衛星數據廣播應用技術分析與研究

趙思行

衛星數據廣播應用技術分析與研究

趙思行

國家新聞出版廣電總局電影數字節目管理中心，北京 100866

衛星數據廣播是以衛星通信為載體的廣播技術，包含了衛星通信的所有特征，具有通信距離遠、覆蓋范圍廣以及不受地理條件限制等方面的優勢，在現代廣播領域中有著極為重要的作用與地位。以數據廣播標準介紹為切入點，對衛星數據廣播應用技術展開全面探究與分析，期望能夠為國內衛星數據廣播應用技術發展提供一定借鑒。

廣播標準；衛星數據廣播；DVB；應用技術

在圖像廣播以及聲音廣播之后，數據廣播技術誕生，通過運用衛星廣播以及電視廣播數據的廣播通道以及覆蓋網絡，以數字化形式完成數據傳輸。對于廣播領域而言，數據廣播技術的運用，無疑是一場信息傳輸技術改革，成功帶動了創新與發展。為了對數據廣播應用技術展開深度探究，有關人員應對其主要標準進行明確，以為后續技術研究奠定良好基礎。

1 廣播主要標準

目前衛星數據廣播在進行衛星數據傳輸過程中，主要遵循的標準有MPEG-2以及DVB兩種[1]。

1.1 MPEG-2

此標準是DVB標準制定的基礎所在，其包含的標準相對較多，由于時間限制，本文在此將重點對其中三種進行介紹：第一，“ISO／IEC 13818—1”，此標準是信息技術、運動圖像以及圖像伴音所使用的標準，其對多路或一路數據、視頻以及音頻進行了組合，確保其可以一路碼流的形式進行傳輸與存儲；第二，“EN 300744：DVB-T”，該標準主要用于地面數字電視系統，系統中的信道調制、編碼以及幀結構都會以此為基礎進行開展；第三，“ISO／IEC 13818—6”，其與第一種標準較為相似，也運用信息技術以及運動圖像編碼，但其第六部分是數字存儲媒體控制擴展與命令的標準，對DSM-CC擴展軟件制作與運用提供了有效支持[2]。

1.2 DVB

DVB標準是歐洲數字電視所使用的傳輸標準，如接口標準、數字信源壓縮編碼以及信道糾錯編碼等標準，都屬于該標準范疇。其中DVB-T主要用于地面無線廣播，DVB-C是有線電視所使用的標準，而其他標準主要用于衛星廣播中[3]。該標準在世界范圍內得到了廣泛認可與應用，為數據廣播、視頻以及音頻等，提供了更為廣闊的多媒體平臺。

因為DVB屬于聲音以及電視所使用的數字傳輸標準，所以能夠通過DVB信道完成對普通數據信息的傳輸。相關標準組織，也為此制定了專門的數據廣播標準，為DVB數據傳輸效率的切實提升，提供了有利支持。同時組織還制定了IP數據中的DVB信道傳輸標準，成功加快了IP技術與DVB技術的融合進程，給衛星數據廣播技術的發展提供了可靠助力。

2 衛星數據廣播應用技術

2.1 外交互

此種通信系統是按照衛星數據傳輸特點制定的，在遠程醫療、多媒體點播以及遠程教育等行業中，都有著良好的應用。但在執行這些業務時，卻存在著用戶發送以及接收數據量對稱性不高的問題，而接收數據量相對較高。在進行衛星通信時，由于衛星雙向站交互通信成本相對較高，普通用戶很難承受，也對這種廣播技術的發展造成了一定束縛。

外交互通信是以非對稱傳輸為前提所提出的衛星通信技術，其與傳統交互模式并不相同。一方面該技術對于上下行傳輸寬帶并沒有過多要求，寬帶可以出現不相等的情況；另一方面能夠將兩種物理鏈路作為上下行信道，從而實現高效化交互通信模式。也正是因為外交互技術所具有的技術特點，其更加適合衛星廣播信道系統，可以在其中發揮出良好的作用，可以實現有線電視系統與衛星廣播系統的交互通信等。

2.2 IP加密

在衛星數據廣播中，組播方式擁有優勢，但在實際使用過程中，卻存在著組播協議與用戶管理功能不符的狀況，會對廣播技術應用效果產生直接影響。所以為保證組播技術的正常運用，需要通過運用第三方軟件系統，利用系統所具有的用戶授權以及用戶管理功能，彌補組播技術運作存在的不足，而IP加密技術就是最為常用的一種處理方式。

國際中較為常用的IP加密技術主要有兩種：第一，以DVB為基礎的加密方式，會按照MPEG-2與DVB標準，實施IP加密處理，這種加密方式在廣電以及教育等領域得到了廣泛運用；第二，以IP協議為基礎的加密方式。該項技術會通過對網絡加密技術的運用，像IPSEC以及數字簽名技術等實施加密[4]。

2.3 數據糾錯

一般通信衛星會在14／12?GHz的Ku頻段以及6／4?GHz的C頻段進行運作，其中數據廣播業務多在Ku段進行操作。由于Ku段衛星通信存在著一定的消耗情況，可能會在雨季因為雨衰而出現通信終端或者編碼錯誤的狀況，加之現階段衛星數據廣播多以對冗余度進行提升的方式，對數據傳輸準確性進行保障，很容易會出現對數據傳輸效率造成影響的狀況，所以需要實施數據糾錯技術，對數據傳輸丟失數據進行彌補。

目前主要的數據糾錯技術主要有三種：第一，構建數據接收服務器，運用在地面設置接收器的方式，彌補數據收集不全的狀況，以保障數據完整性，但此種方式的成本相對較高，需要額外軟件以及地面網絡進行支持；第二，設置冗余備份數據文件，通過構建冗余備份文件的方式，完成多次備份文件發送，以對寬帶進行糾錯，但此種方式有著對傳輸效率產生影響的缺陷；第三，實施地面網絡補包模式。主要是因為接收端中的部分數據需要運用補包進行傳輸，所以可以通過網絡補包的方式，通過構建糾錯服務器以及Web服務器，滿足接收站補包需求，進而保障數據傳輸質量，但此種方式實施要有播發服務器以及地面網絡的輔助。

電影數字節目管理中心承建的電影數字拷貝衛星傳輸平臺正是用網絡補包的方式對衛星廣播的錯誤包和丟失包進行糾錯和重發，是天地一體的平臺。該系統設計了兩種補包糾錯方式；一是通過網絡將接收站的丟包/錯包信息回傳至廣播系統前端，通過衛星鏈路重發請求數據；二是通過互聯網信道直接由系統前端將請求的丟包數據傳輸至接收站。這種設計不僅最大限度利用了數據廣播的高效性，又通過網絡補包彌補了衛星傳輸的準確度上的不足。

3結束語

目前衛星數據廣播應用技術已經在氣象通信以及其他多個領域得到了廣泛運用，有效帶動了各個行業的改革與發展，其具有的價值也得到社會各界的廣泛肯定。所以有關部門要加大對該項技術的研究力度，結合實踐，不斷創新與挖掘技術功能，并調整與完善技術所用標準，要確保該項技術所具有的功能可以為各行業更好地服務，以實現理想化衛星數據廣播應用技術運用模式。

[1]李林，張超.大數據技術在廣播電視監測中的應用探討[J].廣播電視信息，2017（6）：96-99.

[2]高振華，陳浩一，王維崢.一種衛星數據廣播系統端站存儲管理方案設計[J].電子制作，2017（13）：86-88.

[3]潘晏濤，鮑振華，李雪飛，等.高可靠衛星數據廣播技術框架研究[J].計算技術與自動化，2013，32（3）：132-136.

[4]陳杰，谷世紅.MF-TDMA衛星通信系統數據廣播技術研究[J].硅谷，2014（13）：27-28.

Analysis and Research on Application Technology of Satellite Data Broadcasting

Zhao Sixing

State Administration of Press, Publication, Radio, Film and Television of The People’s Republic of China Film and Digital Program Management Center, Beijing 100866

Satellite data broadcasting is the carrier broadcast by satellite communication, which contains all the features of satellite communication, and has the advantages of long communication distance, wide coverage and not limited by geographical conditions and other aspects and has a very important role and position in modern radio field. Taking data broadcasting standard as an entry point, the paper comprehensively explores and analyzes the application technology of satellite data broadcasting, hoping to provide some reference for the development of domestic satellite data broadcasting application technology.

broadcasting standards; satellite data broadcasting; DVB; application technology

TN934

A

1009-6434（2017）11-0022-02