衛(wèi)星通信第9章v2

第九章衛(wèi)星數(shù)字電視廣播系統(tǒng)9.1衛(wèi)星電視廣播發(fā)展概述9.2衛(wèi)星數(shù)字電視廣播系統(tǒng)構(gòu)成9.3衛(wèi)星電視廣播編碼技術(shù)與傳輸標(biāo)準(zhǔn)9.4條件接收和視頻點(diǎn)播9.5數(shù)據(jù)廣播9.6衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育傳輸系統(tǒng)19.1衛(wèi)星電視廣播技術(shù)的發(fā)展概況電視節(jié)目/視頻是衛(wèi)星通信的主要業(yè)務(wù)1964年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)首次通過(guò)通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)直播早期系統(tǒng)（1970~80s）模擬信號(hào)傳輸，36MHz轉(zhuǎn)發(fā)器可傳1~2套節(jié)目FMC-band，3-mantenna后期系統(tǒng)（1990s）數(shù)字信號(hào)傳輸，36MHz轉(zhuǎn)發(fā)器可傳4~10套節(jié)目QPSKC、Ku-band，0.5-mantenna，DBS-DTH簇衛(wèi)星（同址衛(wèi)星）29.2衛(wèi)星數(shù)字廣播系統(tǒng)的組成3衛(wèi)星數(shù)字廣播系統(tǒng)的組成(續(xù))下行接收站家用接收機(jī)DTH有線電視網(wǎng)前端（節(jié)目二次分配）地方電視臺(tái)（節(jié)目二次分配）4上行站結(jié)構(gòu)59.3衛(wèi)星電視廣播

編碼技術(shù)與傳輸標(biāo)準(zhǔn)背景數(shù)字壓縮視頻信號(hào)對(duì)誤碼敏感馬賽克現(xiàn)象衛(wèi)星信道誤碼率高強(qiáng)大的FEC編碼級(jí)聯(lián)碼（RS碼＋卷積碼）級(jí)聯(lián)碼的結(jié)構(gòu)外碼：RS碼（標(biāo)準(zhǔn)：（204，188，t=8））內(nèi)碼：卷積碼（4，3，7）交織器69.3.1衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)歐洲：DVB-S（數(shù)字電視傳播標(biāo)準(zhǔn)DVB的衛(wèi)星部分）美國(guó)：ATSC的衛(wèi)星直播部分（AdvancedTelevisionSystemsCommittee）——HDTVbasedDirectTV——SDTV（MPEG-2）日本：ISDB（IntegratedServicesDigitalBroadcasting）7DVB-S傳輸標(biāo)準(zhǔn)1990s由歐洲提出并有美國(guó)參與DVBDVB：音頻——ISO/IEC，視頻——MPEG-2DVB-T:開路廣播DVB-C：CCTVDVB-S：衛(wèi)星廣播適用范圍：Ku波段（11/12GHz）傳輸多路標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）和高清晰度電視（HDTV）的信道編碼和調(diào)制系統(tǒng)主要內(nèi)容：發(fā)送端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與信號(hào)編碼、調(diào)制等方式。8DVB-S傳輸標(biāo)準(zhǔn)信源部分：MPEG2標(biāo)準(zhǔn)信道部分：RS+交織＋卷積級(jí)聯(lián)編碼誤碼率10-10~10-11

升余弦滾降濾波＋QPSK調(diào)制DVB-S支持的傳輸速率9DVB-S支持的傳輸速率帶寬（MHz）信息碼率（Mb/s）1/2卷積2/3卷積3/4卷積5/6卷積7/8卷積5438.951.858.364.868.03625.934.638.943.245.42719.425.929.232.434.0109.3.2我國(guó)衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)《衛(wèi)星數(shù)字電視廣播信道編碼和調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)》GB/T19900-1990信源、信道編碼方式和參數(shù)同DVB-S應(yīng)用范圍擴(kuò)展到C波段增加特定條件下，使用BPSK119.3.3信源編碼與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)信源編碼流的復(fù)用方式基本碼流分組基本碼流節(jié)目流傳輸流12MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介MPEG——活動(dòng)圖像專家組，隸屬ISO/IECMPEG-2是該工作組制定的第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)“活動(dòng)圖像及伴音信息的通用編碼”針對(duì)SDTV和HDTV在各種應(yīng)用條件下的壓縮方案和系統(tǒng)層的標(biāo)準(zhǔn)9個(gè)部分組成，統(tǒng)稱ISO/IEC1381813MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介編碼器流程圖14MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介壓縮后的典型比特率電視頻道4Mb/s綜合頻道5Mb/s體育頻道6Mb/s15MPEG-2不同圖象質(zhì)量對(duì)應(yīng)碼率清晰度質(zhì)量等級(jí)顯示分辯率典型碼率（Mb/s）LDTV家用VCD質(zhì)量約300線1.15SDTV專業(yè)廣播質(zhì)量約400線4~5SDTV廣播級(jí)演播室質(zhì)量500線以上8~9MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介16MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介我國(guó)DVB-S標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)類別凈碼率（Mb/s）實(shí)際碼率視頻55.112音頻（4聲道）0.5120.544圖文電視（22行/幀）0.2050.338數(shù)據(jù)0.01920.0192節(jié)目特定信息碼0.0300.030總碼率5.76626.0512179.4條件接收和視頻點(diǎn)播條件接收：

——確保被授權(quán)用戶能接收到加密節(jié)目視頻點(diǎn)播：

——按用戶指令將視頻節(jié)目各別傳送到用戶189.4.1條件接收ConditionalAccess：CA對(duì)傳送流TS進(jìn)行加擾機(jī)/卡不分離機(jī)/卡分離19209.4.2視頻點(diǎn)播VOD，VideoOnDemandServer-Terminal交互式視頻業(yè)務(wù)機(jī)頂盒+普通電視機(jī)機(jī)頂盒+PC219.4.2視頻點(diǎn)播VODTVOD（TrueVOD）

應(yīng)觀眾要求個(gè)別播放節(jié)目，需要極大的帶寬負(fù)荷NVOD（NearVOD）在N條信道上反復(fù)播放某一節(jié)目，用戶在最近的時(shí)刻接入229.5數(shù)據(jù)廣播背景：對(duì)于網(wǎng)上使用頻度較高的信息，利用push技術(shù)，采用點(diǎn)-多點(diǎn)廣播方式發(fā)送，可降低網(wǎng)絡(luò)流量基本原理：將數(shù)字化的視/音頻、圖形、軟件包和計(jì)算文件等數(shù)據(jù)信息，通過(guò)數(shù)字電視廣播信道以“推送”方式傳送到用戶的機(jī)頂盒、個(gè)人電腦或相關(guān)移動(dòng)設(shè)備的新型業(yè)務(wù)23標(biāo)準(zhǔn)：EN303.192,簡(jiǎn)稱DAB-DATA標(biāo)準(zhǔn)，基于MPEG-2.應(yīng)用類型數(shù)據(jù)管道數(shù)據(jù)流多協(xié)議封裝數(shù)據(jù)輪播對(duì)象輪播

IPoverDVB24數(shù)據(jù)管道將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝于TS流的凈荷中數(shù)據(jù)的分段、重組和屬性描述由用戶定義適用于異步數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)方式過(guò)于簡(jiǎn)單，應(yīng)用不多25數(shù)據(jù)流將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝于PES中傳輸面向流的、端-端的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)異步傳輸方式/同步傳輸方式方式過(guò)于簡(jiǎn)單，應(yīng)用不多26多協(xié)議封裝將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝于TS流的數(shù)據(jù)段中支持各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸針對(duì)IP分組進(jìn)行優(yōu)化

IPoverDVB協(xié)議封裝，支持單播——用于點(diǎn)播和Internet接入組播——應(yīng)用最廣泛廣播——限于本地子網(wǎng)，故較少采用27數(shù)據(jù)輪播將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝于TS流的數(shù)據(jù)段中數(shù)據(jù)輪播規(guī)范中，信息數(shù)據(jù)流被封裝為模塊（modules），而模塊又可分割為數(shù)據(jù)塊（block）；根據(jù)服務(wù)的需要，多個(gè)模塊可以組成數(shù)據(jù)組（group），而數(shù)據(jù)組又可組成超組（supergroup）傳輸?shù)幕締挝皇莃lock，固定長(zhǎng)度28數(shù)據(jù)輪播(續(xù))主要業(yè)務(wù)文件下載（音/視頻文件、軟件、數(shù)據(jù)文件）網(wǎng)站推送（將內(nèi)容存放到播發(fā)服務(wù)器中，進(jìn)行循環(huán)播放，并對(duì)內(nèi)容更新、增刪操作）遠(yuǎn)程教育（將內(nèi)容組成課件，供用戶選擇下載）29對(duì)象輪播將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝于TS流的數(shù)據(jù)段中在廣播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳送“數(shù)字存儲(chǔ)媒體－命令與控制”對(duì)象的機(jī)制輪播內(nèi)容操作接口對(duì)象，可被特定服務(wù)對(duì)象調(diào)用30對(duì)象輪播(續(xù))對(duì)象類型流對(duì)象（StreamObject）文件（File）對(duì)象目錄（Directory）對(duì)象服務(wù)網(wǎng)關(guān)（ServiceGateWay）對(duì)象。特點(diǎn)接收終端可按照接收到的數(shù)據(jù)對(duì)象執(zhí)行某些操作資源開銷大，難于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理319.6衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育傳輸系統(tǒng)我國(guó)遠(yuǎn)程教育的模式基于地面接收與放像網(wǎng)點(diǎn)相結(jié)合的遠(yuǎn)程教育模式地面接收機(jī)收錄節(jié)目，拷貝送放像點(diǎn)播放缺乏師生面對(duì)面交流基于場(chǎng)消隱插入技術(shù)（VBI）多媒體數(shù)據(jù)廣播的遠(yuǎn)程教育模式基于雙向傳輸?shù)膶?shí)時(shí)交互遠(yuǎn)程教育模式329.6.1基于VBI多媒體廣播的

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)VBI：場(chǎng)消隱插入技術(shù)，利用電視節(jié)目的場(chǎng)逆程中無(wú)信息發(fā)送的時(shí)段，插入遠(yuǎn)程教育節(jié)目數(shù)據(jù)在信道中傳輸應(yīng)用形式：基于IP協(xié)議封裝（IPoverDVB）數(shù)據(jù)點(diǎn)播技術(shù)，異步教學(xué)方式339.6.1基于VBI多媒體廣播的

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)壓縮方式與標(biāo)準(zhǔn)：MPEG-4支持恒定碼率和可變碼率低速碼率為5~64kb/s中速碼率為64K~384Kb/s高速碼率為384K~4Mb/s含1路視頻和1路音頻的MPWG—4遠(yuǎn)程教育電視的速率一般為100K~1Mb/s34基于IP封裝的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)35接入校園網(wǎng)

36通過(guò)有線電視網(wǎng)接入家庭

37應(yīng)用實(shí)例CETV-1

速率180kb/s

信道編碼效率0.5一般教學(xué)要求50k