韋雪梅 李凌 韋智鵬
(1.廣西廣播電視地球站;2.廣西廣播電視技術(shù)中心柳州分中心)
隨著廣西旅游業(yè)的大力發(fā)展,廣西開發(fā)了諸多的旅游熱點項目。鑒于衛(wèi)星節(jié)目覆蓋面廣、信息量大、信號質(zhì)量高、影響面大的特點,實現(xiàn)旅游衛(wèi)星廣播上星傳輸(以下簡稱“上星”),能進一步加大對廣西旅游業(yè)的宣傳力度,促進廣西旅游事業(yè)的發(fā)展。本文重點闡述上星的基本原理、旅游廣播節(jié)目上星設(shè)置、測試碼流參數(shù)變化并觀察節(jié)目下行接收效果。
我國衛(wèi)星數(shù)字電視廣播采用的是DVB-S標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)框圖如圖1所示[1]。如圖所示,該系統(tǒng)分為三個部分,一是信源編碼部分,包括MEPG-2壓縮與復(fù)用;二是信道編碼與調(diào)制,包括傳送復(fù)用適配和能量擴散、外碼編碼、卷積交織、內(nèi)碼編碼、基帶成型、QPSK調(diào)制;三是上變頻與高功放部分,即衛(wèi)星射頻信道。
本文上星設(shè)置主要涉及第一部分信源編碼與復(fù)用。DVB-S選定MEPG-2標(biāo)準(zhǔn)作為音頻及視頻的編碼壓縮方式。MEPG-2系統(tǒng)復(fù)用原理框圖如圖2所示,音視頻或數(shù)據(jù)經(jīng)編碼器得到一串有一定結(jié)構(gòu)的基本碼流ES,該基本碼流經(jīng)打包,并加入包頭形成PES流,將PES流經(jīng)傳輸復(fù)用組合成單一碼流,形成傳輸TS流,TS流由一系列TS包組成,每個包由包頭和凈荷組成,其結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中包頭里的PID用于識別節(jié)目,相當(dāng)于“個人身份證”,凈荷是待傳輸?shù)膬?nèi)容。對傳輸TS流進行信道編碼、調(diào)制、上變頻,形成射頻信號,發(fā)射上衛(wèi)星。
圖1 DVB-S系統(tǒng)框圖
圖2 MEPG-2系統(tǒng)復(fù)用原理框圖
圖3 TS流結(jié)構(gòu)
本次旅游衛(wèi)星廣播上星傳輸測試,是從電臺傳來的信號源碼流中,以PID和名稱作為識別,提取旅游廣播節(jié)目,作為TS流凈荷部分,與原傳輸TS流中的凈荷,重新進行傳輸復(fù)用,形成新的傳輸TS流,若新的TS流未超出傳輸信道的總帶寬,則不會影響傳輸信號后續(xù)的信道編碼、調(diào)制、上變頻、高功率放大及載波上星。
將旅游廣播加載進原有的載波進行衛(wèi)星傳輸,對原有的上行載波的碼流并不會造成影響,只會影響有效帶寬,不改動總帶寬。在衛(wèi)星傳輸測試之前,經(jīng)確認(rèn),我站傳輸總帶寬為7.7Mbps, 目前上行載波占用帶寬約為6.6Mbps,單套廣播占用帶寬約為256Kbps,加上旅游廣播節(jié)目碼流后,有效帶寬為6.8Mbps,從理論上,旅游廣播加載進原有的載波進行衛(wèi)星傳輸,是可行的。
根據(jù)上述關(guān)于上星原理的闡述,上星的難點是,將旅游廣播節(jié)目從電臺信號源碼流中提取出來,并復(fù)用進原來的傳輸TS流中,形成新的TS流,對原有上行碼流不造成安全播出影響。
圖4 測試原理圖
圖5 哈雷復(fù)用器4設(shè)置界面
據(jù)此,按照圖4測試原理圖連接好哈雷復(fù)用器4、Enensys切換器4、紐泰克調(diào)制器4、CPI高功放4等上星設(shè)備,同時配置好博匯監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)通道。
結(jié)合圖5,在哈雷復(fù)用器4的輸入端口,分別從信源切換器復(fù)用碼流及數(shù)字微波復(fù)用碼流中,提取旅游廣播節(jié)目,添加到哈雷復(fù)用器的輸出端口,并設(shè)置好輸出的PID。生效后,理論上,旅游廣播已復(fù)用進原有的傳輸TS流中,形成新的傳輸TS流。
設(shè)置生效后,測試碼流參數(shù),確認(rèn)復(fù)用碼流構(gòu)成。在Enensys切換器4Web界面查看輸入端碼流結(jié)構(gòu),如圖6所示,可查看到自哈雷復(fù)用器4輸出至Enensys切換器4輸入端的碼流中,已包含旅游廣播節(jié)目,其占用帶寬為263kbps,與預(yù)估值相近。
通過博匯監(jiān)測系統(tǒng)查看Enensys切換器4的碼流信息,如圖7所示,碼流構(gòu)成中,包含旅游廣播節(jié)目,可驗證,旅游衛(wèi)星廣播節(jié)目碼流已加入上行傳輸碼流中。圖7中,碼流傳輸總帶寬為7.7Mbps,加入旅游廣播后,總帶寬不變,占用帶寬從6.6Mbps變成了6.9Mbps,旅游廣播占用帶寬275Kbps,占用帶寬比例為3.96%。將圖中所顯示的總帶寬、占用帶寬、剩余帶寬、節(jié)目占用的比例記錄在表1碼流監(jiān)測表內(nèi),通過與未加入旅游廣播節(jié)目的碼流記錄比較,其占用帶寬測量值與預(yù)估值相當(dāng)。
通過調(diào)制器4 IRD和博匯監(jiān)測系統(tǒng)QPSK4,解調(diào)出上星衛(wèi)視及多套廣播節(jié)目,監(jiān)聽監(jiān)看,節(jié)目正常,由此可知,在射頻信道之前信號傳輸正常;經(jīng)查看,本站12米、3米衛(wèi)星接收機的音、視頻情況,以及各臺站、電臺、電視臺下行接收情況,得知各音視頻均與我站發(fā)出的信號源相吻合,可知,我站旅游廣播衛(wèi)星上星傳輸測試的下行接收效果良好,該測試切實有效。
圖6 切換器輸入端口
圖7 切換器4碼流
表1 碼流監(jiān)測表
表2 下行接收監(jiān)測表
將我站部分下行接收自中斷至回復(fù)的時長,記錄于表2。由表中的恢復(fù)時長數(shù)據(jù),可近似忽略由于加入旅游廣播,對原有上星節(jié)目的閃斷的影響。
本文闡述了廣西旅游衛(wèi)星廣播上星傳輸測試的基本原理、方法,在不影響目前在播的廣播電視信號正常播出的情況下,順利地實現(xiàn)了旅游衛(wèi)星廣播上星傳輸,且其接收效果良好,可將其方法正式應(yīng)用于旅游衛(wèi)星廣播上星傳輸,完成廣西旅游廣播的全國覆蓋事業(yè),為廣西旅游事業(yè)的發(fā)展增添活力。
[1]郭慶,王振永,顧學(xué)邁.衛(wèi)星通信系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010.