广播电视节目的传输方式.ppt

1 广播电视节目的传输方式 一 广播电视传输方式的变化二 几种传输方式的分类和定位三 广播电视技术发展的趋势和特点四 数字电视的传输五 微波传输系统六 MMDS 无线微波多点分布式系统技术 七 MUDS 多路分米波无线数字发射系统 简介 2 一 广播电视传输方式的变化 广播已从单声道发展为立体声 数字声 电视从黑白 彩色发展到数字高清 在信号传输模式方面 也已经由模拟复合逐渐向采用数字压缩 多路复用技术的数字电视方向发展 传输方式从地面无线 有线发展为利用宇宙空间的卫星直播 广播电视节目不仅在本国 本地区传播 而且可以传播到全世界 3 目前我国使用10颗卫星53个转发器传输242套电视节目 199套广播节目 卫星收转站200多万座 微波传输线路10 2万公里 微波站2749座 广播电视发射台 转播台6 6万座 发射机7万多部 有线电视网络约300万公里 有线电视用户1 4亿 4 二 几种传输方式的分类和定位 1 广播电视传输方式的分类 广播电视按信号传输方式可以分为卫星传输 地面无线传输和有线传输 2 几种传输方式的定位无线方式是广播电视覆盖的最初手段 也是广播电视公共服务的基本手段 有线电视是城镇居民接收中央和当地节目服务的主要手段 卫星传输是为全国各地传输转播机构提供节目源的主要手段 5 卫星直播是从技术上根本解决偏远山区和覆盖盲区群众听广播看电视难的有效手段 移动多媒体广播电视是为各种小尺寸 便携式移动终端提供节目和信息服务的主要手段 互联网是为计算机等终端提供节目服务的主要手段 地面传输技术与有线电视 卫星电视 IPTV网络电视传输相比 传输途径灵活 便利 从某种角度而言地面传输方式是最可靠 最有效的广播电视传输方式 6 三 广播电视技术发展的趋势和特点 3 1广播电视技术发展的趋势 可以归纳为数字化 网络化 智能化和信息化 特点可以用六句话来概括 即 数字风暴席卷全球 网络媒体咄咄逼人 卫星应用方兴未艾 无线接入前景广阔 智能技术日渐成熟 信息革命翻天覆地 7 3 2 广播电视发展特点 要求 1 系统数字化 2 播出自动化 3 传输网络化 4 发射固态化5 覆盖多元化 8 四 数字电视的传输 1 数字电视标准 目前世界上数字电视标准有三种 美国的ATSC 美国先进制式委员会 欧洲的DVB 数字视频广播 和日本的ISDB 综合业务广播 我国有线数字电视标准和卫星电视标准此前已确定采用欧洲标准DVB C和DVB S 地面传输技术标准采用自主研发 自主创新的国家标准 数字电视地面广播传输系统帧结构 信道编码和调制 9 2 DVB数字电视的传输方式 1 传输方式的分类 目前主要有3种传播途径 DVB S卫星数字电视广播 DVB C 有线数字电视广播 DVB T 地面数字广播 2 三种传输方式的主要区别 DVB S利用高频载波 使用QPSK调制方式DVB C利用低频载波 使用QAM 64调制方式DVB T利用VHF UHF载波 使用COFDM调制方式 10 2 1DVB S 卫星数字电视广播 传输系统 2 11DVB S传输系统的工作原理2 12DVB S传输系统的应用范围1 提供直播卫星业务 也就是所谓的直播到户 DTH 服务2 向各个有线电视网络提供节目源 适用于二次节目分配 向用户传输SDTV或HDTV业务 11 2 13DVB S传输系统的主要特点 1 即可用于SDTV有可用于HDTV2 适用于不同宽带的转发器 3 允许用户传送不同电视业务的节目 其中包括多路不同的声音和数据业务 2 14卫星传输的优点1 卫星通信的传播距离远 2 卫星通信路数多 容量大 3 卫星通信质量好 可靠性高 4 卫星通信运用灵活 适应性强 5 投入少 成本低 12 2 14卫星电视广播系统组成 卫星电视广播系统主要由四部分组成 上行发射站 星载转发器 测控站 地球接收站 各部分的作用1 上行发射站 把节目制作中心送来的信号加以处理 经过调制 上变频和高功率放大 通过定向天线向卫星发射上行C Ku波段信号 2 星载转发器 用于接收地面上行站送来的上行微波信号 C波段为6GHz Ku波段为14GHz 并将它放大 变频 再放大后 发射到地面服务区内 13 3 地面接收站 接收来自卫星的信号 经过低噪声放大 下变频为中频信号 中频信号经过调频 解调后得到基带信号 分别送到视频恢复电路和伴音解调电路 重新得到正常的视频信号和伴音信号 4 测控站 接收由卫星下行转发的微弱的微波信号 监测卫星转播节目的质量 14 卫星数字电视系统简图 15 2 15我国卫星广播电视现状与发展方向 我国卫星广播电视的现状是 模拟电视与数字电视节目并存 C波段卫星电视与Ku波段卫星电视并存 数字加密电视与数字非加密电视并存 广播电视卫星发展的方向 向两多 多频段 多功能 两大 大容量 大功率 一长 长寿命 的方向发展 卫星电视广播的发展趋势是直播到户 DTH 称为卫星直播业务 16 Ku波段大功率直播卫星系统 DBS 的发展主要体现在以下三个方面 1 采用更大功率容量的Ku波段卫星开展直播卫星 直播到户 DBS DTH 业务 2 试播HDTV 3 依靠卫星网络进行多功能开发利用 开展新闻采集 SNG 和数据广播等业务 逐步向用户提供视频点播 VOD 互联网接入 家中银行 实时信息发布 远程诊疗 远离教学 电视会议 电视购物等多种服务 17 2 16卫星直播电视广播 卫星电视直播常用的两种方式 1 分配式卫星电视直播2 卫星电视直播直接到户 DTH 卫星电视直播直接到户国内外发展比目前 村村通 存在的几个问题 18 2 2DVB C传输系统 2 21有线电视数字化的发展历程 从2000年开始 我们开始推动台内数字化网络化 2003年开始推进有线数字电视整体转换 在全国40多个城市开始进行数字电视整体转换的试点 到今天用户数量已经超过了4000万户 从2006年开始 进行数字声音广播技术试验 从2007年开始推动移动多媒体广播CMMB的发展 从2008年开始 推动地面数字电视发展 在8个城市开始了地面数字电视的试播 并通过数字高清晰度电视向世界播出北京奥运会节目 2010年 东部和中部地区县级以上城市 西部地区大部分县级以上城市的有线电视基本实现数字化 2015年 基本停止播出模拟电视信号 19 2 22中国有线数字化将从整体上分为两个发展阶段 第一个阶段是技术平台的转换 即将原来的模拟平台转换到数字平台上来 这一阶段主要是运营商对采 录 编 播 收进行数字设备的选型 搭建可以支撑数字电视运营的技术平台 这个阶段需要15到20年的时间 第二个阶段是市场转换阶段 即以用户为核心进行市场运营思路的转型 这一阶段的典型特征是运营商对市场有更多的把控力 以用户为核心来经营数字付费节目 原有的体制不再适应市场发展的需要 运营商将从行政体制过渡到一个以 经营 为主的公司 这个阶段需要更长的时间 20 有线数字电视系统方框图 21 2 23有线数字电视技术体系 由那些部分构成 主要由节目平台 传输平台 服务平台 监管平台四部分组成 通过节目平台集成播出 传输平台传输 服务平台分配把节目提供给用户 构成有线数字电视运营的产业链 通过独立于各方的监管平台监督这三个平台的运行 保持公正 安全 各个平台按照明确的定位和分工 各司其职 各负其责 22 2 25平台的定位 1 节目平台 集成播出数字广播电视节目 主要任务是 在提供基本节目的同时 提供付费标准清晰度电视节目 高清晰度电视节目 交互电视节目和数据业务以及数字广播节目等 将各个节目频道集成播出 加入相应的节目信息 经传输加密后 送入传输平台 23 2 传输平台 节目传输 主要任务是 根据节目平台的业务委托 调度线路 将节目送达预定地点 负责互联网上视音频服务 宽带业务 数据业务等增值业务的开发 24 3 服务平台 直接面向最终用户提供接入服务 主要任务是 在有线电视分配网前端将各节目平台的数字节目与本地节目集成在一起 根据各节目SI信息 生成完整的服务信息和电子节目单 经过本地加密后送入分配网 按照用户订购单给用户机顶盒授权开通节目 向节目平台和监管平台提供相关用户管理信息 负责本地网技术维护 服务用户 管理用户 发展用户 开拓市场 25 4 监管平台 协调 监管有线数字电视运营秩序 主要任务是 从服务平台获取用户管理数据 IC卡数据 节目订购数据 从银行获取结算数据 为参与有线数字电视运营的各方提供相关用户管理信息 监督有线数字电视码流的规范性和合法性 服务平台与监管平台接口的规范性 监管各平台的运营范围 26 2 26平台运行主体 1 节目平台 分中央节目平台和省 自治区 直辖市 级节目平台两级 中央节目平台由中央播出机构建立 组织集成播出中央数字广播电视节目 中央付费广播电视节目 数字电影节目 获准向全国传输的省级付费广播电视节目以及其它广播影视新业务等 面向全国范围播出 省级节目平台由省级播出机构建立 集成播出本省数字广播电视节目 付费广播电视节目以及其它广播影视新业务等 面向本省范围播出 27 2 传输平台 分国家干线网和省级干线网两级 由中央和省级网络公司建立 承担节目平台的上行信号和下行信号的传输任务 可以采取由国家干线网联合各省级干线网的联运方式将中央节目平台的节目传送到全国各地 28 3 服务平台 分别由直辖市有线电视网络公司 中心 拥有一定规模和用户数量的有线电视分配网的省和地 市 网络公司 中心 建立 集成中央和省节目平台的数字电视节目 卫星电视节目 本地节目 经过本地加密后送入有线电视分配网 授权用户在接收端通过数字机顶盒接收 不得自办节目 29 4 监管平台 分中央监管中心和省级监管分中心两级 由广电总局监测中心负责在全国有线电视监测网地基础上建立 省级监管分中心负责监管辖区内有线数字电视运行情况 统计数据上报中央监管中心 中央监管中心由监测中心负责维护运行 省级监管分中心由省级广播电视行政部门负责维护运行 30 2 24相关技术要求有哪些 节目平台必须具备集成播出数字电视节目所需的各项基本技术条件 并且可以建立条件接收系统 用户管理系统 传输平台传输平台透过传输节目平台传来的码流 经过适配器生成符合标准的 M 信号 通过SDH传输系统传送到服务平台 31 服务平台 1 能够提供的基本业务要保证 套左右的节目频道数量 2 服务平台内部使用的专有数据 不能影响对节目平台业务的正常接收 3 条件接收系统必须并只能与监管平台监管下的用户管理系统数据库互联 用户管理系统数据库向监管平台透明用户管理信息 32 监管平台 监管平台由一个中央监管中心 个省 自治区 直辖市 监管分中心以及设在服务平台的监管前端和信息采集终端组成 利用全国有线广播电视监测网的已有资源 增加设备 扩展功能 33 机顶盒 机顶盒分为标准清晰度 和高清晰度 两种级别 每种级别按照业务和功能划分为基本型 增强型 高级型三种类型 机顶盒及其附带遥控器的功能应符合总局颁布的有关技术规范 34 监管平台系统结构图如下 35 2 25有线电视数字化的优势 优势 有线电视网可以一城一网或一地一网 具有节目多 质量高 传输频带宽 容量大 便于开展按节目收费 PPV 视频点播 VOD 及其他双向业务等优势 可以进行远距离传输 传输距离远 覆盖面大 36 2 26DVB C传输系统的主要特点 1 可与多种节目相匹配 即可用于SDTV又可用于HDTV 2 凡符合MPEG 2编码和复用标准的数字电视业务都可进入DVB C传输系统 3 允许用户传送不同电视业务的节目 其中包括多路不同的声音和数据业务 37 2 3DVB T 地面开路数字广播 传输系统 1 地面无线传输技术有着巨大的应用前景和市场潜力 首先 地面传输技术可以应用于市郊农村等有线电视较难覆盖的区域 其次 地面传输技术同时可以应用于城市车载移动电视 公共线路 出租车 甚至是私家车都是潜在的市场 最后 地面无线传输技术还可以应用于楼宇和广场等公共电视领域 38 2 我国推进地面数字电视的规划 国家财政已经准备投入25亿的资金 用3到5年时间 建设覆盖全国的地面数字电视系统 主要分为两个阶段 第一阶段是在37个大中城市转播中央电视台高清节目和标清频道同播节目 第二个阶段是在333个地市及2861个县播出标清同播节目 同播中央 省 市 县的标清节目 39 2 地面数字电视的优势 第一 电视频谱利用率得到较大的提高 第二 节目传输的可靠性大大提高 第三 电视图像质量明显改善 第四 可提供更加灵活多样的业务形式和更加丰富的电视广播服务手段 拓宽地面电视公共服务领域 第五 覆盖范围和效果明显提高 可满足室内覆盖要求和移动覆盖 第六 在自然灾害 战争等情况下 较之有线电视和卫星电视而言 具有快速恢复广播电视覆盖能力的传输系统 40 3 地面开路数字广播传输系统结构 采用编码正交频分复用 COFDM 调制方式 在8MHZ带宽内能传送四套电视节目 数字电视地面广播系统平台由3个网络组成 即数字电视单频网 节目分配传输网和远程监控管理网 无线覆盖网由多个发射台站 基站 单频网前端 演播室 包括编码复用 等组成 41 4 地面开路数字广播 DVB T 传输系统的主要特点 即可用于SDTV有可用于HDTV 适用于在地面VHF UHF频道 可实现与地面模拟电视节目的 同播 适用于单频网 SFN 具有与DVB S系统和DVB C系统的较好通用性 凡符合MPEG 2编码和复用标准的数字电视业务都可进入DVB T传输系统 支持多级质量节目传输 42 DVB T传输系统开展的业务范围 车载移动接收 移动接收 家庭定点接收 公众场合分众定点接收 43 DVB T可以开展的增值业务有 可以同时转播多套立体声广播 可以通过该平台发送数据等移动多媒体服务 具有广义数据广播系统功能 能提供多样化的商业业务 44 地面开路数字广播 DVB T 传输系统的组网方式 单频网 多频网 混合组网 45 1 数字电视单频网 特点 数字电视单频网就是由多个发射台发射组成的数字电视覆盖网络 所有发射台采用同一个频率在同一时间发送同一个节目 优点 节省频率资源 整个系统只需要一个频率 小功率多布点 覆盖范围大 用户在网络覆盖范围内移动接收中不需要更换频道 46 地面数字电视系统简图 47 数字电视单频网缺点 1 站点密度大 2 需要同步设备 3 建网成本高数字电视单频网的组成 主要由SFN适配器 GPS时钟 数字电视发射机等组成 主要包括三个同步 频率同步 时间同步 码元同步 GPS时钟主要有两个功能 一是提供10MHz参考频率 一是提供1秒定时脉冲 48 2 数字电视多频网 2 1数字电视多频网的特点 数字电视多频网是由多个发射台发射组成的数字电视覆盖网络 相邻发射台采用不同的发射频率在同一时间发送同一套节目 所以系统至少需要两个以上频率 49 2 1数字电视多频网的主要优点 建设成本低 每个发射台站可以覆盖较大区域 站点间距离没有限制 缺点是 车载用户在大范围内移动接收时需要更换频道 需要的频道至少2个以上 50 2 3多频网的适用范围 多频网比较适合于高山台固定覆盖 如解决村村通问题等 利用高山台的优势 最大限度地发挥每个台站的覆盖效率 在目前MPEG2编码的基础上 每个频道至少可以传输10套以上标清节目 最多可达16套左右 覆盖半径在50公里以上 51 2 4数字电视混合网 定义 所谓混合组网就是在大城市采用单频网 而在城市间高速公路采用多频网大区跨接 减小布点密度 混合组网的特点 汲取单频网和多频网的优点 既可以实现大范围移动覆盖 又可以大大降低系统建设成本 52 2 5全固态发射机的相关知识 1 全固态发射机的主要优点 节省费用 效率提高 维护量减少 安全可靠 自动化程度高 53 2 电视发射机的组成 全固态电视发射机主要由激励器 前级放大 功率放大器 后级 带通滤波器 雷电保护器 监控单元 分冷系统 开关电源等部分组成 54 发射机各组成部分的作用 功率放大器的作用 激励器主要作用 系统连接与监控 发射机信号流程 55 发射机使用中需要注意的问题 开机前 一定要查看供电电压 开机过程中 坚持 听 闻 看 在值机中 应严格坚持巡机制度 关机 关机应严格遵守关机程序 56 发射机的维护注意事项 1 日常维护的内容定期对机器进行除尘对机器指标进行常规检测 做好电声指标 工作时间等情况记录检查电源电压 测试机器整机指标对发射机进行全面的检修 57 2 发射机的维护注意事项 在维修时须使用小型的或专用的维护工具更换元件精心挑选 要保证型号的一致性更换元器件时 焊接时间不能过长要高度重视除尘工作加强与发射机生产厂家的联系沟通熟练掌握发射机的工作原理 58 五 微波传输系统 定义 微波的特点 微波中继通信系统的组成 甘肃省广电模拟微波现状 广播电视数字微波传输的特点 59 5 1微波的定义无线电波按其性质不同划分成若干个波段 如长波 30 300KHZ 中波 300 3000KHZ 短波 3MHZ 30MHZ 超短波 30 1000MHZ 微波等 微波 微波也称为超高频 它是无线电波中的一个波段的名称 通常我们把频率在1000MHZ 1GHZ 以上的电磁波称为微波 60 5 2微波的特点 微波设备体积小 方向性强 保密性好 微波中继传输系统容量大 频带宽 微波在空气中按直线传播微波抗自然灾害能力强 通信稳定 建设投资省 速度快 灵活性大 61 微波传输有何优缺点 其优点是 省去布线及线缆维护费用 可动态实时传输广播级图像 其缺点是 由于采用微波传输 频段在1GHz以上常用的有L波段 1 0 2 0GHz S波段 2 0 3 0GHz Ku波段 10 12GHz 传输环境是开放的空间很容易受外界电磁干扰 微波信号为直线传输 中间不能有山体 建筑物遮挡 Ku波段受天气影响较为严重 尤其是雨雪天气会有严重雨衰 62 5 3微波中继通信系统的组成 组成类型 有端站 中继站 主站 枢纽站四种站型组成端站 位于微波电路的两个终端 其功能是把电视台送来的音视频节目信号调制成中频信号 再变换成微波信号发射出去 中继站 完成微波信号正反向放大和转发 主站 需要下载节目或上传节目的中继站 枢纽站 至少有三个方向的收发站 63 数字MMDS电视传输系统框图 64 5 4甘肃省广电模拟微波现状 始建于1985年 线路全长2100多公里 全省现有微波台站51个 其中枢纽站11个 中继站26个 端站14个 正向按1 1 主备波道 反向按1 0配置 微波网除了向13个市 州和沿途县传送广播电视节目外 还向省级大型骨干发射台提供信号源 是我省广播电视节目覆盖全省的主要技术手段 甘肃卫视未上星以前 65 传输线路 西线从兰州首台向西 龙尾山 尖山 毛毛山 冬青顶 大敦井 周家庄 绣花庙 暸高山 张掖 临