卫星通信第9章v2讲述.ppt

第九章 卫星数字电视广播系统 9.1 卫星电视广播发展概述 9.2 卫星数字电视广播系统构成 9.3 卫星电视广播编码技术与传输标准 9.4 条件接收和视频点播 9.5 数据广播 9.6 卫星远程教育传输系统 1 9.1 卫星电视广播技术的发展概况 l电视节目/视频是卫星通信的主要业务 l1964年东京奥运会首次通过通信卫星实现直播 l早期系统（1970~80s） n模拟信号传输，36MHz转发器可传1~2套节目 nFM nC-band，3-m antenna l后期系统（1990s） n数字信号传输， 36MHz转发器可传4~10套节目 nQPSK nC、Ku-band，0.5-m antenna，DBS-DTH n簇卫星（同址卫星） 2 9.2 卫星数字广播系统的组成 3 卫星数字广播系统的组成 (续) l下行接收站 n家用接收机DTH n有线电视网前端（节目二次分配） n地方电视台（节目二次分配） 4 上行站结构 5 9.3 卫星电视广播 编码技术与传输标准 l 背景 n 数字压缩视频信号对误码敏感 p 马赛克现象 n 卫星信道误码率高 l 强大的FEC编码 n 级联码（RS码＋卷积码） n 级联码的结构 p 外码：RS码（标准：（204，188，t = 8）） p 内码：卷积码（4，3，7） p 交织器 6 9.3.1 卫星数字电视传输标准 l国际卫星数字电视传输标准 n欧洲：DVB-S （数字电视传播标准DVB的 卫星部分 ） n美国： pATSC 的卫星直播部分（Advanced Television Systems Committee）——HDTV based pDirect TV——SDTV（MPEG-2） n日本：ISDB （Integrated Services Digital Broadcasting） 7 DVB-S传输标准 l1990s由欧洲提出并有美国参与DVB lDVB：音频——ISO/IEC，视频——MPEG-2 nDVB-T: 开路广播 nDVB-C：CCTV nDVB-S：卫星广播 l适用范围：Ku波段（11/12GHz）传输多路标 准清晰度电视（SDTV）和高清晰度电视（ HDTV）的信道编码和调制系统 l主要内容：发送端的系统结构与信号编码、调 制等方式 。

8 DVB-S传输标准 l信源部分：MPEG2标准 l信道部分： nRS+交织＋卷积级联编码 误码率10-10~10-11 n 升余弦滚降滤波＋QPSK调制 lDVB-S支持的传输速率 9 DVB-S支持的传输速率 带宽 （MHz） 信息码率（Mb/s） 1/2卷积2/3卷积3/4卷积5/6卷积7/8卷积 5438.951.858.364.868.0 3625.934.638.943.245.4 2719.425.929.232.434.0 10 9.3.2 我国卫星数字电视传输标准 l《卫星数字电视广播信道编码和调制标准》 nGB/T19900-1990 n信源、信道编码方式和参数同DVB-S n应用范围扩展到C波段 n增加特定条件下，使用BPSK 11 9.3.3 信源编码与MPEG-2标准 l信源编码流的复用方式 基本码流分组基本码流节目流传输流 12 MPEG-2标准简介 lMPEG——活动图像专家组，隶属ISO/IEC lMPEG-2是该工作组制定的第二个标准 “活动图像及伴音信息的通用编码” l针对SDTV和HDTV在各种应用条件下的压缩 方案和系统层的标准 l9个部分组成，统称ISO/IEC 13818 13 MPEG-2标准简介 编码器流程图 14 MPEG-2标准简介 l压缩后的典型比特率 n电视频道4Mb/s n综合频道5Mb/s n体育频道6Mb/s 15 • MPEG-2不同图象质量对应码率 清晰度 质量等级显示分辩率典型码率（Mb/s ） LDTV家用VCD质量约300线1.15 SDTV专业广播质量约400线4~5 SDTV广播级演播室质量500线以上8~9 MPEG-2标准简介 16 MPEG-2标准简介 • 我国DVB-S标准参数 类别净码率（Mb/s）实际码率 视频55.112 音频（4声道）0.5120.544 图文电视（22行/帧）0.2050.338 数据0.01920.0192 节目特定信息码0.0300.030 总码率5.76626.0512 17 9.4 条件接收和视频点播 l条件接收： ——确保被授权用户能接收到加密节目 l视频点播： ——按用户指令将视频节目各别传送到 用户 18 9.4.1 条件接收 lConditional Access：CA l对传送流TS进行加扰 n机/卡不分离 n机/卡分离 19 20 9.4.2 视频点播 lVOD，Video On Demand nServer-Terminal l交互式视频业务 n机顶盒 + 普通电视机 n机顶盒 + PC 21 9.4.2 视频点播 lVOD nTVOD （True VOD） 应观众要求个别播放节目，需要极大的带宽 负荷 nNVOD （Near VOD） 在N条信道上反复播放某一节目，用户在最 近的时刻接入 22 9.5 数据广播 l背景：对于网上使用频度较高的信息，利用push 技术，采用点-多点广播方式发送，可降低网络流 量 l基本原理：将数字化的视/音频、图形、软件包和 计算文件等数据信息，通过数字电视广播信道以“ 推送”方式传送到用户的机顶盒、个人电脑或相关 移动设备的新型业务 23 l标准：EN303.192, 简称DAB-DATA标准， 基于MPEG-2. l应用类型 n数据管道 n数据流 n多协议封装 n数据轮播 n对象轮播 IP over DVB 24 数据管道 l 将业务数据封装于TS流的净荷中 l 数据的分段、重组和属性描述由用户定义 l 适用于异步数据广播业务 l方式过于简单，应用不多 25 数据流 l 将业务数据封装于PES中传输 l 面向流的、端-端的数据业务 l 异步传输方式/同步传输方式 l 方式过于简单，应用不多 26 多协议封装 l 将业务数据封装于TS流的数据段中 l 支持各种网络协议的业务数据的传输 l 针对IP分组进行优化 l IP over DVB协议封装，支持 l单播——用于点播和Internet接入 l组播——应用最广泛 l广播——限于本地子网，故较少采用 27 数据轮播 l将业务数据封装于TS流的数据段中 l数据轮播规范中，信息数据流被封装为模块（ modules），而模块又可分割为数据块（ block）；根据服务的需要，多个模块可以组 成数据组（group），而数据组又可组成超组 （super group） l传输的基本单位是block，固定长度 28 数据轮播 (续) l 主要业务 n文件下载 （音/视频文件、软件、数据文件） n网站推送（将内容存放到播发服务器中，进行循环 播放，并对内容更新、增删操作） n远程教育（将内容组成课件，供用户选择下载） 29 对象轮播 l将业务数据封装于TS流的数据段中 l在广播网络环境下传送“数字存储媒体－命令与 控制”对象的机制 l轮播内容 n操作接口对象，可被特定服务对象调用 30 对象轮播 (续) l对象类型 n流对象（Stream Object） n文件（File）对象 n目录（Directory）对象 n服务网关（Service Gate Way）对象。

l特点 n接收终端可按照接收到的数据对象执行某些操作 n资源开销大，难于实现实时处理 31 9.6 卫星远程教育传输系统 l我国远程教育的模式 n基于地面接收与放像网点相结合的远程教育模式 p 地面接收机收录节目，拷贝送放像点播放 p 缺乏师生面对面交流 n基于场消隐插入技术（VBI）多媒体数据广播的远 程教育模式 n基于双向传输的实时交互远程教育模式 32 9.6.1 基于VBI多媒体广播的 远程教育系统 lVBI：场消隐插入技术，利用电视节目的场逆 程中无信息发送的时段，插入远程教育节目数 据在信道中传输 l应用形式：基于IP协议封装（IP over DVB） l数据点播技术，异步教学方式 33 9.6.1 基于VBI多媒体广播的 远程教育系统 l压缩方式与标准：MPEG-4 l支持恒定码率和可变码率 n低速码率为5~64kb/s n中速码率为64K~384Kb/s n高速码率为384K~4Mb/s n含1路视频和1路音频的MPWG—4远程教育电视的 速率一般为100K~1Mb/s 34 基于IP封装的卫星远程教育系统 35 接入校园网 36 通过有线电视网接入家庭 37 应用实例 l CETV-1 n 速率180kb/s n 信道编码效率0.5 l一般教学要求 n 50kb/s课件 n 普通图像质量 l 现场直播 n 150kb/s课件 38 9.6.2 基于双向传输的 交互式远程教育系统 l同步授课，双向交流，实时通信 l由学生至教学中心的通道 n反向低速率的卫星信道 n地面公用网或Internet l远程交流内容多媒体信息 n文本 n图形 n语音 n视频 39 9.6.2 基于双向传输的 交互式远程教育系统 (续) l交互方式： n软件共享白板 n语言交互 n视频交互 40 。