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1、1主要内容一、卫星通信基础学问二、DVB-S标准和MPEG-2视频编码简介三、卫星广播电视传输系统及常用概念四、高清电视的卫星传输应用介绍高清电视（高清晰度电视）的英文缩写为HDTV（High Definition Television）。HDTV技术源于DTV（Digital Television，数字电视）技术，为目前DTV技术的最高标准。与传统电视系统不同，HDTV从电视节目的采集、制作、播出到信号的传输以及到用户终端的接收全部实现数字化，抗干扰实力大大加强。高清电视的概念高清电视的概念依据ITU的定义，HDTV在水平方向和垂直方向的清晰度大约是标清电视（720 x576）的两倍，辨别率
2、最高可达19201080，帧率高达50（或60）fps，图像宽高比为16:9，在声音系统上，支持杜比5.1声道传送，拥有极佳的视频、音频效果。高清电视的概念高清电视的概念高清标准主要有三种信号显示格式，分别是：720p（辨别率为1280720，逐行扫描，场频为24、30或60）；1080 i（辨别率为19201080，隔行扫描，场频为60）；1080p（辨别率为19201080，逐行扫描，场频为24或30）。i代表隔行扫描，p代表逐行扫描 高清电视的概念高清电视的概念p美国的高清标准主要有两种格式，分别为1280720p/60和19201080i/60；欧洲为19201080i/50720p比
3、1080i格式要高，须要的行频为45kHz，1080i/60Hz的行频只需33.75kHz，1080i/50Hz的行频仅为28.125kHz。高清电视的概念高清电视的概念我国的高清数字电视格式为19201080i/50，接受隔行扫描方式，屏幕辨别率可以达到19201080，拥有207.3万像素，每秒钟的传输速率约为1.037Gbps（1920*1080*50*10=1036800000bps）目前HDTV以720p和1080i最为常见，1080p主要应用于数字电影。高清电视的概念高清电视的概念p美国于1983年成立ATSC委员会负责制订美国的HDTV标准，经过多年提案评比与测试，美国联邦通信委
4、员会于1998年正式确定ATSC标准，并于当年开播HDTV，技术上接受MPEG-2压缩编码方式，传送1080辨别率信号，目前通过卫星传输上百套高清电视节目。除美国外，加拿大、墨西哥、韩国等国也运用ATSC标准。德国于2005年开播HDTV，是欧洲首个播送高清电视的国家。目前欧州各国HDTV均接受DVB标准，大部分通过卫星播出并不断扩展。高清电视发展及卫星传输应用高清电视发展及卫星传输应用p国内于1992年起先对HDTV立项；1999年10月组织实施了国庆50周年活动HDTV地面广播实况转播试验；2000年5月在北京、上海、深圳三地进行数字电视地面广播传输系统现场测试。2005年开播HDTV；2
5、006年1月1日正式通过亚洲四号卫星向全国播出一套央视付费高清电视频道；之后接连开播了新视觉高清电视频道、CHC系列高清电视频道、BTV纪实高清等HDTV节目。高清电视发展及卫星传输应用高清电视发展及卫星传输应用2009年9月28日，CCTV-1、北京卫视、黑龙江卫视、江苏卫视、上海东方卫视、浙江卫视、湖南卫视、广东卫视和深圳卫视等多家卫视频道起先进行高、标清同播。2012年，又有CCTV3/5/8、CCTV-6、山东卫视、湖北卫视、天津卫视等多家电视频道通过卫星起先高标清同播。上述频道均在全国大部分地区通过有线电视网络或卫星落地播出。一套模拟的标清电视节目经过采样、量化、编码后视频码率可达到
6、270Mbps，不适合干脆传输，但经过MPEG-2编码压缩后，视频码率可以降到6Mbps左右，大大节约传输带宽，同季节目质量仍能达到收视要求。对于HDTV而言，依据我国接受的1920 1080i/50格式，一套未经压缩的电视节目的视频带宽约为1Gbps，假如不进行高压缩编码，在传输环节必定占用更多的带宽。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式HDTV视频压缩编码算法主要有MPEG-2、H.264和AVS+等算法，音频压缩编码算法主要有杜比AC-3和DTS等两种。不同的编码技术在压缩比和画质、音效等方面有着明显区分。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式MPEG-2标准是针对SDTV
7、（标准清晰度电视）和HDTV在各种应用下的压缩方案和系统层的具体规定，编码码率从每秒3Mbps100Mbps，标准的具体规定参见ISO/IEC13818。MPEG-2特殊适用于广播级的数字电视的压缩编码和传送，被认定为 SDTV和HDTV的编码标准。目前国内在卫星中传输一套HDTV，运用MPEG-2压缩编码，视频速率约为18Mbps。MPEG-2视频压缩卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式H.264是由国际电信联盟（ITU-T）所制定的新一代的视频压缩格式。接受了多参考帧、多块类型、整数变换、帧内预料等新的压缩技术，运用了更精细的分象素运动矢量（1/4、1/8）和新一代的环路滤波器，压
8、缩性能大大提高。目前国内在卫星中传输一套HDTV，运用H.264压缩，视频码率约为11Mbps。H.264视频压缩卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式H.264编码不再是基于88的块进行，而是在44大小的块上进行残差的变换编码；所接受的变换编码方式也不再是DCT变换，而是一种整数变换编码；接受了编码效率更高的上下文自适应二进制算术编码（CABAC），同时与之相应的量化过程也有区分。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式例如一部2小时1080p格式的HDTV节目，假如运用MPEG-2编码，须要15GB左右的空间来保存；若运用H.264编码，只需一半左右的容量，并且画质与MPEG-2
9、的不前不后。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式AVS+（Audio Video coding Standard，音视频编码标准）是信息技术 先进音视频编码系列标准的简称，是我国具备自主学问产权的其次代信源编码标准，也是数字音视频产业的共性基础标准。2012年7月10日，国家广播电影电视总局正式颁布了广播电影电视行业标准GY/T257.1-2012广播电视先进音视频编解码第1部分：视频，简称AVS+，同时于颁布之日起先实施。AVS+视频压缩卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式AVS+是基于我国创新技术和部分公开技术的自主标准，编码效率比MPEG-2高2-3倍，与MPEG-4（H
10、.264）相当。而且技术方案简洁，芯片实现困难度低，是开放式制订的国家、国际标准，易于推广。同时制定相关AVS+设备入网认定的技术要求，促进AVS+的产业化。AVS+标准的颁布实施，将带动我国直播卫星进入高清时代，并快速带动各地有线、无线和网络电视转播和制播AVS+节目，为AVS+在广播电视领域的应用奠定了坚实的基础。目前国内在卫星中传输一套HDTV，运用AVS+压缩编码，视频速率约为12Mbps。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式AC-3是1994年日本先锋公司与美国杜比试验室合作研制成功的一种崭新的环绕声制式，命名为“杜比AC-3”(Dolby Surround Audio Co
11、ding-3)，常称为Dolby Digital。杜比AC-3供应的环绕声系统由5个全频域声道和1个超低音声道组成，被称为5.1声道。5个声道包括左前、中心、右前、左后、右后和超重低音声道。5.1声道的流量是384Kbps448Kbps，最高可达640Kbps。AC-3音频编码卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式超重低音声道主要供应一些额外的低音信息，使一些场景如爆炸、撞击等声音效果更好，除了超重低音部特殊，其余皆是全频段Stereo声道、抽样频率为48KHz、16bit编码，且现场拍摄时每个声道皆是独立麦克风来录制，AC-3的后环绕声道拥有完整的定位实力。对于AC-3制式，双声道的流
12、量是192Kbps，约是未压缩数据的8分之一。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式由于卫星传输带宽并不是特殊富有，压缩比高、技术上简洁实现、信号质量有保证、利于推广、专利费低、性价比高的编码技术可以得到最终选择并加以推广应用。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式AVS标准性能高，与MPEG-4和H.264的编码效率相当，须要存储容量小；技术困难度低，简洁实现，软硬件实现成本都低于H.264；AVS编码技术具有我国主导的学问产权，专利授权模式简洁，费用较H.264低。综合考虑清晰度、存储量（带宽）、稳定性、兼容性、专利费、自主性等各方面因素，将会得到广泛应用。目前我国正在推广。卫
13、星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式对于卫星高清电视运用的音频编码，已经由标清电视的单声道、立体声变更为5.1声道，将来还有可能运用7.1声道。依据音频编码方式的效率、码率、信号质量和应用范围，DTS更适合应用于影院，杜比AC-3接受环绕声5.1声道，最高码率可到640Kbps，适合于家庭高清电视，在高清电视中运用比较普遍。考虑到AVS还没有正式颁布音频编码标准，同时杜比AC-3效果好、运用广泛等因素，目前国内卫星高清电视音频编码主要选择运用杜比AC-3方式，预留将来运用AVS音频编码的接口。卫星高清电视的编码方式卫星高清电视的编码方式在节目前端制作完成的高清电视节目，须要通过卫星分发至
14、有线网络等各个终端收视用户，必定要运用压缩编码使高清电视的码率大大降低，同时保证用户收到的节目质量又能达到收视标准。目前卫星HDTV接受压缩编码可使一套高清电视的视频码率降至12Mbps以下；通过杜比AC-3编码，使音频码率在460kbps左右，从而大大降低信号传输的带宽，有利于在卫星系统中传输。高清电视节目传输高清电视节目传输高清电视可通过几种方式送至地球站，进行再处理。1、HD-SDI2、ASI3、over IP在卫星传输系统中，对信号传输性能影响较大的主要是编码和调制，国内运用的编码方式主要有MPEG-2、H.264、AVS+等，调制技术主要有QPSK等。在国外还运用8PSK等技术。高清
15、电视节目传输高清电视节目传输2009年之前，高清电视主要接受QPSK调制，滚降系数不同。例如卫星CCTV-高清节目运用MPEG-2编码，每个高清节目的码率大约为18Mbps。RS外码编码、卷积交织、内码编码、滚降系数为0.35等调制方式，占用36MHz卫星转发器。高清电视节目传输高清电视节目传输例如北京/湖南卫视高清、山东/湖北卫视高清节目就是接受MPEG-2编码，每个高清节目约为18Mbps，接受QPSK调制，FEC接受3/4，滚降系数选用0.2，可以满足两套高清电视节目在一个转发器上进行传输，若每个高清节目接受SCPC方式分别传输上行，占用带宽将超过一个36MHz转发器可运用的带宽范围。高
16、清电视节目传输高清电视节目传输2010年至2012年，随着高清电视的接连上星播出，为节约资源、充分利用转发器带宽，各个高清节目选择复用在一个传输流中进行传输，部分选用了H.264视频编码，照旧选择QPSK调制技术，节约了部分传输带宽，从而能够在一个36MHz卫星转发器中传送多套高清电视节目。例如卫星CCTV-3/5/8高清节目运用H.264编码，每个高清节目的码率大约为11.5Mbps。接受滚降系数为0.35等QPSK调制方式，占用36MHz卫星转发器。高清电视节目传输高清电视节目传输2013年起，各个高清节目接受AVS+视频编码，选择QPSK调制技术，节约了部分传输带宽，从而能够在一个36M
17、Hz卫星转发器中传送多套高清电视节目。例如卫星CCTV-2/7/9高清节目运用AVS+编码，每个高清节目的码率大约为11.5Mbps。接受滚降系数为0.35的QPSK调制方式，占用36MHz卫星转发器。湖南卫视高清运用AVS+编码，码率大约为12Mbps。接受滚降系数为0.2的QPSK调制方式，占用36MHz卫星转发器部分带宽。高清电视节目传输高清电视节目传输当然，随着调制技术的发展，将来可以接受滚降系数低至0.05、信道编码性能更优的调制器，有效降低高清电视在卫星系统中的传输带宽;Over IP技术的用用，将大大有利于信号的共享、支配、传输、存储高清电视节目传输高清电视节目传输依据规划，将来十年，卫星上传输的高清频道数量将达到100套以上，并大量开播3D电视、4k等超高清电视，同时也将通过直播卫星大规模开展高清电视业务。在当前三网融合和广播影视大发展大旺盛的背景下，AVS+、ABS-S等具有自主学问产权的编码调制技术将会在卫星传输系统中得到广泛的应用。高清电视将来的发展高清电视将来的发展随着卫星传输技术和高清数字电视技术的发展、卫星带宽资源的日益惊惶以及投资收益回报等要求的不断变更，应抓紧研制和试验新型的编码方法、传输调制技术，提高卫星高清电视的带宽利用率，降低运行成本，使高清电视技术在卫星传输系统中发挥更大作用。高清电视将来的发展高清电视将来的发展感谢！