DVB-M数字电视系统与其方案设计

一．DVB-M数字电视系统概述 （一）数字电视系统概述 1．什么是数字电视 所谓数字电视，是将各种格式的音视频信号经过量化或编码转换成由二进制数构成的数字信号，然后对数字信号进行各种功能的处理，再调制到载波频率上通过有线或者无线网络传输，用户端机顶盒接收并处理信号，在普通电视机或者数字电视机上收看收听高清晰图像、声音和其它数字信息的服务系统。 数字电视是一个完备的系统，包括前端控制系统，网络传输系统，终端接收 系统。 2．数字电视系统与模拟电视系统的区别 模拟电视与数字电视都有前端控制系统，网络传输系统，终端接收系统，那么区别在哪里？本质的区别在于数字电视的前端系统处理的是数字压缩信号，用户需要机顶盒接收，模拟电视的前端系统处理模拟信号，后端直接用电视机接收。 主要区别如下： * 数字电视采用了先进的图像压缩编码技术，因而每套节目占用的频带窄，可以充分利用频道资源。（QAM调制方式8M带宽可以传输6－8套节目，MMDS系统中QPSK调制35M可以传输8－12套节目，模拟电视一套节目要8M带宽） * 图像清晰度高，音频效果好，抗干扰能力强，只要能够正常接收，用户端收视效果与前端的效果一致。模拟电视最大的缺点是传输过程中多级放大容易产生噪声，通过长距离传输后信噪比恶化，图像清晰度受到严重损伤，图像对比度产生较大的畸变，相位失真也造成色彩失真。 * 伴音质量大幅度提高。目前的模拟电视，伴音是单声道的，只有个别电视台有双声道的丽音，而数字电视甚至可以提供5.1的环绕立体声。 * 由于前端是数字信号，能够实现精确控制，方便使用数字加/解扰（CAS）技术，不易破解，轻松解决收费问题；模拟电视也有加解扰系统，但是不能实现精确控制，容易破解。 * 可传输处理综合数字业务，如数据广播等。 数字电视的推广，无论是对于消费者，还是对于设备生产企业，甚至是对于整个电子产业、广播行业，都意味着一场巨大的变革。对于消费者而言，数字电视不只是图像更清晰、声音更逼真、频道更多，而是集电视、电脑、电信的功能于一体，使电视的用途由单一性向多元化发展；对于设备生产厂家、电视台、电视制作和传播媒体而言，数字电视的发展给该行业带来数千亿的产值，利用数字电视的交互特点，开展各项增值业务，将推动多种行业的发展 。 （二）DVB-M系统 1．什么是MMDS MMDS（Multichannel Microwave Distribution System）是多路微波分配系统的英文缩写，上世纪 90 年代发展迅速，曾经在通信、广播电视甚至军事等领域发挥了极其重要的作用。但是随着卫星传输、光纤传输技术、有线电视技术的发展以及模拟 MMDS 本身的一些技术原因而逐渐衰落。不过，近年来由于数字技术特别是数字压缩技术的成熟和应用，解决了 MMDS 受频带资源限制、传输容量 小、抗干扰能力差、模拟加扰容易破解的问题，MMDS 又被重新赋予了新的生命力。 目前，我国数字电视行业的发展速度很快，除了大中城市的有线数字电视整体平移，以 MMDS传输方式进行农村覆盖在很多地方也得到推广。 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2．什么是DVB-M系统 DVB-M(Digtal Video Broadcasting-Microware)是用微波传输数字视频广播的系统的英文缩写，其实就是数字的MMDS。DVB-M系统采用微波传输数字电视信号，使得没有有线电视覆盖的地区也能看上高清晰度的数字电视节目。DVB是欧洲标准的数字视频广播，这里我们说的DVB-M正是在这个标准上发展起来的，由于时间问题，DVB-M这个说法还未得到更多人的认知，后面我们所说的DVB-M与数字MMDS基本上是等同关系。 3．DVB-M的分类 DVB-M系统又要分为：DVB-MS（Digtal Video Broadcasting-microware for QPSK）用QPSK调制的微波数字视频广播系统和DVB-MC(Digtal Video Broadcasting-microware for QAM) 用QAM调制的微波数字视频广播系统.这两个不同系统除了前端中的调制部分和终端接收机有所区别，其它都完全一样。前端中一个是采用QPSK方式调制，而另一个却是用QAM方式调制。 正交振幅调制(QAM)：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，干扰能力较低，适合有线电视电缆传输。后端需要选用QAM解调方式的接收机。 键控移相调制(QPSK)：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，抗干扰能力好，适合卫星广播， MMDS传输。信号接收端需要使用QPSK解调方式的接收机，配合下变频器使用。 4．DVB-M系统的技术可行性 （1）抗干扰能力强。?? （2）频率利用率高，MMDS使用 2500~2700MHz的微波频率，通过发射机由天线辐射微波信号，如果采用 QAM调制方式，200M带宽可以传送100多套节目， QPSK调制可以传送 50-90套节目， 这是模拟信号不能相比的；??? （3）覆盖范围广、一般无中继可传输50~60km，无论是否经过中继，在覆盖范围内，用户端的收视质量与发射端相同。?? （4）由于前端是数字信号，方便使用数字加/解扰（CAS）技术，不易破解，轻松解决收费问题。?? （5）可传输处理宽带综合数字业务，如数据广播等。?? （6）产品配套齐全，国内有多家前后端产品生产商，成本较低，利于发展用户。? （7） MMDS工程简单，建网快，所需工程费用少，维护费也低，资金回收快。 5. 利用DVB-M技术促进数字电视的发展 从目前国家的有关政策来看，对于有线电视和无线电视之间的关系还没有明确。但事实上，有线频率和无线频率都是大众化的，都为国家所有。特别是在同一地区，有线广播和无线广播绝不是对立的关系，而是互为补充、相互促进、共同发展的关系。采用DVB-M不会触及国家关于卫星电视信号方面的法律。 从历史发展来看，无线电视比有线电视出现得早，但由于技术的限制，近十几年来其发展大不如后来的有线电视。然而，数字压缩技术的成熟，消除了无线 电视发展的技术瓶颈，如何大力发展无线网引起了人们的极大关注。 用 DVB-M 技术传输标清数字电视，实践证明是完全可行的。有线电视从性价比来看比较适合在传输距离较短、人口密度较大的城镇发展；而对于一些偏僻的、人口稀少或居住分散地区，特别是山区， 采用无线方式建网性价比最高，还节省大笔线路维护费。因此，DVB-M的市场是永久的、客观存在的。随着无线接入技术的快速发展，各种增值业务及数据通信都是完全可能的，无线电视实现双向传送指日可待，无线电视网的传统优势将会充分地得到彰显。 6．DVB-M和DVB-S的对比 首先我们将DVB-S讲清楚，DVB-S（Digtal Video Broadcasting -satellite）是直接接收卫星信号的数字视频广播系统，就是我们通常所说的“锅盖”。两者最基本的区别就在接收的信号分别是微波和卫星信号，两个系统各有其特点，下面将依次讲述： （1）从接收信号的方式讲：DVB-S只需要一个卫星接收天线和卫星接收机就可以收看卫星传下来的节目，而DVB-M必须依赖信号前端（通常是当地广电局）发射微波信号，然后用户再通过微波接收天线和数字机顶盒将信号还原成电视信号。在这一点的对比上，-S是主动接收而-M是被动接收，况且-S是全免费的接收，而-M则需要交纳一定的收视费，-S在这点上明显占优势。 （2）从接收的节目来讲：-S顾名思义接收的都是卫星节目信号，即只有上了卫星的电视信号才能收到。-M则不一样由于节目源是当地广电局负责的，他们会根据当地的频带资源条件和调制方式的不同，设定节目类型和数量，用户接收到 的节目不光会有上星节目还会有当地的地方节目。从这点对比上-M占一定的优势。 （3）从国家政策方面来讲：在有有线电视网络和数字微波覆盖的地区不允许用户使用-S，因为会收到许多被国家视为非法的境外电视节目，而-M则完全不存在这些问题。同时国家正在推广“村村通”工程，用-M是最经济、最有效的解决途径。