数字电视前端系统的结构以及工作原理

摘 要 文章首先就数字电视前端系统的工作特征做出了必要说明，而后进一步对其结构进行了必要的讨论，简单剖析了其结构构成的几个主要组件，为进一步了解其工作原理奠定了基础。

关键词 数字；电视；前端；结构

中图分类号：TN943 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0073-01

当前环境中，人们对于信息的依赖性逐步增强，在诸多的信息获取渠道之中，数字电视占据着重要的一席之地，也正因为如此，才应当进一步加强对于数字电视系统的建设，而在整个建设过程中，数字电视前端系统必然是重点之一。

1 数字电视前端系统的工作特征

所谓数字有线电视的前端系统，主要是指数字有线电视网络的信息源部分，在整个数字电视系统中，前端系统重点作为电视节目信息的交换中心加以应用，其功能包括了信号接收和转换、用户管理以及计费等方面，同时还需要对数据安全负有一定责任，是首当其冲的数字有线电视系统的核心部分。

从当前的应用环境看，虽然数字电视已经大面积投入使用并且也在应用领域中受到一致好评，但是从技术更替的层面理解，新型的数字电视还必然会与传统的模拟信号电视共存，并且二者还会在很长的一段时间内共存。与此同时还应当注意，数字电视前端系统本身无论是技术簇还是相关设备应用都相对庞杂，如此规模的应用，其本身的成熟与进一步发展也必然会需要一定的时间。这些应用环境特征，在对数字电视前端系统进行规划的时候都必须考虑在内。

从数字电视前端系统设计角度看，首先应当符合中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准，以及在电气工作环境中存在的相应电气标准。目前我国在标准的建立方面仍然存在空缺，因此在实际的工作过程中还常常会采用一些国际标准作为补充。对于标准的遵照执行，不仅仅在于能够保持我国的技术与国际接轨，更重要的在于完善的标准体系，规范了数字电视前端系统的软硬件等各方面接口，对于整个系统未来的进一步发展以及维护等工作的展开都有一定的帮助作用。其次，作为一个高速发展的技术领域应用，数字电视前端系统需要保持良好的弹性，即在开放性以及兼容性方面必须能够达到较高要求。这种弹性应当能够支持更好的接入界面和相对统一便捷的接入方式，并且能够在进行系统拓展和其他业务模块接入的时候保持良好的友好状态。最后，良好的数字电视前端系统还应当能够在一定程度上保持安全特征，重点在于从硬件角度支持安全备份机制，而从软件方面，除了需要妥善管理相应操作人员的操作权限，还应当注重实现数据加密等功能，杜绝和限制黑客和病毒的入侵。

2 数字电视前端系统的结构和职能

想要就数字电视前端系统做出更深一步的了解，首先应当从组件角度对其展开必要的认识。图1为数字电视前端系统结构示意图。

图1 数字电视前端系统结构示意图

从图1中可以看出，相应的信号从左端流入，经过一系列的加工处理最终从右端流出，并且成功可以供用户进行消费的信号流。整个数据处理过程可以大体划分为三个阶段，即信号接收输入、信号处理以及信号输出。

信号输入以及接收部分，通常包括数字或模拟卫星接收机、数字编码器以及网络适配器和视频服务器几种设备。不同类型的卫星接收机负责处理不同形式的卫星信号，并且对相应信号完成解码。在对卫星接收机进行选择的时候，应当注意的参数包括灵敏度和可靠性，以及门限电平，通常会选择低解调门限的设备。而对于数字编码器而言，通常用以实现对本地节目A/V信号进行编码，其作用在于实现从模拟电视广播向数字电视广播转变。对于编码器而言，选择的时候除了需要关注其稳定性和散热性能以外，就是需要考察其对于误码率的兼容特征，这将直接关系到用户能够获得的画面品质。除此以外，为了与当前的网络以及实际点播需求保持同步，信号输入以及接收部分还应当配置有相应的网络适配器以及视频适配器，借以实现对SDH网络信号以及NVOD信号的接收和初步处理。最后将接收到的信号数据传输给ASI切换矩阵，常见的视频传输接口标准有两种，即异步串行接口标准ASI和同步并行接口SPI，而在实际应用过程中，ASI标准相对更为简单，其采用串行传输，只需一根同轴电缆线传输，连线简单，传输距离长，因此受到更多认可。在数字电视前端系统中，ASI切换矩阵的作用在于实现数字信号的无缝切换、分时切换以及节目变换职能。

在信号处理部分中，多路复用以及加扰设备负责完成节目的路由调度、统计复用、码率调整等功能，输出多节目的IP信号流，这是整个数字电视前端系统的核心部分，并且这一组件还需要实现来自于电子节目指南EPG系统以及用户管理信息系统的相关指令。从根本上说，EPG系统以及用户管理系统实现了人与复用以及加扰组件之间的沟通，是中间的控制和操作手柄。但是这些控制手柄，也是当前数字电视个性化增值服务的重要控制点。

最后对于信号输出部分而言，具体工作就是将已经处理好的信息转化成为传输网络所需的信号格式，通过调制和上变频后馈送到HFC网络中去。这一个部分的主要设备在于QAM调制器，但是在选用的过程中应当注意，选择合适的频率范围的调制器，同时输入、输出接口的合理选择搭配也应当关注。

3 结论

随着广播电视产业的快速发展，有线电视正朝着大容量、数字化、双向互动、安全可靠和三网融合等方向不断推进，新型全IP前端系统先进的技术、完整的结构、强大的功能、优秀的兼容性和扩展性，必将在广电多业务发展的进程中发挥重要的作用。

参考文献

[1]钟丽.新型全IP组网集成式数字电视前端平台的构建[J].广播电视信息，2010（03）.

[2]刘文开，刘远航.有线广播数字电视技术[M].北京：人民邮电出版社，2003.