聚焦衛星（六十九）

謝豐奕

衛星助力電視業邁向超高清（2）

▲全球超高清電視市場發展前景預測

超高清電視（UHDTV）生態系統包括內容創作（拍攝、制作）、內容集成（編碼、調制）、傳輸和用戶設備多個環節。其中，UHD傳輸平臺包括衛星電視、地面數字電視、有線電視和IPTV，用戶設備包括UHD電視機、機頂盒、藍光播放機、游戲機等。

2013年2月，全球領先的技術信息和數據分析服務提供商美國IHS公司電子與媒體市場情報合發表了一份UHD市場預測的報告。該報告展示了從2012至2023年超高清電視的發展軌跡。①2012年：UHDTV開始萌芽，在多個國際行行業展會上進行現場傳輸演示，或進行體育賽事直播測試；？②2013年：UHDTV起步，出現少量UHD節目及演示頻道，少量UHD電視機上市；③2014至2015年：衛星UHD頻道、UHD電視機和UHD機頂盒逐步增多，但數量尚少；④2016至2018年：UHD頻道、電視機和機頂盒繼續增多，達到相當多的數量，即UHD生態系統進行充分準備，大致相當于2002年歐洲市場為數字HDTV的大發展進行準備；⑤2019至2023年：衛星UHDTV頻道從超過50個快速增加到250多個，UHD電視機和機頂盒大量增多，預期2021至2023年出現UHD商業大眾市場，大致相當于2006年歐洲HDTV市場快速增長。

報告稱，從2014年開始，將采用4K超高清電視（分辨率3840*2160）現場直播的大型國際體育賽制包括2014年索契冬季奧運會、2014年國際足聯（FIFA）巴西世界杯、2015英格蘭橄欖球世界杯、2016年歐足聯（UEFA）法國歐洲杯和2016年里約熱內盧奧運會等。

▲SES公司演示使用新HEVC標準衛星直播UHDTV

2013年4月19日，歐洲知名的衛星運營商SES公司聯手全球領先的視頻交付基礎設施公司Harmonic以及半導體解決方案提供商Broadcom公司，透過19.2°E Astra衛星進行了使用新HEVC/H.265編碼標準的首次4K超高清電視直播傳輸。

這次端到端的現場演示活動當天在SES公司盧森堡總部舉行。演示中使用了按照新HEVC/H.265標準研制的下一代編解碼器，包括Harmomic公司的ProMedia Xpress編碼器和基于Broadcom公司BCM7445設備設計的HEVC解碼器。而UHDTV信號以DVB-S2標準廣播，并使用20Mb/s的數據速率。

令業界關注的是，這次現場演示是電視行業界首次以新HEVC/H.265編碼標準廣播完整的3840*2160像素的超高清圖像，而先前的一些演示都是以H.264標準廣播或使用4路并行的HD圖像（4*HD）廣播。例如，在去年9月的IBC 2012年展會上，SES公司首次現場演示經由23.5°E Astra 3B衛星傳輸4K超高清電視時，使用的視頻壓縮和編碼方式是MPEG-4 AVC/H.264標準，以DVB-S3標準廣播和50Mb/s的數據速率發布，傳輸到展會上索尼84英寸4K Bravia電視機上顯示。

專家指出，作為下一代高效率的視頻編碼技術，HEVC/H.265標準已于今年1月獲得國際電聯（ITU）標準。目前，這種下一代編解碼器正在研發之中。與現用于HEVC/H.265標準可以顯著降低比特率，從而可將編碼效率至少提升35-40%。在這次現場演示中，數據傳輸速率僅20Mb/s，編碼效率提升了50%。

SES公司表示，這次演示活動將大大推進UHD生態系統，相信新HEVC標準將成為電視運營廣播UHD內容時選擇的選項，并預期未來幾個月業內將開放使用HEVC/H.265標準的UHD機頂盒樣機。

▲日本成功進行4K超高清電視衛星直播測試

2013年3月9日，日本衛星運營商SKy Perfect JSAT公司進行了一次用4K視頻衛星直播一場足球比賽的測試。據稱，當天的測試是轉播2013年日本職業足球聯賽

（J.League soccer match）FC東京隊（FC Tokyo）與柏太陽神隊（Kashiwa Reysol）在動靜體育場的比賽，通過132°E JCSAT 5A衛星Ku波段將比賽實況4K視頻傳輸到東京都一座影院，供市民觀看。這次測試使用的衛星寬帶為35.8MHz。

這是繼2012年10月20日的4K視頻衛星直播測試后該公司第二次進行4K視頻衛星傳輸測試。10月20日的測試也是通過JCSAT 5A衛星轉播2012年丁足球聯賽仙臺體育七夕隊（Vegalta Sendai）與浦和紅寶石隊（Urana Red Diamonds）在仙臺體育場的比賽，比賽實況4K視頻也傳輸到東京都一座影院。

據介紹，3月9日的測試系統配置的4K設備由日本十多家公司提供。其中，4K衛星轉播車由日本共同通訊社電視游戲公司提供，4K專業攝影機由索尼、佳能和For-A等公司提供，視頻傳輸設備（H.264編解碼器）由富士通公司提供，索尼公司還提供數字影院4K數據投影機等設備。

該系統信號流程如下：在動靜體育場由多臺4k攝像機拍攝的視頻信號經圖像處理、控制器及轉換開關發送到H.264編碼器，再經衛星調制器輸出射頻信號值衛星轉播車頂上1.3米Ku波段天線，最后發送到JCSAT 5A衛星；在東京都一座影院屋頂的1.4米衛星接收天線將比賽實況射頻信號輸出至衛星解調器，再經衛星接收機解碼以及4K兼容的HD-SDI/DVI轉換器輸出至4K數據投影機，4K視頻實況最終在350英寸銀幕上放映。這次測試中，上行信息速率為20Mb/s，視頻壓縮和編碼方式采用MPEG-4 AVC/H.264標準，視頻分辨率3840*2160，掃描方式為59.94p。

SKy Perfect JSAT公司稱，完成了這兩次成功的衛星直播測試，公司有信心推動4K視頻的應用，未來帶給觀眾一個視覺表達的新世界。在3月9日這次最新測試中，為了獲得更逼真的足球廣播，現場4K攝像機的數量從原先的5臺增加到7臺，并使用了4K超慢速視頻，從而更好地展示了4K視頻的吸引力：能夠表達出背景的完美和深度感，以及傳統的高視覺圖像的存在，在獨特的足球世界中生動地展現球員手勢和表情的瞬時變化。

由于4K周圍快速變化的環境，日本總務省和通信調查委員會正在研究為提升廣播服務，要提早展開4K/8K廣播服務。有消息稱，總務省計劃2014年7月在巴西足球世界杯賽期間推出日本首個商業化超高清廣播頻道，該4K廣播服務現透過通信衛星推出，隨后推廣到廣播和地面數字廣播。

SKy Perfect JSAT公司表示，這兩次測試表明，利用衛星傳輸使4K廣播能夠獲得所需要的高傳輸速度和廣泛覆蓋，可以從一座車載衛星地面站在任何地點獲得實時4K視頻服務。這將為高畫質廣播的市場需求提供一個功能強大的解決方案，例如，可以在一地或多地點同時通過衛星轉播體育賽事和其它活動，以及將4K衛星廣播服務分發進入家庭。公司將與所有參與方共同努力，發展和擴大日本4K超高清市場。

衛星是俄領先的數字電視平臺

2013年5月15日，歐洲知名的衛星運營商Eutelsat通信公司公布其委托領先的市場研究機構法國Iposos公司對俄羅斯市場電視接收模式及趨勢的最新調查結果。這份俄羅斯衛星電視市場最新研究報告表明，在羅斯5300萬戶電視家庭中，大約24%的家庭配置DTH衛星電視接收設備；基于有超過1260萬戶的電視家庭接收衛星數字廣播，這使衛星成為俄羅斯領先的數字電視平臺。在過去兩年中，俄羅斯各地衛星電視家庭的數量保持強勁增長的勢頭，每年增長超過25%，從兩年前800萬戶增加到超過1260萬戶。另外，10%的衛星家庭接收的電視信號至少來自兩顆衛星，這使得俄羅斯衛星家庭蝶形天線的總數增加到1380萬臺。

這份研究報告稱，俄羅斯衛星廣播市場獨特的充滿活力的增長主要來自36°E衛星平臺。目前接受Eutelsat 36A/36B衛星上NTV PlusH和Tricolor TV兩個俄羅斯DTH電視平臺廣播的俄家庭24個月來從670萬戶增加到1070萬戶，增長率高達60%；在同一時間，36°E衛星平臺廣播的俄羅斯頻道也從250個躍升到超過370個，增長率達48%。報告也顯示，36°E俄羅斯DTH電視市場的快速增長與歐洲其他衛星電視市場一樣，主要來自新HDTV的驅動。

西班牙數字電影衛星分發系統

繼2012年俄羅斯衛星通信公司（RSCC）和Eutelsat通信公司聯手專業公司分別在俄羅斯及歐洲地區推出數字電影衛星傳送及相關服務后，為推動西班牙數字電影業的發展，2013年3月13日，西班牙衛星運營商Hispasat公司宣布，聯手愛立信等多家電信業和電影業的領先企業，透過高功率的Hispasat 1E衛星建立一個創新的數字電影衛星分發系統，讓西班牙數字電影內容發布現代化。據估計，在開始時該項目每年能夠將2萬部數字電影和3萬部預告片分發到西班牙各地2000家電影院。

▲數字電影衛星分發系統技術解決方案

參與該項目的企業，除了西班牙Hispasat公司和領先的電信設備及服務全球供應商愛立信公司（Ericsson），還有西班牙電影、電視和廣告后期制作服務提供商Deluxe公司，以及提供衛星通信服務和電信設備的電信工程公司MoMe。

這幾家公司各司其職。其中，Hispasat公司提供Hispasat 1E衛星的容量，透過該衛星將數字電影直接傳送到各電影院；Deluxe公司提供數字電影包（DCP）等多媒體內容和管理系統，將DCP信號上鏈至Hispasat 1E衛星；愛立信公司為DCP內容高效和安全的分發到電影院提供新一代CMS-D技術平臺；MoMe公司負責整個衛星分發系統集成及部署（包括天線和衛星接收機等）、操作和系統維護。此外，西班牙最古老的馬德里Callao電影院是應用這中新型電影分發方式的先驅。

西班牙衛星分發數字電影的工作流程大體如下：DCP等多媒體內容信號在Deluxe公司馬德里數據中心經編碼、調制，輸出射頻信號至衛星上行站天線，再上鏈至Hispasat 1E衛星；安裝在電影院的衛星天線接收Hispasat 1E衛星發送來的信號，經衛星接收機解調和解碼（影院需要通過電子郵件接收一個數字密碼），獲得的DCP等多媒體內容輸至影院將投影室投影機服務器下載。

值得關注的是，愛立信新設計的CMS-D技術平臺為DCP的發布提供了便利的控制和安全性，該技術平臺由位于Deluxe馬德里數據中心的中央服務器和安裝的每個影院的服務器組成，中央服務器控制臺提供了所以DCP分發到電影院完整的控制權，而影院的服務器可控制DCP的接收和收集，以及將DCP傳輸至影院投影機，并告知中央系統關于這些DCP內容傳輸的進展。CMS-D平臺還提供生成報告、E-mail通知和警報等功能。有了這個技術平臺，所有傳輸的DCP任何時候都在控制之下，而且所有的分發都可以完成監控。

▲衛星分發數字電影具有多種優勢

通過衛星分發數字電影是將傳統文化與先進技術相結合的一種新的電影發行方式，它徹底改變了電影過去以實物發行的物流分發模式，是電影發行方式的一場革命。

西班牙的電影發行方式經歷了從多年以前以35毫米膠片拷貝傳遞到現在提供復制了DCP的硬盤分發到數字影院的轉變。在這兩種實物發行方式中，雖然現在硬盤拷貝的尺寸比膠片拷貝小，且傳遞前該硬盤經過良好的保護包裝，以及影院投影機服務器將硬盤的DCP內容下載后該硬盤以后返回分銷商處還可以再次使用，但這種發型方式意味著仍需要部署復雜的物流，根據影院的地理位置分發硬盤拷貝到影院的時間需要長達6小時到幾天之間，以及仍存在硬盤丟失或損壞等風險。

與目前使用的硬盤拷貝實物發行方式相比，采用非實物化發行方式的數字影院衛星發布系統具有多種重要優勢。

其一，實現高效分發。基于高性能的Hispasat 1E衛星可提供高達115Mb/s下載傳輸速度，這將大大節省電影院接收影片所花費的時間，每家影院在3小時內就可將一部中型的電影（約200GB）下載到他們的投影機，而下載一部預告片只須短短幾分鐘。利用衛星的廣泛覆蓋，從Deluxe公司馬德里數據中心就可以將一部電影同時直接傳送到西班牙全國所有的數字影院。

其二，提高分發安全性。愛立信設計的CMS-D技術平臺為DCP的分發提供了全程安全監控；為保護傳輸內容和預防盜版，影院還需要通過電子郵件接收一個對應的數字密碼才能夠對所接收的DCP內容進行解碼。此外，這種非實物化發行方式簡化了物流過程，可避免電影拷貝丟失或物理介質損壞以及交付損壞以及交付延誤等意外或風險。

其三，既減少了浪費又環保。這種通過衛星分發數字電影的方式不需要運輸車輛等硬件的支持，減少了浪費。例如，每年將在西班牙消除超過200萬公里的各種運輸車輛的車程，同時可以減少270噸二氧化碳排放量。

其四，適用于多類型內容。通信衛星高容量的帶寬和靈活性使衛星成為各種類型電影內容理想的傳輸平臺。西班牙Hispasat公司稱，這種創新的數字電影衛星分發系統可適用于從HD，3D到目前正在開發、未來將推廣的UHD數字電影。同樣，Hispasat衛星艦隊星座廣泛的覆蓋范圍使這種衛星分發數字電影的解決方案可擴展到歐洲和美洲大陸。