聚焦卫星（六十九）

谢丰奕

卫星助力电视业迈向超高清（2）

▲全球超高清电视市场发展前景预测

超高清电视（UHDTV）生态系统包括内容创作（拍摄、制作）、内容集成（编码、调制）、传输和用户设备多个环节。其中，UHD传输平台包括卫星电视、地面数字电视、有线电视和IPTV，用户设备包括UHD电视机、机顶盒、蓝光播放机、游戏机等。

2013年2月，全球领先的技术信息和数据分析服务提供商美国IHS公司电子与媒体市场情报合发表了一份UHD市场预测的报告。该报告展示了从2012至2023年超高清电视的发展轨迹。①2012年：UHDTV开始萌芽，在多个国际行行业展会上进行现场传输演示，或进行体育赛事直播测试；？②2013年：UHDTV起步，出现少量UHD节目及演示频道，少量UHD电视机上市；③2014至2015年：卫星UHD频道、UHD电视机和UHD机顶盒逐步增多，但数量尚少；④2016至2018年：UHD频道、电视机和机顶盒继续增多，达到相当多的数量，即UHD生态系统进行充分准备，大致相当于2002年欧洲市场为数字HDTV的大发展进行准备；⑤2019至2023年：卫星UHDTV频道从超过50个快速增加到250多个，UHD电视机和机顶盒大量增多，预期2021至2023年出现UHD商业大众市场，大致相当于2006年欧洲HDTV市场快速增长。

报告称，从2014年开始，将采用4K超高清电视（分辨率3840*2160）现场直播的大型国际体育赛制包括2014年索契冬季奥运会、2014年国际足联（FIFA）巴西世界杯、2015英格兰橄榄球世界杯、2016年欧足联（UEFA）法国欧洲杯和2016年里约热内卢奥运会等。

▲SES公司演示使用新HEVC标准卫星直播UHDTV

2013年4月19日，欧洲知名的卫星运营商SES公司联手全球领先的视频交付基础设施公司Harmonic以及半导体解决方案提供商Broadcom公司，透过19.2°E Astra卫星进行了使用新HEVC/H.265编码标准的首次4K超高清电视直播传输。

这次端到端的现场演示活动当天在SES公司卢森堡总部举行。演示中使用了按照新HEVC/H.265标准研制的下一代编解码器，包括Harmomic公司的ProMedia Xpress编码器和基于Broadcom公司BCM7445设备设计的HEVC解码器。而UHDTV信号以DVB-S2标准广播，并使用20Mb/s的数据速率。

令业界关注的是，这次现场演示是电视行业界首次以新HEVC/H.265编码标准广播完整的3840*2160像素的超高清图像，而先前的一些演示都是以H.264标准广播或使用4路并行的HD图像（4*HD）广播。例如，在去年9月的IBC 2012年展会上，SES公司首次现场演示经由23.5°E Astra 3B卫星传输4K超高清电视时，使用的视频压缩和编码方式是MPEG-4 AVC/H.264标准，以DVB-S3标准广播和50Mb/s的数据速率发布，传输到展会上索尼84英寸4K Bravia电视机上显示。

专家指出，作为下一代高效率的视频编码技术，HEVC/H.265标准已于今年1月获得国际电联（ITU）标准。目前，这种下一代编解码器正在研发之中。与现用于HEVC/H.265标准可以显著降低比特率，从而可将编码效率至少提升35-40%。在这次现场演示中，数据传输速率仅20Mb/s，编码效率提升了50%。

SES公司表示，这次演示活动将大大推进UHD生态系统，相信新HEVC标准将成为电视运营广播UHD内容时选择的选项，并预期未来几个月业内将开放使用HEVC/H.265标准的UHD机顶盒样机。

▲日本成功进行4K超高清电视卫星直播测试

2013年3月9日，日本卫星运营商SKy Perfect JSAT公司进行了一次用4K视频卫星直播一场足球比赛的测试。据称，当天的测试是转播2013年日本职业足球联赛

（J.League soccer match）FC东京队（FC Tokyo）与柏太阳神队（Kashiwa Reysol）在动静体育场的比赛，通过132°E JCSAT 5A卫星Ku波段将比赛实况4K视频传输到东京都一座影院，供市民观看。这次测试使用的卫星宽带为35.8MHz。

这是继2012年10月20日的4K视频卫星直播测试后该公司第二次进行4K视频卫星传输测试。10月20日的测试也是通过JCSAT 5A卫星转播2012年丁足球联赛仙台体育七夕队（Vegalta Sendai）与浦和红宝石队（Urana Red Diamonds）在仙台体育场的比赛，比赛实况4K视频也传输到东京都一座影院。

据介绍，3月9日的测试系统配置的4K设备由日本十多家公司提供。其中，4K卫星转播车由日本共同通讯社电视游戏公司提供，4K专业摄影机由索尼、佳能和For-A等公司提供，视频传输设备（H.264编解码器）由富士通公司提供，索尼公司还提供数字影院4K数据投影机等设备。

该系统信号流程如下：在动静体育场由多台4k摄像机拍摄的视频信号经图像处理、控制器及转换开关发送到H.264编码器，再经卫星调制器输出射频信号值卫星转播车顶上1.3米Ku波段天线，最后发送到JCSAT 5A卫星；在东京都一座影院屋顶的1.4米卫星接收天线将比赛实况射频信号输出至卫星解调器，再经卫星接收机解码以及4K兼容的HD-SDI/DVI转换器输出至4K数据投影机，4K视频实况最终在350英寸银幕上放映。这次测试中，上行信息速率为20Mb/s，视频压缩和编码方式采用MPEG-4 AVC/H.264标准，视频分辨率3840*2160，扫描方式为59.94p。

SKy Perfect JSAT公司称，完成了这两次成功的卫星直播测试，公司有信心推动4K视频的应用，未来带给观众一个视觉表达的新世界。在3月9日这次最新测试中，为了获得更逼真的足球广播，现场4K摄像机的数量从原先的5台增加到7台，并使用了4K超慢速视频，从而更好地展示了4K视频的吸引力：能够表达出背景的完美和深度感，以及传统的高视觉图像的存在，在独特的足球世界中生动地展现球员手势和表情的瞬时变化。

由于4K周围快速变化的环境，日本总务省和通信调查委员会正在研究为提升广播服务，要提早展开4K/8K广播服务。有消息称，总务省计划2014年7月在巴西足球世界杯赛期间推出日本首个商业化超高清广播频道，该4K广播服务现透过通信卫星推出，随后推广到广播和地面数字广播。

SKy Perfect JSAT公司表示，这两次测试表明，利用卫星传输使4K广播能够获得所需要的高传输速度和广泛覆盖，可以从一座车载卫星地面站在任何地点获得实时4K视频服务。这将为高画质广播的市场需求提供一个功能强大的解决方案，例如，可以在一地或多地点同时通过卫星转播体育赛事和其它活动，以及将4K卫星广播服务分发进入家庭。公司将与所有参与方共同努力，发展和扩大日本4K超高清市场。

卫星是俄领先的数字电视平台

2013年5月15日，欧洲知名的卫星运营商Eutelsat通信公司公布其委托领先的市场研究机构法国Iposos公司对俄罗斯市场电视接收模式及趋势的最新调查结果。这份俄罗斯卫星电视市场最新研究报告表明，在罗斯5300万户电视家庭中，大约24%的家庭配置DTH卫星电视接收设备；基于有超过1260万户的电视家庭接收卫星数字广播，这使卫星成为俄罗斯领先的数字电视平台。在过去两年中，俄罗斯各地卫星电视家庭的数量保持强劲增长的势头，每年增长超过25%，从两年前800万户增加到超过1260万户。另外，10%的卫星家庭接收的电视信号至少来自两颗卫星，这使得俄罗斯卫星家庭蝶形天线的总数增加到1380万台。

这份研究报告称，俄罗斯卫星广播市场独特的充满活力的增长主要来自36°E卫星平台。目前接受Eutelsat 36A/36B卫星上NTV PlusH和Tricolor TV两个俄罗斯DTH电视平台广播的俄家庭24个月来从670万户增加到1070万户，增长率高达60%；在同一时间，36°E卫星平台广播的俄罗斯频道也从250个跃升到超过370个，增长率达48%。报告也显示，36°E俄罗斯DTH电视市场的快速增长与欧洲其他卫星电视市场一样，主要来自新HDTV的驱动。

西班牙数字电影卫星分发系统

继2012年俄罗斯卫星通信公司（RSCC）和Eutelsat通信公司联手专业公司分别在俄罗斯及欧洲地区推出数字电影卫星传送及相关服务后，为推动西班牙数字电影业的发展，2013年3月13日，西班牙卫星运营商Hispasat公司宣布，联手爱立信等多家电信业和电影业的领先企业，透过高功率的Hispasat 1E卫星建立一个创新的数字电影卫星分发系统，让西班牙数字电影内容发布现代化。据估计，在开始时该项目每年能够将2万部数字电影和3万部预告片分发到西班牙各地2000家电影院。

▲数字电影卫星分发系统技术解决方案

参与该项目的企业，除了西班牙Hispasat公司和领先的电信设备及服务全球供应商爱立信公司（Ericsson），还有西班牙电影、电视和广告后期制作服务提供商Deluxe公司，以及提供卫星通信服务和电信设备的电信工程公司MoMe。

这几家公司各司其职。其中，Hispasat公司提供Hispasat 1E卫星的容量，透过该卫星将数字电影直接传送到各电影院；Deluxe公司提供数字电影包（DCP）等多媒体内容和管理系统，将DCP信号上链至Hispasat 1E卫星；爱立信公司为DCP内容高效和安全的分发到电影院提供新一代CMS-D技术平台；MoMe公司负责整个卫星分发系统集成及部署（包括天线和卫星接收机等）、操作和系统维护。此外，西班牙最古老的马德里Callao电影院是应用这中新型电影分发方式的先驱。

西班牙卫星分发数字电影的工作流程大体如下：DCP等多媒体内容信号在Deluxe公司马德里数据中心经编码、调制，输出射频信号至卫星上行站天线，再上链至Hispasat 1E卫星；安装在电影院的卫星天线接收Hispasat 1E卫星发送来的信号，经卫星接收机解调和解码（影院需要通过电子邮件接收一个数字密码），获得的DCP等多媒体内容输至影院将投影室投影机服务器下载。

值得关注的是，爱立信新设计的CMS-D技术平台为DCP的发布提供了便利的控制和安全性，该技术平台由位于Deluxe马德里数据中心的中央服务器和安装的每个影院的服务器组成，中央服务器控制台提供了所以DCP分发到电影院完整的控制权，而影院的服务器可控制DCP的接收和收集，以及将DCP传输至影院投影机，并告知中央系统关于这些DCP内容传输的进展。CMS-D平台还提供生成报告、E-mail通知和警报等功能。有了这个技术平台，所有传输的DCP任何时候都在控制之下，而且所有的分发都可以完成监控。

▲卫星分发数字电影具有多种优势

通过卫星分发数字电影是将传统文化与先进技术相结合的一种新的电影发行方式，它彻底改变了电影过去以实物发行的物流分发模式，是电影发行方式的一场革命。

西班牙的电影发行方式经历了从多年以前以35毫米胶片拷贝传递到现在提供复制了DCP的硬盘分发到数字影院的转变。在这两种实物发行方式中，虽然现在硬盘拷贝的尺寸比胶片拷贝小，且传递前该硬盘经过良好的保护包装，以及影院投影机服务器将硬盘的DCP内容下载后该硬盘以后返回分销商处还可以再次使用，但这种发型方式意味着仍需要部署复杂的物流，根据影院的地理位置分发硬盘拷贝到影院的时间需要长达6小时到几天之间，以及仍存在硬盘丢失或损坏等风险。

与目前使用的硬盘拷贝实物发行方式相比，采用非实物化发行方式的数字影院卫星发布系统具有多种重要优势。

其一，实现高效分发。基于高性能的Hispasat 1E卫星可提供高达115Mb/s下载传输速度，这将大大节省电影院接收影片所花费的时间，每家影院在3小时内就可将一部中型的电影（约200GB）下载到他们的投影机，而下载一部预告片只须短短几分钟。利用卫星的广泛覆盖，从Deluxe公司马德里数据中心就可以将一部电影同时直接传送到西班牙全国所有的数字影院。

其二，提高分发安全性。爱立信设计的CMS-D技术平台为DCP的分发提供了全程安全监控；为保护传输内容和预防盗版，影院还需要通过电子邮件接收一个对应的数字密码才能够对所接收的DCP内容进行解码。此外，这种非实物化发行方式简化了物流过程，可避免电影拷贝丢失或物理介质损坏以及交付损坏以及交付延误等意外或风险。

其三，既减少了浪费又环保。这种通过卫星分发数字电影的方式不需要运输车辆等硬件的支持，减少了浪费。例如，每年将在西班牙消除超过200万公里的各种运输车辆的车程，同时可以减少270吨二氧化碳排放量。

其四，适用于多类型内容。通信卫星高容量的带宽和灵活性使卫星成为各种类型电影内容理想的传输平台。西班牙Hispasat公司称，这种创新的数字电影卫星分发系统可适用于从HD，3D到目前正在开发、未来将推广的UHD数字电影。同样，Hispasat卫星舰队星座广泛的覆盖范围使这种卫星分发数字电影的解决方案可扩展到欧洲和美洲大陆。