有線數字電視基礎知識

一、有線電視概述
1、電視信號的傳輸形式
就電視技術的原理而言，傳送活動景像的電視系統，通常由攝像、信號處理、傳輸、顯像等部分組成。圖像信息的順序傳送原理，是電視信號產生的基礎。其基本方法是將要傳送的圖像分解為許多像素，將各像素的特征，如亮度和顏色按一定的順序和方法轉變為電信號的幅度和時間序列，依次傳送和處理，并附加表示各像素相對位置的特征信號——同步信號，以便于在接收端電—光信息還原時像素的再現定位，這就是電視技術中電視信號的產生原理。對于這種包含全部圖像信息的全電視信號，其傳輸的基本形式可分為以下三種方式。
（1）基帶傳輸
是通過傳輸線或其它媒介直接傳輸基帶信號。一般應用在視頻設備比較集中的地方。
（2）無線電視傳輸
即將基帶電視信號和伴音信號通過幅度調制的信號變換處理方法，調制在射頻載波上，以便由后者通過適當的天線以高頻電磁波形式幅射出去。
對于無線傳輸方式的接收端來說，要通過各種形式和規模的接收天線設施來提高接收信號的強度和質量，信號還原的水平因人因地而異，不能做到一致的效果和普遍的穩定。
（3）有線電視傳輸
將一定幅度的全電視信號經射頻調制處理后，把具備全部聲像信息特征的射頻載波信號，通過有形的傳輸媒介，如同軸電纜、光纖等介質構成的線路網絡形式來進行傳輸處理的方式。由于無線廣播電視因其固有的開路發射特點而帶來的種種弊端，如節目源增加要擴展頻道的數量，其結果又受到頻率分配的限制。而有線電視可以在前端演播室利用錄像機等設備的視頻節目，以及衛星電視信號、微波中繼信號等各類基帶視聽信息加以選擇、處理、解調、調制等，再經電纜分配系統傳送給閉路系統網絡內所覆蓋的廣大用戶。這種不受頻率使用法規的局限、不受自然環境干擾的電視信號傳輸形式，得到了迅速的發展，支持其設施發展的基礎產業也逐漸形成，推動了用同軸電纜作為傳輸線路媒體并具有處理多路多功信號特點的電纜電視系統。隨著光纖設備的技術運用，網絡的覆蓋途徑和范圍更加擴大，系統的功能和網絡管理又列入了自動調節控制技術，智能型計算機技術和各種輔助工程技術，在有線電視系統信息來源的新技術運用方面發展也很快。因此，作為一種信息傳輸的有效手段，有線電視還在信息社會需求中不斷地發展變化。而電視信號的傳輸形式最終將突破現有各類形式向更市制階段發展，以適應未來社會對電視信息的新要求。
2、有線電視系統的組成
目前，我國的有線電視系統一般都是由信號源和機房設備、前端設備、傳輸網絡、分配網絡、用戶終端五個部分組成的整體系統。
（1）信號源和機房設備。有線電視節目來源包括衛星地面站接收的模擬和數字電視信號，本地微波站發射的電視信號，本地電視臺發射的電視信號，上行電視信號和數據等。為實現信號源的播放，機房內應有衛星接收機、模擬和數字播放機、多功能控制臺、攝像機、特技圖文處理設備、編輯設備、視頻服務器，用戶管理控制設備、數字信號處理設備等。
（2）前端設備。前端設備是接在信號源與干線傳輸網絡之間的設備。它把接收來的電視信號進行處理后，再把全部電視信號經混合器混合，然后送入干線傳輸網絡，以實現多信號的單路傳輸。前端設備輸出信號頻率范圍可在5MHz—1GHz之間。前端輸出可接電纜干線，也可接光纜和微波干線。
（3）傳輸網絡。傳輸網絡處于前端設備和用戶分配網絡之間，其作用是將前端輸出的各種信號不失真地、穩定地傳輸給用戶分配部分。傳輸媒介可以是射頻同軸電纜、光纜、微波或它們的組合，當前使用最多的是光纜和同軸電纜混合（HFC）傳輸。
（4）分配網絡。有線電視的分配網絡都是采用電纜傳輸，其作用是將放大器輸出信號按一定電平分配給樓棟單元和用戶。
（5）用戶終端。用戶終端是接到千家萬戶的用戶端口，用戶端口與電視機相連。目前，用戶端口普遍采用單口用戶盒或雙口用戶盒，或串接一分支。未來用戶終端包括機頂盒、電纜調制解調器、解擾器等。
二、數字電視有線傳輸
1、何謂數字電視？
數字電視是指包括節目攝制、編輯、發送、傳輸、存儲、接收和顯示等環節，全部采用數字處理的全新電視系統。也可以說數字電視是在信源、信道、信宿三個方面全面實現數字化和數字處理的電視系統。
2、何謂數字化電視？
數字化電視（或者叫數碼電視）在現有模擬彩色電視機的電路中采用了多種數字化處理技術，例如：數碼100HZ掃描技術、3D/5D數字化圖像處理技術、I2C數字總線技術、數字畫中畫技術、NICAM數字伴音技術等。采用了這些數字處理技術的彩色電視機，獲得了更好的圖像、聲音質量，增加了電視機的功能。從本質上講，數字化的電視仍屬于模擬電視的范疇。
3、數字電視與模擬電視相比有哪些優點？
與模擬電視相比，數字電視有如下優點：
（1）圖像傳輸質量較高，距離遠。模擬電視圖像信號在傳輸過程中，要受到傳輸信道特性（幅頻特性、微分增益、微分相位特性）和噪聲干擾等的影響，質量不高，而且經過多次轉換傳輸，通道特性和噪聲干擾等影響積累，導致圖像質量的進一步下降，而這些影響對于數字電視信號來說，有些是不存在的。數字電視信號在傳輸過程中，多次中繼（或復制）后不會發生干擾和噪聲的積累，同時可采用糾錯編碼技術，收端圖像質量較好，基本保持與發端一致，且傳輸距離不受限制。
（2）頻道資源利用率高。頻譜資源是重要的國家資源，模擬電視的頻譜資源有限，一套模擬電視節目要占用36MHz帶寬的衛星轉發器，占用8MHz的地面電視廣播和有線電視頻帶。而數字電視采用壓縮編碼技術，在36MHz的衛星轉發器中傳送5套SDTV節目，顯示清晰度約400線，在一個8MHz頻道內傳送4套以上的SDTV節目。
（3）提供全新的業務，實現高速數據傳輸。在數字電視通信中可以互不干擾地同時傳送文字、數據、語音、靜止圖像等多種數字信息。數字電視網可與電腦網、電信網互連互通，不僅使信息源更為豐富，還可以增加用戶與各種信息源之間的交互性，實現用戶自由點播節目、電子商務、網上購物、網上教學、網上醫療、網上游戲等多種高速數據業務（在8MHz帶寬內采用64QAM調制，可以達到約32~38Mbit/s的數據傳輸率）。
（4）信號穩定可靠，設備維護、使用簡單。模擬電視信號數字化后，信號以二進制碼的形式出現，它只有“0”和“1”兩種狀態，二進制數字信號不受電源波動、器件非線性的影響，所以信號能保持穩定、可靠。處理數字信號可采用大規模集成電路，可降低設備的功耗，減少體積，提高設備的可靠性。同時數字化設備不需調節，維護簡單，使用方便。
（5）節省發送功率，覆蓋范圍廣。數字電視發射設備在相同覆蓋服務區所需平均功率，比模擬電視發射設備的峰值功率要低一個數量級，比如模擬MMDS接收電平最低為56db，而數字MMDS在64QAM調制下接收電平僅為39db，所以數字電視發射設備的覆蓋范圍比模擬電視相同功率的發射設備的覆蓋范圍大幾倍。
（6）靈活友好的人機界面。靈活和實用的人機交互界面，便于普通群眾操作，除顯示設備外，容易實現系統集成而大規模生產，價格低廉便于推廣普及。
（7）易于實現條件接收。數字電視信號容易進行加密/加擾，有利信息安全，便于實現付費電視、視頻點播及交互式電視。
4、模擬信號如何數字化？
模擬信號數字化要經過取樣、量化、編碼三個過程，形成二進制數字信號，這三個過程總稱為脈沖編碼調制（PCM）。
5、何謂高清晰度電視？
數字高晰度電視（HDTV）是目前世界上發達國家積極開發應用的高新電視技術，它采用數字信號傳輸技術，比普通模擬電視信號傳輸具有更強的抗干擾性能，圖像的清晰度顯著提高，接收圖像的寬高比為16：9，配合多聲道數字伴音，可達到35mm寬銀幕電影的放映效果。
CCIR（國際無線電咨詢委員會，現改名ITU—R）的801報告中為HDTV規定的定義是：“高清晰度電視系統的設計，要求使觀看者在大約屏面高度的三倍距離處能看到或接近得到清晰細節的程度，達到與視力正常的觀看者在看原始景物相同的感覺”。
6、何謂付費電視？
付費電視不同于現有的基本公益電視。它以滿足人民群眾個性化、多樣化、多層次的文化需求為根本目的，以頻道專業化、對象化為重要標志，以收取用戶服務費用為主要盈利方式。也就是說，它利用加密技術限制未付費的用戶收看，只有付費的用戶才可坐在家中點播自己想看到的電視節目。
三、數字電視機頂盒
(一)、數字電視機頂盒的概念、功能、原理與結構。
有線電視網絡正在向數字化、網絡化、產業化方向發展，有線電視網絡提供綜合信息業務的關鍵設備之一是用戶終端設備數字機頂盒。機頂盒STB（Set－Top－Box）起源于20世紀90年代初的歐美。機頂盒的主要作用是用普通模擬電視機收看數字電視節目或數字高清晰度電視節目，當然也具備網絡和有條件接收功能，這種機頂盒被稱為數字電視機頂盒。根據傳輸媒體的不同，數字電視機頂盒又分為數字衛星機頂盒（DVB－S）、地面數字電視機頂盒（DVB－T）和有線數字電視機頂盒（DVB－C）三種，三種機頂盒的硬件結構主要區別在解調部分。目前我們縣使用的機頂盒是有線電視數字機頂盒。
1、數字電視機頂盒的概念
對于機頂盒，目前沒有標準的定義，傳統的說法是：“置于電視機頂上的盒子'。它是利用有線電視網絡作為傳輸平臺，電視機作為用戶終端，以提高現有電視機的性能或增加其功能。由于功能和用途不同，使得“機頂盒”這個概念有些模糊不清，如早期的增補頻道機頂盒、圖文電視機頂盒、付費電視機頂盒等。
數字電視機頂盒是信息家電之一，它是一種能夠讓用戶在現有模擬電視機上觀看數字電視節目，并進行交互式數字化娛樂、教育和商業化活動的消費類電子產品。
2、數字電視機頂盒的功能
數字電視機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應用功能。事實上，機頂盒可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應用，如數字電視廣播接收、電子節目指南（EPG）、準視頻點播（NVOD）、按次付費觀看（PPV）、軟件在線升級、數據廣播、Internet接入、電子郵件、IP電話和視頻點播等。
（1）電子節目指南（EPG）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節目的方式，用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目。　　
（2）高速數據廣播：它能為用戶提供股市行情、票務信息、電子報紙、熱門網站等各種信息。
（3）軟件在線升級：它可看成是數據廣播的應用之一。數據廣播服務器按DVB數據廣播標準將升級軟件廣播下來，機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進行更新。
（4）因特網接入和電子郵件：數字機頂盒可通過內置的電纜調制解調器方便地實現因特網接入功能。用戶可以通過機頂盒內置的瀏覽器上網，發送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網（目前我們鹽城沒有開通此業務）。
（5）支持交互式應用如:視頻點播、互動游戲等。
（6）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數字機頂盒應具有解擾和解密功能。
3、數字電視機頂盒的原理與結構
數字電視機頂盒接收各種傳輸介質來的數字電視和各種數據信息，通過解調、解復用、解碼和音視頻編碼(或者通過相應的數據解析模塊)，在模擬電視機上觀看數字電視節目和各種數據信息。以我們現在使用的創維系列有線數字電視機頂盒為例，其工作原理如下：有線數字電視機頂盒接收數字電視節目、處理數據業務和完成多種應用的解析。信源在進入有線電視網絡前完成兩級編碼，一是傳輸用的信道編碼，另一級是音、視頻信號的信源編碼和所有信源封裝成傳輸流。與前端相應，接收端機頂盒首先從傳輸層提取信道編碼信號，完成信道解調；其次是還原壓縮的信源編碼信號，恢復原始音、視頻流，同時完成數據業務和多種應用的接收、解析。
根據接收數字電視廣播和互聯網信息的要求，一個數字電視機頂盒的硬件結構由信號處理（信道解碼和信源解碼）、控制和接口幾大部分組成。
(二)、數字電視機頂盒對信號的要求
我縣選用的機頂盒是創維公司的系列產品，主要有早期的中視聯5800、愛迪德5800和現在使用的精靈5800機型，它們的功能和性能基本相同。
1、信號的要求。機頂盒對于信號的要求，一般模擬電視的入戶電平根據我們現在執行的標準是69db±5db可正常收看，而測數字電視的電平根據實踐大于37db是沒有問題的，模擬信號和數字信號之間的電平差15db±5db，我們現在運行的是差20db。
2、機頂盒信號的連接。從用戶盒取信號通過連接線連接到機頂盒信號輸入端，機頂盒有兩路信號輸出，一路是模擬信號到電視機的RF輸入端，一路是視音頻（A/V）信號到電視機的視音頻輸入端。注意：無論機頂盒電源關否，不會影響電視機對模擬信號的收看。
3、機頂盒RF輸入信號的連接口中視聯5800機型信號輸入是英制F5、－5轉換頭，愛迪德5800機型信號輸入是－5口直接輸入，精靈5800機型信號輸入是英制F5輸入。
4、現有數字電視節目及頻道的分布（見表1）
(三)、基本操作（詳見有線數字電視機頂盒使用說明書）
(四)、常見故障及排除
數字電視是技術的發展，也是技術的創新。它不同與模擬電視的發射、傳輸，但有著模擬電視無法比的優勢。本人從實踐的角度來談談數字電視的檢修方法，具體從三個方面著手：
首先，檢測用戶的入戶電平。一般模擬電視的電平入戶大于58db可正常收看，而測數字電視的電平根據實踐大于37db是沒有問題的，但最好是大于40db。那么當測了數字電視的入戶電平大于37db時，再測前面的模擬電視的入戶電平，既可推算出數字機頂盒正常收看時，要求該區網絡入戶電平。其次，機頂盒的搜索問題。搜索可分為自動搜索、手動搜索和全頻道搜索，這三種方法進行前都必須將機頂盒恢復原廠設置。可以解決一些一般性的故障，如機頂盒上的時間不準、搜索頻道數量沒有變化等問題。最后，機頂盒的升級問題。它也可通過兩種方式進行，即自動升級和手動升級。自動升級是用戶將機頂盒置于待機或開機狀態，由數字電視公司的前端發出自動升級的指令來完成。而手動升級則在機頂盒中直接選擇在線升級等待5—10分鐘即可完成。這兩種升級方式進行的前提是數字電視公司的前端必須有不同機頂盒配套的升級軟件。
1、馬賽克或定格現象？
①信號傳輸電纜衰減是否太大
②有線電視信號線與機頂盒的連接是否可靠
首先測量用戶機頂盒的入口，模擬信號電平高低端應該不小于60dB，高低端電平的誤差應小于3dB，再看模擬電視中五（體育頻道）是否清晰，如都達不到，首先查信號。因為現在數字電視信號是在增18—31之間傳送，電平衰減為20dB，如果達不到37dB這個底限要求，則電視畫面會出現某個節目包或幾個節目包馬賽克或定格現象，用戶無法正常收看。檢修時數字電視信號的電平最好調到40dB以上。
2、用戶無法正常收看？
如果電視機界面出現當前信號已加密、請于供應商聯系或請授權，出現這種情況有以下幾種可能性：
a)費用沒有交，問用戶交費截止日期；
b)CPU出現運行故障，解決方法：
切斷機頂盒電源，間隔10秒鐘以后，再啟動機頂盒，如果不行則進行下一步操作，按菜單鍵→指向系統設置→恢復出廠設置→自動搜索
c)沒有自動升級，解決方法：切斷機頂盒電源，按住面板上的“確認”鍵后打開電源，待出現“自動升級”畫面后松開“確認”，此時電視機上將出現“頻點0371.000、符號率06.875、調制方式QAM64，服務號7000”按“確認”，用上下健調到下面的“確認和取消”對話框，在“確認”對話框上按“確認”鍵，此時出現機頂盒升級信號對話框，如果此時出現當前“版本為1.1，升級為2.0，需更新嗎？”的對話框，請再按一次確認健，機頂盒自動升級，升級完畢后，會出現當前節目為空，是否需要自動搜臺，再按一次確認健，則升級和搜臺全部完畢。（藍卡的頻點為0307.000，紅卡的頻點0371.000）
③如果電視機出現E30節目被加密請授權的對話框，則需要關閉電頂盒電源，隔30秒鐘后開啟就行了。如果出現節目被加密、請授權對話框，則需要打開機頂盒菜單，將主菜單調到節目管理→子菜單調到編輯節目表，將被加密頻道按F3刪除→退出→確認即可
3、出現重復臺或出現某幾個臺收看不到
則進行恢復出廠設置→全頻道搜索
4、電視機畫面出現兩種不同的聲音
用遙控器將音頻聲道調到左聲道（L）即可。因為右聲道（R）為調頻廣播節目。
5、出廠升級
在上述操作都無法正常收看的情況下，則需要進行出廠升級。首先恢復出廠設置→關閉電源→同時按面板的確認鍵、向下鍵→開電源→電視機則出現出廠升級對話框→等待升級完畢→全頻道搜索。如果上述操作都無法正常收看，則有可能是機頂盒損壞。
以上所有手工強制操作，要求維修人員完成，嚴禁用戶操作，在操作過程中一定要小心謹慎，并保證在升級過程中不斷電、不強行中斷正在進行的操作。
一例特殊故障：常樂小區一用戶反映，數字電視節目收看基本正常，但鳳凰衛視經常出現馬賽克現象，進行上述操作，能正常一段時間，但還是不行。用戶電平調到68db也不行，經過反反復復的處理還是達不到效果。最后用代換法，一級一級的將分支器進行代換，當換到光點下第一級放大器時故障排除。