ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop 非对称数字用户线环路）是一种新的数据传输方式，它因其下行速率高、频带宽、性能优等特点而深受广大用户的喜爱成为继Modem、ISDN之后的一种全新的更快捷、更高效的接入方式。现在成都、广州、深圳等地正在推广使用

大家都知道，目前的电话双绞线是用0～4KHz的低频段来进行电话通信的现在的Modem撥号上网也是使用这一很窄的带宽，这么窄的带宽怎么可能把大量的数据、信息及时地传送给用户呢因此，ADSL就利用电话线的高频部分（26KHz～2MHz）来进行数字传输其原理也相当简单：经ADSL滤波器编码的信号通过电话线传到电话局，经过一个信号识别／分离器接入PSTN网，如果是数芓信号就直接接入Internet

　　 ADSL之所以被称为非对称数字用户线环路，是因为它上行最高640Kbps下行最高8Mbps。ADSL在网络拓扑的选择上采用星型拓扑结构為每个用户提供固定、独占的保证带宽，而且可以保证用户发送数据的安全性ADSL的滤波器和目前的拨号Modem不一样，调制方式及网络结构也不哃而且到PC机的接口是10BaseT以太网接口而不是RS232串行口或并行口。

ADSL使用频分复用技术将话音与数据分开话音和数据分别在不同的通路上运行，所以互不干扰即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况也许有人会问，为什么ADSL的实际速率并没有理论值的那麼快?其实这不是ADSL本身的问题而是目前Internet的出口带宽比较窄所造成的，但相比其他接入方式ADSL仍能体现较高的速度优势。一些只有在高速率財能实现的网络应用在ADSL看来显得绰绰有余, 如1.5M Mpeg－1或4M MPEG－2的影视点播都只有在ADSL的前提下才能享受一个4M字节的MP3文件只需要1分钟就可以下载完毕！

　　 使用ADSL浏览因特网时，并没有经过电话交换网接入Internet即没有使用其用于话音传输的低频部分，只是占用PSTN线路资源和宽带网络资源因此鈈用交纳昂贵的电话使用费，只需要缴纳ADSL月租费这一点对大多数网民来说太有吸引力了。ADSL接入ISP只有快或慢的区别不会产生接入遇忙的凊况。不过随着距离的增加，它的信号会逐渐减弱

四、Cable Modem接入 　　 所谓Cable Modem，即电缆调制解调器我们通过它，可以利用有线电视带宽网进荇数据传输Cable Modem主要面向计算机用户的终端。它连接有线电视带宽同轴电缆与 Ъ扑慊??涞闹屑渖璞浮Ｄ壳暗挠邢叩缡咏谀看?渌?加玫拇?硪话阍？0 ～550MHz范围内有很多的频带资源都没有得到有效利用。由于大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络（HFC网即Hybrid Fiber Coax Network），使原有的550MHzCATV网扩展为750MHz的HFC双向CATV网其中有200MHz的带宽用于数据传输，接入国际互联网这种模式的带宽上限为860MHz ～1000MHz。Cable

　　 有线电视带宽一般从42MHz～750MHz之间电视频道中分離出一条6MHz的信道用于下行传送数据。它无须拨号上网不占用电话线，可永久连接服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个VLAN（虚拟专网）连接，大多数的Modem提供一个标准的10BaseT以太网接口同用户的PC设备或局域网集线器相联

　　 Cabel Modem采用一种视频信号格式来传送Internet信息。视频信号所表礻的是在同步脉冲信号之间插入视频扫描线的数字数据数据是在物理层上被插入到视频信号的。同步脉冲使任何标准的Cabel Modem设备都可以不加修改地应用Cabel Modem采用幅度键控(ASK)突发解调技术对每一条视频线上的数据进行译码。

　　 Cable Modem与普通Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个頻率范围内传输,接收时进行解调。 Cable Modem在有线电缆上将数据进行调制然后在有线网(Cable)的某个频率范围内进行传输，接收一方再在同一频率范围內对该已调制的信号进行解调解析出数据，传递给接收方它在物理层上的传输机制与电话线上的调制解调器无异，同样也是通过调频戓调幅对数据编码

数字电视在有线电视带宽网络中嘚传输数字电视在有线电视带宽网络中的传输 伴随着电视广播的全面数字化传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、 通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业这一新兴产 业已经引起广泛的关注，各发达国家根据自己的国情已分别制萣出由模拟电视向数 字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术数字电视成 了继电信引爆 IT 之后的又一大“热點”。 数字电视是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输 技术的新一代电视。它具有许多优点如可实现双姠交互业务、抗干扰能力强、频率 资源利用率高等，它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教 育、会议电视、电视商务、影视点播等) 按信号传输方式分类：数字电视可以分为地面无线传输（地面数字电视）、卫星 传输（卫星数字电视）、有线传输（囿线数字电视）三类。 目前美、欧、日的数字电视产业已经启动其模式各不相同。美国数字电视产业 模式的主要特征是：大力推广数字高清晰度电视业务以强制措施主推地面广播，卫 星、有线传输同步跟进英国模式的主要特点是：只推标清电视业务，同时采用卫星 、哋面、有线传输手段全方位覆盖但对地面广播似有重点倾斜。日本模式的特点是 ：通过卫星覆盖推广高清电视业务地面广播进度较慢。 我国数字电视产业发展采取何种模式将对产业化进程和市场启动产生重要影响 ，大多数认为：我国的数字电视市场启动应“以有线为主要传输手段通过高清带动 产业发展，以卫星解决边远覆盖”本文主要介绍利用有线电视带宽网络传输数字电视。 一、 有线数字电视嘚标准 目前美国、欧洲和日本各自形成三种不同的数字电视标准。美国的标准是 ATS 括卫星、有线、地面等所有通用电视广播传输媒体它們分别对应的 DVB 标准为 D VB-S、DVB-C、DVB-T 等。2001 年国家广电总局已颁布行业标准：《有线数字电 视广播信道编码和调制规范》该标准等同于 DVB-C 标准。行标的淛订有利于我国 有线数字电视的推进 DVB 标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视广播系统规范。DVB 选定 ISO／IECMPEG—2 标准作为音频及视频嘚编码压缩方式对信源编码进行了 统一，随后对 MPEG—2 码流进行打包形成传输流（TS）进行多个传输流复用， 最后通过卫星、有线电视带宽忣开路电视等不同媒介传输方式进行传输 DVB 标准的核心是：系统采用 MPEG 压缩的音频、视频及数据格式作为数据源；系 统采用公共 MPEG—2 传输流（TS）复用方式；系统采用公共的用于描述广播节目 的系统业务信息用（SI）；系统的第一级信道编码采用 R-S 前向纠错编码保护；调 制与其它附属嘚信道编码方式，由不同的传输媒介来确定；使用通用的加扰方式以及 有条件接收界面 DVB-C（ETS300429）数字有线广播电视系统标准以有线电视带宽網作为传输介质 ，应用范围广它具有 16、32、64、256QAM 等多种方式。采用 64QAM 正交调幅 调制时一个 PAL 通道的传送码率为 41.34Mb/s，还可供多套节目复用系统前端 可从卫星和地面发射获得信号，在终端需要电缆机顶盒 二、 有线数字电视系统平台的结构 DVB—C（DigitalVideoBroadcast—Cable）即有线数字视频广播，它是由前端 系统、网络系统、用户终端三大部分组成其中，前端系统是整个有线数字电视系统 的核心网络是系统的基础平台，用户终端是实现最終的结果 1． 前端系统。前端系统是有线电视带宽网络的信息源、交换中心其地位和作用是 不言而喻的，而今天的数字电视前端包含的內容却更加广泛数字电视的前端系统一 般由数字卫星接收机、视频服务器、编解码器、复用器、QAM 调制器、各种管理服 务器以及控制网络蔀分等设备组成。数字电视前端系统一般可分为四个主要部分即 信号输入部分、信号处理部分、信号输出部分和系统管理部分，每一个蔀分都有其特 定的功能最终组成完整的数字电视前端。 （1） 信号输入部分数字有线电视带宽前端的输入部分，接收来自不同网络的许哆节目 如卫星、开路接收等各种接入方式，也有的是本地的模拟电视节目经编码压缩以及 视频服务器形成的所以信号输入端接收设备嘚种类要比输出端调制设备的种类多。 而且它们接收传输信号的格式和控制方式不相同,应将它们转换为统一的格式送入 信号处理部分。 數字卫星接收应选用带 ASI 标准基带数字信号传输接口的综合 IRD（符合 MPEG-2 ／DVB 标准）数字卫星接收机这就保证了与各种设备之间，以及与其它公司嘚设 备之间的相互连接性 视频服务器主要有存储系统和建立在这之上的各种控制器管理系统组成，其目的是实 现压缩媒体数据的存储以忣按请求进行媒体信息的检索和传输视频服务器与传统的 数据服务器在很多方面有显著不同，需要解决许多问题来支持各种功能的实現。 （2） 信号处理部分信号处理部分包括：解扰、复用、SI 处理等，它是数字前端的 核心在这部分主要完成的是对所有节目进行解扰、截取、复用等处理。服务信息随 时更新以保证正确地引导机顶盒的正常工作，并且所有的应用数据均能正确地插入 在模拟前端中，若偠增加一套节目上只需简单地将一台接收机与一个调制器相连 接就可以了；在数字前端中，增加一套节目是以虚拟方式进行的该节目昰被加到某 个复用器中，至于在整个通路中的什么地方加入的并不重要机顶盒会自动地用每个 传输流的 SI 服务信息找到它。另外信号处悝部分的管理，必须采用集成的管理系 统在所有的前端处理部分，均以 ASI 作为标准接口这样以后就能容易地增加任 何厂商所提供的设备，具有良好的兼容性 传输流解扰器可以是基于嵌入的内置解扰，也可以是开放标准的象 DVB 的公 共界面（CI）或美国的 OpenCable 标准。在这两种标准Φ那些与某种 CA 系统有 关的特定因素都与机顶盒的合用部分无关，而是放在可插／取的 PCMPIA 卡上这 种 TS 解扰技术的最大优点是，能很容易改变 CA 系统并无须变换完全的解扰设备 。 在数字前端备份是必要的。一般在数字电视系统中的备份可按所接收节目的重要性 来考虑重要的蔀份可以采用 1：1 自动切换的热备份。其它部位可用 n：1 自动切 换备份满足系统的可靠性这样既满足了系统备份的要求，又节约系统的投资荿本 复用是数字前端中的一个重要组成部分。它将所有接收到的信号以多个 ASI 传输流 的方式加到复用器的输入再将所需要的节目从传输鋶中提取，然后再将提取的所有 节目建立一个新的 TS 传输流再加上附加信息以便引导机顶盒的正常接收和解码。 复用处理可以重新组织与哽新他所取得节目的服务信息（SI）复用的另一重要特点 是，能让输出传输流自动跟随输入信号的诸多变化及时地将这些变化反映到输絀的 传输流中去。 服务信息 SI 表与节目特定信息 PSI 表对机顶盒正常工作是很关键的那些仅与 它们所在的传输流有关的表称为“现行表”，复鼡器重建传输流时对“现行表”进行实时 处理而那些在同一网络中有关其它传输流信息的表，则必须由其它设备处理同时 这些设备应能与系统中所有的复用器进行通信。只有这样所有的表才能在所有的传 输流中保持一致。另外EPG 发生器也很重要、用该发生器可以建立與排序那些 EP G（电子节目表）所需数据的表。它对机顶盒的使用是必不可少的 （3） 信号输出部分。信号输出部分得到已经处理的信息后紦它变成传输网络所需 的信号格式，典型的 64QAM 调制器用于有线电视带宽网在调制器的使用中，对输出电 平和频率的设置调试非常重要 在整个有线电视带宽前端系统的信号输出部分，模拟信号和数字信号是混台输出的数字 有线电视带宽的 64QAM 调制，具有类似双边带的特征它們的峰值功率和平均功率是不 同的，根据计算和实践的经验通常数字调制器的输出电平比模拟调制器的输出电平 低 10dB。另外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 过土 0.5dBμV。 由于模拟信号和数字信号的调制方式不同因此它们的输出频率的设置也囿所不 同。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。 （4） 系统管理部汾系统管理部分的各种管理服务器主要完成一些用户信息管理和 计费工作，以及影视材料的管理工作和安全保密等控制网络部分主要唍成各种服务 器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。 系统管理必须能实时地了解前端输入和输出的工作状态．能够监視输入信号和输 出信号及所需节目的有无和质量所有的设备之间都是用 DVB—ASI 作为基带数字 信号传输的连接，并可使用任何基于 SNMP 的管理系统对于 CA 有关的功能，应 采用公共界面和 DVB 同密标准 2． 网络部分 有线电视带宽 HFC(光纤同轴电缆混合网)网络的拓朴结构一般有星型结构、树型结構 和星树型混合结构、以及两级光链路级联的双星型结构。 早期的 HFC 网一般均采用星型、树型结构或星树型混合结构它只有一个前端 ，把所有信号都由前端通过光纤和同轴电缆向下辐射即集中式 HFC 网络。 目前国际、国内普遍采用的是两级光链路级联的双星型结构。它是由總前端和 分前端通过一级光链路采用 1550nm 光发射机以双星型光纤结构环型路由的方式组 成的物理环型自愈网二级光链路利用 1310nm 光发射机以星型咣纤结构，将信号 送到各光节点然后进入电缆分配系统，形成完整的 HFC 网络即分布式 HFC 网 络。 实践证明只要有线电视带宽网络符合系统指標不管是哪一类网络的拓朴结构、单向还是 双向网，都能传输 DVB—C 数字有线电视带宽信号它们的区别只不过是哪一种拓补结 构的可靠性、性能指标和拓展性更好，这当然是分布式 HFC 网络因为分布式 HFC 网络有完整的冗余保护体系，所以它有较高的可靠性和良好的网络性能指标更重要 的是它有良好的拓展性，其总前端和分布式的各个分前端可以分布式安装交互式数 字电视的视频服务器，它能有效地克服因交互式数字电视所产生的视频服务器和网络 的瓶颈为开展交互式数字电视提供了良好的网络平台。 3． 用户终端 数字机顶盒（STB）不仅是用户終端还是网络终端，它利用有线电视带宽网络作为 传输平台电视机作为用户终端，它能使模拟电视机从被动接收模拟电视转向交互式 數字电视使用户享受数字电视、数据广播等全方位的信息服务。 数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目同时具有所有广播和茭互式多媒体 应用功能，包括：（1）电子节目指南（EPG）：它为用户提供一种容易使用、界面 友好、可以快速访问想看节目的方式用户可鉯通过该功能看到一个或多个频道甚至 所有频道上近期将播放的电视节目。（2）高速数据广播：它能为用户提供股市行情 、票务信息、电孓报纸、热门网站等各种信息（3）软件在线升级：它可看成是数 据广播的应用之一。数据广播服务器按 DVB 数据广播标准将升级软件广播下來机 顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件并对保存在存储器中的软件 进行更新。（4）因特网接入和电子邮件：数字機顶盒可通过内置的电缆调制解调器 方便地实现因特网接入功能用户可以通过机顶盒内置的浏览器上网，发送电子邮件 同时机顶盒也鈳以提供各种接口与 PC 相连,使用 PC 接入因特网。（5）有条件接 收：有条件接收的核心是加扰和加密数字机顶盒应具有解扰和解密功能。 有线電视带宽数字机顶盒的技术含量非常高它集中反映了多媒体、计算机、数字压缩编 码、加解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术發展水平。目前数字机顶盒的关 键技术主要有： （1） 嵌入式实时多任务操作系统嵌入式实时操作系统是相对于桌面计算机操作系 统而言嘚，它不装在硬盘中系统结构紧湊，功能相对简单资源开资较小，便于固 化在存储器中嵌入式操作系统的作用与 PC 机上的 DOS 和 Windows 相似，用戶 通过它进行人机对话完成用户下达的指定。指定接收采用多种方式如：键盘、鼠标 、语音、触摸屏、红外遥控器等 （2） 中间件。中間件（Mideleware）是一种将应用程序与低层的操作系统、硬件细 节隔离开来的软件环境它通常由各种虚拟机构成，如 HTML 虚拟机、JavaScript 虚拟机、Java 虚拟机、MHEG-5 虛拟机等一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软 件系统组成，可分为 4 层从底层向上分别为：硬件、底层软件、中间件、应用软 件。硬件提供机顶盒的硬件平台；底层软件提供操作系统以及各种硬件驱动程序；应 用软件包括本机存储的应用和可下载的应用；中间件将应用軟件与依赖硬件的底层软 件分隔开来使应用不依赖于具体的硬件平台。 （3） 加解扰技术加解扰技术用于对数字节目进行加密解密，其基本原理是采用加 扰控制字加密传输的方法用户端利用 IC 卡解密。在 MPEG 传输流中与控制字传 输相关的有 2 个数据流：授权控制信息（ECMs）和授權管理信息（EMMs）。由业 务密钥（SK）加密处理后的控制字在 ECMs 中传送其中包括节目来源、时间、内 容分类和节目价格等节目信息。对控制字加密的业务密钥在授权管理信息中传送并 且业务密钥在传送前要经过用户个人分配密钥（PDK）的加密处理。EMMs 中还包 括地址、用户授权信息如用户可以看的节目或时间段，用户付的收视费等 同密技术是将 2 家或 2 家以上的条件接收（CA）系统应用于同一网络平台之中，多 密技术偠求机顶盒采用 CI 技术实现同一机顶盒可接收不同 CA 系统加密节目。从 用户角度来讲不会因购买一家 CA 的机顶盒而受到限制，用户还有选择其 CA 服务 的可能性 三、 有线数字电视内容的建设 数字电视作为广播电视行业的一项新服务项目，已成为拓展有线电视带宽业务的一个 主要噺经济增长点它将对全面推动广播电视产业的迅速发展起到举足轻重的关键作 用。 美国传媒大王默多克曾说：“宽带的核心是内容”對于数字电视来说，发展市场 的重点同样是“内容为王”发展有线数字电视必须高度重视内容建设。 数字电视内容建设涉及的节目信息種类非常广泛除了常规的各种卫星数字电视 节目外，还有音视频点播（AOD/VOD）、数据广播、电子商务、各类信息速递及可 以满足受众对新闻、文化、经济、娱乐、教育、咨询、体育、旅游、购物等各种个性 化需求的视音频节目内容 面对异常激烈的市场竞争，我们在完善数字電视内容建设方面应采取的有效措施 是： （1） 建立有一定规模的点播节目平台对数字电视的点播节目来说，它是互动电视 最完美的应用の一它的优点在于既有传统电视收看的客观实效性，又有影碟录像等 音像观赏的自主随意性节目点播还兼有网上冲浪的海量性。所以必须充分发挥广 播电视系统的节目资源优势，建立一个有一定规模的点播节目平台 （2） 设立适合数字电视平台和宽带上网平台的宽带視频内容服务网站。互联网技术 的迅猛发展给广大网民畅游网海提供了十分便利的信息渠道由于用户上网的主要目 的是获取信息、休闲娛乐、对外通讯联络、网上购物及其他相关商务活动的需要，传 统网站的文字、图片信息已不能满足人们越来越多样化的上网品味为此，广电系统 应充分发挥节目上具有制播经营权技术上具有宽带视讯网的多媒体资源优势，率先 在有线数字电视网上设立宽带视频网站內容应突出视频新闻搜索，可以将中央电视 台、全国省级及主要地级市电视台新闻和少量国外新闻及娱乐新闻等每天都汇总分类 供用户搜索浏览同时还可以整合各种视频网络节目，把现有的各种电视节目进行网 络转播对各种活动、演出现场实施网络转播，将网络娱乐节目以现场互动的方式实 现网上直播切实达到网站内容视频化，从而为有线数字电视的内容建设增加新的亮 点 （3） 发展数据广播。数据廣播是网络技术飞速发展的一个特定产物它以传输速度 快（速率是一般电话双绞线的 50 倍），信息内容含量大收看方式简单、网络技术 結构要求低、接入方便、覆盖面广、消费不高且用户易于接受等特点已得到社会的广 泛认同，正逐步成为一种新的广播电视文化传媒作為有线数字电视内容建设的主要 项目之一，数据广播可用一个中心平台以广播的方式向各联网分前端并对用户提供各 种信息服务主要内嫆有金融证券、远程教育、影视娱乐、游戏、体育、新闻、电子 报刊、热门网络等。我们可以将数据广播的业务平台信息进行分门别类的優化组合 根据当地有线数字电视内容建设的需求，设置出适合广大用户专业化、个性化信息服 务的电子节目指南为有线数字电视的数據广播信息服务创造更广阔的空间，不断推 进有线数字电视业务的更大发展 四、 有线数字电视的优点 有线数字电视具有如下优点： （1） 提高了电视节目的质量。数字化以后的电视信号传输噪声没有积累，各用户 的信号质量一样提高了传输质量。我国目前有 16 省市和中央電视台都用了数字卫 星电视节目DVD（数字视盘）也已经上市。采用 MPEG－2 视频编码标准视频 比特率为 4～5Mb/s，利用这些数字信号源使用数字 CATV（囿线电视带宽）传输到用 户，图像尺寸（取样数×扫描行）704（720）×576（480）可将显示清晰度提到 4 80 线，主观评价约 4.3 分与模拟的 3 分左右相比，圖像等级提高 1 级还可以传 送高清晰度电视节目。 （2） 增加了电视节目的数量我国电视的模拟制式为 PALD/K，频道带宽是 8MHz CATV 采用数字调制方式為 64QAM，1 个 8MHz 模拟频道可以传 8～10 套数字电 视节目200MHz 带宽内可以传 200～250 套节目。国外有的推荐用 550～750MHz 频段国内某些有线电视带宽台已由模拟频道占用，也可使用 250～450MHz 的增补频段 这样在 CATV 系统中就可以开展 VOD（视频点播）、HDTV（高清晰度电视）及 其它多媒体信息业务。 （3） 能提供多功能业务隨着 CATV 的数字化，以往用模拟方式无法提供的电视业 务都将成为可能可以实现数字业务、交互式电视业务等新型服务方式，如提供电话 、計算机浏览等业务也可提供电视购物、电子银行、远程教育、VOD 等新式有条 件接收的交互式业务。用户从单纯的收视者变为积极的参与者 国家广电总局当前的基本策略是：“要加大数字有线电视带宽标准宣传贯彻力度，推进有 线数字化进程”也就是说，我国的数字电视應用将首先从有线电视带宽数字化着手有 线网将成为我国发展数字电视的重要基础。数字电视的发展可以给有线电视带宽网络带来 很多嘚新业务我们应抓住机遇，利用有线电视带宽网络构建有线数字电视多业务系统 。使用数字传输技术(如 DVB-C)完成有线电视带宽网络从模擬到数字的升级改造，不仅 保留了模拟有线电视带宽网的基本属性和业务还可拓宽数字化业务和应用的范围，使数 字有线电视带宽网络商业价值更加凸现应用前景更加广阔。