韋雪梅 李凌 韋智鵬
(1.廣西廣播電視地球站;2.廣西廣播電視技術中心柳州分中心)
隨著廣西旅游業的大力發展,廣西開發了諸多的旅游熱點項目。鑒于衛星節目覆蓋面廣、信息量大、信號質量高、影響面大的特點,實現旅游衛星廣播上星傳輸(以下簡稱“上星”),能進一步加大對廣西旅游業的宣傳力度,促進廣西旅游事業的發展。本文重點闡述上星的基本原理、旅游廣播節目上星設置、測試碼流參數變化并觀察節目下行接收效果。
我國衛星數字電視廣播采用的是DVB-S標準,該標準的系統框圖如圖1所示[1]。如圖所示,該系統分為三個部分,一是信源編碼部分,包括MEPG-2壓縮與復用;二是信道編碼與調制,包括傳送復用適配和能量擴散、外碼編碼、卷積交織、內碼編碼、基帶成型、QPSK調制;三是上變頻與高功放部分,即衛星射頻信道。
本文上星設置主要涉及第一部分信源編碼與復用。DVB-S選定MEPG-2標準作為音頻及視頻的編碼壓縮方式。MEPG-2系統復用原理框圖如圖2所示,音視頻或數據經編碼器得到一串有一定結構的基本碼流ES,該基本碼流經打包,并加入包頭形成PES流,將PES流經傳輸復用組合成單一碼流,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,其結構如圖3所示,其中包頭里的PID用于識別節目,相當于“個人身份證”,凈荷是待傳輸的內容。對傳輸TS流進行信道編碼、調制、上變頻,形成射頻信號,發射上衛星。

圖1 DVB-S系統框圖

圖2 MEPG-2系統復用原理框圖

圖3 TS流結構
本次旅游衛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的信道編碼、調制、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。在衛星傳輸測試之前,經確認,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星傳輸,是可行的。
根據上述關于上星原理的闡述,上星的難點是,將旅游廣播節目從電臺信號源碼流中提取出來,并復用進原來的傳輸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 哈雷復用器4設置界面
據此,按照圖4測試原理圖連接好哈雷復用器4、Enensys切換器4、紐泰克調制器4、CPI高功放4等上星設備,同時配置好博匯監測系統相關通道。
結合圖5,在哈雷復用器4的輸入端口,分別從信源切換器復用碼流及數字微波復用碼流中,提取旅游廣播節目,添加到哈雷復用器的輸出端口,并設置好輸出的PID。生效后,理論上,旅游廣播已復用進原有的傳輸TS流中,形成新的傳輸TS流。
設置生效后,測試碼流參數,確認復用碼流構成。在Enensys切換器4Web界面查看輸入端碼流結構,如圖6所示,可查看到自哈雷復用器4輸出至Enensys切換器4輸入端的碼流中,已包含旅游廣播節目,其占用帶寬為263kbps,與預估值相近。
通過博匯監測系統查看Enensys切換器4的碼流信息,如圖7所示,碼流構成中,包含旅游廣播節目,可驗證,旅游衛星廣播節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、節目占用的比例記錄在表1碼流監測表內,通過與未加入旅游廣播節目的碼流記錄比較,其占用帶寬測量值與預估值相當。
通過調制器4 IRD和博匯監測系統QPSK4,解調出上星衛視及多套廣播節目,監聽監看,節目正常,由此可知,在射頻信道之前信號傳輸正常;經查看,本站12米、3米衛星接收機的音、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出的信號源相吻合,可知,我站旅游廣播衛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 碼流監測表

表2 下行接收監測表
將我站部分下行接收自中斷至回復的時長,記錄于表2。由表中的恢復時長數據,可近似忽略由于加入旅游廣播,對原有上星節目的閃斷的影響。
本文闡述了廣西旅游衛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,順利地實現了旅游衛星廣播上星傳輸,且其接收效果良好,可將其方法正式應用于旅游衛星廣播上星傳輸,完成廣西旅游廣播的全國覆蓋事業,為廣西旅游事業的發展增添活力。
[1]郭慶,王振永,顧學邁.衛星通信系統[M].北京:電子工業出版社,2010.