直播衛星系統

直播衛星是當今世界廣播電視行業中發展最為迅速的領域之一。進入90年代后，隨著數字技術的發展，直播衛星也迎來了發展的黃金期，美國和日本衛星直播的發展最具有代表性。

1993年，美國休斯公司發射了世界上第一顆數字壓縮直播衛星，截止到今年6月底，用戶數量達到830萬戶，預計到今年年底用戶數可達1000萬戶。美國另一個衛星直播系統Echostar的用戶今年6月底也超過400萬戶。兩大系統不僅分享了美國國內市場，還把其市場擴大到了北美、亞洲等其他國家和地區，播出頻道達到600多個。

在日本，商業化的衛星直播系統主要是CS通信衛星）的數字廣播平台。1996年，PerfectTV開始播出，使用東經128度的JCSAT-3衛星；1998年4月，JskyB開通，使用東經124度的JCSAT-4衛星。同年5月，PerfectTV與JskyB合併為SKYPerfectTV。到今年年初，SKYPerfectTV的用戶數量超過160萬，播出271個頻道的節目，其中電視165個頻道，廣播106個頻道。

除了美、日、英、法等發達國家，一些發展中國家特別是我國周邊的國家和地區也都在積極地發展或準備發展直播衛星。

目前，我國發展廣播電視直播衛星系統從技術上說已不存在問題，作為國家廣電總局向中宣部報告的“四大工程”之一，2005年開辦衛星直播也得到肯定。

直播衛星（DBS）是指在ITU（國際電聯）專門劃分的專用頻道上開展的衛星電視直播業務的廣播衛星。DBS直接通過衛星提供電視節目，節目接收採用小型碟衛星天線（天線直徑0.35m到06m），由於是將信號直接送到觀眾家裡，因此直播衛星也叫直播到戶DTH。ITU分配給我國有四個直播衛星軌道，即東經62度，東經92.2度、東經122度和東經134度，因為東經92.2度軌位在我國地面天線的接收仰度較高，所以對我國發展衛星直播業務最有利。

系統構成：這裡以戶戶通系統為例，戶戶通系統平台大體的構成見圖1。

下面將對主要的幾個系統進行介紹：

1、信源採集系統：信源採集系統主要採集兩路信號源，一是衛星信號源，二是光路信號源，見圖2。兩路信號源互為備份，可以加強信源的安全性，為安全播出提供有力的保障。

2、壓縮系統：壓縮系統主要對採集系統來的信號進行壓縮編碼復用處理，以便更有效的進行傳輸，見圖3從圖3可以看出，來自採集系統的SDI信號首先進入SDI視頻矩陣，然後根據需要矩陣將相應的信號輸出給編碼器，編碼器將矩陣來的SDI信號進行編碼，以ASI的信號形式輸出，編碼器本身具有降噪和I幀級聯功能，可以提高編碼器的編碼效率和編碼質量，在充分考慮到安全與成本的基礎上，編碼器系統採用2∶N的形式，即多個主用兩個備用，採用兩台備用編碼器可以提高系統的使用安全性。當某個主用編碼器出現故障時，網管可以控制矩陣，將原輸出給故障編碼器的信號切換給兩個備用編碼器中的一個，同時網管也會控制復用器接收來自備用編碼器的信號，而不採用故障編碼器的信號，以保證該路信號的安全。復用器將來自多個編碼器的ASI信號進行統計復用，合成一路ASI信號輸出。復用器的統計復用功能可分析各輸入節目的具體情況，按需分配，動態調整各個節目所佔的帶寬，以便在有限的帶寬內又不影響節目質量的前提下儘可能多的傳送節目，從而提高總的傳輸效率。ASI碼流保護切換器，支持兩路信號輸入，選擇質量好的一路，然後將其分成三路輸出。該保護切換器具有碼流分析功能，可以對輸入的兩路碼流進行分析，如果某路有告警，會進行自動保護切換，同時該設備具有斷電直通功能，即設備掉電后，能夠將主路信號直接環通輸出，這對設備的使用安全又提供了一重保障。壓縮系統管理平台，即網管。採用圖形化用戶界面，模塊式設計，與被控制的設備採用乙太網介面，通過SNMP協議完成對編碼器、衛星接收機、專業解碼器、復用器、SDI/AES矩陣、碼流切換開關等設備的參數配置、狀態監視、報警紀錄。

3、技術監控中心繫統：該系統包括節目源信號的監看，復用碼流信號的檢測與監看，衛星回傳信號的監看，通過對這幾部分的監看，在出現故障時可以很快的定位故障點。

4、條件接收系統：採用世界先進的NDS加密技術，支持區域性的禁播（Blackout）；支持軟體在線下載；支持“指紋技術”，跟蹤並控制非法的盜版和發行；可以按節目、按業務分別加擾；支持根據節目的購買時間，確定按次付費節目的不同價格；支持電子貨幣方式的按次付費事件（TokenIPPV）；支持互動廣告、互動遊戲等雙嚮應用；支持對雙向互動應用的保護；支持VOD業務；支持推送VOD業務（PushVOD）。

5、業務信息制播系統：簡單來說業務信息是機頂盒在解碼時所需要的各種相關信息，如果沒有這些信息，機頂盒是無法正常解碼的。業務信息制播系統支持在每一個傳輸流中選擇發送PAT、PMT、CAT、NIT、SDT、BAT、EIT、TDT、TOT，指定發送速率；支持42個標準描述符的發送；支持在不同的表中的不同層次插入用戶私有的描述符；支持節目單自動載入、自動調度，保證EIT表的實時刷新；支持播出狀態的實時監控，表數據解析、瀏覽功能。

6、數據廣播制播系統：數據廣播是利用衛星廣播和電視廣播的覆蓋網或其他獨立數據廣播通道，採用數字技術傳送數據的信息技術和業務的總稱。它是繼聲音廣播（音頻）和圖像廣播（視頻）之後出現的第三種廣播技術。如機頂盒接收到的一些圖片新聞、圖片資訊等就是以數據廣播的形式傳送的。包括數據廣播編輯和數據廣播播出兩部分，見圖4。①數據廣播編輯工作站，用戶在編輯工作站進行數據廣播內容的編輯工作。編輯好的含圖片、文字等信息的內容文件后可導出保存。數據廣播的內容編輯製作完成，提交到數據廣播播出伺服器的數據打包模塊。②數據廣播播出伺服器，包括文件導入上載管理、打包模塊和文件播出管理模塊。文件導入上載管理模塊負責把文件上傳到文件播出管理模塊，文件的信息保存在資料庫裡面；文件播出管理模塊負責管理文件的停止播發、設置播發參數等。

7、用戶管理系統：該系統的主要作用是對戶戶通接收用戶進行管理，包括用戶的開戶、授權、銷戶，用戶數據的存儲備份等均是由該系統來完成。

8、客服呼叫中心：該系統的主要作用是為戶戶通的用戶提供技術支持，如用戶在使用戶戶通的服務過程中遇到問題，均可以打電話到客服呼叫中心來尋求幫助，對於一般性的問題，客服人員均可以給予解答，同時在客服中心設立專家席，如遇到比較複雜的問題可以轉給專家席來解答。

9、UPS等基礎設施：電源採用兩路市電通過兩台UPS（不間斷電源）進行供電，兩台UPS並機工作，採用UPS的好處在於，如果外電中斷，UPS的蓄電池可以放電繼續為設備提供電源，一般情況下蓄電池在滿載的情況下至少可以提供半小時的供電。

2001年，由國家發展計劃委員會牽頭，廣電總局、信息產業部、國防科技工業委員會、中國航天科技集團公司等部門和單位提出採用直播衛星徹底解決廣播電視覆蓋問題，並由此拉動上萬億電子製造產業，同時，還可以保持國際電聯規劃給我國的廣播衛星軌位、頻率資源。經國務院批准，開始實施直播衛星研製、採購計劃，2006年10月29日，由我國自主研製的鑫諾2號直播衛星成功發射，但由於太陽能電池帆板和天線未能展開，導致該衛星無法投入正常使用。2008年6月9日，在西昌衛星發射中心成功發射了法國阿爾卡特公司為我國製造的直播衛星，即中星9號衛星，之後成功定點於東經92.2度赤道上空。該衛星有22個轉發器，其中18個36MHz帶寬轉發器，4個54MHz帶寬轉發器，左旋、右旋極化轉發器各11個，包括台灣在內的中國廣大地區具有良好的等效全向輻射功率EIRP值，絕大多數地區可使用45厘米口徑的接收天線獲得滿意的接收效果。

從2008年8月開始，採取清流不加密方式通過中星9號直播衛星傳輸46套電視節目信號，用於為有線、無線均不通達的農村地區實施村村通廣播電視工程。由於清流不加密信號可以免費接收，且這種清流不加密接收設備（俗稱“山寨鍋”）價格不足200元，農民群眾多數可以承受，僅半年不到的時間，直播衛星清流設備不僅在農村地區迅速蔓延，而且，也在城市地區悄悄發展，對有線電視網路構成衝擊。為遏制“山寨鍋”蔓延的被動局面，總局決定從2009年底開始在直播衛星上同時採用加密信號進行播出，從2010年開始國家發改委和廣電總局採取整村連片的推廣方式，為71.66萬個20戶以上已通電自然村實施村村通工程，經過多輪次招標與建設，總共發展了近2000萬村村通用戶，有效解決了這些受益農戶收聽收看廣播電視難的問題。

2011年夏，根據中央領導同志的指示，中宣部和廣電總局組織在河北、內蒙古、寧夏三省區部分鄉鎮開展直播衛星公共服務試點工作，取得圓滿成功。為此，2011年9月4日，中宣部和廣電總局在銀川召開全國直播衛星公共服務試點工作現場經驗交流會，時任中央政治局委員、中央書記處書記、中宣部長劉雲山同志出席會議並發表重要講話，充分肯定了寧夏試點工作的好經驗好做法，要求在全國推廣，還親自進行動員部署。之後，寧夏僅用不到半年時間即完成全區近70萬戶的建設任務，全區基本實現直播衛星全覆蓋、戶戶通。2012年初，中央財政採取“以獎代補”的方式，拿出15億元的資金支持寧夏等8省區實施直播衛星戶戶通工程，3月14日，財政部、廣電總局在北京分別與內蒙古、海南、雲南、貴州、陝西、甘肅、青海等7省區人民政府簽署直播衛星戶戶通目標任務責任書，經過近兩年多的艱苦努力，寧夏、甘肅、青海、內蒙古、貴州基本完成戶戶通工程目標建設任務，海南也完成了近80%的建設任務，陝西、雲南正在抓緊推進。與此同時，新疆、廣東、河北、江蘇、浙江、山東等省區還自籌資金實施直播衛星戶戶通工程。2013年11月，中央財政再拿出11.86億元繼續採取以獎代補的方式，支持河北、河南、湖北、湖南、安徽、江西、山西、廣西、重慶、四川、黑龍江、吉林、內蒙古、新疆、青海等15個省區市實施直播衛星戶戶通工程，目前這些地方正在抓緊做好各項準備工作，計劃到2014年底本期工程結束，15省（區、市）將新增直播衛星戶戶通用戶1186萬戶。

目前，我國有4.08億電視用戶，其中約2.2億戶是有線電視用戶，截至2014年6月底，我國直播衛星戶戶通實際開通用戶達1460萬戶，直播衛星村村通用戶1940萬，用戶總規模達3400萬戶，成為全球最大衛星直播系統。其中直播衛星全部用戶和多數有線電視用戶，均已經實現全數字化傳輸，有線電視與直播衛星用戶的總量超過2.5億戶，無論是傳輸容量、接收質量等多個方面都能較好地滿足這些用戶的需求。受建網費用大、維護成本高的局限，在用戶數量少且居住分散的農村地區難以推廣有線電視，其主要用戶基本集中在城市地區，直播衛星村村通用戶則主要集中在邊遠的農村地區，而在城市和邊遠農村之間存在一個“夾心層”地區，全國農村仍然有超過1.5億用戶還只能收看地面無線幾套電視節目，且接收質量不盡人意。最初，總局確定在有線電視網路未通達農村地區開展直播衛星公共服務的一個重要目標就是要切實解決這個“夾心層”的廣播電視覆蓋問題，真正為符合條件的農村地區用戶建立一條合法購買直播衛星戶戶通接收設施的正常渠道。但由於多方面原因的制約，加上相關政策尚未配套、到位，導致直播衛星戶戶通工作在一些地區的發展與預期相差較遠。這也是這個“夾心層”地區“大鍋”或“山寨鍋”依然的重要原因。

出現大量“大鍋”、“山寨鍋”既有我國衛星廣播電視發展的歷史原因：一是我國衛星廣播電視從上世紀八十年代中開始，實行的是停止C、Ku之爭，採取租星（C頻段通信衛星）過渡的辦法，目的是為電台、電視台、差轉檯、發射台以及九十年代開始出現的有線電視網路等專業單位提供廣播電視節目信號源的，本不是供百姓家庭直接接收之用。20世紀九十年代初，由於當時衛星技術水平本身的原因，一個衛星接收天線口徑需要6米之巨，接收機也高達上萬元，顯然非普通家庭所能承受。但隨著衛星技術本身的快速進步，以及DVB-S/MPEG-2國際標準的普遍採用，到21世紀初，衛星接收設施天線口徑已可縮小至1米左右，整套接收設備下降至200元以下，且清流不加密傳輸可免費接收，設備價格達到多數農戶可以接受的範圍。這種“大鍋”的蔓延，也給電視台的節目安排帶來困惑，無論從版權管理還是保護電視台利益上考慮，作為信號源的衛星傳輸都應該採取加密措施。中央電視台在安排轉播奧運會、世界盃等精彩體育賽事節目時，為了讓更多的觀眾看到，取得更好的廣告效益，會將一些重要場次放在CCTV-1、CCTV-2、CCTV-7等頻道播出，但由於傳輸這些節目的C頻段衛星沒有採取加密傳輸，可以覆蓋大多數亞太國家和地區，中央電視台為此不得不放棄在CCTV-1等頻道播出的安排。我們要針對新形勢下衛星傳播規律出現的新特點、新問題，逐步對C頻段衛星傳輸的中央及省級衛視節目信號採取加密傳輸措施，以促進廣播電視事業發展。這就是中央電視台在2014年世界盃期間分別傳送含賽事版與不含賽事版共兩個不同版本的CCTV-1信號的原因所在。二是2008年我國成功發射直播衛星后，當時種種原因未能對直播衛星信號進行加密管理。傳輸的是清流不加密信號，導致“山寨鍋”蔓延。為遏制這種被動局面，總局決定從2009年底開始在直播衛星上同時採用加密信號進行播出，並明確今後只發展加密設備，但當時沒有對清流不加密信號採取相應措施。2008年底開始發放的直播衛星村村通清流設備已接近壽命末期，不僅需要升級為加密設備，而且應採取有效措施逐步關停清流信號，向社會發出正確的導向信號，以真正有效地遏制蔓延勢頭。

同時，出現大量“大鍋”、“山寨鍋”也有其複雜的社會因素：一是我國直播衛星發射較晚，滯後於新農村建設步伐和農民群眾日益增長的文化需求。二是對於採用何種方式提高農村廣播電視的有效覆蓋存在不同意見。三是伴隨廣電管理體制的調整，出現一些新情況、新問題。隨著網路整合與上收，一些地方基層廣電部門在經費不足的情況下，未經批准擅自建設地面數字電視發射台站、違規發展地面數字電視收費用戶；有的有線電視網路分公司未經批准擅自建設地面數字電視發射台站，這樣，便以有線網路已通達為借口“圈地”擴大地盤，由於農民群眾對此認可度低，導致實際入戶率不高，成為“占而不用”、其它方式又不許進入的人為禁地，阻礙了直播衛星戶戶通在這些地方的發展，結果是“山寨鍋”、“大鍋”依然；個別地方廣電部門甚至為私營地面無線電視公司提供保護，強迫農民繳費、入網。這類違背傳播規律的做法終究是要付出代價的，不可能長久，一旦政策規定得到真正落實，必將正本清源，回歸事物自身發展規律的軌道。