数字数据广播系统在有线电视网络的应用

　　信息时代的到来使得人们对宽带业务的需求日益强烈，因而大大推动了各种宽带接入技术的发展，这些技术如：N—ISDN、XDSL、Cable Modem等，都分别从不同的角度为用户提供了相应的接入方案，DDB（Digital Data Broadcasting）数字数据广播系统是一个以CATV网为主要媒介的高速数据网，它以支持广播式的单向数据传输业务为主，同时也可通过外交互方式支持双向Internet接入业务。

应用背景

　　DDB数字数据广播系统的推出是基于这样一种应用背景，即当前的宽带业务存在很强的不对称性，这种不对称性具体体现在两个方面： 

1.上下行数据流量间的差异

　　根据对网络流量的统计分析表明：用户在接入网络后更多的时候是从网上下载各种信息，而对外传输信息量却很小，这就使得下行数据流量大大超过上行数据流量。

2.信息需求的共性和个性的差异

　　对一定区域的用户，其信息需求既有个性又有共性。在许多情况中，用户对信息需求表现出强烈的共性，用户所需要的个性化的信息相对较少。 

　　本系统充分考虑-了上述的不对称性，系统在下行方向选用现有的有线网络提供海量数据通道，而上行方向的数据通道则利用外交互的方式实现。数据广播方式的本身就以播发具有共性需求的信息为主。数字数据广播系统是一种针对非对称应用的宽带接入方案。

系统组成及功能

　　本系统主要由以下几个部分组成即：数据播出子系统，用户子系统，外交互子系统，视频直播子系统，卫星接收子系统。其结构框图如图一所示：


1.数据播出子系统

　　数据播出子系统是数据广播系统的一个核心部分，它的主要功能是有效地组织各种信息资源，通过特定的播出设备和软件将资源数据转化为可以在CATV网上广播的信息送往有线电视播出设备，并对数据播出实行监控，对系统用户进行管理。


数据播出子系统的主要设备包括数据播出管理网络、播放服务器和DDB前端调制器。 
　　数据播出管理网络实际上是一个由若干服务器组成的局域网，这些服务器将用于实现资源存储、资源注册、节目单编排、系统监控、用户管理等功能。同时，数据播出管理网络与卫星接收子系统、有线台局域网等外部网络进行连接，从它们那里获取需要的信息资源。

　　播放服务器的主要功能是播出数据，它通常配有两个网卡：其中一个接在数据播出管理网络上，用于接收播出指令（即节目单）以及将待播出的资源复制到服务器的本地硬盘。另一个网卡则连接到DDB前端调制器用于根据播出指令播出数据，同时进行必要的流量控制。播放服务器的另一个任务则是对播出的数据进行加密，使得数据仅对合法用户开放。

　　DDB前端调制器完成的是信号转换工作，它包括四个子信道处理模块和一个信号合成模块。每个子信道处理模块可以提供2mbps的数据带宽，它们分别从相应的播放服务器输入数据并对数据进行QPSK调制，信号合成模块则将各子信道的调制信号合成为一个38M的中频信号，带宽为一个电视频道（8MHZ）。

2.用户子系统

　　在DDB数据广播系统中，用户为了接收DDB广播数据或者利用DDB数据广播网进行Internet接入，需要配备相应的硬件设备和应用软件。这些硬件、软件就构成用户子系统。

　　用户子系统的硬件包括一台个人电脑、DDB接收卡（含驱动程序）及一个普通的电话Modem。这样就可以接收DDB数字数据广播系统播出的各种信息，并通过公用电话网回传通道实现到有线台的双向接入，并进而接入Internet。

　　用户子系统的应用软件主要包括DDB广播数据接收主界面、视频接收软件、资源接收软件、各种股票分析软件等等。通过这些应用软件，用户可以有选择地接收DDB广播数据，并可以根据需要对这些数据进行存储、浏览、分析等等。

3.外交互子系统

　　外交互子系统的主要功能是为系统实现双向接入业务。它是单向数据广播业务基础上的一个重要扩展。严格地说：双向接入业务是由外交互子系统、公用电话网和数据播出系统、CATV网共同支持的，其中前两者构建了数据上行链路，后两者构建了数据下行链路。外交互子系统主要部件包括：Modem池，访问路由器，分流网关和监控服务器。

4.视频直播子系统

　　视频直播子系统的主要功能是通过视频采集模块实时采集视频信号，并将其送入播出系统，从而在DDB数据广播系统中实现视频信号的实时转播或直播。视频直播子系统主要由视频信号源和视频直播服务器组成。

　　视频信号源用于提供实时视频信号，如：摄像机，录像机等。

　　视频直播服务器内含视频采集卡、视频直播控制程序、时钟卡等，用于根据用户的时间设置对视频信号进行MPEG编码，并将MPEG码流送往DDB播出子系统。

5.卫星接收子系统

　　卫星接收子系统主要用于接收来自卫星信道的各种信息资源，并将接收到的数据送到数据播出管理网络存储或直接通过播放服务器转播到CATV网上。

　　卫星接收子系统需要配置卫星接收天线、卫星高频头、卫星接收机或卫星接收卡等设备。

信号传输方式 
　　DDB数字数据广播系统的下行数据通道是基于CATV网的，其信道分配方案采用了频分复用FDM结合时分复用TDM的方式。所谓FDM方式，即系统在一个8MHZ带宽的PAL制电视频道划分出4个子信道，每个子信道是一条2mbps的数据通路，它们分别传输不同业务的数据。而所谓TDM方式，即在每个2mbps的子系统中，还可以通过分时段播出不同栏目的方法支持多项子业务。这样有利于灵活地编排节目、调整业务，也有利于用户对广播数据的选择性接收。

　　对于每个子信道，数据在经过DDB前端调制器后都被调制成QPSK信号，然后送到CATV网播出。采用QPSK调制方式是因为它具有较高的频带利用率、抗干扰能力强、技术成熟，而且用户端设备的成本也相对较低。

频道设置

　　资源组织是多媒体数字数据广播系统稳定发展的关键所在。考虑到邵阳有线电视网络的实际情况，本系统设置教育、股票、新闻、电子报刊和网站五个频道。

　　教育频道包括基础教育课件、实用教育课件、中高考辅导等。分期分时段播出为广大用户服务。：

　　股票频道包括股市实时行情、金融资讯等内容。股市实时行情能够实时播出股市行情、上市公司信息和劵商信息等文件，还能够快速播出日线历史资料和当天分时线数据，在内容上达到了目前逆程卡的功能。同时在补充数据方面，速度有明显的优势。金融资讯为用户提供股市的即时评说、预测大盘的未来走势、分析交易热点、指导用户的投资意向。

　　新闻频道每天将国内国际发生的大事要事有趣事收集在一起，经过精心组织和深度加工以最快的速度传递给用户。该频道每天更新的新闻条目上百条，包括国内国际要闻以及社会文体和图片分类新闻。

　　电子报刊频道为用户组织了近30份电子报刊，包括全国性和地方性的综合和专业报刊。用户可以根据自己的爱好有选择地阅读。

　　网站频道经过技术处理将国内各知名网站的王牌栏目进行下载，内容涉及体育、娱乐、健康、科技、图书等各个领域。网站每天更新量达数百兆，用户只需要轻松点击便能以数十倍于因特网的浏览速度到网上冲浪。

　　经过半年的实践证实；该系统稳定、安全、可靠。并取得了良好的社会效益和可观的经济效益。同时，我们打算进一步完善系统，增加加密影视频道。（天极网）