1 DVB-S数字卫星电视系统概述
今朝世界上良多国家都在成长数字卫星电视系统，原因在于其怪异的利益：首先，数字电视经由过程卫星传输后，领受端的旌旗灯号质量可与发送端的对比拟，这是因为它采用了数字传输和误码呵护手艺，而通俗模拟电视旌旗灯号采用的是模拟措置和传输体例，领受质量轻易受噪声及干扰的影响；第二，数字卫星电视系统因为采用数字压缩手艺及数字调制手艺，在只能传1路模拟电视节的一个36MHz卫星转发器上，可传输5—6路数字电视节日，年夜而年夜年夜的节约了空间频率资本；第三，采用年夜规模集成电路，使设备功耗降低、体积减小、靠得住性提高并易于与计较机联网。介于数字卫星电视具有上述凸起的利益，再加上近年来高速旌旗灯号措置手艺和超年夜规模集成电路手艺的成长，为实现数字卫星电视系统供给了基本。年夜1993年起，欧洲数字电视广播集团陆续拟定了一系列数字电视尺度，即DVB（Digital Video Broadcast），其中搜罗合用于卫星链路的DVB-S尺度。欧洲的DVB-S尺度在亚洲、澳洲、美国都获得了响应，我国在1996年公布广播电视数字传输手艺系统体例、抉择采用合适DVB-S尺度的数字电视卫星广播系统。
2 DVB-S数字卫星电视手艺
DVB-S尺度供给了-套完整的合用于卫星传输的数字电视系统规范，选定ISO/IEC MPEG-2尺度作为音频及视频的编码压缩体例，对信源编码进行了统一；随后对 MPEG-2码流进行打包形成传输流(TS)，进行多个传输流改暌姑，然后进行信道编码和数字调制，最后经由过程卫星进行传输。
1) DVB音频特点
DVB-S系统的音频编码使用 MPEG-2 LayerII笫二层音频编码，也称MUSICAM。音频的 MPEG-2 Layer II编码压缩系统操作了声音的低声音频谱遮掩效应，这一人体心理学效应许可我们对于中听不太敏感的频率进行低码率编码，此手艺的采用可以年夜年夜地降低音频编码速度。 MPEG-2 Layer II 音频编码可用于单音，立体声，环抱声和多路多说话声音的编码。
2) DVB视频特点
DVB-S系统的视频采用尺度的 MPEG-2压缩编码，MPEG-2视频编码系统由一个巨匠族组成，每一个子系统之间都有兼容性和配合性，按照图像清楚度的分歧，它分成四种信源名目或称“品级” (Level)，年夜录像带(VCR)的低图像清楚度，到高清楚度电视。除了按照图像清楚度界说的“品级”以外， DVB-S视频尺度还界说了“档次”(Profile)的概念，每一个分歧的“档次”(Profile)能够供给组成编码系统的压缩工具和压缩算法。
a) “档次”（Profile）
今朝在 MPEG-2系统中存在 5个“档次” (Profile)，每一个“档次” (Profile)城市比它的前一个“档次”加倍复杂，加倍完美，供给更多的工具,同时其相对应的设备的价钱也更高。“档次”的最初级叫做简单档次(Simple Profile)，随后是主档次(Main Profile)，它比简单档次(Simple Profile)增添了编码双向展望的功能，即：B-FRAMES，在使用同样的码流的情形下，它的质量会更好，但算法加倍复杂，使用的芯片更多。主档次(Main Profile)的解码芯片,可以兼容解码简单档次(Simple Profile)的编码，这种向下兼容性贯串整个系列的“档捶羟车ケ。
——在主档次(Main Profile)之后,是信噪比可分级档次(SNR Scalable)及空间频谱可分级档次(Spacility Scalable Profile)，这两种"档次"可根柢整信噪比与码流率关系以及图像清楚度与码流率之间的关系，出于其编码的复杂性以及领受设备价钱昂贵问题， DVB-S尺度今朝不撑持这两种“档捶羟车ケ。第一流的“档次”是 High Profile，它不仅兼容前面的低极“档次”，兼备所有的功能，而且可以进行多行同时编码，而前面的“档次”则是逐行编码。
——在“档次”中存在两种图像采样体例，即：4:2:2和4:2:0名目。我们知道电视复合旌旗灯号可以分成亮度旌旗灯号分量(Y)和色度旌旗灯号分量(R-Y,B-Y)，4:2:2名目是对亮度旌旗灯号进行4个采样，对色度旌旗灯号(R-Y，B-Y)进行 2个采样，见图1； 4:2:0名目的色度旌旗灯号(R-Y,B-Y)只浊笕?党庑采样，如不美观使用8比特采样,我们可以算出对尺度 PAL制电视旌旗灯号进行采样后的 4:2:2名目图像码流率如下：
亮度旌旗灯号码流率为： 720× 576× 25帧／秒× 8bit=82.944Mb/s
色度旌旗灯号码流率为： 2×1/2× 720× 576× 25帧／秒×8bit=82.944Mb/s
总码流率为： 82.944Mb/s +82.944Mb/s =165.888Mb/s
我们看到没有压缩的电视图像码流率很是高，占用带宽太宽，不合用于卫星传输，即使采用 4:2:0名目,图像码流率也高达 124.416Mb/s。 MPEG-2的压缩算法采用除去电视视频旌旗灯号的时刻冗余和空间冗余的算法，使码流率降到 3～8Mb/s仍然获得质量清楚的图象，使数字电视的传输成为可能。压缩算法的焦点首要包含有离散余弦变换、之型扫描与游程编码、熵编码、信道缓存、行为估量、行为抵偿等一些关头手艺环节
b) “品级”(Level)
按照图像节目源的清楚度由低到高的分歧， MPEG-2尺度分成良多“品级”,最低的 Low Level的清楚度是IU-R-BT.601建议的四分之一，即： 352×288×25帧／秒； Main Level是完全合适IU-R-BT.601建议的尺度，即：720×576×25帧／秒；High-1440 Level采用了每行 1440个采样的体例；High Level采用了更高的每行1920的采样体例。
——今朝在世界上最常用的 MPEG-2尺度是 MP＠ML，即： Main Profile＠Main Level,它是第一代数字卫星电视的基本，节目供给者可以供给 625线质量的节目，图像的长宽比可所以4:3或 16:9; 它的码流率是由节目供给者按照节目质量来选定的，图像质量越高，所需码流率越高，反之则越低。
3) MPEG-2码流改暌姑及处事信息
音频、视频及数字旌旗灯号首先经由 MPEG-2编码器进行数据压缩，经由过程节目改暌姑器形成根基码流(ES)，根基码流经由打包后形成有包头的根基码流(PES)。代表分歧音频、视频旌旗灯号的 PES流被送人传输改暌姑器进行系统改暌姑，改暌姑后的码流叫做传输流(TS)，传输流中搜罗多个节目源的分歧旌旗灯号，为了区分这些旌旗灯号，在系统改暌姑器上需冲要手处事信息(SI)，使领受端可以识别分歧的节目。
3 DVB-S数字卫星电视系统根基组成
发送端分为两部门，一部门为旌旗灯号形成即信源编码和改暌姑部门（这里只介绍SCPC）；另一部门为信盛传输即信道编码与数字调制部门。
1) 信源编码和改暌姑
信源编码部门首要完成模/数和尺度变换以及数字压缩功能。模/数和尺度变换系统能措置多种分歧名目、分歧尺度并将其变换为单一的、可以进行压缩措置的数字旌旗灯号；压缩编码部门即是把该数字旌旗灯号进行压缩，降低其码率，使臣规的一条模拟传输通道可传输多路数字电视旌旗灯号且根基不降低旌旗灯号质量；节目改暌姑是指视音频相辅助数据经节目改暌姑器同化成一个数据流，即组成节目数码流，同时插手一些营业用的信息。
2) 信道编码和数字调制
因为卫星信道中旌旗灯号衰减很年夜，信噪斗劲低，是以必需牺牲必然的频谱操作率以保证足够的功率操作率，DVB-S系统就采纳了两种法子：一是采用级联的信道编码方案；二是采用QPSK调制。
a) 信道编码
数字旌旗灯号在传输中最主要的是防止误码，是以传输中要在原信源编码序列中以某种体例插手某些作为误差节制用的数码（即纠错码），以实现自动纠错，年夜而提高信盛传输的靠得住性。DVB-S采用了前向纠错编码（FEC）。
级联信道编码由RS编码（里德-索罗门编码）和卷积码组成。其中RS码也称为外码，码型为RS（204，188），其特点为更正与本组（8比特为一组）有关的误码，对更正突发性误码很有用。卷积编码又为内码，码型可于1/2，2/3，3/4，5/6和7/8中选择，选择的尺度是在频谱操作率和抗误码机能间权衡，卷积编码除更正本组的误码以外，也更正其他组的误码。
在RS码与卷积骡饬开一交叉器，采用卷积交叉方案。交叉是为解决卷积编码可能发生的持续误码，交叉器可将持续误码分手开，使领受端能够有用的纠错，使持续误码不会超出纠错能力。
b) 数字调制
四相相移键控（QPSK）调制的传输效率高，抗误码机能较优，其调制旌旗灯号是包络恒定旌旗灯号，传输信道中的幅度衰减对其机能无影响，很是适合卫星信道（因卫星传输信道衰减很年夜）但其信道操作率不高，仅为0.5Hz/bps。领受端如图3示，天线领受下来的卫星旌旗灯号(C频段或Ku段)经低噪声放年夜和下变频酿成L频段（0.9-1.4GHz）旌旗灯号，进入综合领受解码器(IRD)，经调谐器和QPSK解调器解调为数字旌旗灯号(数字流)，此数据流经维特比解码(Viterby)、去交叉及R-S解码，对传输中惹人的误码进行纠错，然后对此数字流进行去改暌姑，解出的数据流送到MPEG-2视频、音频解码器，经由解压缩、数模变换等措置后输出模拟旌旗灯号，输出的模拟视频旌旗灯号可所以分量旌旗灯号也可所以复合旌旗灯号。
(来历:Dishboy) | 
