网络的基础知识15783-6ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第6章双向有线电视传输系统,6.1双向传输的基本概念,6.1.1双向有线电视系统,1.双向有线电视的概念,所谓双向有线电视是指可以满足用户提出的双向通信服务的要求。它具有灵活多样、功能齐全的特点。,双向有线电视用户既接收有线电视信号，也可以把用户自己的信息连接到网络上，用户的信息可以传给其他用户或前端。,2.双向有线电视传输信息内容,1)电视图像和声音的上传和下传。,2)计算机及数据通信。,3)付费电视及收视调查。,4)家庭电子购物等。,5)股市信息、新闻图片等。,6.1.2双向有线电视系统组成,双向有线电视系统如图6-1所示，通常把前端传向用户的信号叫下行信号，把用户端传向前端的信号叫上行信号。双向传输的关键是如何把上行、下行信号相分离，一般采用以下三种方式。,1.空间分割方式,空间分割方式如图6-2所示，它用两条独立的传输线来分别传输下行信号和上行信号，因此上、下行信号在空间上互不相干，故称空间分离方式。若采用光缆取用其中一芯作为传送上行信号是非常简便的。,2.时间分割方式图6-3时间分割方式,利用时分复用方式如图6-3所示。,这种技术将上、下行信号分离，即把系统传输信号划分为若干时段，分时交替传送上行和下行信号。下行传输时，开关1和2闭合，而开关3和4 打开；上行传输时，开关1和2打开，而开关3和4 闭合。,3.频率分割方式,这是常采用的方式，它规定在530MHz为上行信号传输频段，在48800MHz为下行信号传输频段。因此低通滤波器对上行信号是畅通的，对下行信号是阻塞的，高通滤波器则反之，通下行阻上行。高、低通滤波器的频率特性起到上、下行信号双向传输与分离的作用，如图6-4所示。,6.2交互电视网,6.2.1交互电视网的概念,随着现代信息技术的迅速发展，目前交互式电视与多媒体技术已成为人们关注的热点。交互式有线电视包括点播电视(VOD)和全交互电视。视频点播使人们在家里即可点播他,们想看的电影、文艺节目等，而全交互电视实际上是对称双工通信方式，信息中心能及时对用户随时提出的要求进行应答。信息包括文字、数据、声音、图像等，例如电子购物、银行服务、多媒体教学等。交互电视(Interactive Television，简称ITV)迅速成为信息高速公路中最热门的话题之一，它改变人们被动接收电视信息的传统方式，是一种受用户控制的电视技术，建立在,“,选择权在用户,”,这一新观念上，属于无碟化影视系统。,6.2.2交互电视系统组成图6-5交互电视系统组成框图,交互电视系统由传输网络、多媒体计算机、节目存储装置和控制装置等设备组成。在用户家中只需一台电视机和一个点播器(遥控器)，如图6-5所示。,显然，用户可随时查询系统存储器中的节目，从中选择自己所需内容，并可指定时间播放，可进行选择、取消、开始、停止、暂停、快进、倒退、预签、收费显示等操作。,6.游戏,7.Internet访问,可使用互联网信息，享受Internet 提供的服务，例如发送电子邮件、访问网站、下载文件、以电视机作为显示设备。,8.其他服务,还有一些其他服务，如会议信息、医疗支援、行政业务、订票等等。,6.2.3交互电视系统功能,1.影视点播,2.TV节目列表,3.卡拉OK服务,用户位于不同地方，都能从服务提供者给出的目录中选择歌曲，并可自由控制音量高低或节奏快慢。,4.远程购物(或称电子购物),用户可以在家中查阅商品目录，订购商品。,5.新闻点播,用户可选择新闻类别(国际新闻、国内新闻、天气预报、体育新闻等)。,6.2.4交互电视系统工作原理,在实际应用中，一个真正的交互电视系统可以分为以下5个子系统，如图6-6所示。,1.节目源数据压缩系统,它提供系统所需内容，它包括图像、声音、交互式视频(如教育、游戏等)、新闻等，,既可在用户电视上显示/播放，也可以通过计算机回放。,2.交互电视节目服务系统,它由一组服务器构成，完成用户提出的诸如应用服务、网关服务、流服务、文件服务、下载服务等。,3.用户端系统,主要指用户端，即机顶盒或具有视频回放功能的台式计算机。机顶盒完成数字信号的解压和返回信号的处理。,4.用户管理系统,完成加密和记账，对用户资料进行管理。,6.2.5视频点播,视频点播(VideoonDemand)是交互式电视业务中的一种，也叫,“,点播电视,”,或,“,自选电视,”,，依据系统对用户响应即时性不同可分为真点播电视(TVOD)和准点播电视(NVOD)。,1.真点播电视(TVOD),真点播电视(TVOD)系统对视频服务器的处理能力和网络带宽都有极高的要求，实际应用较少。因为复制是经点到点连接方式送给每一用户的，十分庞大复杂的视频服务器和宽带交换网需要较高成本。它的最大特点是要求和电视交互的请求都能得到即时响应。例如：下午6：00 9：00属于峰期，有成百上千个请求达到同一部电影或电视片，且每个相差几秒，这就意味着(TVOD)系统在一个给定时间(仅仅1s、2s)要能产生成百上千个流。这样，系统成本太高，TVOD实际使用较少。,2.准点播电视(NVOD),准点播电视是TVOD的替代物，对用户的响应是非即时的，有一个短暂的延迟。它的特点是要求从选择节目到发送节目有一个适当、习惯的响应时间。这个响应时间间隔可以在几秒至几分钟之间，在此时间间隔向用户发送存储资料、广告等。从而减轻服务器的装载，降低系统成本。,(1)NVOD系统分类它有以下几类系统：采用有线电视网下行，电话网上行的NVOD系统；通过ADSL技术，上、下行通道均采用电话网的NVOD系统；局域网(或Internet网)上的NVOD系统。,(2)有线电视网下行和电话网上行的NVOD系统其优点是在单向有线网尚未改造为,双向网之前，即可实现NVOD业务，成本低。,(3)双向有线电视网上的NVOD系统通过对有线电视网的改造，实现双向传输，具有巨大的优越,(4)局域网上的NVOD系统在局域网Internet、Intrunet网上也可实现NVOD系统，但由于网络和服务器带宽受限制，图像质量也受限制。,6.3HFC双向电视传输系统,6.3.1信息高速公路简介,信息高速公路是一个交互式网络，它把电视、广播、报纸、电脑、电话等提供的视频、音频、数据等信号转换成数字信号送至用户终端，经处理还原成图像、声音、数据，实现信息中心和用户之间的双向信息交流。,信息的流通依赖广播电视、书刊报纸、电话电报传真等方面。信息高速公路以光缆、电缆、卫星、微波等为通信线路，将广播电视网、计算机网络、电话通信网络、资料库、数据库、声像会议系统及用户终端联成全国以至全球的统一的信息传输网络，它是信息社会的标志，它将彻底改变人们的工作和生活方式，人们足不出户就可以查阅图书资料，点播收看电视节目，参加电视电话会议等。,1.信息高速公路是一个系统工程,信息高速公路有三个主要环节，即信源、信道和终端。,(1)信源典型的信息资源有政府信息资料、公众信息资源、商业信息资料、科技信息资源、军用信息资源、各种数据库资料中心和节目中心等。,信息源的数据包括图像、声音、文字、图形等，是多媒体数据。信源技术包括带各种传感手段的信息存储和管理技术等。,(2)信道由于音频、视频等组成的多媒体信息的数据量非常大、所以对信道的要求高，要求高数据率传输，且高效、实时复用、可交互操作等。,(3)终端终端的功能是收取、恢复、发送多媒体信息，必须具有信息数据的解调和解压缩功能，对家庭终端，还应当具有娱乐功能，能收放影视、音乐和游戏节目等，可以订购和点播节目。,2.信息高速公路涉及到的主要技术,(1)计算机网络技术计算机网络技术是利用计算机网络互联设备(网关、网桥、中继器、路由器、集线器等)将计算机技术和通信技术相结合，实现信息、资源与服务共享。,(2)数据压缩技术为使信道容量增大，则采用数字化压缩处理，它使比特率下降，带宽减小，便于传输大容量信息。例如：文字、声音、图形、图像，信息数据量是非常大的，,(3)异步转移模式(ATM)ATM是一种面向分组的交换技术，它将任何业务信息都变成长度相同的信息单元，通过异步时分复用技术将分好组的各用户的不同业务信息单元变,(4)多媒体技术它指应用计算机将图像、文字、声音、数据等进行处理的技术，从媒体通信服务把电视的真实性、计算机的交互性结合起来，主要工作是交互式智能终端和大容量音视像节目库的建立。,3.信息高速公路的组成,信息高速公路由有线和无线两部分组成。有线网络以32芯光缆为干线和支线，用户端可以用2芯光缆、电缆或双绞线。无线通信有蜂窝移动、微波和卫星通信网，这些都和有线网连通。有线不便于移动通信，所以需要与无线通信网结合使用。,信息高速公路的核心是三网合一。三网融合的几种接入技术有：综合宽带接入系统(IBAS)、xDSL宽带接入系统、光纤同轴电缆混合网(HFC)、全光通信网(AON)和无线接入技术，有线电视网在信息高速公路中的接入采用光纤同轴电缆混合网(HFC)。,4.CATV在信息高速公路中的地位,有线电视适应信息高速公路的发展，在传输方式、带宽和组成结构上有线电视网具有相当优势。,1)有线电视网由三部分组成，即前端部分、传输部分、用户分配网络。一般采用HFC网，具有容量大、频带宽、抗电磁干扰、传输质量好，传统的电信网是以双芯铜线为传输介质，对宽带业务必须改建成光纤网，而有线电视网的带宽比电信网、计算机网都要宽得多，在有线电视上实现交互式多媒体宽带业务具有相当的优势。,。,2)具有产业规模、系统容量上的优势。有线电视网在美国和加拿大的人口覆盖率在98%和96%以上，我国用户数以每年500万的速度递增，现在大约有7 000万用户，并正在向乡、村普及。有线电视产业经过大规模的发展，已经成为现代社会信息传播中不可忽视的力量，在传递大容量信息方面占有巨大的优势，利用数据压缩技术可传送500套节目。,3)有线电视网是中国信息高速公路的组成部分。电视、电脑、电话的多媒体终端可以通过有线电视综合业务网实现电视会议、可视电话、电话通信、计算机联网，使有线电视网,成为信息高速公路的一部分。,5.CATV在信息高速公路中的接入方法,国家信息化基础设施由,“,一个平台，三个网络,”,组成，一个平台是指国家信息平台，由国家或各地政府、信息服务商提供的信息汇集在这个平台上，称之为,“,信息港,”,。三个网络为电信网、有线电视网和计算机网。这三大网络的发展现状是：中国电信网是全球第二大电话网和第三大移动电话网，由中国电信、联通公司(联通份额较少)经营。电信网的分配入,6.3.2HFC网的双向宽带网络,HFC网的双向宽带网络是一种竞争力很强的宽带接入方案，如图6-9所示。,1.特点,节目套数多、覆盖宽、图像质量好和多种信息服务。,2.频率划分,有线电视宽带综合信息网的频率范围为51 000MHz，频率划分如图6-10所示。,1)542MHz上行频段用来传输语音、数据和NVOD点播信号等。,2)50550MHz为模拟电视下行频段。每路PAL制电视信号占8MHz带宽，可传送60套模拟电视节目。若采用数字压缩技术，8MHz带宽内可传送48套节目，则该频段内,可传输几百套电视节目。,3)50750MHz为数字电视下行频段。该频段用来传送数字电视、话音、数据等。,4)7501 000MHz为将来发展新业务的预留频段。,