卫星数字电视直播技术的构成及其发展

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1、卫星数字电视直播技术的构成及其发展2004-11-23  ◆湖南邵阳电视台邓永红     目前，卫星电视广播采用了三种方式：一是通过普通的通信卫星将模拟或数字电视信号转发到本地电视台、有线电视网或集体接收站进入千家万户；二是采用模拟技术，使用大功率电视直播卫星直接向家庭广播电视信号，由于这种电视信号未经数字压缩处理，每个转发器只能直播一路电视节目信号，每颗卫星一般只能直播几路电视节目；三是采用Ｋｕ频段数字视频压缩卫星电视直播。每个卫星转发器可向装有约为０.５～０.８ｍ左右的小口径卫星接收天线的家庭直播５～８路电视节目，一颗卫星可以直播１００多路电视信号。这种业务亦称卫星数字电视直播。

2、随着航天技术、数字电视技术、微电子技术、码率压缩技术的突破性进展，使卫星电视由原来的C频段转播进入了数字Ku频段的直播卫星阶段。卫星数字电视直播的发展已成为全球热点。一、卫星数字电视直播与接收有线电视信号的比较   与将数字电视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中的方式比较，卫星数字电视直播（DTH）方式转发器功率较大，可用较小的天线接收（一般在１米以下），普通家庭可以使用。除接收天线不同之外，两种方式最本质的区别在于，DTH方式可以提供直接到户的用户授权和加密管理，开展数字电视、高清晰度电视等多种类型的先进电视服务，不受中间环节的限制。此外，DTH方式

3、还可开展许多电视业务之外的数字信息服务，如高速Internet下载等，在电视与电脑、电信日益融合一体的今天，这一点很重要，美国DirecTV平台上就成功地开展了DirecPC数据服务。二、卫星数字电视的标准   模拟电视有NTSC、PAL和SECAM三种彩色制式。目前，数字电视尚无统一的国际标准，有美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB三种不同的标准。   ATSC数字电视标准由四个分离的层级组成，层级之间有清晰的界面。最高为图像层，确定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和帧频。接着是图像压缩层，采用MPEG-2压缩标准。再下来是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采用M

4、PEG-2压缩标准。最后是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播系统，采用Zenith公司开发的8-VSB传输模式，在6MHz地面广播频道上可实现19.3Mb/s的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统高数据率的16-VSB传输模式，可在6MHz有线电视信道中实现38.6Mb/s的传输速率。ATSC标准不涉及卫星广播。   ISDB利用一种标准化的复用方案，在一个普通的传输信道上可发送各种不同的信号，同时可以通过各种不同的传输信道发送复用信号。ISDB具有柔韧性、扩展性、共通性。   ISDB-T和DVB-T非常类似，可以说是经修改的欧洲方案。传输方案仍是COFDM，

5、也分为2k和8k两种模式；使用的编码方式也与DVB-T相同。   DVB传输系统涉及卫星、有线电视、地面、SMATV、MMDS等所有传输媒体。它们对应的DVB标准为：DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。   DVB-S(ETS300421)为数字卫星广播系统标准。卫星传输具有覆盖面广、节目容量大等特点。数据流的调制采用四相相移键控调制(QPSK)方式，工作频率为11/12GHz。在使用MPEG-2MP@ML格式时，用户端若达到CCIR601演播室质量，码率为9Mb/s；达到PAL质量，码率为5Mb/s。一个54MHz转发器传送速率可达6

6、8Mb/s，可用于多套节目的复用。DVB-S标准几乎为所有的卫星广播数字电视系统所采用。我国也选用了DVB-S标准。三、卫星数字电视直播（DTH）系统的构成   一个典型的DTH系统由前端系统、传输系统、上行系统、条件接收系统、卫星、用户接收系统六个部分构成，具体如下：1、前端系统（Headend）   前端系统主要由视频音频压缩编码器、复用器和市制器组成。由于卫星转发器租金非常昂贵，因此前端系统最重要的任务是提高压缩倍数，在有限的转发器频带上尽可能地传送更多的节目。   利用卫星传送多套节目有两种方式：SCPC方式和MCPC方式，DTH采用MCPC方式。在MCPC方式中，除按MPE

7、G-2对视频音频信号进行压缩，动态统计复用这一新技术的作用显得尤为重要。动态统计复用是一种可实时在多套节目间根据需要分配带宽的技术，对提高频带利用率具有很大作用，因此各编码器厂商都将相当大的力量投入到开发动态统计复用的技术中。动态统计复用算法目前尚无国际标准，各厂商均有各自的独到技术。   目前，国际上最先进的统计复用技术已可将十套标准电视节目压缩至２０Mbit/s以内，这意味着可在一个２７MHz的卫星转发器上转发多达１０套电视节目，大大节省了转发器的资源