第五章 数字电视传输系统
4.5 数字电视有线传输系统
• 有线电视系统是采用高频电缆、光缆和微波等作为 有线电视系统是采用高频电缆、 传输媒质,在电视中心和用户终端之间传递声音、 传输媒质,在电视中心和用户终端之间传递声音、 图像、数据及其他信息的一种闭路电视系统。 图像、数据及其他信息的一种闭路电视系统。 • 特点:传输质量高,节目频道多,便于开展按节目 特点:传输质量高,节目频道多, 收费( )、节目点播 收费(PPV)、节目点播(VOD)及其他双向业务 )、节目点播( ) 。 • 大多采用 大多采用QAM(正交调幅 的调制方式。 正交调幅)的调制方式 正交调幅 的调制方式。
(1)模拟卫星电视广播系统的频道划分
Ku频段和C频段分别可容纳24个电视频道。 避免相邻频道间干扰的两种干扰措施: 频率分隔使用法,在不同地区使用不同的频道。 即在同一个地区使用1,3,5,…等频道,而另一地区使 用2,4,6,…等频道; 电波极化分隔法,对不同频道采用不同处理。 即在同一地区,对于1 1,3,5,…等频道采用水平极化 波,对于2,4,6,…等频道采用垂直极化波,利用不同极化 波之间的隔离特性克服相邻频道干扰。可以充分利用卫星 频谱资源,使用广泛。
4.5.2 光纤传输
光纤的特性 光纤的损耗, 光纤的损耗,表示光纤中传输一定距离后其能量损失 的程度,用单位长度的光纤对光信号损失的dB数来表示, dB数来表示 的程度,用单位长度的光纤对光信号损失的dB数来表示, dB/km。与光纤材料本身的吸收、散射, 即dB/km。与光纤材料本身的吸收、散射,及制造工艺有 关。 光纤的色散,光在光纤中传播时, 光纤的色散,光在光纤中传播时,由于输入信号中包 含不同频率或不同模式的光,其传播速度略有差别, 含不同频率或不同模式的光,其传播速度略有差别,不 同时到达输出端,会时的输出波形展宽变形,形成失真。 同时到达输出端,会时的输出波形展宽变形,形成失真。 光纤的色散分为三种:模式色散、 光纤的色散分为三种:模式色散、材料色散和结构色 散。
4.5.2 光纤传输
• 光纤的分类
按光纤的结构可分为均匀光纤与非均匀光纤。 按光纤的结构可分为均匀光纤与非均匀光纤。 结构可分为均匀光纤与非均匀光纤 即根据光线的芯子和包层的折射率分布是否均匀进行 分类。 分类。
传输特性可分为单模光纤与多模光纤 按光信号在光纤中的传输特性可分为单模光纤与多模光纤。 按光信号在光纤中的传输特性可分为单模光纤与多模光纤。 单模光纤,只传输一种模式的光纤。 单模光纤,只传输一种模式的光纤。 一种模式的光纤 模式色散, 特点:避免了模式色散 传输频带很宽,容量很大。 特点:避免了模式色散,传输频带很宽,容量很大。 多模光纤,传输模式不止一个,允许多种 多种电磁场分布方式同 多模光纤,传输模式不止一个,允许多种电磁场分布方式同 时存在。 时存在。 特点:传输性能较差 容量小 但芯径较大、制造、 较差, 特点:传输性能较差,容量小,但芯径较大、制造、链 接比较容易,光源要求不高。 接比较容易,光源要求不高。
使用范围 与其他业务共用 供集体接收使用 卫星广播优选
0.62~0.79 2.50~2.69 11.7~12.2 11.7~12.5 22.5~23.0 40.5~42.5 84.0~86.0
与其他业务共用 卫星广播专用 卫星广播专用
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
•卫星广播电视的基本规定 卫星广播电视的基本规定 3.频道划分 3.频道划分
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
•卫星广播电视的基本规定 卫星广播电视的基本规定 3.频道划分 3.频道划分
(2)数字卫星电视广播系统的频道划分
两种节目复用方式: 频分多路方式(SCPC),按一定频率间隔分配频道。 每个载波只传输1套广播电视信号,一个转发器内同时 存在多个载波,其特点是个套节目可在不同地点上星。 时分多路方式(MCPC),频道划分方式与时分复用的频道 数量有关,频道数量越多,占用的频带越宽。 每个载波可同时传输多套广播电视信号,特点是1个转 发器内只有1个载波,频带和功率利用率高,多套节目要经 过复接后在同一地点上星。
卫星电视广播系统: 卫星电视广播系统:
星载转发器
地面接收站
4.4.2 数字卫星电视广播系统的组成
上行发射站
上 传
视频
节目1 节目
变 频 QPSK QPSK 信 道 编 码 制 和 微 波 功 率 放 大
视频编码 子带编码 视频编码 子带编码 数据编码
打包
送 节
打包
流 复 用 及 加 扰
音频 视频
节目n 节目
4.4.2 数字卫星电视广播系统的组成
上行发射站
将节目制作中心送来的电视信 号进行一定的处理和调制后, 上变频为上行微波频率发送给 卫星,并负责对卫星系统的工 将上行发射站送来的上行微 作状态进行检测和控制。 波信号进行变频和放大,变 成下行微波信号并转发给地 将接收到的下行微波信号经下 面接收站。 变频、解调和处理后,重新恢 复出原电视信号,并将它传送 给电视机,或进行开路转发, 或进行闭路传送。
接收端
错 解 码
外信道 外信道 内信道
4-9 信道部分详图
4.4 数字电视卫星传输系统
卫星电视广播特点:覆盖面广、质量较好、 卫星电视广播特点:覆盖面广、质量较好、资源 丰富。 丰富。 趋势——直播至户,卫星直播服务。 直播至户, 趋势 直播至户 卫星直播服务。 调制方式——QPSK(四相移键控)方式。 调制方式 QPSK(四相移键控)方式。 QPSK
信宿部分
4.3 数字电视传输系统
数字电视传输系统
•信源部分 信源部分 •信宿部分 信宿部分
节 传 目
数字视频信源压缩编码
节 目
数字视频信源压缩解码
传 输 流 多
…
流 多
… 数字音频信源压缩编码 数据编码
输 流 流 多 多 路 路 解 复
数据解码
路 复 用
路 解 用
数字音频信源压缩解码
复 复 用 用
第4章 数字电视传输 系统
主要内容
4. 数字电视传输系统
数字电视卫星传输系统 数字电视有线传输系统 数字电视地面广播传输系统
4.3 数字电视传输系统
数字通信系统 传 信 源 编 码 输 信 线 道 路 编 码 信 道 ) ) ) ) ( ( ( ( 信系统框图
三 个 区 域 第一区:欧洲、非洲和俄罗斯的亚洲部分、 第一区:欧洲、非洲和俄罗斯的亚洲部分、蒙古及伊朗西部以西的亚洲地区 第二区: 第二区:南北美洲 第三区:亚洲大部分地区、大洋洲(我国属于第三区) 第三区:亚洲大部分地区、大洋洲(我国属于第三区)
分配区域 全球范围 全球范围 第二、 第二、三区 第一区 第三区 全球范围 全球范围
将数字视频信源、数字音频信源、数据3 将数字视频信源、数字音频信源、数据3种信号复 将多个节目流复用在一起形成传输流。 将多个节目流复用在一起形成传输流。 用在一起成为节目流。 用在一起成为节目流。
4-9 数字电视传输系统框图
4.3 数字电视传输系统
数字电视系统信道部分 数字电视系统信道部分 信道
传 外 外 码 码 能 量 错 扩 编 散 码
发送端 RS 纠
内 外 码 数 据 交 织 内 码 卷 积 交 织 内 码 卷 积 编 码 内 码 数 字 调 制 输 线 路 ( 信 道 )
传输
外 码 数 据 解 交 织
外 码
RS 纠
外 码 解 能 量 扩 散
内 码 数 字 解 调
内 码 码 卷 卷 积 积 解 解 交 码 织
目 流
打包
调
复 用
打包 打包 音频 其他业务
图4-12
数字卫星电视上行发射站的组成框图
4.4.2 数字卫星电视广播系统的组成
星载转发器 星载转发器——空间中继站 星载转发器——空间中继站 —— 两种形式: 两种形式: 直接变频式,将上行微波频率经一次变频, 一次变频 直接变频式,将上行微波频率经一次变频,直接变为 下行频率。 下行频率。
电路简单,但工作频率高,对电路和元器件要求高。 电路简单,但工作频率高,对电路和元器件要求高。
二次变频式,将上行微波频率先变换为中频, 二次变频式,将上行微波频率先变换为中频,经放大 先变换为中频 再变换到下行频率 到下行频率。 后再变换到下行频率。
对元器件要求不高,容易实现高增益和AGC控制。 对元器件要求不高,容易实现高增益和AGC控制。 AGC控制
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
卫星广播电视的基本规定 1.同步轨道:只有一条同步轨道,可容纳180颗同 1.同步轨道:只有一条同步轨道,可容纳180颗同 同步轨道 180 步卫星。 步卫星。 2.频段的划分与分配 频段的划分与分配。 2.频段的划分与分配。
4.4.1 卫星电视广播的基本规定
表4-1 卫星电视广播的使用频段 频段名称(GHz) 频率范围(GHz) 频段名称(GHz) 频率范围(GHz) L(0.7) S(2.5) Ku(12.0) Ka(23.0) Q(42.0) E(85.0)
4.5.1 系统基本组成
2.干线传输系统 干线传输系统 传输系统是把前端的电视信号送至分配网络的中间传输 部分。 部分。 信号的传输方式主要有: 信号的传输方式主要有: 同轴电缆传输,应用普遍,衰耗较大, 同轴电缆传输,应用普遍,衰耗较大,要使用放大 器和均衡器,可传输距离较短。 器和均衡器,可传输距离较短。 光纤传输, 光纤传输,通过光发射机把高频电视信号转换至红 外光波段,使其沿着光导纤维传输, 外光波段,使其沿着光导纤维传输,在接收端再通过 光接收机把红外波段的光变回高频电视信号。 光接收机把红外波段的光变回高频电视信号。 微波传输,把高频信号的频率变到几GHz到几十GHz GHz到几十 微波传输,把高频信号的频率变到几GHz到几十GHz 的微波频段,定向或全向发射, 的微波频段,定向或全向发射,在接收端再把它变回 高频电视信号。 高频电视信号。