便攜衛星上行站的測試解析

饒 濤，肖建波，羅信海

（貴州廣播電視臺，貴州 貴陽 550002）

貴州廣播電視臺用于大型賽事、文藝活動及市區內新聞直播等任務的衛星直播車已經有3輛（2輛標清、1輛高清），車體不夠靈活機動，惡劣地形條件的地區無法到達，無法完成一些特殊情況下的直播。按照貴州廣播電視臺發展要求，最大限度地滿足新聞信號采集的靈活性，滿足新聞的及時傳輸需求，由本臺技術管理部牽頭，本臺播控傳送中心組織實施，在2013年對便攜式衛星傳輸設備進行市場調研和用戶問詢，并組織相關商家（安達斯、世紀睿科、正興、朗威視訊、高視）的設備進行統一標準測試，本文主要介紹一下此次測試的情況。

1 測試目的

測試各品牌衛星設備，檢測設備是否能實現現場電視新聞的直播、大型活動或搶險救災、突發性事件報道。

2 測試設備要求

便攜性——體積小巧、攜帶方便、重量輕。其重量和尺寸適合全世界航空、鐵路、輪船和汽車運輸的標準；系統經過嚴格的震動沖擊檢測，可在各種野外惡劣工作環境中使用。

反應快速——系統安裝快速，手動或全自動工作。全自動對星時間不超過5 min。在必要時也可采用手動和半自動模式工作，控制天線快速指向衛星，建立通信鏈路，采用有線、無線（WiFi）控制模式。設備操作簡單、易于掌握、實用可靠。

技術先進——播出質量、技術運行指標符合國家、行業有關標準（參見《廣播電視安全播出管理規定》第十九條）。傳送高清電視節目信號（當然能傳送標清信號），系統可以工作于現有我國上空所有民用運營衛星的Ku波段。在達到出色編碼效果的同時優化衛星帶寬以節約資源，并配置一系列的編碼和調制屬性以提供多種上星方式選擇[1-3]。

3 測試技術要求

各品牌衛星設備必須滿足衛星通信系統通信的功能要求，專業化和標準化（各類設備的選擇、通信軟件以及協議必須符合國內外相關標準），使用我方提供的統一衛星帶寬，統一的糾錯，能夠實現一路高標準清晰度數字視頻信號的單向傳輸，視頻信號壓縮采用H.264編碼協議。

4 測試條件

各品牌衛星設備由播控傳送中心提供泰克測試儀PQA600，PQA600自帶馬拉松測試序列產生高清測試信號源，采用H.264編碼，通過便攜式衛星地面站發射信號。接收端進行射頻傳輸效率對比（同一帶寬、同一糾錯、同一接收天線、同一衛星接收機，發射功率相同，對接收載噪比、裕量進行比較）。接收信號經相同鏈路由傳輸機房接收傳至播控PQA600采集圖像截取120幀圖像，選擇5倍圖像高度觀看距離，進行傳輸圖像質量對比。

表1 1號品牌9 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

2）2號品牌測試結果

2號品牌在9 Mbit/s帶寬環境下的測試結果如圖3、圖4和表2所示。

5 參與測試廠家（以測試時間先后為序）

1號品牌：2件，46 kg；2號品牌：3件，80 kg；3號品牌：2件，50 kg；4號品牌：1件，70 kg；5號品牌：1件，20 kg。

6 測試數據

1）1號品牌測試結果

考慮到農地是否轉出是家庭層面的聯合決策，因此實證部分也將著重考察同屬一個層面相應非農就業時間的成員群體差異，將基準模型設定如下:

1號品牌在9 Mbit/s帶寬環境下的測試結果如圖1、圖2和表1所示。

圖1 1號品牌9 Mbit/s帶寬環境下，馬拉松序列PQR，DMOS，PSNR三項指標測量結果（截圖）

圖4 2號品牌9 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

圖2 1號品牌9 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

表2 2號品牌9 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

2號品牌在18 Mbit/s帶寬環境下的測試結果如表3、圖5和圖6所示。

表3 2號品牌18 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

圖5 2號品牌18 Mbit/s帶寬環境下，馬拉松序列PQR，DMOS，PSNR三項指標測量結果（截圖）

圖6 2號品牌18 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

3）3號品牌測試結果

3號品牌在9 Mbit/s帶寬環境下的測試結果如圖7、圖8和表4所示。

圖7 3號品牌9 Mbit/s帶寬環境下，馬拉松序列PQR,DMOS,PSNR三項指標測量結果（截圖）

圖8 3號品牌9 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

表4 3號品牌9 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

3號品牌在18 Mbit/s寬帶環境下的測試結果如表5和圖9、圖10所示。

表5 3號品牌18 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

圖9 3號品牌18 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

圖10 3號品牌18 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

4）4號品牌測試結果

圖11 4號品牌9 Mbit/s帶寬環境下，馬拉松序列PQR，DMOS，PSNR三項指標測量結果（截圖）

圖12 4號品牌9 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

表6 4號品牌9 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

5）5號品牌測試結果

5號品牌在9 Mbit/s帶寬環境下的測試結果如圖表7、圖13和圖14所示。

表7 5號品牌9 Mbit/s帶寬環境，馬拉松序列測試PQR，DMOS，PSNR三項測試結果

圖13 5號品牌9 Mbit/s帶寬環境下，馬拉松序列PQR，DMOS，PSNR三項指標測量結果（截圖）

圖14 5號品牌9 Mbit/s帶寬環境原始視頻圖像和回收視頻圖像（截圖）

便攜式衛星上下行數據測試結果如表8所示。

表8 5家品牌衛星上、下行數據

測試時，各品牌衛星設備由泰克測試儀PQA600提供自帶馬拉松測試序列產生高清測試信號源，采用H.264編碼，分別使用9 Mbit/s、18 Mbit/s兩種帶寬，通過便攜式衛星地面站發射信號，接收機房接收后送到泰克測試儀PQA600，采集圖像截取120幀圖像，對PQR、DMOS、PNSR三個指標進行測試，PQR為圖像質量計分；DMOS為圖像差異平均主觀評分；PSNR為峰值信噪比，PSNR值越大，PQR、DMOS值越小，圖像質量越高。PQR值=1：圖像質量基本沒有損傷；PQR值=3：圖像質量損傷可察覺但不明顯；PQR值=10：圖像質量損傷明顯。

便攜式衛星地面站9 Mbit/s帶寬馬拉松測試序列測量數據（平均值）如表9、圖15所示。

表9 5家品牌9 Mbit/s帶寬測試結果

圖15 便攜式衛星地面站9 Mbit/s帶寬5個品牌PQR，DMOS，PSNR三項指標對比

這次測試只有兩家測試設備可以進行18 Mbit/s帶寬的附加測試，測試數據（平均值）如表10、圖16所示。

表10 2、3號品牌18 Mbit/s帶寬測試PQR，DMOS，PSNR三項指標對比

7 測試綜述

圖16 測試18 Mbit/s帶寬的2個品牌PQR，DMOS，PSNR三項指標對比

測試數據說明：5個品牌設備各有優劣，9 Mbit/s帶寬環境下5個品牌設備的PQR值均較為理想，DMOS、PSNR都不太理想。重量輕的傳輸質量、安全性不能保證（如5號品牌，總重20 kg，高清信號的高碼率傳輸裕量低，無安全性），傳輸質量較好的總重太重（18 Mbit/s帶寬環境下2號品牌設備的PQR、DMOS兩項指標優秀，圖像質量較為理想，是在5家測試廠家中此兩項指標最好的一家，但總重太重，三件重量總重達80 kg）。

8 關于對便攜式衛星上行設備使用的技術建議

1）衛星上行天線越大越好，為兼顧便攜性，至少直徑在1 m以上。

2）高功放功率越大越好，為兼顧便攜性和滿足高清信號傳輸質量冗余，至少達40 W。

3）應對目前節目需求，滿足電視信號傳送質量選用的設備編碼同時支持H.264/MPEG-2；調制設備符合DVB-S/QPSK、DVB-S2/8PSK標準；為兼顧便攜性，編碼調制設備采用內置模式為佳。

在2013年底，本臺根據便攜衛星上行站測試結果，完成設備招標，選用VISLINK/MSAT/120K/40 W高清衛星上行站。

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[1]國家廣播電影電視總局.廣播電視安全播出管理規定[M].2009.

[2]車晴，張文杰，王京玲.數字衛星廣播與微波技術[M].北京：中國廣播電視出版社，2004.

[3]何向暉.江西電視臺高清衛星車的設計思路[J].電視技術，2011，35（24）：58-60.