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[科普中國]-直播衛(wèi)星

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直接廣播衛(wèi)星(Direct Broadcasting Satellite,DBS,簡稱直播衛(wèi)星)通過衛(wèi)星將視像、圖文和聲音等節(jié)目進行點對面的廣播,直接供廣大用戶接收(“個體接收”或“集體接收”)。1

簡介直播衛(wèi)星是向公眾直接轉(zhuǎn)播電視或聲音廣播節(jié)目的專用通信衛(wèi)星,主要用于電視直播。

衛(wèi)星直播技術(shù)最早由美國應(yīng)用技術(shù)衛(wèi)星(ATS一6)于1974年試播成功,但當時由于衛(wèi)星功率大,壽命短,頻道少,造價高,地面接收天線仍偏大,安裝不便,并面對眾多通信衛(wèi)星(分配式電視傳輸)的競爭,在美國長期未得到發(fā)展,而主要在蘇聯(lián),日本,歐洲,印度得到利用。

隨著衛(wèi)星高功率放大器,低成本衛(wèi)星接收機,尤其是數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的實現(xiàn),使得個人家庭只需一副0.45m天線對準一顆裝有16個、24個或更多轉(zhuǎn)發(fā)器的直播衛(wèi)星即可接收上百套、幾百套電視節(jié)目,為此,衛(wèi)星電視直播出現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)機,于是90年代世界上又掀起了發(fā)射直播衛(wèi)星的熱潮,并成為世界衛(wèi)星通信發(fā)展的主流之一。

按照國際電信聯(lián)盟(ITU)規(guī)定,衛(wèi)星直播屬于衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)(BSS),它與衛(wèi)星節(jié)目傳輸不同,后者通過衛(wèi)星進行點對點(或多點)傳輸,把節(jié)目傳送給地面廣播臺或有線電視臺轉(zhuǎn)播,屬于固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)(FSS)。按照無線電規(guī)則,兩者使用的頻段和管理規(guī)則是完全不同的。

直播衛(wèi)星是利用地球靜止同步軌道衛(wèi)星,實現(xiàn)廣播電視、多媒體數(shù)據(jù)通信直接向小團體及家庭單元傳送的一種衛(wèi)星傳輸模式,通過衛(wèi)星將視像、圖文和聲音等節(jié)目進行點對面的廣播,接收者只需要使用小型衛(wèi)星接收天線,即可收到來自衛(wèi)星的電視或廣播節(jié)目。與傳統(tǒng)通信衛(wèi)星、廣播衛(wèi)星相比,直播衛(wèi)星具有能夠全面覆蓋某一國家或地區(qū),而且能夠?qū)崿F(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸,同時,用戶天線體積較小,造價也較為低廉。

直播衛(wèi)星的分類:目前國際上對直播衛(wèi)星尚無具體分類,但根據(jù)衛(wèi)星技術(shù)和廣播技術(shù)可分為C頻段直播衛(wèi)星、Ku頻段直播衛(wèi)星、Ka寬帶多媒體直播衛(wèi)星、Ka高清電視直播衛(wèi)星等。1

發(fā)展過程20世紀80年代中期,歐洲、日本先后建立了以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的Ku頻段直播衛(wèi)星。由SES(歐洲衛(wèi)星公司)經(jīng)營的Astra衛(wèi)星是成功的直播衛(wèi)星系統(tǒng),在歐洲擁有上千萬用戶,它采用中功率多頻道廣覆蓋方式,地面天線直徑大約為0.6~1m。日本的直播衛(wèi)星也擁有幾百萬用戶。模擬制式的直播衛(wèi)星每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器只能傳送1路或2路圖象信息,限制了衛(wèi)星的直播容量。

90年代初, 數(shù)字壓縮技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,使直播衛(wèi)星進入了數(shù)字化時代,給直播衛(wèi)星注入了新的活力。將電視圖像數(shù)字化,并將上百Mbit/s的圖像帶寬壓縮至幾Mbit/s,可使每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器傳送幾路乃至十幾路圖像信息,從而實現(xiàn)了更有效的圖像數(shù)據(jù)傳輸、存儲和交換。ナ字直播衛(wèi)星系統(tǒng)中,通過同步軌道上的大功率(120W或240W)衛(wèi)星,用戶使用一副較小的固定衛(wèi)星天線(18英寸到3英尺),就可以直接接收多個頻道的電視節(jié)目。用戶接收系統(tǒng)硬件包括天線、解碼器和遠端控制器,價格大約在100~300美元。解碼器的作用是將電視信號解碼后轉(zhuǎn)送到電視機和錄像機上,國際上沒有標準的解碼器,不同公司的解碼器是互不兼容的。由于電視節(jié)目信號是經(jīng)過數(shù)字壓縮的,所以多達200個頻道的電視節(jié)目集中從上行鏈路發(fā)送到衛(wèi)星上,可以通過一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)播出去。數(shù)字直播衛(wèi)星具有質(zhì)量高、容量大、能提供多媒體業(yè)務(wù)等優(yōu)勢,故在全世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。一般說的DBS多指數(shù)字直播衛(wèi)星,而且與另一個名詞DTH(直接到家)在指數(shù)字衛(wèi)星直播方面通用。1

發(fā)展現(xiàn)狀亞太地區(qū)亞太地區(qū)的衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)開展時間不是很長。日本是該地區(qū)發(fā)展比較好的國家。日本第一家提供數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)的公司是PerfecTV,它以日本數(shù)字廣播服務(wù)公司為中心,豐田汽車、日本電報電話、索尼及松下電器等公司參股,使用已經(jīng)升空的通信衛(wèi)星JCSAT-3構(gòu)成系統(tǒng)。PerfecTV于1996年6月試播,并于同年10月開始正式開通加擾后的廣播業(yè)務(wù)。廣播方式完全符合日本電氣通信技術(shù)審議會確定的標準方式。除了采用MPEG-2為數(shù)據(jù)壓縮方式以外,其調(diào)制、復(fù)用及傳輸均沿用歐洲標準DVB-S規(guī)定的方式。之所以采用歐洲標準,是為了降低超大規(guī)模集成電路的開發(fā)費用,擴大批量生產(chǎn)效果和有利于市場競爭。但是,它沒有采用DVB-S的加擾方式。

緊跟在PerfecTV之后,經(jīng)過2年多時間籌備的DirecTV Japan在1997年12月1日開始收費服務(wù)。1995年9月成立的DirecTV Japan(簡稱DTV),參與者有軟件商Culture Convenience Club(簡稱CCC)、日本宇宙通信(SCC)、松下電器、三菱等。DirecTV Japan所使用的衛(wèi)星是SUPERBIRD-C通信衛(wèi)星,位置為東經(jīng)166°,共提供90個電視頻道(計劃在1998年秋增至100個),另外還有29個廣播頻道和16個數(shù)據(jù)頻道。

日本有運營許可證的第三家公司Jsky也在籌備提供業(yè)務(wù)。Astro是馬來西亞衛(wèi)星(Measat)系統(tǒng)的衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)的名稱。它也是一個英國股份集團的名稱,集團成員還包括馬來西亞政府投資的Khazanah National Berhad、Bumiputra Trusts和Usaha Tegas Entertainments System Sdn Bhd。到1997年6月時,Astro共有用戶6.5萬。Astro通過 Measat 1號和2號衛(wèi)星上的大功率Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,能提供20個頻道的電視節(jié)目和4個頻道的聲音廣播。

印度尼西亞于1997年2月由PT Matahari Lintas Cakrawala和Star TV公司開通了19個頻道的數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)名稱為Indovision。該系統(tǒng)在發(fā)射Indostar衛(wèi)星后將增加到40個頻道。

印度人口眾多,在某種程度上意味著潛在市場很大,故吸引了眾多的衛(wèi)星直播提供商,但印度的廣播法規(guī)使許多人放棄了在印度開展業(yè)務(wù)的計劃。印度在IskyB業(yè)務(wù)將通過東經(jīng)68°的Panamsat4號衛(wèi)星上的7個轉(zhuǎn)發(fā)器進行廣播,使用65cm和85cm天線。該業(yè)務(wù)將提供17個頻道的節(jié)目,在計劃發(fā)射的PAS 7號衛(wèi)星上天后將能提供更多的節(jié)目。2

美國美國的直播衛(wèi)星使用Ku頻段12.2~12.7GHz。定點軌道位置東部有4個(西經(jīng)61.5°、101°、110°和119°),西部有4個(西經(jīng)148°、157°、166°和175°)。FCC通過“建設(shè)許可(CP)”的申請和對許可證“Due Diligence(應(yīng)予努力)”規(guī)定對運營公司進行監(jiān)督管理。根據(jù)“Due diligence”的規(guī)定,獲得衛(wèi)星直播運營許可證的公司必須在獲得許可證后1年內(nèi)開始建設(shè)或取得建設(shè)衛(wèi)星的合同,獲得許可證后6年內(nèi)投入運行。美國有四家公司提供數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù),各業(yè)務(wù)名稱分別為:Primestar、DIRECTV/USSB、EchoStar/Sky Angel和AlphaStar。Primestar公司由幾個有線電視公司組成,是美國發(fā)展衛(wèi)星直播最早的公司,也是美國第二大衛(wèi)星直播公司,在1995年推出業(yè)務(wù)后兩年發(fā)展了近200萬用戶,市場占有率為30%。DIRECTV/USSB是休斯公司為首的幾家公司推出的,該聯(lián)合公司是美國乃至世界上第一大數(shù)字衛(wèi)星直播提供商,擁有350萬以上的用戶,占全美用戶的50%。該公司提供的節(jié)目頻道也最多,有200個頻道。EchoStar與Dominion公司于1996年春天開始提供衛(wèi)星直播業(yè)務(wù),該集團的出現(xiàn)對美國的衛(wèi)星直播業(yè)產(chǎn)生了很大的沖擊,主要原因是它的硬件價格及節(jié)目收費低,迫使當時市場上價格居高不下的其他兩個公司的調(diào)制解調(diào)器也降價,從而促進了衛(wèi)星直播用戶數(shù)的發(fā)展。AlphaStar業(yè)務(wù)也于1996年推向市場,由于沒有什么特色,又在時間上落后于其他幾家公司,故其用戶數(shù)增長緩慢,但這是唯一能為阿拉斯加州和夏威夷州用戶提供業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。截至1998年8月中旬,美國衛(wèi)星直播用戶已突破700萬。對于未來的發(fā)展,衛(wèi)星直播運營公司比較樂觀,認為到2000年時用戶可以發(fā)展至2000萬以上,而工業(yè)界估計為1400萬。2

歐洲法國是歐洲開展數(shù)字衛(wèi)星直播成功的范例。3家數(shù)字直播衛(wèi)星系統(tǒng)的用戶共有50多萬,是世界上僅次于美國的第二大市場。法國Canalsatellite公司70%的股份由canal+控制,另20%屬于Pathe,剩下10%由Compagnic Generale des Eaux占有。系統(tǒng)于1996年4月開通,到1997年1月已發(fā)展用戶40萬,可提供20個基本電視頻道和19個聲音廣播頻道。它還含有4個可選附加節(jié)目、按次付費體育頻道和電影頻道,以及至少6個未加擾的頻道。Television Par Satellite(TPS)是法國第二大衛(wèi)星直播提供商。公司50%的股份由政府持有,其余的50%股份分別由TF1和法國電視企業(yè)控制。公司于1997年1月開始提供業(yè)務(wù),至7月時發(fā)展了17萬用戶。法國第三家衛(wèi)星直播提供商是AB集團的子公司AB Sat,1996年12月底開通業(yè)務(wù)時,共開辦了18個頻道的數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)。AB Stat的發(fā)展不如前兩家公司。

德國DF1是第一個在德國提供數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)的,使用了幾個Astra衛(wèi)星,廣播30個頻道的節(jié)目。

意大利Telepiu的7萬用戶可以通過熱鳥(hotbird)1號和2號衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器接收幾十個頻道的節(jié)目,包括3個收費頻道,10個專題頻道,外加4個基本頻道,此外還有按次收費電視(PPV)。

西班牙的衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)Canal Satellite Digital(CSD)于1997年開播,不到半年已發(fā)展了8.5萬用戶。CSD的85%股權(quán)在Sogecable手中,其余的15%屬于Antena 3。預(yù)計用戶將持續(xù)增長。CSD所使用的衛(wèi)星是Astra 1E和1F衛(wèi)星,提供35個頻道的電視和聲音廣播節(jié)目。另一家衛(wèi)星直播提供商Via Digital于1997年9月開播,該公司屬Distribudora(DTSa),是一個由RTVE、Televisa和Recoleto集團等支持的聯(lián)合公司,其中Televisa是最大的股東,持有25%的股份。Via Digital也提供35個頻道的節(jié)目,并計劃將來發(fā)展到200個頻道。

英國BskyB公司將通過1997年10月發(fā)射的Astra 2E衛(wèi)星上的14個轉(zhuǎn)發(fā)器開播數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù),開播初期提供100個頻道的節(jié)目。

總的來說,歐洲的直播衛(wèi)星發(fā)展與美國有很大的不同。首先,歐洲各國在C頻段上傳送的衛(wèi)星廣播節(jié)目不多;另一方面歐洲很成功地通過中功率衛(wèi)星進行模擬電視廣播,擁有上千萬用戶。而美國直播衛(wèi)星的發(fā)展從1994年數(shù)字直播衛(wèi)星發(fā)展起來才算成為現(xiàn)實。 2

GPS技術(shù)隨著生活水平的進步,無線通信技術(shù)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)越來越多地應(yīng)用于日常生活的方方面面開始。無論是安全監(jiān)控和維護,無線通信(GSM)和DGPS技術(shù)發(fā)揮了重要作用。基于GSM的無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋一個大范圍的數(shù)據(jù)已被破壞,很好用的便當,成本低。單獨的GPS系統(tǒng),GSM系統(tǒng)的車輛和人員通過無線衛(wèi)星定位通信鏈路的移動電話用戶完成車輛和人員的監(jiān)控發(fā)送位置信息。3

節(jié)目源政府對節(jié)目源的限制是衛(wèi)星直播能否推廣的一個重要因素,保證充足的節(jié)目源是衛(wèi)星直播公司成功的關(guān)鍵因素。從美國、日本等衛(wèi)星直播提供者的經(jīng)營情況看,頻道數(shù)普遍達到100個或100個以上。從節(jié)目體裁來劃分,有電影/戲劇頻道、體育頻道、文化頻道、新聞頻道等。從收費方式看,可分為打包(Package)、個別簽約(Premium)及按次付費(PPV)三類。打包類是將若干頻道組合在一起來設(shè)定收費。個別簽約類是按自己選擇的個別頻道來收費。按次付費類是按實際收看的節(jié)目來支付視聽費。豐富多彩的節(jié)目是衛(wèi)星直播比有線電視有優(yōu)勢的重要方面之一。下面以日本DirecTV Japan為例說明衛(wèi)星直播公司對節(jié)目源的重視,因為DirecTV Japan處在前有PerfecTV,后有Jsky的競爭環(huán)境下,為求生存與發(fā)展,必須采取多種競爭措施,它在節(jié)目頻道方面下了很大的功夫。盡管開業(yè)時尚未達到預(yù)定100個頻道的目標,但也有90個,而且其中有30個頻道是DirecTV Japan獨家經(jīng)營的。例如,Classica Japan頻道是由一家新成立的Classica Japan公司所提供的,它每天21小時播放德國Kirch集團提供的古典音樂節(jié)目,它與Kirch集團屬下的音樂節(jié)目制作公司UniTel合作,取得了后者所擁有的古典音樂節(jié)目在日本的播放權(quán)。

夜在國際廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)規(guī)劃中分配到3個軌道位置、35個波束和55個頻道。中國有關(guān)部門應(yīng)加強對廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)規(guī)劃的可行性研究,對廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)規(guī)劃頻道、頻道資源的綜合利用進行探討,統(tǒng)籌考慮制定中國在這一領(lǐng)域的發(fā)展策略。有某個國外的廠商提出一個中國發(fā)展直播衛(wèi)星的建議,即利用直播衛(wèi)星提供下行鏈路,而現(xiàn)有的有線電纜提供上行鏈路,從而提供電信、數(shù)據(jù)、視像等寬帶綜合業(yè)務(wù)。無論這一方案的可行性如何,直播衛(wèi)星技術(shù)無疑會對中國電信業(yè)產(chǎn)生巨大的影響??梢灶A(yù)見,在中國推廣衛(wèi)星直播業(yè)務(wù),將直接影響有線電視網(wǎng)甚至的電信網(wǎng)的的發(fā)展;同時,對中國的電子產(chǎn)業(yè)來說,是個機會也是一個挑戰(zhàn)。 4

中國衛(wèi)星1974年,可能促成日后中國衛(wèi)星直播市場的第一個動議產(chǎn)生了。那一年,當時的中央廣播事業(yè)局認識到,要從根本上解決中國廣播電視的覆蓋問題,必須發(fā)展衛(wèi)星電視。

1978年12月和1983年3月,中央曾兩次批準從國外購買廣播電視衛(wèi)星,但因種種原因而停滯。

其后十余年間,雖然直播衛(wèi)星遲遲未發(fā)射,衛(wèi)星直播廣播電視的業(yè)務(wù)未開展,但中國的衛(wèi)星廣播事業(yè)卻取得了飛速發(fā)展,中國租用12顆衛(wèi)星、37個轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)播中央臺和各省臺90套電視節(jié)目、126套廣播節(jié)目,其中包括各省衛(wèi)視頻道及有線付費電視頻道,全國已經(jīng)建立了33座廣播電視衛(wèi)星地球站、70多萬座衛(wèi)星接收地面站以及專門用于廣播電視節(jié)目傳輸和SNG業(yè)務(wù)的廣播電視VSAT系統(tǒng)在全國有線電視以及地方衛(wèi)視的大發(fā)展中扮演了相當核心的角色。通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進行節(jié)目傳送,各地有線網(wǎng)絡(luò)和“村村通”工程獲得了充足的節(jié)目源,能夠上星的電視臺,也一下子將受眾覆蓋面從省內(nèi)擴展到全國,影響力和廣告收入成倍地翻番。

1998年12月曾開通過一個以直接到戶方式的衛(wèi)星數(shù)字廣播電視試驗平臺,該平臺按業(yè)務(wù)可分為三大部分:境內(nèi)節(jié)目、境外節(jié)目(31個)和數(shù)據(jù)廣播(公眾信息服務(wù)、金融證券服務(wù)、遠程教育信息和互聯(lián)網(wǎng)接受服務(wù))。

2000年,“廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)”被列入國家“十五”計劃的12項重點高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目,以及《廣播影視科技“十五”計劃和2010年遠景規(guī)劃》。當年9月,在國家計委的主持下,確定由廣電總局牽頭組織起草《中國廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)可行性論證報告》,參與單位還有信息產(chǎn)業(yè)部、國防科工委、航天科技集團、中廣影視衛(wèi)星公司、中國通信廣播衛(wèi)星公司等。5“鑫諾2號”原本有望成為中國首顆直播衛(wèi)星,但“鑫諾2號”在2006年10月的發(fā)射中出現(xiàn)技術(shù)故障,最終報廢為太空垃圾。

2008年6月9日晚8時15分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭,成功將“中星9號”廣播電視直播衛(wèi)星送入太空。 此舉開啟了中國的直播衛(wèi)星時代。

“中星9號”,是中國衛(wèi)星通信集團公司向法國泰雷茲阿萊尼亞宇航公司訂購的一顆廣播電視直播衛(wèi)星,價值1億歐元,采用法國成熟商用衛(wèi)星平臺,設(shè)計壽命15年。是一顆大功率、高可靠、長壽命的廣播電視直播衛(wèi)星。

據(jù)了解,“中星9號”將采取不加密方式傳輸節(jié)目,居民只要安裝衛(wèi)星地面接收設(shè)施就可收看。升空后,按照要求將給西部邊遠地區(qū)免費傳輸47套免費的高清和標清數(shù)字電視節(jié)目,其商業(yè)模式是向各地的衛(wèi)星電視臺收取衛(wèi)星帶寬租售費用,而對電視觀眾免費。

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本詞條內(nèi)容貢獻者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)