随着人们生活水平的提高，人们对数据、声音、图象、视频等多媒体信息的需求越来越迫切。然而，随着宽带技术的迅猛发展，网络信息流量的不对称特点越来越显著。从统计分析来看，用户需要的是能提供高速大量下行和少量上行的不对称网络通道，特别是多媒体业务需求高速宽带的下行通道。下行流量往往超出上行流量的2～3个数量级。此外，用户的信息需求既有个性又有共性。在庞大的因特网信息空间中，每个用户所需的只是“沧海一粟”，共性信息的需求才是大量的。基于CATV网的宽带多媒体数据广播系统，以有线电视网作为下行骨干通道，以卫星为辅助通道，以普通电话线拨号连接有线电视台局域网和Internet网实现用户端请求，既解决了海量信息的传送，又满足了广大用户的个性化需求。
    宽带多媒体数据广播系统特点在于：投资少，对有线网的质量要求较低，无需对现有有线电视网进行任何改造和投资，只要在有线电视台安装播放装置，用户在计算机上安装接收卡即可；下行数据量大，每个电视频道可以支持的下行数据传输率为8Mbit/s，数据可海量地传输，用户可方便地搜集、查询大量的多媒体信息；传输误码率低，当信噪比大于20dB时，传输误码率低于10-8；费用低廉，能为普通用户所接受；便于向用户提供含金量高的信息，由于资源都是经过数据广播中心工作人员进行精心组织、编辑，因而节省了用户的精力和时间；高速传输，各种信息的传输速度大大地提高，至少是电话线接收速度的数十倍以上；可扩展性强，系统采用树型开放结构，可以方便地增加新用户。此外，当需要增加播出栏目时，也可以简单地通过增减频道的方式来调整下行信道的总带宽。

一、系统的调制方式及信号传输方式
    多媒体数据广播系统的下行传输采用了卫星标准的QPSK调制技术（即四相相移键控），这是目前已经较为普遍的数据广播方式，它可将一个8MHz的PAL制式频道分成四个子信道，QPSK调制具有较高的频谱利用率，理想条件下每个子信道可以达到2bit/sHz；另外，QPSK调制的抗干扰性强，即对于相同的传输误码率要求，它对信道信噪比环境的要求相对较低；在硬件实现上也相对比较简单，这对于降低成本、促进系统的实用化十分有利。
    此系统的下行通道是基于CATV网的，其信道工作方式采用FDMA/TDMA方式，即频分复用结合时分复用方式。FDMA方式，即系统在8MHz带宽的PAL制式电视频道划分出4个子信道，每个子信道的带宽为1.4MHz，相邻子信道间的隔离带以及整个信道左右边缘的隔离带宽度为480kHz，频率分配示意如图1所示。但是采用QPSK调制后，用户端仍可保证2Mbit/s的数据率，各子信道分别传输不同的数据。TDMA方式，即在每个2Mbit/s的子系统中，还可通过分时段播出不同栏目的方法支持多项业务。这样有利于灵活地编排节目、调整业务，也有利于用户对数据广播的选择性接收。

二、系统的配置及功能
    多媒体数据广播系统主要由：卫星接收子系统、数据播出子系统、有线电视播出设备、有线电视网、用户接收子系统、视频直播子系统、外交互子系统等主要部分组成。系统框图如图2所示。
    （1）卫星接收子系统
    卫星接收子系统的配置有：卫星接收天线、卫星高频头、卫星接收卡及接收机等设备。其功能为：接收来自卫星通道的各种信息资源，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。
    （2）数据播出子系统
    数据播出子系统主要由数据播出管理网络、播放服务器和数据广播前端调制器组成，它是数据广播的核心部分。其功能主要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，对系统用户和系统日志进行管理。
    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，它们将用于实现储存数字信息资源、数字资源管理、资源注册、节目编排、系统监控、系统日志管理及用户管理等。同时，管理网络与卫星接收系统及Internet联接，从那里获得所需信息资源。播放服务器的主要功能就是播放数据，它配有两个网卡：一个接在数据播出管理网络上，用于接收播出节目单以及将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数据广播前端调制器上，根据播出指令播出数据，同时进行必要的流量控制，播放服务器对播出数据进行加密，只有合法用户才能接收数据。
    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2Mbit/s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调制，信号合成模块将各个信道调制信号合成为一个38MHz的中频信号，带宽为一个电视频道。
    （3）电视播出设备和有线电视网
    有线电视播出设备由上变频器和混和器组成。它的功能是：上变频器负责将38MHz中频信号调制到预定电视频道，再由混和器进行多路信号混合。而有线电视网是有线电视信号传输的通路，完成数字信息传输，其电话回传信号下行。
    （4）用户子系统
    用户子系统硬件配置包括一台个人电脑、接收卡（含驱动程序）及一个普通电话Modem（需要回传的用户）。用户接收子系统应用软件主要包括接收主界面、视频接收软件、资源接收软件、各种股票分析软件等。其功能是：接收服务器端广播的资源和节目单，定制想要接收的资源，或启动视频、股票分析程序进行浏览、分析。
    （5）视频直播子系统和外交互子系统
    视频直播子系统的配置是：信号源、视频服务器、视频采集卡和时钟卡等。其系统内的信号源由录象机及卫星接收机等提供实时视频信号。视频服务器内安装了视频采集卡、视频直播程序、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码流送往数据播出系统。视频直播子系统的功能是通过视频采集模块将实时视频采集后输入到播出系统，实现现场直播或转播。而外交互子系统的配置为：Modem池、访问路由器、分流网关和监控服务器等，它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。

三、频道设置
    由于数据广播系统传输速度相当高，对资源的质量和数量提出了很高的要求。而资源组织的水平也是多媒体数据广播系统长期稳定发展的关键所在。我们根据本地区实际情况目前设置了股票信息、远程教育、经济信息（视频）、网络信息四个频道，日播出量为800M~900Mbit/s。
    股票信息频道播出股市实时行情、上市公司资料及券商信息等，还能快速播出日线历史资料和当天时线数据。在补充数据速度方面显示了明显的优势。远程教育频道目前有在线网校和教育网两个栏目，在线网校有小学1到5年级语文、数学同步辅导；中学初一到高三数、理、化、语文、英语同步辅导，中、高考辅导等，多媒体教学，声画并茂。教育网则是教育资讯方面的内容。经济信息频道设置了午间财经、股市经纬、财经综合资讯以及经济信息网等栏目，包含了各大金融网站、各大证券报刊的内容，为用户提供股市行情分析、预测大盘未来走势、分析交易热点、指导用户投资。每晚黄金时段播放视频节目，使用户充分享受到多媒体数据广播带来的快乐。
    网络信息频道则设置了热点快递、电脑网络、午间新闻、信息空间等栏目，内容包含30多份报刊、10多个知名网站，涉及国内外新闻、体育、娱乐、健康、科技、生活、军事、电脑、图书等方面的内容。多媒体数据广播在CATV网内的应用是数字化服务业务的一个尝试，它也将会成为CATV网宽带多媒体增值业务综合平台的雏形和基础，我们相信，在广播数字化改造浪潮中，数据广播技术将扮演越来越重要的角色。