(一)信號傳輸流程簡述:衛(wèi)星電視作為一種常見的廣播電視形式,其信號傳輸有著特定的流程。數(shù)字衛(wèi)星電視是利用地球同步衛(wèi)星將數(shù)字編碼壓縮的電視信號傳輸?shù)接脩舳耍饕袃煞N方式。一種是將數(shù)字電視信號傳送到有線電視前端,再由有線電視臺轉(zhuǎn)換成模擬電視傳送到用戶家中,像美國 Direct TV 公司就是個應(yīng)用這一技術(shù)的衛(wèi)星電視營運公司。另一種則是將數(shù)字電視信號直接傳送到用戶家中,也就是 Direct to Home(DTH)方式。與種方式相比,DTH 方式衛(wèi)星發(fā)射功率大,可用較小的天線接收,普通家庭即可使用,還能直接提供對用戶授權(quán)和加密管理,開展數(shù)字電視、按次付費電視(PPV)、高清晰度電視等類型的先進電視服務(wù),不受中間環(huán)節(jié)限制,甚至還可以進行 INTERNET 高速下載、互動電視等操作。
具體來看整個傳輸過程,首先是通過地面基站發(fā)射微波信號,這些信號會朝著位于地球同步軌道的通訊衛(wèi)星發(fā)送。地球同步軌道的衛(wèi)星能保持相對于地球固定的軌跡,始終處于地球同一個區(qū)域的上空,從而保障信號傳輸?shù)倪B續(xù)性。而每個衛(wèi)星通常覆蓋一個特定的區(qū)域(即 “波束覆蓋區(qū)”),其覆蓋范圍可能是一個國家、一個大洲,甚至是全球區(qū)域。
接著,衛(wèi)星接收到來自地面基站的信號后,會對其進行相應(yīng)處理,比如放大、變換等操作,然后再將處理后的信號遠距離傳輸回地面,也就是向地面服務(wù)區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)電視信號。
后,用戶端會使用定向天線接收從衛(wèi)星返回的信號,隨后通過解碼器對接收的信號進行解碼,將解碼后的信號輸出到電視終端,這樣我們就能正常收看到電視節(jié)目了。例如在日常生活中,我們常見的 “衛(wèi)星鍋” 就是一種拋物面天線,它能夠把來自衛(wèi)星的信號集中反射到饋源組件(LNB,低噪聲放大器),LNB 會對信號進行放大并傳送到室內(nèi)接收機,接收機再配合解碼卡完成后的解碼工作,鑒于衛(wèi)星電視傳輸?shù)男盘柾ǔJ墙?jīng)過加密的,所以只有擁有合法解碼卡的用戶才可以觀看到節(jié)目內(nèi)容。
(二)關(guān)鍵組成部分作用:衛(wèi)星電視系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng),它由多個關(guān)鍵部分協(xié)同工作,從而實現(xiàn)電視信號的傳播與播放,下面為大家介紹各部分的主要功能。
前端系統(tǒng)(Front-end):主要由視頻音頻壓縮編碼器、復(fù)用器等組成。它的核心任務(wù)是將電視信號進行數(shù)字編碼壓縮,利用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),實現(xiàn)在有限的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶上傳送更多的節(jié)目。比如,DTH 按 MPEG-2 標準對視頻音頻信號進行壓縮,通過運用動態(tài)統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),可在一個 27MHz 的轉(zhuǎn)發(fā)器上傳送多達 10 套的電視節(jié)目。
傳輸和上行系統(tǒng)(Uplink):涵蓋了從前端到上行站的通信設(shè)備及上行設(shè)備,其傳輸方式主要有中頻傳輸和數(shù)字基帶傳輸兩種。它負責把經(jīng)過前端系統(tǒng)處理后的電視信號,進一步傳送到上行站,上行站再把信號加以基帶處理,然后經(jīng)調(diào)制、上變頻和高功率放大等操作,后由天線向衛(wèi)星發(fā)送上行信號,同時它也能接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號,以便監(jiān)測節(jié)目傳輸質(zhì)量。
衛(wèi)星(Satellite):在整個系統(tǒng)中處于核心地位,通常采用大功率的直播衛(wèi)星或通訊衛(wèi)星。像美國和加拿大的一些 DTH 公司會采用更為適宜的專用大功率直播衛(wèi)星(DBS)。衛(wèi)星的主要功能是接收來自地面上行站發(fā)送的上行信號,并經(jīng)低噪聲放大、下變頻與功率放大等一系列處理后,再轉(zhuǎn)發(fā)到地面的接收服務(wù)區(qū),為地面用戶接收信號提供基礎(chǔ)保障。
用戶管理系統(tǒng)(SMS):堪稱 DTH 系統(tǒng)的心臟,主要完成以下幾大功能。一是登記和管理用戶資料,詳細記錄用戶的相關(guān)信息;二是購買和包裝節(jié)目,對各類電視節(jié)目進行合理的整合與安排;三是制定節(jié)目計費標準及對用戶進行收費,確保服務(wù)收費的合理規(guī)范;四是開展市場預(yù)測和營銷工作,把握市場動態(tài)和需求。它主要由用戶信息和節(jié)目信息的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及解答用戶問題、提供多種客戶服務(wù)的 Call Center 構(gòu)成。
條件接收系統(tǒng)(CA):具備兩項關(guān)鍵功能,其一是對節(jié)目數(shù)據(jù)加密,保障節(jié)目內(nèi)容的版權(quán)以及傳輸,防止未經(jīng)授權(quán)的用戶隨意收看;其二是對節(jié)目和用戶進行授權(quán),只有經(jīng)過授權(quán)的合法用戶,在具備相應(yīng)權(quán)限的情況下才能正常接收并觀看相應(yīng)的電視節(jié)目。國際上 DTH 系統(tǒng)所采用的條件接收系統(tǒng)有 Connax、美國 NDS、以色列 Irdeto、法國 Via Access、瑞士 Nagra Vision 等,不同的公司會選用不同的條件接收系統(tǒng),例如美國 Direct TV 公司以及采用 Direct TV 技術(shù)的加拿大 Star Choice 公司使用的是 NDS 條件接收系統(tǒng);美國 Dish Network(Echostar)公司以及采用 Echostar 技術(shù)的加拿大 Bell ExpressVu 公司使用的是 Nagra Vission 條件接收系統(tǒng)。
用戶接收系統(tǒng)(IRD):由一個小型的碟形衛(wèi)星接收天線(Dish)和綜合接收解碼器(IRD)及智能卡(Smart Card)組成。綜合接收解碼器(IRD)負責多項重要功能,首先它能解碼節(jié)目數(shù)據(jù)流,并將解碼后的內(nèi)容輸出到電視機中,讓電視呈現(xiàn)出清晰的畫面和聲音;其次,它可以利用智能卡中的密鑰(Key)進行解密,配合條件接收系統(tǒng)保障節(jié)目觀看的合法性;再者,它能夠接收并處理各種用戶命令,方便用戶進行操作;后,它還可以下載并運行各種應(yīng)用軟件,IRD 已不是一個單純的硬件設(shè)備,它還涵蓋了操作系統(tǒng)和大量的應(yīng)用軟件,較成功的 IRD 操作系統(tǒng)像 Open TV,美國 Dish Network 公司已開始逐步升級用戶的 IRD 為 Open TV 系統(tǒng),以此不斷優(yōu)化用戶的使用體驗。