目相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如事件名稱、起始時間、持續(xù)時間等。（4）運(yùn)行狀態(tài)表（RST）:給出事件的狀 態(tài)（運(yùn)行/非運(yùn)行），運(yùn)行狀態(tài)表更新這些信息， 允許自動適時切換事件。（5）時間和日期表（TDT）:給出與當(dāng)前 的時間和日期相關(guān)的信息，由于這些信息頻繁更 新，所以需要使用一個單獨(dú)的表。（6）時間偏移表（TOT）:給出與當(dāng)前的 時間、日期和本地時間偏移相關(guān)的信息。由于時 間信息頻繁更新，所以需要使用一個單獨(dú)的表。（7）填充表（ST）:用于使現(xiàn)有的段無效， 例如在一個傳輸系統(tǒng)的邊界。（8）選擇信息表（SIT）:僅用于碼流片段 （例如：記錄一段碼流）中，它包含了描述該碼 流片段

29、的業(yè)務(wù)信息的概要數(shù)據(jù)。（9）間斷信息表（DIT）:僅用于碼流片段 （例如：記錄一段碼流）中，它將插入到碼流片 段業(yè)務(wù)信息間斷的地方。4、碼流分析儀碼流分析儀是檢測壓縮后的數(shù)字電視信號 質(zhì)量優(yōu)劣的重要儀器，可以對數(shù)字電視系統(tǒng)的各 個環(huán)節(jié)的輸出碼流進(jìn)行檢測和特性分析，碼流分析儀配有標(biāo)準(zhǔn)的ASI和SPI接口，能夠?qū)PEG-2/ DVB的傳輸碼流進(jìn)行實(shí)時分析、記錄 和脫機(jī)詳細(xì)分析。碼流分析儀還可以監(jiān)測碼流中 的PSI/SI的信息情況，深入了解其中參數(shù)是否 符合MPEG-2 /DVB 標(biāo)準(zhǔn)，碼流是否存在錯誤， 能否被接收端正確解碼。碼流分析儀主要應(yīng)用場合是：（1）在數(shù)字電 視系統(tǒng)安裝與調(diào)試時，能對系統(tǒng)

30、的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行 分析、驗(yàn)證及故障定位。（2）在數(shù)字電視設(shè)備開 發(fā)和研制過程中，如在編碼器、復(fù)用器、調(diào)制器 等的開發(fā)和調(diào)試過程中，可分析碼流的特性是否 符合設(shè)計要求。（3）在有線數(shù)字電視系統(tǒng)的主要 測試點(diǎn)進(jìn)行測試、監(jiān)視與分析，以便進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān) 視和故障定位。如在有線數(shù)字電視系統(tǒng)中可以選 擇編碼器輸出、復(fù)用器輸出、解調(diào)器輸出、解復(fù) 用器輸出4個點(diǎn)作為測試點(diǎn)，如圖31所示。涮試占1部試點(diǎn)?小J .視財A音羯幅i碼蔚板嶇 視頻V右如*群數(shù)據(jù) .視頻 I音封！ V1 解皿冷數(shù)據(jù)VI1時做點(diǎn).4加打試點(diǎn)m澗M器望 用 18. 器圖3-1有線數(shù)字電視系統(tǒng)碼流的測試點(diǎn)從測試點(diǎn)1可以測試編碼器輸出的碼流或 其他的

31、傳輸媒介過來的碼流的具體技術(shù)參數(shù)， 驗(yàn) 證碼流的參數(shù)值與設(shè)定的參數(shù)是否一致，若在此 測試點(diǎn)測試的碼流有問題，基本可以斷定是編碼 器本身或其參數(shù)設(shè)置出現(xiàn)問題，此測試點(diǎn)也包括 對視頻服務(wù)器、衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)輸出的碼流 進(jìn)行測試，可以準(zhǔn)確判斷其碼流的具體情況。從測試點(diǎn)2可以測試多路碼流經(jīng)復(fù)用后的 具體參數(shù)，如PSI/SI表的傳輸間隔是否標(biāo)準(zhǔn)、 PID的設(shè)置是否標(biāo)準(zhǔn)、同步是否丟失、碼流加密 后加密標(biāo)志的設(shè)置是否標(biāo)準(zhǔn)、PCR的抖動和間 隔是否正常，尤其是當(dāng)衛(wèi)星解調(diào)的碼流與自辦節(jié) 目的碼流復(fù)用后出現(xiàn) PCR問題時，與測試點(diǎn)1 的測試結(jié)果進(jìn)行對比能夠定位出現(xiàn) PCR問題的 碼流，并由此進(jìn)行分析和判斷，得到

32、復(fù)用器本身 或其參數(shù)設(shè)置是否正確的信息。從測試點(diǎn)3可以完成測試點(diǎn)2的所有功能， 在調(diào)制器和解調(diào)器正常工作的條件下，通過與測 試點(diǎn)2的結(jié)果對比，能夠分析傳輸通道對傳輸碼 流的影響，從而判斷有線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的質(zhì) 量。從測試點(diǎn)4可將碼流分析儀的輸出接至標(biāo) 準(zhǔn)解碼器，將數(shù)字信號還原為模擬視頻和音頻信 號，以便能直觀地看到圖像的質(zhì)量和聽到聲音。5、有線數(shù)字電視系統(tǒng)碼流分析的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范根據(jù)MPEG-2和DVB標(biāo)準(zhǔn)以及DVB系統(tǒng) 測量標(biāo)準(zhǔn)之一 TR101290標(biāo)準(zhǔn)的研究，將 DVB/MPEG-2 TS碼流的錯誤指示分為三個等 級：第一等級是正確解碼所必需的幾個參數(shù)；第二等級是達(dá)到同步后連續(xù)工作所必需的參數(shù)

33、和 需要周期監(jiān)測的參數(shù)；第三個等級是依賴于應(yīng)用 的幾個參數(shù)。TR101290第一、第二和第三優(yōu)先 級碼流監(jiān)測參數(shù)見表31所示。在有線數(shù)字電 視系統(tǒng)中選擇參數(shù)作為測試對象是十分必要的， 它們對節(jié)目或業(yè)務(wù)的解碼有直接影響， 第一級參 數(shù)直接影響節(jié)目圖像和伴音的內(nèi)容，第二級參數(shù) 直接影響傳輸?shù)目煽啃?，第三級參?shù)影響顯示結(jié) 果。表31 TR101290第一、第二和第三優(yōu)先級碼流 監(jiān)測參數(shù)表第一優(yōu)可解碼性差錯（共6個）1、傳輸碼流同 步丟失TransportStreamsync loss先2、同步字節(jié)錯級誤3、節(jié)目相關(guān)表 錯誤4、節(jié)目映像表 錯誤5、連續(xù)計數(shù)錯 誤Sync byte error Prog

34、ram Association Table errorProgram Map Table errorContinuity count errorPacket Identifier6、包識別錯誤 error損傷可解碼性差錯（共6個）IB 第二優(yōu)先級1數(shù)據(jù)傳輸錯誤2、節(jié)目時鐘參 考錯誤3、節(jié)目時鐘參 考精度錯誤4、循環(huán)冗余校 驗(yàn)錯誤5、時間標(biāo)記錯 誤6、條件接收錯Transport error Program Clock Reference error PCR accuracy error Cyclic Redundancy Check errorPresentation Time Stamps

35、error CAT error第不影響可解碼性差錯（共10個）三1、網(wǎng)絡(luò)信息表優(yōu)錯誤先2、服務(wù)信息重級復(fù)錯誤3、緩沖器錯誤4、未引用PID 錯誤5、服務(wù)描述表 錯誤6、事件信息表 錯誤7、運(yùn)行狀態(tài)表 錯誤8、時間和日期 錯誤9、空閑緩沖器 錯誤10、數(shù)據(jù)延遲錯 誤Network Information Table errorService Information repetition error Buffer error Unreferenced Packet IdentifierService Description Table errorEvent InformationTable err

36、orRunning Status Table errorTime and Date Table errorEmpty buffer error Data delay error6、碼流分析的內(nèi)容(1) TR 101-290的三個優(yōu)先級監(jiān)測：包括三個優(yōu)先級下的所有參數(shù)。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要監(jiān)測一個或幾個參數(shù)，能夠?qū)崟r檢測哪一個優(yōu) 先級下哪一個參數(shù)出現(xiàn)錯誤和錯誤的個數(shù)。特別是對于連續(xù)計數(shù)錯誤、傳輸字節(jié)錯誤、PCR抖動錯誤、PCR傳輸間隔錯誤，還應(yīng)該通過監(jiān)測 系統(tǒng)獲取其出現(xiàn)錯誤的 PID號和包序號，以便 進(jìn)一步分析數(shù)字信號的錯誤信息與接收圖像質(zhì) 量的對應(yīng)關(guān)系。(2) TS流的基本結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測：包括

37、TS 流的信息構(gòu)成、TS包的包長、PSI/SI表的傳輸 間隔、傳輸流的ID、PID的數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)ID和網(wǎng) 絡(luò)名稱。(3) 帶寬碼率監(jiān)測包括整個 TS流總碼率 的最小值、最大值、有效值、當(dāng)前值、 TS流中 每路節(jié)目的碼率和所占帶寬的比率、PSI/SI中每 個表的碼率、空包率和其它數(shù)據(jù)的碼率。監(jiān)測TS流的總碼率，可以防止 TS流瞬間 超過帶寬而影響傳輸和接收，同時也為一個通道 的節(jié)目規(guī)劃設(shè)置提供了重要的參考。監(jiān)測TS流中每路節(jié)目的碼率，可以掌握每 路節(jié)目的播出狀況。尤其是在統(tǒng)計復(fù)用的情況 下，當(dāng)不同優(yōu)先級別的節(jié)目因瞬間碼率過高而使 預(yù)先設(shè)置的總帶寬溢出時，可能會為了保證優(yōu)先 級高的節(jié)目的效果而強(qiáng)行對

38、優(yōu)先級低的節(jié)目降 碼率，結(jié)果影響優(yōu)先級低的節(jié)目在接收端的效 果。這些都可以通過監(jiān)測TS流的節(jié)目碼率而及 時掌握和處理。(4) PSI/SI 分析分析PSI/SI,可以了解被監(jiān)測的TS流的復(fù) 用結(jié)構(gòu)、每個PMT表的PID、每路節(jié)目的PCR 的PID、視/音頻的PID、SDT和EIT的詳細(xì)信 息。如果被監(jiān)測的是加密的 TS流，還可以通過 分析PSI/SI獲取相關(guān)加密信息。(5) PCR分析一般的監(jiān)測系統(tǒng)在TR101-290第二優(yōu)先級 中，只是給出PCR的錯誤個數(shù)和出錯PCR的 PID,并把PCR的具體分析作為一個單獨(dú)的模 塊。PCR分析包括PCR的精度分析和PCR的 間隔分析。PCR的精度是由允許偏離正確 PCR 值的最大值確定。PCR的間