衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視

+ 隨之軒 （石家莊市第一中學(xué)） / 田議 （中國(guó)電子科技集團(tuán)公司54所）

衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視

+ 隨之軒 （石家莊市第一中學(xué)） / 田議 （中國(guó)電子科技集團(tuán)公司54所）

本文論述了衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視性能要求的理論依據(jù)，對(duì)我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS+進(jìn)行了解讀，簡(jiǎn)要介紹了高清數(shù)字電視廣播性能參數(shù)設(shè)置，并提出了衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視的主要性能要求。

衛(wèi)星直播 灰度 像素 視頻帶寬 信源編碼 符號(hào)率 量化 調(diào)制 加擾 眏射 FEC AVS+

我國(guó)于1996年開(kāi)始衛(wèi)星數(shù)字電視廣播，中央臺(tái)及各省市臺(tái)的上星節(jié)目至今仍以SDTV廣播為主，直播衛(wèi)星廣播的開(kāi)播給衛(wèi)星高清數(shù)字電視創(chuàng)造了有利的條件，轉(zhuǎn)發(fā)器不但數(shù)量多而且還增加了54M帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)器，也就是說(shuō)現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)高清數(shù)字電視廣播的衛(wèi)星資源已不是問(wèn)題。

地面高清數(shù)字電視廣播和高清平板電視機(jī)(4K、8K)的發(fā)展，也促進(jìn)衛(wèi)星高清數(shù)字電視的發(fā)展，因?yàn)榇蟛糠旨彝ピ谟布隙季邆淞私邮崭咔鍞?shù)字電視的條件，人們觀賞電視節(jié)目已不再滿足于SDTV,他們更希望觀看衛(wèi)星高清數(shù)字電視節(jié)目，因此發(fā)展和普及衛(wèi)星高清數(shù)字電視已刻不容緩。

數(shù)字碼率較SDTV要高很多，因此大壓縮碼率的信源編碼技術(shù)非常關(guān)鍵，為實(shí)現(xiàn)大壓縮碼率的信源編碼，提高信道利用率，2012年廣電部門頒布了我國(guó)的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定了技術(shù)上的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

一、數(shù)字電視有關(guān)要求

（一）數(shù)字電視一般概念

一般要求HDTV水平像素和垂直像素?cái)?shù)量近似于常規(guī)電視的2倍，為滿足高清晰度電視，要求垂直方向的掃描線至少應(yīng)達(dá)到1000多行，HDTV的視頻帶寬大約為標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視視頻帶寬的5倍，因?yàn)樵谶@樣帶寬時(shí)黑白圖像的灰度層次更加豐富，能充分顯示圖像的微小細(xì)節(jié)，這是對(duì)高清晰度電視的基本要求。對(duì)彩色電視可用單獨(dú)帶寬傳輸彩色信息，使總視頻帶寬達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視視頻帶寬的5～8倍即可。由于人類視覺(jué)對(duì)亮度細(xì)節(jié)變化的敏感度比彩色變化的敏感度更敏感，因此設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)將視頻帶寬的主要部分用于傳輸亮度信息，把剩余的帶寬用于傳輸色差信息，這樣可提高視頻信號(hào)傳輸帶寬的利用率。

為減少應(yīng)傳輸?shù)男畔⒘?，一般將視頻信號(hào)的分量信號(hào)分為亮度信號(hào)和色差（有兩個(gè)色差）信號(hào)，用一個(gè)全帶寬亮度通道（Y）表示視頻信號(hào)的亮度細(xì)節(jié)，將兩個(gè)色差通道（R-Y）和（B-Y）的帶寬限制在亮度帶寬的一半左右，這樣仍可提供足夠的彩色信息。采用這種辦法可通過(guò)簡(jiǎn)單的線性矩陣變換即可實(shí)現(xiàn)R、G、B三基色與Y 、`R-Y、B-Y分量信號(hào)的轉(zhuǎn)換。按理還應(yīng)有一個(gè)G-Y, 但在實(shí)際應(yīng)用中只要傳前三個(gè)信號(hào)就可算出(G-Y)了，故G-Y通常在一些文章中就不表示出來(lái)。在實(shí)際高清電視信號(hào)傳輸中，通常不用R、G、B三基色信號(hào)傳輸視頻，因?yàn)檫@種傳輸方法帶寬利用率極低，其原因是傳輸時(shí)R、G、B均需相同帶寬，假如標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視每種顏色占6M 帶寬,則三種顏色加起來(lái)的帶寬就是18M。因此為節(jié)約帶寬，現(xiàn)在無(wú)論標(biāo)清或高清電視都不用R、G、B傳輸視頻。

數(shù)字電視是將模擬視頻分量信號(hào)量化后變成數(shù)字信息傳輸?shù)?，若視頻帶寬為6M ,則取樣頻率應(yīng)為2.25M的正倍數(shù)，按奈奎斯特理論，若要真實(shí)地還原信號(hào)，取樣頻率必須大于2倍的最高視頻頻率（2.25，即亮度信號(hào)的取樣頻率。對(duì)PAL和NTSC制為避免出現(xiàn)兩個(gè)取樣標(biāo)準(zhǔn)，其取樣頻率必須是兩個(gè)行頻的最小公倍數(shù)，這樣才能整除，2.25M是近似值。PAL制為625行，幀頻為25 ,行頻為 ,故PAL制的亮度取樣頻率為：fs=15625×N=13.5MHZ，其中N=864為每一掃描行上的取樣點(diǎn)。

兩個(gè)色差信號(hào)取樣頻率為6.75，按每赫茲10b/s量化，則亮度和兩個(gè)色差信號(hào)量化后總的串行碼率為270Mb/s ,這樣大的碼率是無(wú)法傳輸?shù)模时仨氝M(jìn)行壓縮編碼,MPGE-2 H264 、AVS+、H265、MPEG-4都是先進(jìn)的信源壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，這是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星HDTV的基礎(chǔ)，也就是說(shuō)衛(wèi)星HDTV是建立在大壓縮比信源編碼基礎(chǔ)上而實(shí)現(xiàn)的。

（二） 符號(hào)率的概念

符號(hào)率是指信號(hào)的比特率與信道參數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸速率。

數(shù)據(jù)傳輸速率就是：在數(shù)字電視（通信）中數(shù)據(jù)傳輸速率與調(diào)制速率是兩個(gè)概念，數(shù)據(jù)傳輸率（稱為碼率、比特率或數(shù)據(jù)帶寬）是通信中每秒傳送的比特?cái)?shù)，單位是b/s.

在通信中若將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)方，必須將數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制技術(shù)進(jìn)行傳送，即將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到載波上進(jìn)行傳送，如QPSK、8PSK等調(diào)制，在收端通過(guò)解調(diào)得到數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)信息對(duì)載波調(diào)制的過(guò)程會(huì)使載波的振幅、相位、頻率隨調(diào)制方式的不同而發(fā)生變化。

波特率是數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)模擬載波調(diào)制時(shí)，載波每秒變化的數(shù)值，又稱調(diào)制速率，波特率也叫符號(hào)率。在數(shù)據(jù)傳輸中，數(shù)據(jù)是由符號(hào)組成的，采用的調(diào)制制度不同，符號(hào)所眏射的比特?cái)?shù)也不同，符號(hào)又稱單位碼元。如果一個(gè)單位碼元對(duì)應(yīng)多個(gè)比特的數(shù)據(jù)（m個(gè)），則單位碼元為多進(jìn)制碼元。此時(shí)比特率與符號(hào)率的關(guān)系為： 比特率=符號(hào)率×log2m

如QPSK,m=4 ,則比特率=2倍符號(hào)率。這里log2m稱為調(diào)制比特率。符號(hào)率與傳輸帶寬的關(guān)系：

符號(hào)率（SR）與傳輸帶寬（BW）的關(guān)系為：

BW=SR(1+α) α---為成形濾波器的滾降系數(shù)。

當(dāng)↑α=0 時(shí)，矩形系數(shù)最好，占用帶寬最窄。

當(dāng)α=1 時(shí)，帶外特性呈平坦型，占用帶寬為 α=0時(shí)的2倍。

當(dāng)α＜1 時(shí)，帶寬為α=0時(shí)帶寬的1+α倍

一般α的取值不大于0.5，當(dāng)α=0.16時(shí)，若其帶寬為8MH_Z,則：

符號(hào)率=8÷(1+0.16)=6.896（MS/S ）。

二、AVS+標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施時(shí)間

2014年4月18日·，工業(yè)和信息化部與國(guó)家新聞出版廣播

影電視總局，發(fā)布了廣播電視先進(jìn)視頻編碼（AVS+）技術(shù)應(yīng)用實(shí)施指南，要求在衛(wèi)星、有線、地面廣播數(shù)字電視及CNTV、IPTV等領(lǐng)域全面推廣AVS+標(biāo)準(zhǔn)。

（一）衛(wèi)星傳輸分發(fā)電視：要求2014年12月31日前，對(duì)已上衛(wèi)星的HDTV頻道采用AVS+.標(biāo)準(zhǔn)。

（二）衛(wèi)星直播電視：要求HDTV頻道應(yīng)采用AVS+標(biāo)準(zhǔn)，2014年5月31日前進(jìn)行AVS+技術(shù)試驗(yàn)，2014年7月1日起開(kāi)始部署支持AVS+標(biāo)準(zhǔn)的HDTV解碼機(jī)頂盒。

（三） 地面廣播數(shù)字電視：2014年7月1日起，除批準(zhǔn)的7個(gè)城市試驗(yàn)AVS標(biāo)準(zhǔn)外，其余的城市均改為AVS+標(biāo)準(zhǔn)，并部署支持AVS+標(biāo)準(zhǔn)的解碼機(jī)頂盒。

（四）有線數(shù)字電視：2014年7月1日起部署支持AVS+的高清解碼機(jī)頂盒，對(duì)新增加的高清電視頻道，優(yōu)先選用AVS+標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 CNTV和IPTV：2014年7月1日起，對(duì)具有IPTV和CNTV集成播控平臺(tái)牌照的企業(yè)，應(yīng)將自有平臺(tái)的新增視頻內(nèi)容優(yōu)先采用AVS+標(biāo)準(zhǔn)編碼格式進(jìn)行傳輸、分發(fā)和接收，對(duì)自有平臺(tái)上存量視頻內(nèi)容，應(yīng)逐步轉(zhuǎn)換為AVS+標(biāo)準(zhǔn)編碼格式。

圖 1 基于AVS+的衛(wèi)星傳輸分發(fā)數(shù)字電視系統(tǒng)方案

圖2 基于AVS+的衛(wèi)星直播數(shù)字電視系統(tǒng)方案

三、AVS+信源編碼標(biāo)準(zhǔn)

（一） AVS+信源編碼標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容

AVS+是信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，是比特率壓縮較大的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的標(biāo)準(zhǔn)名稱為：GY／T257.1－2012廣播電視先進(jìn)音視頻編解碼（AVS+）。

第一部分：視頻。包括以下內(nèi)容：

Ku－E2000HD／3D嵌入式AVS+Dual－Pass編碼器；

Ku－E2000SD4嵌入式AVS+Dual－Pass多路編碼器；

ku－T2000嵌入式AVS＋轉(zhuǎn)碼器，支持AVS+、H264、 MPEG－2轉(zhuǎn)換；

Ku－M2000嵌入式AVS＋統(tǒng)計(jì)復(fù)用；

Ku－D2000嵌入式AVS＋I(xiàn)RD集成接收解碼器。

AVS+高清視頻編碼器輸出碼流為4Mb／S～16Mb／S，衛(wèi)星廣播用:10Mb／S～12Mb／s。地面廣播用：湖南4Mb／S，廣東3～4Mb／S。

（二）衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用指南

1、衛(wèi)星傳輸分發(fā)數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸分發(fā)數(shù)字電視系統(tǒng)前端，將電視臺(tái)播出的節(jié)目直接進(jìn)行AVS+編碼，再進(jìn)行復(fù)用、加擾、調(diào)制和上星等環(huán)節(jié)處理，通過(guò)衛(wèi)星信道傳輸分發(fā)：在數(shù)字電視網(wǎng)前端，相應(yīng)衛(wèi)星節(jié)目信號(hào)，由AVS+衛(wèi)星綜合接收解碼器接收，基于AVS+的衛(wèi)星傳輸分發(fā)數(shù)字電視系統(tǒng)方案如圖1所示。

2、衛(wèi)星直播數(shù)字電視

衛(wèi)星直播數(shù)字電視系統(tǒng)前端接受來(lái)自衛(wèi)星或光纖的高清電視節(jié)目，如果節(jié)目源是AVS+碼流，則可將該碼流直接復(fù)用，然后進(jìn)行調(diào)制和上星處理，通過(guò)衛(wèi)星信道傳輸，若節(jié)目源是

MPEG-2碼流，則應(yīng)將其轉(zhuǎn)換成AVS+碼流，然后進(jìn)行復(fù)用，再進(jìn)行調(diào)制、加擾和上星處理，在下行線路的終端，直接用AVS+解碼的高清機(jī)頂盒，接收直播衛(wèi)星數(shù)字電視信號(hào)，并進(jìn)行

AVS+碼流解碼。基于AVS+的衛(wèi)星直播數(shù)字電視系統(tǒng)方案如圖2所示。

（三）技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)

1、衛(wèi)星傳輸分發(fā)數(shù)字電視的類和級(jí)

2014年1月1日起，各電視臺(tái)新上星的高清數(shù)字電視節(jié)目，視頻采用AVS+標(biāo)準(zhǔn)中的廣播類（broadcast profile）、級(jí)6.0.1.0860壓縮編碼方式，建議音、視頻總碼率不低于12Mb/s

音頻支持環(huán)繞立體聲，建議壓縮碼率不低于384kb/s.。

2013年12月31日前已上星的高清數(shù)字電視節(jié)目，應(yīng)按上述要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2、衛(wèi)星直播數(shù)字電視

對(duì)于衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視，視頻應(yīng)采用AVS+標(biāo)準(zhǔn)中的廣播類（broadcast profile）、級(jí)6.0.1.08.60壓縮編碼方式，建議音、視頻總碼率不低于12Mb/S,音頻支持環(huán)繞立體聲，建議壓縮碼率不低于384Kb/S.

2014年7月1日起開(kāi)始部署支持AVS+標(biāo)準(zhǔn)的高清解碼用直播戶戶通機(jī)頂盒。

圖3 信源編碼與信道編碼原理方框圖

四、AVS2信源編碼標(biāo)準(zhǔn)介紹

AVS2標(biāo)準(zhǔn)由北京大學(xué)深圳研究院數(shù)字媒體研究中心制定，編碼效率較AVS+翻了一番,2014年12月面向HDTV/uHDTV應(yīng)用的新一代AVS2標(biāo)準(zhǔn)正式定稿，AVS2標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用目標(biāo)是超高清，分辨率是高清的4倍（4K）或16倍（8K）.所說(shuō)的4K電視是指物理分辨率達(dá)到全高清的（FHD1920×1080)4倍，是高清(HD1280×720)的9倍，此時(shí)觀眾可看清畫面中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，每一個(gè)特寫。AVS2標(biāo)準(zhǔn)的碼率壓縮效率較AVS+和H264/AVC提高了一倍，綜合性能超越了HEVC/ H265，成為世界最先進(jìn)的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)。AVS2標(biāo)準(zhǔn)在場(chǎng)景類視頻編碼領(lǐng)先最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于視頻監(jiān)控、會(huì)議電視、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、數(shù)字法庭、遠(yuǎn)程或近程醫(yī)療等存在大量冗余的視頻，AVS2標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)去除冗余，編碼效率可再提高一倍。

AVS2音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，是無(wú)損音頻編碼，也叫無(wú)失真音頻編碼，是人們的期望，AVS2實(shí)現(xiàn)了這一夢(mèng)想，標(biāo)準(zhǔn)已由IEEE頒布實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為IEEE1857.2-2013，該標(biāo)準(zhǔn)包括全無(wú)損和有損兼容兩種方案，或者說(shuō)也包含了AVS標(biāo)準(zhǔn)有損音頻編碼。有損音頻編碼不加密，所有用戶都可欣賞。無(wú)損音頻只有付費(fèi)用戶才能解碼。AVS2音頻是為HDTV應(yīng)用的環(huán)繞立體聲設(shè)計(jì)的編碼方案，能在128Kb/s碼率下，實(shí)現(xiàn)5.1環(huán)繞立體聲編碼。

五、衛(wèi)星直播數(shù)字電視的要求

（一）中星9號(hào)的相關(guān)參數(shù)

中星9號(hào)衛(wèi)星2008年6月9日發(fā)射，定位于東經(jīng)〖92.2〗0，極化為圓極化（上右，下左），上行頻率：17.3～17.8GHZ,下行頻率：11.7～12.2GHZ，有效輻射功率（EIRP）49.2～57.5dBw,配置轉(zhuǎn)發(fā)器22個(gè)即（54MHZ×4+36MHZ×18=22），用于標(biāo)清電視的36MHZ轉(zhuǎn)發(fā)器4個(gè)，可傳48套電視節(jié)目。高清晰度電視用54MHZ轉(zhuǎn)發(fā)器。

（二）標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視的相關(guān)要求

標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視是直播衛(wèi)星電視一期工程“村村通”項(xiàng)目，信源編碼與信道編碼設(shè)備原理方框圖如圖3所示。

圖3中TV碼流與伴音碼流復(fù)用到一起，形成節(jié)目流，12套節(jié)目流與12套廣播節(jié)目碼流以及數(shù)據(jù)碼流復(fù)用到一起，形成傳輸流（TS），復(fù)用的作用除復(fù)用碼流外還要將碼流打包，不足部分用無(wú)效碼補(bǔ)齊，有時(shí)還要加擾。傳輸流在衛(wèi)星直播高清電視系統(tǒng)是AVS+碼流,信道編碼（FEC）內(nèi)碼采用低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)，無(wú)外碼。其內(nèi)碼率為：

QPSK調(diào)制解調(diào)方式：1/2、2/3、3/4、3/5、4/5、5/6、7/8、9/10、13/15；

支持8PSK調(diào)制解調(diào)方式：2/3、3/4、3/5、5/6、9/10、13/15；

這些碼率.使用時(shí)可任選，本系統(tǒng)選3/4是因?yàn)檠a(bǔ)碼適中。

映射實(shí)際就是將串行碼流變成并行碼流，物理成幀就是基帶成形，將能量擴(kuò)散后的信號(hào)進(jìn)行升余弦均方根濾波，基帶成形濾波器的滾降系數(shù)為0.2、0.25、0.35三種，由于基帶帶寬是低通，轉(zhuǎn)換到射頻就是帶通，因此滾降系數(shù)與數(shù)字信息所占射頻帶寬密切相關(guān)，即

射頻帶寬=符號(hào)率×（1+滾降系數(shù)），例如28.8×1.25=36MHZ，如按最大符號(hào)率計(jì)算，則應(yīng)選0.2的滾降系數(shù)，即30×1.2=36MHZ,因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)器帶寬為36MHZ.

該系統(tǒng)采用4個(gè)36MHHZ轉(zhuǎn)發(fā)器，每轉(zhuǎn)發(fā)器傳12套電視節(jié)目，12套廣播節(jié)目，以及數(shù)據(jù)、EPG（節(jié)目指南）和機(jī)頂盒升級(jí)等數(shù)據(jù)。每套電視節(jié)目平均碼率為3.2Mb/s,伴音碼率為128Kb/s。

該系統(tǒng)采用MCPC工作方,故,每轉(zhuǎn)發(fā)器有：

圖像碼率：3.2×12=38.4Mb/s

伴音碼率：0.128×12=1.54Mb/s

廣播碼率：0.128×12=1.54Mb/s

數(shù)據(jù)碼率：1.72Mb/s

總碼率：

38.4 +1.54+1.54+1.72=43.2Mb/s。

當(dāng)信道編碼內(nèi)碼率為3/4時(shí)，用QPSK調(diào)制方式，則：

圖4 衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視原理方框圖

符號(hào)率為：

43.2 ×4÷3÷2=28.8MS/S

本系統(tǒng)為標(biāo)清電視時(shí)，成型濾波器的滾降系數(shù)選0.25 ，.這時(shí)恰好占用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬即28.8×1.25=36MHZ,當(dāng)視頻碼率為45Mb/s，內(nèi)碼率為3/4時(shí)，最大符號(hào)率為30MS/S，它是在滾降系數(shù)0.2時(shí)提出的要求。

若采用SCPC工作方式，則單路電視節(jié)目時(shí)碼率應(yīng)為：

3.2 +0.128+1.54+1.72=6.588Mb/s

這時(shí)采用QPSK調(diào)制方式，內(nèi)碼為3/4時(shí)，符號(hào)率為：6.588×4÷3÷2=4.392MS/S

當(dāng)采用8PSK調(diào)制方式時(shí)，因?yàn)樽畲蟠a率為43.2Mb/s若要占滿轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬還要增加節(jié)目數(shù)量。故在“村村通”工程中8PSK方式不是必選調(diào)制方式。

（三）高清衛(wèi)星數(shù)字電視的要求

按廣電GD/J064-2014的文件要求,高清晰度電視最大符號(hào)率為45MS/ S,因此使用的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬應(yīng)為54MHZ，由于高清電視所需碼率較高，因此信源編碼是關(guān)鍵，本方案采用AVS+標(biāo)準(zhǔn)的編碼技術(shù)，音視頻總碼率不得低于12Mb/s,信道編碼輸入應(yīng)為AVS+碼流，如是MPEG-2

或H264碼流，則應(yīng)加碼率轉(zhuǎn)換器，其方框圖如圖4所示。

衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視規(guī)定信原編碼采用AVS+編碼方式，為與原有的設(shè)備方便連接，故必須將其他碼流轉(zhuǎn)換成AVS+碼流，因此當(dāng)遇到MPEG-2或H264碼流時(shí)（不含其它碼流），必須進(jìn)行轉(zhuǎn)碼。所謂轉(zhuǎn)碼實(shí)質(zhì)上是先解碼再編碼，達(dá)到進(jìn)入復(fù)用器的碼流為AVS+碼流。復(fù)用后的其他功能與圖3的功能相同。直播衛(wèi)星高清電視的主要要求如下：

符號(hào)率：2MS/S～45MS/S;

LDPC內(nèi)碼率：QPSK： 1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、13/15;

8PSK ：3/5、2/3、3/4、5/6、13/15；

升余玄滾降濾波器滾降系數(shù)（ROF）：0.2、0.25、0.35三種可選；

當(dāng)滾降系數(shù)為0.2時(shí)，則轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬為：45MS/S×1.2=54MHZ

當(dāng)滾降系數(shù)為0.25時(shí)，則最大符號(hào)率為：54÷1.25=43.2MS/S;

高清數(shù)字電視最大傳輸流碼率（8PSK,0.25,3/4）

=43.2×3×3÷4=97.2Mb/s

HDTV一套節(jié)目音視頻碼率為：（;一套音頻碼率為384kb/s）,總碼率為12Mb/s;

12套廣播碼率為：1.54Mb/s;

數(shù)據(jù)總碼率：1.72Mb/s.

因此，當(dāng)系統(tǒng)為SCPC工作方式時(shí)，則一套HDTV節(jié)目總碼率為：

總碼率=12+1.54+1.72=15.26Mb/s；

當(dāng)內(nèi)碼率為3/4，QPSK工作方式時(shí)，則符號(hào)率為：15.26×4÷3÷2=10.17MS/S;

8PSK工作方式時(shí)，則符號(hào)率為：15.26×4÷3÷3=6.78MS/S.

當(dāng)系統(tǒng)為MCPC工作方式時(shí)，QPSK適應(yīng)最大碼率為64.8Mb/s, 8PSK適應(yīng)最大碼率為97.2Mb/s ，建議高清晰度數(shù)字電視應(yīng)采用8PSK調(diào)制解調(diào)方式，可大大提高頻帶利用率。

6.綜合接收解碼器（接收機(jī)）要求(部分)

這里 主要介紹大家關(guān)心的或理解有爭(zhēng)議的電性能要求，以達(dá)到使用統(tǒng)一。

輸入頻率范圍：950MHZ～1450MHZ;

輸入信號(hào)的頻率捕捉范圍：中心頻率±5MHZ

輸入電平范圍：-65dBm～-30dBm;

符號(hào)率范圍：2MS/S～45MS/S

門限值：

≤4.8dB(QPSK,FEC=3/4,ROF=0.25);

≤8.2dB(8PSK,FEC=3/4,ROF=0.25)

視頻要求：

Y信號(hào)幅度 1V_(P-P)±10%（含同步）

Pr信號(hào)幅度 ±0.35V±10%（以消隱電平為0V）

Pb信號(hào)幅度 ±0.35V±10% （以消隱電平為0V）

Y信號(hào)視頻幅頻特性

±0.5dB(0.5MHZ～26MHZ)

+0.5dB～-4dB（26MHZ～30MHZ）

PR、PB信號(hào)視頻幅頻響應(yīng)

±0.5dB（0.5MHZ～13MHZ）

+0.5dB～4dB(13MHZ～15MHZ)

行同步信號(hào)電平：±300mv

檢測(cè)頻率范圍、符號(hào)率范圍和輸入信號(hào)的頻率捕捉范圍時(shí)，一定用小符號(hào)率（2MS/S）,這樣可保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。測(cè)試門限值時(shí)，可用大符號(hào)率，這時(shí)測(cè)出的結(jié)果誤差較小。

7.結(jié)束語(yǔ)

衛(wèi)星直播高清數(shù)字電視是人們盼望已久的大事，目前條件已具備，不久就能實(shí)現(xiàn)全高清廣播，為實(shí)現(xiàn)全高清必須正確設(shè)計(jì)產(chǎn)品和性能參數(shù)，為解決帶寬受限問(wèn)題，建議HDTV使用8PSK調(diào)制解調(diào)方式，Y和PR、PB信號(hào)的頻率響應(yīng)最低頻率應(yīng)設(shè)計(jì)為大于零頻率，因?yàn)?頻為直流，不應(yīng)在視頻中出現(xiàn)，為提高視頻信號(hào)頻帶利用率，建議PR、PB信號(hào)頻率響應(yīng)設(shè)計(jì)為Y信號(hào)帶寬的一半即可，行同步信號(hào)電平應(yīng)為±300mv，供生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)人員參考。

【1】GY/T257.1-2012廣播電視先進(jìn)音視頻編解碼（AVS+）第一部分：視頻

【2】汪洋溢,田議. 衛(wèi)星數(shù)字電視線路性能設(shè)計(jì) . 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò), 2016,(4)

【3】GD/J064-2014 .衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器（標(biāo)清可升級(jí)為高清型）技術(shù)要求和測(cè)量方法.

【4】GD/J01-2009 .先進(jìn)衛(wèi)星廣播系統(tǒng)—衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼與調(diào)制：安全模式.

【5】蘇志武等. 廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用. 2001,(8)

【6】李偉. DVB-S2衛(wèi)星數(shù)字電視發(fā)展的“極限”. 有線電視技術(shù), 2004,(2)

【7】汪洋溢,田議. DVB-S2和ABS-S標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析.信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2016,(3)