韦雪梅 李凌 韦智鹏
(1.广西广播电视地球站;2.广西广播电视技术中心柳州分中心)
随着广西旅游业的大力发展,广西开发了诸多的旅游热点项目。鉴于卫星节目覆盖面广、信息量大、信号质量高、影响面大的特点,实现旅游卫星广播上星传输(以下简称“上星”),能进一步加大对广西旅游业的宣传力度,促进广西旅游事业的发展。本文重点阐述上星的基本原理、旅游广播节目上星设置、测试码流参数变化并观察节目下行接收效果。
我国卫星数字电视广播采用的是DVB-S标准,该标准的系统框图如图1所示[1]。如图所示,该系统分为三个部分,一是信源编码部分,包括MEPG-2压缩与复用;二是信道编码与调制,包括传送复用适配和能量扩散、外码编码、卷积交织、内码编码、基带成型、QPSK调制;三是上变频与高功放部分,即卫星射频信道。
本文上星设置主要涉及第一部分信源编码与复用。DVB-S选定MEPG-2标准作为音频及视频的编码压缩方式。MEPG-2系统复用原理框图如图2所示,音视频或数据经编码器得到一串有一定结构的基本码流ES,该基本码流经打包,并加入包头形成PES流,将PES流经传输复用组合成单一码流,形成传输TS流,TS流由一系列TS包组成,每个包由包头和净荷组成,其结构如图3所示,其中包头里的PID用于识别节目,相当于“个人身份证”,净荷是待传输的内容。对传输TS流进行信道编码、调制、上变频,形成射频信号,发射上卫星。
图1 DVB-S系统框图
图2 MEPG-2系统复用原理框图
图3 TS流结构
本次旅游卫星广播上星传输测试,是从电台传来的信号源码流中,以PID和名称作为识别,提取旅游广播节目,作为TS流净荷部分,与原传输TS流中的净荷,重新进行传输复用,形成新的传输TS流,若新的TS流未超出传输信道的总带宽,则不会影响传输信号后续的信道编码、调制、上变频、高功率放大及载波上星。
将旅游广播加载进原有的载波进行卫星传输,对原有的上行载波的码流并不会造成影响,只会影响有效带宽,不改动总带宽。在卫星传输测试之前,经确认,我站传输总带宽为7.7Mbps, 目前上行载波占用带宽约为6.6Mbps,单套广播占用带宽约为256Kbps,加上旅游广播节目码流后,有效带宽为6.8Mbps,从理论上,旅游广播加载进原有的载波进行卫星传输,是可行的。
根据上述关于上星原理的阐述,上星的难点是,将旅游广播节目从电台信号源码流中提取出来,并复用进原来的传输TS流中,形成新的TS流,对原有上行码流不造成安全播出影响。
图4 测试原理图
图5 哈雷复用器4设置界面
据此,按照图4测试原理图连接好哈雷复用器4、Enensys切换器4、纽泰克调制器4、CPI高功放4等上星设备,同时配置好博汇监测系统相关通道。
结合图5,在哈雷复用器4的输入端口,分别从信源切换器复用码流及数字微波复用码流中,提取旅游广播节目,添加到哈雷复用器的输出端口,并设置好输出的PID。生效后,理论上,旅游广播已复用进原有的传输TS流中,形成新的传输TS流。
设置生效后,测试码流参数,确认复用码流构成。在Enensys切换器4Web界面查看输入端码流结构,如图6所示,可查看到自哈雷复用器4输出至Enensys切换器4输入端的码流中,已包含旅游广播节目,其占用带宽为263kbps,与预估值相近。
通过博汇监测系统查看Enensys切换器4的码流信息,如图7所示,码流构成中,包含旅游广播节目,可验证,旅游卫星广播节目码流已加入上行传输码流中。图7中,码流传输总带宽为7.7Mbps,加入旅游广播后,总带宽不变,占用带宽从6.6Mbps变成了6.9Mbps,旅游广播占用带宽275Kbps,占用带宽比例为3.96%。将图中所显示的总带宽、占用带宽、剩余带宽、节目占用的比例记录在表1码流监测表内,通过与未加入旅游广播节目的码流记录比较,其占用带宽测量值与预估值相当。
通过调制器4 IRD和博汇监测系统QPSK4,解调出上星卫视及多套广播节目,监听监看,节目正常,由此可知,在射频信道之前信号传输正常;经查看,本站12米、3米卫星接收机的音、视频情况,以及各台站、电台、电视台下行接收情况,得知各音视频均与我站发出的信号源相吻合,可知,我站旅游广播卫星上星传输测试的下行接收效果良好,该测试切实有效。
图6 切换器输入端口
图7 切换器4码流
表1 码流监测表
表2 下行接收监测表
将我站部分下行接收自中断至回复的时长,记录于表2。由表中的恢复时长数据,可近似忽略由于加入旅游广播,对原有上星节目的闪断的影响。
本文阐述了广西旅游卫星广播上星传输测试的基本原理、方法,在不影响目前在播的广播电视信号正常播出的情况下,顺利地实现了旅游卫星广播上星传输,且其接收效果良好,可将其方法正式应用于旅游卫星广播上星传输,完成广西旅游广播的全国覆盖事业,为广西旅游事业的发展增添活力。
[1]郭庆,王振永,顾学迈.卫星通信系统[M].北京:电子工业出版社,2010.