有線電視的加擾和解擾技術(shù)論文
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,有線電視網(wǎng)由傳統(tǒng)的同軸電纜向光纜電視網(wǎng)過渡。但目前光纖到家(Fiber To The Home,簡稱FIvrH)成本太高,因此通常采用主干線傳輸用光纖、分配網(wǎng)絡(luò)用同軸電纜,即光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)(Hybrid Fiber Coax,簡稱HFC);贖FC的有線電視網(wǎng)具有頻帶寬、傳輸節(jié)目套數(shù)多、圖像質(zhì)量好、可擴(kuò)展多種業(yè)務(wù)等方面的優(yōu)勢,將從只播送廣播電視向綜合業(yè)務(wù)發(fā)展,既有廣播電視又有付費(fèi)電視、節(jié)目點(diǎn)播、電話、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。因此,今后有線電視網(wǎng)朝著多功能有線電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)“三網(wǎng)合一”的寬帶雙向綜合服務(wù)網(wǎng)的方向發(fā)展,成為“信息高速公路”的要組成部分。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,廣大電視觀眾的欣賞水平和要求不斷提高,電視臺需要擴(kuò)展多種業(yè)務(wù)(如:遠(yuǎn)程教育、視頻點(diǎn)播、數(shù)字電視、綜合信息服務(wù)等),不斷更新技術(shù)裝備,“付費(fèi)電視”,是解決這一問題的方法。
1付費(fèi)電視
付費(fèi)電視是指在有線電視系統(tǒng)中應(yīng)用“加密”技術(shù),用戶交了錢才能收看的電視。也就是有線電視發(fā)送端對電視信號進(jìn)行技術(shù)處理(即加密)后傳送,用戶與電視臺簽訂合同繳費(fèi)后使用解擾器才能收看節(jié)目。
有線電視“加擾”是CATV系統(tǒng)的發(fā)送端改變標(biāo)準(zhǔn)電視信號的特性,以防止非授權(quán)用戶接收到清晰的圖像和伴音。所謂“解擾”就是利用解擾器將“加擾”電視信號還原為標(biāo)準(zhǔn)電視信號,而授權(quán)用戶安裝上解擾器便可收看加擾電視節(jié)目。
2線電視信號加擾和解擾技術(shù)
2.1視頻倒相方式
這種方式是把圖像信號的相位顛倒以后進(jìn)行傳送。正常的電視信號波形和加擾后的波形對比如圖2所示。未經(jīng)解擾收到的圖像是黑白反轉(zhuǎn),亮的地方變暗,暗的地方變亮,故不能顯示出正常的圖像。這種方式解擾時(shí)只要將被顛倒的視頻信號倒過來即可。
2.2疊加干擾波方式
這種方式是把正弦波或方波信號作為干擾信號疊加到視頻信號上,對圖象信號起干擾作用。如:將與行同步信號頻率相同的正弦波疊加到視頻信號上,從而使圖像信號幅度超過行同步信號幅度,如圖7—3所示。
這樣,用戶接收時(shí)電視機(jī)的同步分離電路無法分離出正常的同步信號,產(chǎn)生了行不同步,不能正常收看。其解擾方法是在解擾器中加入一個(gè)幅度合適、相位與加擾波相反的信號,將視頻信號還原至未加擾時(shí)的正常情況,使電視機(jī)能分離出行同步信號就能正常收看圖像。
2.3同步代換
同步代換是目前用得較多的視頻加擾方法,它是將視頻信號中的行同步或幀同步脈沖信號用非標(biāo)準(zhǔn)的信號波形代換。用數(shù)據(jù)副載波代替原同步信號,同步信號包含在數(shù)據(jù)副載波中如圖4所。解擾時(shí)可采用數(shù)據(jù)解調(diào)器解調(diào)出同步信號,使圖像同步。
2.4行掃描順序攪亂方式
這種方式是攪亂行掃描線的排列順序,使接收端的行順序和發(fā)送端不同序。電視的每一都是由575條水平掃描線組成,按順序自上而下排列,若使其在屏幕中的上下位置發(fā),破壞畫面正常組合就可以實(shí)現(xiàn)加擾,如圖5所示。解擾時(shí),解擾器將接收到的視頻信號先轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,以一行為單位存儲在存儲器前端授權(quán)系統(tǒng)將授權(quán)信息按地址送到解擾器的權(quán)利參數(shù)解碼器。解擾器收到授權(quán)信息后恢復(fù)原電視信號行順序,再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬電視信號,濾除雜波完成解擾,這樣授權(quán)后用戶就可以正常收看。
2.5行切割分段交替位置方式
加擾時(shí)將每一行掃描線分成8段,使用二進(jìn)制編碼,發(fā)送時(shí)將編碼順序存入存儲器中。如圖6所示。解擾時(shí)由前端授權(quán)系統(tǒng)將授權(quán)信息通知解擾器,解擾器從存儲器中取出相應(yīng)線段還原為原行線段的排列順序,從而完成解擾,用戶就能正常收看。
以上是現(xiàn)階段常用的幾種基本加擾方法,而數(shù)字壓縮的全數(shù)字加解擾技術(shù)是一種更新的.、具有巨大發(fā)展前途的新技術(shù)。在衛(wèi)星電視廣播中,既有加擾又具有節(jié)約轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量的作用,應(yīng)用于有線電視的數(shù)字電視傳輸和加解擾方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。
3數(shù)字壓縮的全數(shù)字加解擾技術(shù)的特點(diǎn)如下
1)數(shù)字壓縮具有信號質(zhì)量好,無失真積累、易加擾、功耗低、多功能等優(yōu)點(diǎn)。VOD、HDTV等方面都提出了數(shù)字壓縮問題,而衛(wèi)星傳送1套模擬電視節(jié)目的帶寬就可以傳送10套數(shù)字電視節(jié)目,而適合運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG—2為數(shù)字壓縮提供了技術(shù)保證,現(xiàn)階段應(yīng)用于CATV系統(tǒng)的成本也較低了。
2)CATV系統(tǒng)中使用數(shù)字壓縮加解擾技術(shù)是CATV加解擾技術(shù)的飛躍,具有破譯難度大,授權(quán)密碼隱匿性好的特點(diǎn)。
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