卫星通信第9章v2-优质课件

1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29.1卫星电视广播技术的发展概况电视节目/视频是卫星通信的主要业务1964年东京奥运会首次通过通信卫星实现直播早期系统（1970~80s）模拟信号传输，36MHz转发器可传1~2套节目FMC-band，3-mantenna后期系统（1990s）数字信号传输，36MHz转发器可传4~10套节目QPSKC、Ku-band，0.5-mantenna，DBS-DTH簇卫星（同址卫星）39.2卫星数字广播系统的组成4卫星数字广播系统的组成(续)下行接收站家用接收机DTH有线电视网前端（节目二次分配）地方电视台（节目二次分配）5上行站结构69.3卫星电视广播编码技术与传输标准背景数字压缩视频信号对误码敏感马赛克现象卫星信道误码率高强大的FEC编码级联码（RS码＋卷积码）级联码的结构外码：RS码（标准：（204，188，t=8））内码：卷积码（4，3，7）交织器79.3.1卫星数字电视传输标准国际卫星数字电视传输标准欧洲：DVB-S（数字电视传播标准DVB的卫星部分）美国：ATSC的卫星直播部分（AdvancedTelevisionSystemsCommittee）——HDTVbasedDirectTV——SDTV（MPEG-2）日本：ISDB（IntegratedServicesDigitalBroadcasting）8DVB-S传输标准1990s由欧洲提出并有美国参与DVBDVB：音频——ISO/IEC，视频——MPEG-2DVB-T:开路广播DVB-C：CCTVDVB-S：卫星广播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主要内容：发送端的系统结构与信号编码、调制等方式。9DVB-S传输标准信源部分：MPEG2标准信道部分：RS+交织＋卷积级联编码误码率10-10~10-11升余弦滚降滤波＋QPSK调制DVB-S支持的传输速率10DVB-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5438.951.858.364.868.03625.934.638.943.245.42719.425.929.232.434.0119.3.2我国卫星数字电视传输标准《卫星数字电视广播信道编码和调制标准》GB/T19900-1990信源、信道编码方式和参数同DVB-S应用范围扩展到C波段增加特定条件下，使用BPSK129.3.3信源编码与MPEG-2标准信源编码流的复用方式ESESESPESTSPESPESPS基本码流分组基本码流节目流传输流13MPEG-2标准简介MPEG——活动图像专家组，隶属ISO/IECMPEG-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”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9个部分组成，统称ISO/IEC1381814MPEG-2标准简介编码器流程图15MPEG-2标准简介压缩后的典型比特率电视频道4Mb/s综合频道5Mb/s体育频道6Mb/s16MPEG-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1.15SDTV专业广播质量约400线4~5SDTV广播级演播室质量500线以上8~9MPEG-2标准简介17MPEG-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5.76626.0512189.4条件接收和视频点播条件接收：——确保被授权用户能接收到加密节目视频点播：——按用户指令将视频节目各别传送到用户199.4.1条件接收ConditionalAccess：CA对传送流TS进行加扰机/卡不分离机/卡分离219.4.2视频点播VOD，VideoOnDemandServer-Terminal交互式视频业务机顶盒+普通电视机机顶盒+PC229.4.2视频点播VODTVOD（TrueVOD）应观众要求个别播放节目，需要极大的带宽负荷NVOD（NearVOD）在N条信道上反复播放某一节目，用户在最近的时刻接入239.5数据广播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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24标准：EN303.192,简称DAB-DATA标准，基于MPEG-2.应用类型数据管道数据流多协议封装数据轮播对象轮播IPoverDVB25数据管道将业务数据封装于TS流的净荷中数据的分段、重组和属性描述由用户定义适用于异步数据广播业务方式过于简单，应用不多26数据流将业务数据封装于PES中传输面向流的、端-端的数据业务异步传输方式/同步传输方式方式过于简单，应用不多27多协议封装将业务数据封装于TS流的数据段中支持各种网络协议的业务数据的传输针对IP分组进行优化IPoverDVB协议封装，支持单播——用于点播和Internet接入组播——应用最广泛广播——限于本地子网，故较少采用28数据轮播将业务数据封装于TS流的数据段中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（supergroup）传输的基本单位是block，固定长度29数据轮播(续)主要业务文件下载（音/视频文件、软件、数据文件）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）远程教育（将内容组成课件，供用户选择下载）30对象轮播将业务数据封装于TS流的数据段中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轮播内容操作接口对象，可被特定服务对象调用31对象轮播(续)对象类型流对象（StreamObject）文件（File）对象目录（Directory）对象服务网关（ServiceGateWay）对象。特点接收终端可按照接收到的数据对象执行某些操作资源开销大，难于实现实时处理329.6卫星远程教育传输系统我国远程教育的模式基于地面接收与放像网点相结合的远程教育模式地面接收机收录节目，拷贝送放像点播放缺乏师生面对面交流基于场消隐插入技术（VBI）多媒体数据广播的远程教育模式基于双向传输的实时交互远程教育模式339.6.1基于VBI多媒体广播的远程教育系统VBI：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应用形式：基于IP协议封装（IPoverDVB）数据点播技术，异步教学方式349.6.1基于VBI多媒体广播的远程教育系统压缩方式与标准：MPEG-4支持恒定码率和可变码率低速码率为5~64kb/s中速码率为64K~384Kb/s高速码率为384K~4Mb/s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基于IP封装的卫星远程教育系统接入校园网通过有线电视网接入家庭38应用实例CETV-1速率180kb/s信道编码效率0.5一般教学要求50kb/s课件普通图像质量现场直播150kb/s课件399.6.2基于双向传输的交互式远程教育系统同步授课，双向交流，实时通信由学生至教学中心的通道反向低速率的卫星信道地面公用网或Internet远程交流内容多媒体信息文本图形语音视频409.6.2基于双向传输的交互式远程教育系统(续)交互方式：软件共享白板语言交互视频交互