衛(wèi)星數(shù)字電視直播技術(shù)

鄧永紅



　　目前，衛(wèi)星電視廣播采用了三種方式：一是通過(guò)普通的通信衛(wèi)星將模擬或數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到本地電視臺(tái)、有線電視網(wǎng)或集體接收站進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)；二是采用模擬技術(shù)，使用大功率電視直播衛(wèi)星直接向家庭廣播電視信號(hào)，由于這種電視信號(hào)未經(jīng)數(shù)字壓縮處理，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只能直播一路電視節(jié)目信號(hào)，每顆衛(wèi)星一般只能直播幾路電視節(jié)目；三是采用Ｋｕ頻段數(shù)字視頻壓縮衛(wèi)星電視直播。每個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可向裝有約為０.５～０.８ｍ左右的小口徑衛(wèi)星接收天線的家庭直播５～８路電視節(jié)目，一顆衛(wèi)星可以直播１００多路電視信號(hào)。這種業(yè)務(wù)亦稱(chēng)衛(wèi)星數(shù)字電視直播。


　　隨著航天技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)、微電子技術(shù)、碼率壓縮技術(shù)的突破性進(jìn)展，使衛(wèi)星電視由原來(lái)的C頻段轉(zhuǎn)播進(jìn)入了數(shù)字Ku頻段的直播衛(wèi)星階段。衛(wèi)星數(shù)字電視直播的發(fā)展已成為全球熱點(diǎn)。



　　一、衛(wèi)星數(shù)字電視直播與接收有線電視信號(hào)的比較



　　與將數(shù)字電視信號(hào)傳送到有線電視前端，再由有線電視臺(tái)轉(zhuǎn)換成模擬電視傳送到用戶(hù)家中的方式比較，衛(wèi)星數(shù)字電視直播（DTH）方式轉(zhuǎn)發(fā)器功率較大，可用較小的天線接收（一般在１米以下），普通家庭可以使用。除接收天線不同之外，兩種方式最本質(zhì)的區(qū)別在于，DTH方式可以提供直接到戶(hù)的用戶(hù)授權(quán)和加密管理，開(kāi)展數(shù)字電視、高清晰度電視等多種類(lèi)型的先進(jìn)電視服務(wù)，不受中間環(huán)節(jié)的限制。此外，DTH方式還可開(kāi)展許多電視業(yè)務(wù)之外的數(shù)字信息服務(wù)，如高速I(mǎi)nternet下載等，在電視與電腦、電信日益融合一體的今天，這一點(diǎn)很重要，美國(guó)DirecTV平臺(tái)上就成功地開(kāi)展了DirecPC數(shù)據(jù)服務(wù)。



　　二、衛(wèi)星數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)



　　模擬電視有NTSC、PAL和SECAM三種彩色制式。目前，數(shù)字電視尚無(wú)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，有美國(guó)的ATSC、歐洲的DVB和日本的ISDB三種不同的標(biāo)準(zhǔn)。



　　ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)由四個(gè)分離的層級(jí)組成，層級(jí)之間有清晰的界面。最高為圖像層，確定圖像的形式，包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。再下來(lái)是系統(tǒng)復(fù)用層，特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。最后是傳輸層，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。對(duì)于地面廣播系統(tǒng)，采用Zenith公司開(kāi)發(fā)的8-VSB傳輸模式，在6MHz地面廣播頻道上可實(shí)現(xiàn)19.3Mb/s的傳輸速率。該標(biāo)準(zhǔn)也包含適合有線電視系統(tǒng)高數(shù)據(jù)率的16-VSB傳輸模式，可在6MHz有線電視信道中實(shí)現(xiàn)38. 6Mb/s的傳輸速率。ATSC標(biāo)準(zhǔn)不涉及衛(wèi)星廣播。



　　ISDB利用一種標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案，在一個(gè)普通的傳輸信道上可發(fā)送各種不同的信號(hào)，同時(shí)可以通過(guò)各種不同的傳輸信道發(fā)送復(fù)用信號(hào)。ISDB具有柔韌性、擴(kuò)展性、共通性。



　　ISDB-T和DVB-T非常類(lèi)似，可以說(shuō)是經(jīng)修改的歐洲方案。傳輸方案仍是COFDM，也分為2k和8k兩種模式；使用的編碼方式也與DVB-T相同 。



　　DVB傳輸系統(tǒng)涉及衛(wèi)星、有線電視、地面、SMATV、MMDS等所有傳輸媒體。它們對(duì)應(yīng)的DVB標(biāo)準(zhǔn)為：DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。



　　DVB-S(ETS 300 421)為數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星傳輸具有覆蓋面廣、節(jié)目容量大等特點(diǎn)。數(shù)據(jù)流的調(diào)制采用四相相移鍵控調(diào)制(QPSK)方式，工作頻率為11/12GHz。在使用MPEG-2MP@ML格式時(shí)，用戶(hù)端若達(dá)到CCIR 601演播室質(zhì)量，碼率為9Mb/s；達(dá)到PAL質(zhì)量，碼率為5Mb/s。一個(gè)54MHz轉(zhuǎn)發(fā)器傳送速率可達(dá)68Mb/s，可用于多套節(jié)目的復(fù)用。DVB-S標(biāo)準(zhǔn)幾乎為所有的衛(wèi)星廣播數(shù)字電視系統(tǒng)所采用。我國(guó)也選用了DVB-S標(biāo)準(zhǔn)。



　　三、衛(wèi)星數(shù)字電視直播（DTH）系統(tǒng)的構(gòu)成



　　一個(gè)典型的DTH系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、上行系統(tǒng)、條件接收系統(tǒng)、衛(wèi)星、用戶(hù)接收系統(tǒng)六個(gè)部分構(gòu)成，具體如下：



　　1、前端系統(tǒng)（Headend）



　　前端系統(tǒng)主要由視頻音頻壓縮編碼器、復(fù)用器和市制器組成。由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器租金非常昂貴，因此前端系統(tǒng)最重要的任務(wù)是提高壓縮倍數(shù)，在有限的轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶上盡可能地傳送更多的節(jié)目。



　　利用衛(wèi)星傳送多套節(jié)目有兩種方式：SCPC方式和MCPC 方式，DTH采用MCPC方式。在MCPC方式中，除按MPEG-2對(duì)視頻音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用這一新技術(shù)的作用顯得尤為重要。動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用是一種可實(shí)時(shí)在多套節(jié)目間根據(jù)需要分配帶寬的技術(shù)，對(duì)提高頻帶利用率具有很大作用，因此各編碼器廠商都將相當(dāng)大的力量投入到開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用的技術(shù)中。動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用算法目前尚無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各廠商均有各自的獨(dú)到技術(shù)。



　　目前，國(guó)際上最先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)已可將十套標(biāo)準(zhǔn)電視節(jié)目壓縮至２０Mbit/s以?xún)?nèi)，這意味著可在一個(gè)２７MHz的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器上轉(zhuǎn)發(fā)多達(dá)１０套電視節(jié)目，大大節(jié)省了轉(zhuǎn)發(fā)器的資源，具有顯著的實(shí)用價(jià)值。



　　2、傳輸和上行系統(tǒng)（Uplink）



　　傳輸和上行系統(tǒng)包括從前端到上行站的通信線路以及上行設(shè)備。從前端到上行站的節(jié)目傳送方式有兩種：中頻傳送方式和數(shù)字基帶傳送方式。采用中頻傳送方式時(shí)市制器放在前端，便于監(jiān)看和集中管理；而采用數(shù)字基帶傳送方式則有可能在一路光纖中傳送多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器上的節(jié)目，兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況選擇。



　　3、條件接收系統(tǒng)（CA:Conditiona/Access）



　　條件接收系統(tǒng)有兩項(xiàng)基本功能：通過(guò)加擾方式對(duì)節(jié)目碼流進(jìn)行加密以及對(duì)節(jié)目和用戶(hù)進(jìn)行授權(quán)。



　　條件接收系統(tǒng)通過(guò)復(fù)用器與前端系統(tǒng)連接，產(chǎn)生三種信息�？刂菩畔⒂糜诳刂萍訑_器所生成的偽隨機(jī)序列，授權(quán)管理信息EMM（Entitle Manage Message）是與用戶(hù)授權(quán)相關(guān)的信息，授權(quán)控制信息 ECM（Entitle Control Message）是與節(jié)目授權(quán)相關(guān)的信息。ＥＭＭ和ＥＣＭ隨節(jié)目碼流一起傳送至接收機(jī)中。



　　用戶(hù)管理系統(tǒng)(SMS:Subsciber Management System) 是ＤＴＨ平臺(tái)的心臟，主要執(zhí)行下列功能：



　�。�1）登記和管理用戶(hù)資料。



　�。�2）包裝和收買(mǎi)節(jié)目。



　�。�3）制定節(jié)目計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行收費(fèi)。



　　（4）ＤＴＨ平臺(tái)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)。



　　用戶(hù)管理系統(tǒng)包括存有各種用戶(hù)和節(jié)目信息的數(shù)據(jù)為管理系統(tǒng)和有許多負(fù)責(zé)解答用戶(hù)咨詢(xún)的用戶(hù)服務(wù)代表（ＣＳＲ）的用戶(hù)呼叫中心構(gòu)成。



　　4、衛(wèi)星



　�。模裕绕脚_(tái)中采用的是大功率的廣播或通訊衛(wèi)星。雖然國(guó)際上一般都認(rèn)為ＤＴＨ應(yīng)采用大功率的直播衛(wèi)星（ＢＳＳ），但到目前為止，國(guó)際上僅有三個(gè)ＤＴＨ平臺(tái)采用了ＢＳＳ，其余的均采用大功率的通信衛(wèi)星（ＦＳＳ）。目前我國(guó)上空可用ＤＴＨ的大功率衛(wèi)星有兩顆：鑫諾一號(hào)和亞太I(xiàn)I R，它們均是ＦＳＳ衛(wèi)星。



　　5、用戶(hù)接收系統(tǒng)



　　DTH用戶(hù)接收系統(tǒng)由一個(gè)小型衛(wèi)星接收天線和綜合接收解碼器（IRD）及智能卡（Smart Card）組成。



　　DTH用戶(hù)接收天線的一般不超過(guò)１米，通常在0.5~0.6米左右，可放置于普通家庭中。



　　DTH中的IRD負(fù)責(zé)四項(xiàng)主要功能：



　�。�1）解碼節(jié)目碼流，并輸出到電視機(jī)上。



　�。�2）利用智能卡中的密鑰進(jìn)行解密。



　�。�3）接收并處理各種用戶(hù)命令。



　�。�4）下載并運(yùn)行各種應(yīng)用軟件。



　　DTH中的IRD已不僅是一個(gè)硬件設(shè)備，它還包括了大量的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。隨著業(yè)務(wù)和功能 的擴(kuò)展，IRD軟件系統(tǒng)的作用越來(lái)越顯著。



　　四、衛(wèi)星數(shù)字電視直播的優(yōu)點(diǎn)



　　1、覆蓋面廣



　　有線電視往往是在人口稠密區(qū)的城鎮(zhèn)中由一個(gè)或幾個(gè)經(jīng)營(yíng)者布置她的網(wǎng)絡(luò)，用電纜聯(lián)接各個(gè)家庭。而這個(gè)網(wǎng)絡(luò)不可能是完美無(wú)缺的，非人口稠密區(qū)由電纜聯(lián)接就會(huì)要求不可接受的初次投資。在廣大的農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)，有線電視網(wǎng)絡(luò)更是難以覆蓋到。直播衛(wèi)星電視在覆蓋面上的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)的電視覆蓋獲得了舉世矚目的成就。到目前為止，不考慮衛(wèi)星的覆蓋方式，我國(guó)電視覆蓋的人口覆蓋率達(dá)到了86%左右。這是一個(gè)非常了不起的成就。然而，考慮到我國(guó)是960萬(wàn)平方公里，13億人口的大國(guó)，人口的密度分布極不均勻，從國(guó)土的覆蓋率來(lái)看，我國(guó)的電視覆蓋率是非常低的，大約只有一半左右。然而，利用一顆大功率直播衛(wèi)星，就能夠獲得100%的人口覆蓋和國(guó)土面積的覆蓋。



　　2、費(fèi)用較低



　　在現(xiàn)有的狀態(tài)下，根據(jù)測(cè)算，利用有線電視的方式，人口覆蓋率每增加一個(gè)百分點(diǎn)，需要投資30億元。而且，進(jìn)一步擴(kuò)大覆蓋范圍，所付出的代價(jià)必然還要急劇增大。然而，發(fā)射一顆中等容量、大功率的直播衛(wèi)星只需要16億元，一套衛(wèi)星接收系統(tǒng)，包括接收天線、衛(wèi)星接收機(jī)、21寸彩電、自備發(fā)電機(jī)在內(nèi)，批售價(jià)約在5000元內(nèi)。



　　3、可靠性高



　　整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)由地面衛(wèi)星上行站、星上系統(tǒng)、地面衛(wèi)星接收系統(tǒng)組成。傳輸信號(hào)所經(jīng)過(guò)的環(huán)節(jié)接點(diǎn)少，信號(hào)通過(guò)的路徑是太空，相對(duì)于地面網(wǎng)絡(luò)所受到的干擾因素較少。長(zhǎng)距離傳輸可以準(zhǔn)備多種備份系統(tǒng)，一旦發(fā)生災(zāi)難性故障，可以調(diào)整路由解決，其管理、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用低廉。有線電視則必須通過(guò)漫長(zhǎng)的傳輸系統(tǒng)，中間的一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都將造成信號(hào)損失，嚴(yán)重則導(dǎo)致信號(hào)中斷。



　　4、建設(shè)周期短



　　建設(shè)衛(wèi)星電視系統(tǒng)所牽涉到的范圍比較小。目前，衛(wèi)星發(fā)射的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，雖然有過(guò)發(fā)射失敗的例子，但總的來(lái)說(shuō)，成功的機(jī)率還是較高的(約為99%)。天上現(xiàn)有的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出現(xiàn)富裕狀態(tài)，由于競(jìng)爭(zhēng)，其租金逞下降趨勢(shì)。地面上行站的建設(shè)周期一般只需數(shù)月，與組建寵大而又漫長(zhǎng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)相比，建設(shè)速度要快得多，運(yùn)行、管理和維護(hù)所動(dòng)用的人力較少。 我國(guó)廣播電視事業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是覆蓋，覆蓋的重點(diǎn)在于農(nóng)村，覆蓋不到的地方屬于地形復(fù)雜、偏遠(yuǎn)閉塞、交通不便、生產(chǎn)和生活條件很差的地區(qū)，特別是老少邊窮、山溝、海島、沙漠、邊疆地區(qū)。解決覆蓋問(wèn)題是加強(qiáng)精神文明建設(shè)的需要，關(guān)系到這些地區(qū)、乃至國(guó)家的安全穩(wěn)定和發(fā)展的重大政治問(wèn)題。所以，擴(kuò)大覆蓋是重中之重，利用衛(wèi)星解決覆蓋問(wèn)題是最有效、最廉價(jià)的方法。



　　5、直播衛(wèi)星的覆蓋受到國(guó)際公約的保護(hù)



　　根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的規(guī)定，全世界劃分為3個(gè)區(qū)域，我國(guó)屬于ITU3區(qū)，位于這個(gè)區(qū)域的還有亞洲其他國(guó)家和南太平洋地區(qū)。直播衛(wèi)星的覆蓋范圍受到國(guó)際電聯(lián)的保護(hù)，不受?chē)?guó)際其他直播衛(wèi)星和通信衛(wèi)星溢出電波的干擾，具有很強(qiáng)的國(guó)內(nèi)覆蓋特性。



　　五、衛(wèi)星數(shù)字電視直播的不足



　�。�、Ｋｕ頻段存在雨衰，即受雨、雪天氣的干擾，這可通過(guò)適當(dāng)加大天線等辦法加以解決；



　�。病⒃诔鞘械貐^(qū)受高層建筑及居住場(chǎng)地條件的限制，居民接收衛(wèi)星電視直播節(jié)目將會(huì)受到一定的影響；



　�。�、難以做到節(jié)目本地化。



　　六、衛(wèi)星數(shù)字電視直播帶來(lái)的新業(yè)務(wù)



　　對(duì)于衛(wèi)星傳輸及廣播來(lái)說(shuō)，利用數(shù)字壓縮技術(shù)，在一個(gè)衛(wèi)星頻道上轉(zhuǎn)發(fā)多套電視節(jié)目，可達(dá)到節(jié)省衛(wèi)星信道的目的，提高傳輸容量。直播衛(wèi)星電視是利用工作在專(zhuān)用衛(wèi)星廣播頻段的廣播衛(wèi)星，將廣播電視節(jié)目或聲音廣播直接送到家庭的一種廣播方式。 在全球，衛(wèi)星直播電視是數(shù)字電視領(lǐng)域中發(fā)展最快的一個(gè)方面，它占據(jù)70%以上的用戶(hù)市場(chǎng)。目前，通過(guò)衛(wèi)星觀看數(shù)字電視的觀眾已達(dá)數(shù)千萬(wàn)。面對(duì)如此巨大的用戶(hù)市場(chǎng)，各國(guó)衛(wèi)星業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)商紛紛尋找新的業(yè)務(wù)發(fā)展方向，以吸引更多的觀眾和增加新的發(fā)展機(jī)遇�；�于衛(wèi)星電視直播覆蓋面積大、下行信息傳輸頻帶寬、接收信息質(zhì)量高的特點(diǎn)，建立在單向廣播傳輸模式基礎(chǔ)上的各種新業(yè)務(wù)迅速在衛(wèi)星電視直播中得到成功應(yīng)用，其中最主要的有增值業(yè)務(wù)、交互電視和數(shù)據(jù)廣播等。



　　1、增值業(yè)務(wù)



　　增值業(yè)務(wù)是目前衛(wèi)星直播平臺(tái)上開(kāi)展最廣泛的新業(yè)務(wù)，它在電視節(jié)目之外，以文字、圖片等形式向觀眾提供多種信息，如：電子菜單、天氣預(yù)報(bào)、金融信息、電視雜志等等。



　　增值業(yè)務(wù)實(shí)質(zhì)上是利用運(yùn)行在數(shù)字電視機(jī)頂盒之上的特殊軟件，同電視節(jié)目一樣通過(guò)電視屏幕呈現(xiàn)給觀眾。它和數(shù)字電視節(jié)目碼流復(fù)用在一起，通過(guò)MPEG-2的TS流傳到用戶(hù)機(jī)頂盒。



　　2、交互電視



　　交互電視是觀眾可以按照自己的興趣主動(dòng)選擇節(jié)目，而不是被動(dòng)接收電視的形式，它實(shí)現(xiàn)了觀眾與電視節(jié)目之間的互動(dòng)，體現(xiàn)了電視欣賞個(gè)性化的趨勢(shì)。交互電視有多種形式，嚴(yán)格意義上的交互電視需要有回傳途徑，將觀眾的需求傳送給前端，這就是通常所說(shuō)的VOD，但是衛(wèi)星直播中大范圍內(nèi)的回傳是比較困難的。因此衛(wèi)星電視直播中的交互業(yè)務(wù)采用的是不需要回傳的特殊方式，在裝有大容量硬盤(pán)的個(gè)人計(jì)算機(jī)上，交互業(yè)務(wù)尤其是高速率的視音頻節(jié)目一般采用首先下載到本地硬盤(pán)，再通過(guò)觀眾與計(jì)算機(jī)之間的人機(jī)對(duì)話(huà)實(shí)現(xiàn)人與節(jié)目之間的互動(dòng)，從觀眾的眼中看這也是實(shí)現(xiàn)了交互電視。但在衛(wèi)星電視直播中極大多數(shù)交互業(yè)務(wù)采用的是另一種途徑：即將所有的節(jié)目不斷地廣播出來(lái)，機(jī)頂盒根據(jù)觀眾的命令從中挑選出需要的節(jié)目進(jìn)行處理和播放。主要方式的關(guān)鍵是要有很寬的廣播頻帶，實(shí)質(zhì)上是以傳輸頻帶為代價(jià)解決了回傳或存儲(chǔ)的難題。



　　衛(wèi)星電視直播具有較寬的下行傳輸頻帶，因此這種方式非常適合衛(wèi)星電視直播。實(shí)際上，在衛(wèi)星電視直播中增值業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)是緊密結(jié)合的，眾多的增殖業(yè)務(wù)被同時(shí)廣播出來(lái)，觀眾從中選擇喜歡的收看，從觀眾的眼里看，完全和收看互動(dòng)電視一樣，能夠主動(dòng)地選取自己的節(jié)目。



　　3、數(shù)據(jù)廣播



　　數(shù)據(jù)廣播是將互聯(lián)網(wǎng)信息等非電視節(jié)目的數(shù)據(jù)打進(jìn)MPEG-2的TS包內(nèi)，通過(guò)數(shù)字電視廣播途徑傳送給用戶(hù)。數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)以IP形式的數(shù)據(jù)信息為主，電視廣播將互聯(lián)網(wǎng)信息快速傳送給用戶(hù)，這種應(yīng)用也稱(chēng)IP廣播。IP廣播的關(guān)鍵是從IP格式數(shù)據(jù)包向MPEG-2的TS格式的數(shù)據(jù)包封裝和協(xié)議轉(zhuǎn)換，IP廣播是利用電視直播具有較寬的下行傳輸頻帶實(shí)現(xiàn)高速信息下載和互聯(lián)網(wǎng)接入，IP廣播的用戶(hù)終端一般是個(gè)人計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)機(jī)中插入一塊PC接收卡。



　　七、衛(wèi)星數(shù)字電視直播在國(guó)外的發(fā)展概況



　　衛(wèi)星直播經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。



　　第一階段從１９７８年開(kāi)始，是試驗(yàn)階段。自那時(shí)起日本先后發(fā)射了ＢＳ-２和ＢＳ-３系列七顆直播衛(wèi)星。其中ＢＳ-３ｂ和ＢＳ-３Ｎ發(fā)射成功；ＢＳ-２Ｘ、ＢＳ-３Ｈ發(fā)射失敗；ＢＳ-２ａ和ＢＳ-２ｂ兩顆衛(wèi)星的三個(gè)在軌轉(zhuǎn)發(fā)器中，分別損壞了２個(gè)和１個(gè)；ＢＳ-３ｂ是太陽(yáng)能電池，容量損失近１/４。試驗(yàn)階段非常艱難，但仍然取得了Ｋｕ頻段衛(wèi)星電視直播技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)。



　　第二階段從１９８８年開(kāi)始，是試用階段。８０年代末，美國(guó)和歐洲嘗試開(kāi)展直播衛(wèi)星業(yè)務(wù)，且大都采用衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)頻段（ＦＳＳ）用于衛(wèi)星電視直播。這些嘗試并未取得商業(yè)上的成功，主要原因在于：



　�。�、發(fā)射運(yùn)載能力的限制。運(yùn)載火箭只能將小容量的衛(wèi)星送入地球同步軌道，每顆衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量少，同時(shí)每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器射頻功率低；



　�。�、采用模擬傳送技術(shù)，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器只能傳輸一個(gè)頻道的電視節(jié)目。



　　第三階段從１９９５年開(kāi)始，是新發(fā)展階段。８０年代末９０年代初，有關(guān)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，為開(kāi)展衛(wèi)星數(shù)字電視直播創(chuàng)造了條件：



　　１、由于有線電視的發(fā)展，伴隨而來(lái)產(chǎn)生了豐富的電視節(jié)目源；



　�。�、大功率長(zhǎng)壽命的衛(wèi)星研制成功，不但使每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器功率增大，而且使每顆衛(wèi)星容納的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量增多，使每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的成本下降，同時(shí)目前推力巨大的運(yùn)載火箭也能將這樣大容量的衛(wèi)星發(fā)射至地球同步軌道；



　�。场�數(shù)字壓縮技術(shù)應(yīng)用后，衛(wèi)星電視直播的質(zhì)量有了顯著的提高，并且每個(gè)頻道節(jié)目的傳輸成本下降。



　　技術(shù)的日趨成熟，使得衛(wèi)星電視直播業(yè)務(wù)進(jìn)入了商業(yè)化階段。以生產(chǎn)商用通信衛(wèi)星著稱(chēng)于世的休斯公司，１９９３年１２月?lián)屜乳_(kāi)發(fā)并組建了采用數(shù)字壓縮技術(shù)的商用電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)，通過(guò)多渠道集資方式成立直播公司來(lái)經(jīng)營(yíng)該衛(wèi)星系統(tǒng)。短短幾年時(shí)間，該公司已經(jīng)占據(jù)美國(guó)和加拿大衛(wèi)星電視直播市場(chǎng)的最大份額（用戶(hù)數(shù)超過(guò)３５０萬(wàn)戶(hù)），并進(jìn)入墨西哥、拉美和日本市場(chǎng)。與此同時(shí)，休斯電子公司又在世界上搶先開(kāi)發(fā)出能與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ＰＣ）互聯(lián)的ＤｉｒｅｃＰＣ接收系統(tǒng)。ＰＣ機(jī)用戶(hù)利用衛(wèi)星電視直播的小口徑接收天線，可以高速下載互聯(lián)網(wǎng)上的大量信息，為互聯(lián)網(wǎng)擁擠不堪的地面線路另辟了一條高速的空中下載通道，也為衛(wèi)星數(shù)字電視直播系統(tǒng)向Ｋａ頻段，寬帶、高速、多媒體衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展，展現(xiàn)了美好的前景。



　　在休斯公司開(kāi)拓衛(wèi)星數(shù)字電視直播市場(chǎng)取得成功之后，美國(guó)、日本和歐洲的許多大公司也爭(zhēng)先恐后地進(jìn)入衛(wèi)星數(shù)字電視直播、衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播和多媒體衛(wèi)星通信市場(chǎng)。目前，已投入使用的衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)主要有日本ＢＳ衛(wèi)星系統(tǒng)、英國(guó)ＯＰＴＵＳ衛(wèi)星系統(tǒng)、法國(guó)的ＴＤＦ衛(wèi)星電視直播系統(tǒng)、德國(guó)的ＴＶ-ＳＡＴ系統(tǒng)以及美國(guó)的ＵＳＤＢＳ等十幾個(gè)系統(tǒng)，覆蓋了歐洲、日本、北美等國(guó)家和地區(qū)。僅美國(guó)而言，由于采用了數(shù)字壓縮技術(shù)，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器能夠傳輸５～８套（平均）電視節(jié)目。比如近幾年發(fā)射的ＵＳＤＢＳ、ＥＣＨＯ等衛(wèi)星，衛(wèi)星裝有１６～３２個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，如果每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可傳５～８路電視節(jié)目，那么一顆衛(wèi)星將可以傳送大約128/256套電視節(jié)目。



　　目前，我國(guó)周邊國(guó)家，如日本、韓國(guó)、泰國(guó)等國(guó)家，以及臺(tái)灣等地區(qū)都已經(jīng)發(fā)射并開(kāi)始運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星數(shù)字電視直播業(yè)務(wù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，１９９８年有線電視、數(shù)字直接到戶(hù)（ＤＴＨ）和因特網(wǎng)的用戶(hù)已有了不同的發(fā)展。２０００年前后，全世界已經(jīng)和將要建立的衛(wèi)星數(shù)字電視直播系統(tǒng)在北美有４～５個(gè)，在拉美有２～３個(gè)，在歐洲有４～５個(gè)，在亞洲或我國(guó)周邊國(guó)家或地區(qū)有９～１０個(gè)（包括韓國(guó)、印尼、馬來(lái)西亞和印度等國(guó)的非專(zhuān)用衛(wèi)星數(shù)字電視直播系統(tǒng)）。這些衛(wèi)星系統(tǒng)都能向家庭直播幾十至１００多個(gè)頻道的電視節(jié)目，使用的衛(wèi)星接收天線口徑大多在０.４５～０.８ｍ之間。



　　八、衛(wèi)星數(shù)字電視直播在我國(guó)的發(fā)展概況



　　中國(guó)地域遼闊，海島，山區(qū)和少數(shù)民族地區(qū)占國(guó)土面積的70%，人口眾多但分布不均，有線電視網(wǎng)不發(fā)達(dá)，許多邊遠(yuǎn)山區(qū)還存在看不到電視，收不到調(diào)頻廣播的難題。衛(wèi)星數(shù)字電視直播的最大優(yōu)勢(shì)是可以用一顆衛(wèi)星，100多個(gè)電視頻道覆蓋我國(guó)全部陸地和領(lǐng)海，徹底解決15%電視人口覆蓋盲區(qū)，同時(shí)也能徹底解決85%人口覆蓋區(qū)內(nèi)有線電視網(wǎng)覆蓋不到的廣大農(nóng)村地區(qū)目前普遍存在的電視頻道少，電視收視質(zhì)量差，看不到電影，學(xué)校教學(xué)質(zhì)量差等諸多難題，在城市地區(qū)，衛(wèi)星數(shù)字電視直播也可以增加教育電視頻道，為解決當(dāng)前幾千萬(wàn)下崗職工的再培訓(xùn)和繼續(xù)教育問(wèn)題提供有效手段。因此，中國(guó)是適合發(fā)展衛(wèi)星數(shù)字電視直播的國(guó)家，又是世界上少數(shù)幾個(gè)擁有如此巨大市場(chǎng)潛力的國(guó)家之一。衛(wèi)星數(shù)字電視直播也是解決上述各種難題的最快捷最經(jīng)濟(jì)的途徑。



　　衛(wèi)星數(shù)字電視直播產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在全球和我國(guó)周邊國(guó)家形成發(fā)展熱點(diǎn)，它在21世紀(jì)將會(huì)成為寬帶，高速，多媒體的太空國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)-全球信息高速公司的重要組成部分，面對(duì)當(dāng)前中國(guó)的國(guó)情和我們國(guó)家的面臨的諸多難題，面對(duì)全球"網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)"和"知識(shí)經(jīng)濟(jì)"的前景，無(wú)論是從現(xiàn)在還是未來(lái)的視角看問(wèn)題，衛(wèi)星數(shù)字電視直播產(chǎn)業(yè)都將是滿(mǎn)足我國(guó)人民日益增長(zhǎng)的文化教育需求和推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)可可持續(xù)發(fā)展、實(shí)施"科技興國(guó)"戰(zhàn)略的重大舉措。



　　中國(guó)的衛(wèi)星數(shù)字電視直播起步較晚。但我國(guó)多年來(lái)衛(wèi)星電視廣播的實(shí)踐，客觀上為衛(wèi)星數(shù)字電視直播進(jìn)行了技術(shù)和人才上的準(zhǔn)備。到目前為止，基本上省級(jí)電視節(jié)目均己上星播出。我國(guó)自己的數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)已開(kāi)發(fā)研制成功，且成本低于國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的價(jià)格，這一切為我國(guó)發(fā)展數(shù)字電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為進(jìn)入普通家庭鋪平了道路。



　　衛(wèi)星數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)直播是帶動(dòng)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)鏈迅速發(fā)展的龍頭產(chǎn)業(yè)，它可能形成不亞于彩電，冰箱等家用電器行業(yè)的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率將會(huì)高于傳統(tǒng)家電產(chǎn)業(yè)。



　　（刊登于本刊2004年第4期）




摘自 《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》