地面数字移动电视

地面数字移动电视（精选12篇）

地面数字移动电视 篇1

1数字电视系统

数字电视 (DTV) 指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是:由电视台送出的图像及声音信号, 经数字压缩和数字调制后, 形成数字电视信号, 经过卫星、地面无线广播、网络传输和有线电缆等方式传送, 由数字电视接收后, 通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。

数字电视系统根据其传输媒介的不同, 可划分为:

有线数字电视广播 (DTV-C) 系统。DTV-C利用光缆与同轴电缆传送数字电视节目, 用户通过机顶盒+模拟电视接收机或数字电视接收机观看电视节目。在有线电视广播中还可利用ADSL或LAN接入网作为上行通道, 提供点播电视 (VOD) 等交互业务。

卫星数字电视广播 (DTV-S) 系统。DTV-S利用广播卫星提供的传输通道, 转播或对用户直接播送数字电视节目。

地面数字电视广播系统 (DTV-T) 。DTV-T亦称移动电视。DTV-T通过电视塔发射, 用户用天线接收电视节目。现在城市里已很少有家庭用天线收看电视, 故该系统主要用于公共汽车、出租车和城市轨道交通列车中播放广告、通知或实时转播电视节目。

2数字电视地面广播

在现代通信中, 通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等, 加上地面无线电视广播电视发射构成信息主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视、卫星传输数字电视、有线传输数字电视三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能, 使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点, 较之卫星接收, 有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响;数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波, 覆盖电视用户, 用户通过接收天线和电视机收看电视节目, 主要的受众也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播系统所具备的蜂窝单频网功能, 不仅提高了频谱的利用率, 而且可应用与宽带无线接入市场;而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求, 也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。

3数字电视地面广播的技术优势

数字地面电视广播通常传送只有两个取值“0”或“1”, 接收端只需用对接收信号进行对应于数字“0”或“1”两状态的判定。这一特点使信号在传输过程中, 噪声和干扰虽然对信号的波形有影响, 使其产生失真, 但在很大程度上仍能判定传送信息是“0”或“1”码的波形, 消除了失真与噪声的积累, 通信质量可达到或接近信号源的质量。

数字地面电视广播的传输由于采用了二进制信息形式, 便于采用纠错编码从而实现信息无差错传输和存储, 所以移动电视的传输可靠性高。基于以上特点, 移动电视接收的信号仅要求较低的载噪比, 因此发射机功率可以降低, 即节约了能源, 也降低了电磁污染, 使环境得到了改善和保护。

此外, 移动电视由于采用了数字传输技术, 具有频谱利用率高、可以通过计算机网络实现互联和资源共享、便于实现多媒体广播以及设备体积小、重量轻、功耗省、可靠性高、多功能和智能化等一系列模拟电视无可比拟的优势。

4移动接收所遇到的主要问题

移动电视技术的核心是移动接收, 即车载高速移动接收, 接收的条件因地貌不断变化而变化, 同时因车速的变化还会受到多普勒效应频率变化的影响。移动接收采用的方式是无线数字信号发射、地面接收。因此, 移动接收所遇到的问题之一就是衰落, 这是所有无线通信系统都会遇到的问题。固定接收可以采用分集接收等方法予以克服, 但对于移动接收而言分集接收的方法显然不实用。这是因为电波在沿地表传播中会受到各种阻碍物的反射、散射和吸收, 实际到达收信天线处的电波除了来自发射天线的直接波外, 还存在来自各种物体 (包括地面) 的反射波和散射波。到达接收点的信号不止一个, 反射波和散射波在收信天线处形成干涉场。移动接收主要就是解决动态多径和多普勒频移的问题。衰落问题在模拟电视中的表现是重影, 在数字接收中, 某些特定相位的多径信号将使接收完全失败。在这种情况下, 接收好坏不单单依赖于与发射台距离的远近, 而且在很大程度上还依赖于接收信号之间的相位。引起不同频率信号衰落的主要原因是多径接收, 其结果使信道出现频率选择问题。

另外, 移动接收时, 主信号和反射信号到达接收点的角度有可能不同, 因多普勒效应, 其频率发生了不同的变化, 两者的差拍使接收信号的幅度随时间周期变化让信道出现时间选择性;由于接收地点的不同和相邻台距离的不同, 主信号和其他台信号之间的关系不同而使接收出现地点的选择性。

移动接收主要就是解决动态多径和多普勒频移的问题。利用数字技术无线接收, 才可以有效解决以上问题。

5移动接收中的关键技术---OFDM

OFDM (OrthogonalFrequencyDivisionMulti鄄plexing) 即正交频分复用, 是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施。OFDM能够有效地对抗衰落和多普勒现象带来的负面影响, 使受到干扰的信号能够可靠地接收。OFDM码率低, 又加入了时间保护间隔, 具有极强的抗干扰能力。因此, OFDM是当前移动接收所采用的核心技术。

在过去的频分复用系统中, 整个带宽分成N个子频带, 子频带之间不重叠, 为了避免子频带间相互干扰, 频带间通常加保护带宽, 使频谱利用率下降。为了克服这个缺点, OFDM采用N个重叠的子频带, 子频带间正交, 扩频调制后的频谱可相互重叠, 因而在接收端无需分离频谱就可将信号接收下来, 大大提高了频谱利用的效率。

移动和便携的独特优势使数字电视地面广播 (DTTB) 能满足现代信息社会“信息到人”的要求, 也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。广播电视的移动接收作为当前的热点技术, 还处在不断发展完善中, 以改进其移动接收的性能, 满足市场的需要。相信数字电视地面广播的应用必将会引起人们收视和获得信息方式的革命性变化。

摘要：网络技术迅猛发展, 广播电视朝着移动接收方向发展。现阶段, 广播的移动接收算是在一定程度上解决了, 但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多, 移动接收所遇到的问题之一就是衰落。移动接收中的关键技术是OFDM, OFDM的特点是各子载波相互正交, 扩频调制后的频谱可相互重叠, 不但减少了子载波间的相互干扰, 还大大提高了频谱利用率。还有地面数字电视广播系统的多种制式问题, 各种制式都有它的优点和缺点。解决了这些问题, 应该就解决了移动电视的接收问题。

关键词：广播电视,移动,接收技术

参考文献

[1]都研美, 刘峰.浅谈数字电视地面广播技术[J].广西轻工业, 2007 (05) .

[2]徐孟侠.关于地面数字电视广播传输标准的学习笔记[J].电视技术, 2004 (05) .

地面数字移动电视 篇2

根据地面数字电视覆盖的技术特点，主要通过发射机监测系统、射频监测系统、码流监测系统、音视频监测系统实现对整个播出环节的安全防护。发射机监测系统中，在遵循发射机厂家协议的基础上，通过发射机通讯接口，采集发射机技术指标和运行数据；射频监测系统主要进行DTMB解调、载波监测等工作；码流监测系统按照TR101-290的标准对TS流进行监测；音视频监测系统主要完成信号源及空收节目的监测、存储。

2主要技术特点

2.1发射机监测系统

发射机监测系统是整个地面数字电视监测系统的核心，它担负着发射设备、辅助设备的数据采集工作，实时进行监测数据和报警信息的上报，接收并执行远程监管平台下发的查询、配置指令，完成播出信号质量、测试指标的汇总回传。发射机的核心设备是激励器，按照GD/J067-2015《基于卫星传输地面数字电视单频网激励器技术要求和测量方法》，在发射机监测系统中增加了对激励器及单频网适配器技术指标的监测。

2.1.1.激励器监测

地面数字电视发射机标配主备激励器，两路卫星信号源分别输入主备激励器，激励器具备自动判断信源并进行切换的功能。单频网状态下，当输入码流丢失或错误时，激励器可根据要求设置射频输出关断功能，异常状态消除后，激励器自动恢复到正常单频网组网工作状态。当输入码流的SIP丢失时，激励器转入多频网工作模式，保持调制输出，从而避免地面数字电视广播的大范围停播，提高了安全播出的可靠性。针对激励器技术上的新特点，对激励器的功率、主备激励器工作状态、单频网工作模式进行监测，是整个发射机监测系统非常重要的一个环节。

2.1.2.单频网监测项目及报警条件

单频网是此次地面数字电视覆盖的主要技术，对单频网技术指标的监测有别于传统的发射系统监测。单频网组网时，对码流输入、外参考时钟有效性、射频本振、温度告警、单频网状态、发射机输出射频指标等规定了相应的报警条件，系统发现有触发报警条件的情况后实时进行报警。

2.2射频系统监测

系统对数字电视信号进行DTMB信道指标的监测，主要包括：射频信号锁定状态、载波电平、调制误差比MER、误码率BER、误差向量幅度、载噪比等参数的测量和查询。射频系统监测能够对电平为40dBμV~100dBμV的射频信号（48MHz~870MHz频率范围）进行接收解调，支持对多种QAM调制方式的监测。系统能够按照远程指令执行射频指标监测任务，并将结果回传中心系统或区域节点。

2.3码流监测系统

为加强对中央电视节目版权的保护，覆盖工程对卫星链路传输的TS码流采用加扰加密措施防止非法接收，即前端AVS+编码器输出的多路TS码流首先送入加扰复用器进行加扰加密和复用，形成加扰加密的TS码流并送入地面数字电视单频网适配器。与模拟无线广播电视监测相比，地面数字电视的监测需要增加码流监测的内容，在对电视节目监测时，有些码流方面的错误值班人员用肉眼无法识别和判断，借助码流监测系统，可以及时发现节目码流异常，通过查找原因，排除隐患，减少对节目播出的影响。码流监测系统能够对ASI信号码流结构和数据信息进行实时分析。可以实现码流带宽分析功能，包括整个TS流总码率的最小值、最大值、有效值、当前值、TS流中每路节目的码率和所占带宽的比率、PSI/SI中每个PES的码率、空包率和其它数据的码率。码流监测系统还能够进行质量异态报警，按照TR101290技术规范，进行一、二、三级的错误监测。

2.4音视频监测系统

在整个地面数字电视监测中，音视频监测是最为直观有效的监测手段，更符合发射台值班人员对播出节目进行监测的习惯。音视频监测系统除提供信源节目和空收节目的多画面监测外，还能对节目异态进行报警，并实现节目存储。其主要组成如下：

2.41.信号源音视频监测

DTMB信号源主要采用卫星传输，卫星接收机输出的ASITS码流送入发射机，发射机激励器具备对两路码流的手动和自动切换功能。在进行信号源音视频监测时，需要在卫星接收机与发射机激励器之间加装ASITS无源码流分配器，如图1所示，分配后的一路码流送入激励器，另一路码流经转码后在液晶监视器上进行监测。

2.42.空收节目音视频监测

在地面数字电视监测系统中，值班人员通过空收节目的监测可直观了解播出情况。能够在第一时间发现播出异常并进行报警，缩短故障时间。在这一环节，首先需对接收信号进行接收和解调，解调后输出的传输流为清流，直接发送给监测模块以硬件方式进行高速处理转码，对传输流数据包进行TCP/UDP的IP封装，实现TSoverIP的网络传输。

2.4.3.音视频节目监听监看及报警，主、备信号源码流与空收解调后的码流送入TSoverIP设备，进行IP封装，经千兆交换机后，送入AVS+转码及视音频处理器，最终输出的音视频节目在监视器上实时显示。视音频处理器将每路信号的数据流通过网络传送到远程监测端，进行存储和调用。基于IP封装的信号源及空收节目的音视频节目可以在监视器上任意组合进行全面监视，也可将一个节目画面独立监视，能够监听节目的伴音音频。一旦出现视音频丢失，视频图像质量变差（黑屏，静帧等）的情况系统自动报警并在监视器上显示报警的视频图像，同时扬声器输出伴音音频。出现视音频黑场、静帧、静音、彩条、无伴音等故障时，系统进行声光报警和提示框弹出提示，将报警信息记录至数据库，报警查询信息与异态录像信息可以实现联动查询。系统支持异态录像和下载功能，支持远程调用，异态节目内容保存一年以上。

3需进一步研究和完善之处

面数字电视的监测工作处于初期阶段，具体的技术应用有待通过实践进行验证。在今后的研究中，仍需不断充实和完善监测技术手段，使之更加切合地面数字电视的传输发射特点。

1.技术标准统一

目前，全国各地的地面数字电视覆盖工作开始起步，各级广播电视监测部门及相关的厂家也在研究地面数字电视的监测技术，初期可能会有不同的技术方案，特别是数据接口标准可能会不尽相同，因此在进行监测技术研究和监测方案制定时，应遵循统一的技术标准，保证数据接口的一致性，从而达到监测数据共享的目的，更好的为覆盖工作服务。

2.通讯网络建设

此次承担覆盖任务的发射台大部分处于海拔较高的山顶，位置偏僻，通信网络基础条件较差，严重影响远程监测能力，严重影响数据共享。在今后的监测工作中应当积极探索在不同网络环境下实现数据通讯的能力，如在光缆、微波等未通达的台站，充分利用4G网络、远距离WIFI通讯等方式实现监测数据的回传。

3.CDR监测技术展望

考虑到当前我国正在开展数字音频广播相关研究及推广应用，全国各地开始建设包括CDR在内的数字音频广播发射系统，并正式提供数字音频广播业务。为此，应在现有模拟广播监测系统的基础上，通过进一步部署相应的数字音频广播网络及信号监测设备，构建统一的数字音频广播监测监管平台，实现对中央台数字音频广播系统和网络覆盖效果、信号质量和播出内容等的实时监测。

4结束语

地面数字电视不再盲目 篇3

2006年8月18日，数字电视地面广播国家标准——GB 20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》正式确定；8月31日，国标委向全社会公布了新国标。

这无疑是2006年留给中国地面数字电视的历史性印记。在经过多年的研发、博弈和争吵之后，地面数字电视产业终于可以无标准之忧地放心启动了。

2007新年刚过，香港特别行政区政府发言人表示，香港无线电视台(TVB)和亚洲电视台(ATV)已决定采纳内地的地面数字电视标准，并向电信管理局联合提交申请。此前，TVB和ATV已经在内地进行了系统的实验室测试，并在香港进行了现场测试，“测试结果令人满意，因此我们决定在香港采纳内地标准。”两家电视台的负责人一致认为。

而四川、安徽、福建、湖南、广西、重庆等地，也对地面数字电视覆盖表现出浓厚兴趣，“2006年以前，我们展开运营试点的主要是一些地级市，现在已经与安徽、福建等省广电部门签署协议，2007年启动全省范围内的地面数字电视固定覆盖网，”上海交大旗下高清公司总裁助理王尧告诉记者。

“2006年6月底，我们就开始和四川省广电联合谋划，现在四川省内已架设了96台发射机，可覆盖4万多平方公里，3000多万人口，并在12月底开始实际运营，”凌讯科技执行副总经理张光华告诉记者。

显然，从单个城市到省级区域，标准甫定的地面数字电视开始爆发出强有力的市场动能。对于此，嗅觉灵敏的资本意志坚决，国开行和上海高清于2006年12月29日签署协议，投入3000万资金用于推进地面标准的产业化发展。“国开行投资，一方面由于面向农村地区固定覆盖的商业模式清晰，另一方面也符合建设社会主义新农村的国家方针，”王尧说，“国开行还承诺将随市场发展不断加大支持额度。”

“如果说城市实行的是有线数字整体转换，那么农村地区普及地面数字电视覆盖也是一次大规模转换。2007年将成为地面数字电视的元年，市场会呈现爆发性增长!”王尧预测。

民营资本则主要瞄准城市的广告市场，南京可谓一个代表性缩影：除最早进入公交车载移动电视市场的视通华纳外，华视传媒、上海DMG公司纷纷抢滩，盯准了公交、出租、地铁和公共区域。“我们已经在全国25个城市布局广告网络，目前拥有60000个终端，”华视传媒首席战略官陈晓伟说，“在与运营商的合作中，我们负责投资和广告。”

“2006年10月，单频网搭建等技术基础工作完成之后，我们迅速在公交、地铁、出租、楼宇跑马圈地，”深圳移动视讯有限公司总经理刘新说，“2007年市场将发生飞跃，预计2007年底时我们在深圳拥有终端1万个，营收规模达到3000万。”

地面数字电视，元年之气象。

商业模式：固定覆盖与移动商机

两三年前，地面数字电视刚刚在各地试验起步时，主要的拓展方向就是公交车载电视，商业模式主要靠销售广告。但无论是扩大装车率还是吸引广告主，都需要相当长时间。目前，除上海等个别城市外，绝大多数运营商依然苦苦支撑。不过，随着地铁、户外、楼宇、出租车等新载体的开拓，地面电视运营商的经营状况逐渐好转，如山西移动采取开放平台，利用社会资源共同经营增值业务的模式，已实现了广告销售的赢利。

但是，仅仅凭借移动市场是远远不够的，面向农村乃至城市地区的同定覆盖，空间异常巨大。

按照广电总局提出的“村村通”要求，“十一五”全面实现20户以上已通电自然村通广播电视，使当地农民能收听收看到包括中央和本省4套以上的广播节目、8套以上电视节目。在完成这一任务的进程中，地面覆盖找到了机会。

已经为业界熟知的“崇明岛模式”，是地面数字电视走向农村的开始。上海交大用两台发射机实现崇明岛全岛电视信号覆盖，让当地居民看到与上海市区同样清晰的数字电视。随后，交大在河南安阳、安徽凤阳、湖南株洲等地区相继展开固定覆盖试点，用户累计达到10万户，2007年还将在安徽、福建全省范围内启动。

“这里的商业模式很清晰，”王尧说，“首先，与有线电视一样，传播党和政府的声音，实现公益性覆盖是地面电视最重要的一项职责。但是，运营商只需要清流播出4套视频节目及2套广播节目即可，用户如果需要收看其他节目，就必须缴纳一定的收视费用。这样，地面电视就拥有了与有线电视几乎相同的商业模式——收视费用+广告价值，未来还可通过增值服务赢利。”当然，由于地面电视是单向广播，启动增值服务需与通信运营商联手。

清华旗下的凌讯科技也在2006年打通了四川和重庆这条西南走廊。“我认为，地面数字电视‘家家通’、‘户户通’就是‘村村通’的升级版，”张光华在第二屑数字新媒体产业年会上说，“比如四川，当地的广电部门非常有眼光，用地面覆盖普及数字电视，弥合了数字电视的城乡差距，我们很快会看到焕然一新的局面。这也离不开当地政府在政策、资金上的大力扶持，对于地面数字电视发展来说，是一个非常好的信号。”

在重庆，2005年启动“村村通”项目时，最初选择光纤到村、有线到户，投资1．5亿元后效果却不理想。“截至到2006年4～5月份，只发展了2万用户，单用户投资成本高达3000～4000元，”张光华说，“准备改用地面数字电视覆盖后，经仔细测算，通过20多个高山站，就能覆盖85％的地区，成本仅为原先的1／30。目前重庆已经准备启动地面数字电视，一期覆盖永川和铜梁两市及周边一些县。”

对于农村市场的未来潜力，张光华信心很足，“MMDS和MUDS系统的改造其实并不适合数字电视，为什么还能火?就是因为有需求，不但是农村，就是没有通有线的城郊、县城，一样有很大的消费能力和市场需求。地面数字电视当然优势就更强了。”

中国革命的生产是从农村开始的，改革开放的成功也是从农村开始的，也许数字电视的成功也将从农村开始。

其实，即使是有线普及的大中城市，因为户均电视拥有量平均达到1．4台，京沪等地更高达2～4台，有线整体转换涉及到第二台终端收费问题，不可能彻底覆盖，这就给了地面数字电视不小的机会。

“据我们调查，这里确实有戏，”张光华说，“地面数字电视有资费优势，无论是对本地住户，还是对流动性强的群体，都有吸引力，关键是运营商的工作得到位。”

另外，国标确定之后，很多彩电厂家已经推出了地面数字电视一体机，这又省去了机顶盒安装的繁琐，可以降低成本。这对于快速发展新用户，从而拉动地面电视的广告收入不无裨益。

技术发展

王尧认为，面向固定覆盖，地面数字电视的技术优越性很多。

在模拟时代，一个8M带宽只能播放一套节目，而且由于存在邻频干扰问题，邻近频率不能使用。比如，在使用20频道时，为了避免干扰，只能使用相隔5个频道的26频道，这无疑是对频道资源的极大浪费。实现数字化之后，同样8M带宽可传10套左右节目，加之采用H．264或AVS等编解码方案，每个频道甚至能传15套节目。这样，只要拥有4～5个频点就可传输70～80套DVD画质节目。对于农村用户来说，这是一个历史性的跨越。

因为市场对价格比较敏感，成本问题也很重要。“在设计‘神州通’固定覆盖方案时，交大一方面要考虑在一个频道中尽量加大压缩比，传输更多频道；另一方面还要考虑充分保护发射台站的既有投资，尽量利用原有设备，做到建网成本最低。”王尧说，“这种低成本、高可靠性的方案，需经过1～1．5年的市场实践。如在湖南株洲，我们用50W发射机做固定覆盖，用800W的发射机做移动覆盖，要实现大小功率发射机的连续播出，对整个系统的抗邻频能力是一种很强的挑战。”

芯片方面，也展现出很强的集成化、多模化趋势。

虽然目前清华系和交大系在推进市场试点过程中，采用的都是单模芯片，但国外芯片厂商开始介入之后，多模的集成芯片将会成为共同选择。因为国外厂商面对全球市场，在他们的产品规划中，适用于中国、美国、日本、欧洲、韩国等各地不同标准，兼容H．264、AVS、MGPE4等多种编解码方案的集成型芯片，将是最省心省力的一种选择。再者，全球性大规模运作，可以很快降低芯片生产成本，并大大降低芯片制造企业的物流、技术支持、售后服务成本。

产业链构建

多方角色的加入，使得构建一条完善产业链的需求越来越迫切。

“2006年以前，上海高清作为技术提供方一直在自己拓展市场，而2006年市场状况已发生了很多变化，随着试点地区的不断增加，带动芯片、发射机及机顶盒市场开始快速增长，因此目前已经是所有产业链相关企业共同在推进。”

地面电视可以有多种应用模式，国标包含了380套模式，针对不同应用可选取不同模式。而每一种应用，从技术研发到实验室测试再到大规模商用，后期投入成本远高于前期研发成本，“大约是10：1的比例吧，”王尧根据交大的实践推算。因此他建议，“在这一市场中，参与拓展的企业无论选择那一种应用，都必须投入很大的资源，贪大求全不可取，那样难以获得成功，联合互补才是正途。”

产业链构建中，政府是一个特殊而不可或缺的角色。这里不妨考察一下美国政府的有关动作，根据FCC的规定，2006年3月1日起出口美国的电视机必须直接集成ATSC数字电视接收芯片，这对于强制普及地面数字电视，保护本国自主知识产权起到了难以估量的作用。

我国是否也应该采用这种模式?王尧认为，根据中国的实际国情，肯定还要有一个过程。因为集成地面芯片必然会增加成本，但很多地区用户还无法接收到数字电视信号，这期间的成本谁来承担?而在美国，地面数字电视主要由政府投资，因此这种集成模式是一种政府性行为而不是市场行为。

地面数字移动电视 篇4

地面数字电视传输系统分为单载波(Single Carr er,SC)和多载波(Multi-carrier,MC)两大类技术。前者以美国ATSC标准为代表,后者以欧洲DVB-T标准为代表。

在地面数字电视传输系统的设计与实现中,接收端解调器中的信号处理部分是关键。

地面数字电视系统发送端的视音频编码技术比接收端解码技术要复杂,目的是要提高解码质量或降低所占用的有效比特率;而接收端的解调技术则比发送端的调制技术复杂得多,因为它要面临恶劣的空中传输环境。

此外,在发送端系统中除了有较强的纠错编码以外,还要增加各类同步码,以方便接收端迅速捕获信号,并保持对所需信号的可靠接收。

固定接收遇到的恶劣的空中传输环境有:大气的湍流、漂浮物(雾状细水滴或沙尘)及云雨雷电,大风造成的树叶树枝晃动(电波的反射或穿越),城镇楼群密集的电波阻挡和反射(形成回波,即多径),江河湖海的水面波浪反射,各种电气火花(电动火车、汽车、拖拉机、霓虹灯、家用电器)的宽谱噪声干扰,室内风扇旋转叶片或飞机螺旋桨的反射,大风引起发射天线所在的高楼或大铁塔的晃动等。

因此,地面数字电视传输系统的整体设计,首先要为接收端的关键技术服务。美国ATSC[1]、欧洲DVB-T[2]、日本ISDB-T和中国的地面国标(GB20600-2006)[3]的制定都是这样。

地面数字电视传输系统解调器的框图见图1。其中,天线系统需要区分固定接收和移动接收。前者可采用方向性天线(4～10 dBi),特别是窗外天线或屋顶天线;而后者一般则采用无方向性天线。中间的3部分(调谐器、信号处理和信道解码)中,实现解调器的同步、信道估计和均衡的信号处理部分是关键。而控制器内的数字信号与模拟信号“交叉”的自动增益控制(AGC)、自动频率控制(AFC)和A/D变换也非常重要。此外,中间3部分是相互密切关联的,而非简单级联;3部分由控制器统一协调。但以上这些关键内容难以从地面数字电视传输标准的文本中直接看出。而随着集成电路性能的逐年提高,这些关键部分的算法就成为传输标准确定后各高科技公司不断进行开发而竞争的主要内容,并由此带动全系统的性能价格比逐年提高,使消费者不断受益。

吴奕彦等曾在文献[4]中指出过ATSC的优点以及不能实现移动电视接收和组建单频网(SFN)的不足。而DVB-T的推荐者一直宣传“单载波系统不能实现移动电视接收”。这对中国学术界和广电运营商也带来一定影响。“单载波系统实现移动电视接收和组建单频网(SFN)”成为国际难题。

实际上,ATSC本来就是为固定接收业务设计的,而DVB-T也是这样。

在欧洲DVB组织多年担任技术部主任的Ulrich Reimers(德国Braunschweig工业大学通信研究所主任)主编的数字电视广播教科书[5]中,对DVB-T标准写道:“该系统应该能够为采用屋顶天线的固定接收提供最佳的覆盖范围。希望能够支持便携式接收机的固定接收;而移动接收则不是制订标准的目标。”但DVB-T由于采用了OFDM技术,可实现移动电视接收。这样,在1999年巴西对3种标准(美、欧、日)的测试[6]中,巴西强调移动电视性能,从而舍弃了ATSC,并最终采纳了日本ISDB-T标准,并于2007年12月启动业务。

DVB-T移动电视业务是2000年首先在新加坡实现的,而不是在欧洲本土;2002年夏又在我国上海实现,并随即在我国一批城市中采用,其进展和规模大大超过欧洲!当时,正在研究制定中的具有我国自主知识产权的两套方案———ADTB-T/OQAM系统(属单载波)[7]和DMB-T/TDS-OFDM系统(属多载波)都面临DVB-T的挑战,尤其是前者是否能实现移动电视接收!

2002年12月,上海交大小组与上海东方明珠集团合作(单个发射点),在上海演示ADTB-T/OQAM系统的720 p HDTV移动接收:从浦东到浦西市区的主要街道总行驶距离约58 km、持续一个半小时余的深夜行程中,除过江隧道外,图像显示“中断”较少。获得观看演示的ATSC主席Robert Graves先生等国外专家和香港ATV TVB专家的好评[8]。2003年元月,该小组又在上海实现该单载波系统2个发射点组建SFN。

ADTB-T/OQAM系统的现场演示说明:单载波系统实现移动电视接收和组建单频网的国际难题在技术上已经解决;仅需在中国地面国标的制定和产业化过程中应用之、完善之。

2 对移动电视接收的初步分析

对于移动电视接收而言,典型的恶劣空中环境的例子是:在上海东方明珠大塔发射数字电视信号,而在市中心的淮海路(东西走向,长度超过10 km;位于发射塔的西偏南方向)高速行驶(深夜车速达120 km/h)的面包车上进行接收(测试采用“十”字形接收天线)。其特点除第1节已提及的以外,还有:

1)由于高楼林立的遮挡,绝大部分时间内接收不到直达信号,而主要靠回波(多径)信号;

2)一般公交汽车的无方向性接收天线的高度不足3 m(小轿车的不足2 m),与农村家庭可使用高度10 m、方向性强(10 dBi)的屋顶天线相比,对场强的要求有巨大差别(>15 dB);

3)周围内燃车辆的火花干扰在车辆启动时(红绿灯变换)尤为明显,容易造成接收“中断”;

4)车辆在道路边缘行驶或停靠时,由于楼房和树木的遮挡,信号显著变弱(下降10 dB或更多),也容易造成接收“中断”;

5)夜间则还有满街的霓虹灯;等等。

图2说明:在行驶中的车辆可能接收到的来自不同高楼的回波或多径(两者在理论上是等效的),而直达信号也可以看成是其中之一。其中E1和E4将有正的多普勒效应:解调器接收到的载波频率上升!而E3和E5则将有负的多普勒效应:解调器接收到的载波频率下降!而E2是正在由正的效应向负的转变之中。

还可看出:采用无方向性天线接收时,接收到的信号有3类:1)主信号:解调器时钟所锁定的、在时间域的最强信号;2)超前回波:其信号在主信号之前到达,时间延迟为负值;3)滞后回波:其信号在主信号之后到达,时间延迟为正值(其幅度可能与主信号相等,称为“0 dB回波”)。这3类信号的幅度和相位都在随时间变化(多普勒效应相当相位变化)。

舍弃超前回波或滞后回波的两类之一,或者采用正前方稍有方向性的天线(如3 dBi),由于各类回波的时延和相位都具有随机性,看来都不可取!仅铁路移动电视ADTB-R系统(见上海高清网站:www.hdigroup.net)为例外:SFN的发射点“沿线”布设,火车则“沿线”行驶,因而可采用“8”字形辐射图案的发射天线和接收天线。

假设车辆最高时速为400 km/h(中国高架铁路),并有超前回波和滞后回波,则适应多普勒效应的解调器载波频率偏移需满足

式中:300 000 km/s为无线电波传输速度。

地面国标C=1的“双导频”可选项可用于解调器对接收信号的载波频率自动跟踪。对于地面国标C=1的“双导频”可选项[3]而言,两个导频信号的频率差值是7.56 MHz;它就是两者由非线性电路生成的拍频(beat)之频率值。而由移动接收速度400 km/h的多普勒效应引起的拍频频偏等于:±3.704×10-7×7.56 MHz=2.80 Hz。此拍频信号的数值大(频偏小),幅度也大(比平均功率高3 d B)。因此,可设计某种高Q值单频率信号检测器,来检测此拍频信号,并通过AFC高效、快速完成频率跟踪。

从图2还可看出:5个回波中的任何1个或者几个,都可看成是SFN的发射点的直达信号(或其反射信号)。因此,如果在解调器的信号处理关键技术中解决了处置回波的技术难题,也同时解决了单载波系统组建SFN的技术难题。

与此同时,还可推论:固定接收也可开发类似技术来处置动态回波。后者的第一例是:在展览会的展台上演示无方向性天线发射地面数字电视信号,而采用无方向性天线接收。由于会场内观众时多时少(衣着的电波吸收不同)和随机挪动,加上建筑物铁架复杂和多类平面墙体、广告牌等的反射,接收到的回波信号复杂并随机变动。后者的另一例是:在高楼密集的市区进行室内或窗外的固定接收:当缺乏直达信号而依赖于回波信号进行固定接收时,由于市区车辆繁忙,其动态回波所造成的接收信号也是随机变动的。

以上的讨论主要针对固定发射-移动接收方式的应用,它同样适用于移动发射-固定接收和移动发射-移动接收等应用。

最后,移动电视接收中往往难以避免地会出现接收“中断”(drop-out)。因此,需要关注:解调器如何在接收中断后迅速实现载波(频率)恢复和时钟恢复(即相位的跟踪和同步捕获),然后恢复正常显示活动图像(略去对伴音的讨论)。本节已用地面国标C=1的“双导频”为例,说明解调器的载波频率自动跟踪技术;而相位跟踪问题则将在第5节讨论。

3 单载波实现移动电视接收原理

从原理来看,以DVB-T为代表的多载波技术利用OFDM的保护间隔原理,处理回波极为简洁(图1的信号处理部分)。而DVB-T的不足之处是:发送端的3类导频信号[8]过多占用“子载波”,导致频谱利用率下降[9]。而地面国标C=3 780把PN420或PN945放在“保护间隔”,提高了频谱利用率[9],但它却变成一个单载波/多载波的混合系统,同时带来一些不利因素。

而单载波系统与多载波系统相比在原理上是等效的。多载波系统能够利用DFT简洁解决回波问题,单载波系统则可望通过几百条并行的算法(通过拼“算法”)来解决。在主信号和数量不多(如不多于2个)的强回波信号(都属时间域信号)的条件下,在集成电路处理性能逐年提高的情况下,破解此国际难题是可能的。

4 考虑非专家主观判据并合理缩小数据结构

在公交车辆(或小轿车)中坐着或站立着观看移动电视的观众,其观看条件是:屏幕尺寸较小(不大于24 in)、周围声音嘈杂、车辆颠簸震动等。这种注意力容易分散的观看条件同家庭内的固定接收显然不同。

据此,本文提出移动接收的非专家主观判据,允许“图像冻结1个图像帧时间(40 ms)”,来替代固定接收的专家判据。后者如美国ATSC的判据:专家刚刚没有觉察任何图像损伤的临界情况,相当于BER=3×10-6。

为保证移动电视接收在出现中断后能迅速恢复正常,需在系统设计中缩小数据结构。本文建议的合理数据帧绝对时间约4 ms,是针对图像帧时间40 ms(帧频25 Hz)提出的。ATSC和DVB-T的数据结构都偏大(表1)。

这是考虑:1)当解调器(图1)出现未能纠正的误码时,允许显示图像“冻结”一次,持续40 ms(图像显示电路重复上一图像帧)。这样,在接收中断时,不会出现一般观众容易觉察的“马赛克”等图像损伤或“黑屏”。2)这个数值不能太小(数据帧的头部信息开销过大),以避免有效比特率降低过多。3)它又不能太大,要保证在40 ms内,解调器有足够时间对数据帧进行多次反复的信号处理。因为,在40 ms的这段时间内,数据帧同步信号将出现9次,如果用3次即完成同步捕获,余下的时间(28 ms)都可留给信道估计和均衡(图1信号处理)。

*图像帧频为25 Hz;若为30 Hz,则取约3.33 ms。

可对比的是:ATSC如果也用3次完成数据帧的同步捕获,共需48.4×3=145.2 ms;它是图像帧时间33.33 ms的4.36倍。再考虑信道估计和均衡所需时间,例如,总共需要0.3～0.4 s。这对于固定接收是可以接受的;因为接收中断极偶然发生。但对于经常发生中断的移动接收,图像若冻结10帧(持续0.3 s),观众容易觉察(DVB-T超帧时间更大,情况更为严重)。

地面国标的数据结构则过短[9]。C=3 780采用的PN420和PN945数据帧头部的信号幅度还要加3 dB,有利于室内的便携式接收。但这却增大了符号间干扰(ISI)[9],给图1的信号处理关键部分(信道估计和均衡)增加了难度,顾此失彼。

5 过采样相位跟踪

解调器接收到的回波信号的相位是随机的。以ATSC每48.4/2=24.2 ms(表1)出现1次的数据场同步PN511[1,7]为例,进行讨论。ATSC的PN63或地面国标的PN420,PN595,PN945等都有类似情况。

主信号PN511码由于高速(如400 km/h)移动,多普勒效应产生的相位偏差并不严重(1 bit或BPSK调1个符号的相位变动相当于2π)

但家用接收机的廉价晶体振荡器的频率与额定频率相比,一般可有±10-4的偏差!如果直接考虑PN511位码的符合电路,这个容许的偏差相当于

而±0.05 bit代表相位差为±π/10,即相位有所错开。这样,接收信号的PN511和解调器的PN511两个序列的相位差从511位码的第1位为0,逐个比特位增大;到256位时,为π/20;到511位码的末位左右时,则为π/10左右(相位差18°)。符合电路的整体效率显著下降(误码还未纠正)。

为此,1)建议取511码的部分序列(partial sequence)。尽量使进入符合电路的两对部分序列之相位差不超出±π/80的范围。换言之,要提高符合电路的相位分辨率。2)过采样:解调器采用高速处理电路进行并行处理,即其时钟设计为有效带宽的16倍或更高。据悉,ADTB-T OQAM系统[7]的解调器芯片处理时钟,是有效带宽的16倍,即7.14×16=114.24 MHz。这就是说:在解调器中至少可有16套并行的电路,其相位差是2π/16=π/8。

2008年夏劲松关于ATSC接收机的两篇论文[10,11]就是这方面的研究成果:把PN511拆成6组63位的“部分序列”,采用一系列相位错开的并行电路,可获得有效结果。

6 合理利用回波信号的能量

主信号和单个0 d B回波的能量叠加,可有3 dB的增益。无信号或信号过弱,则无法实现接收。但有多个回波而门限值上升或接收失败,则可判断解调器算法有待改进。要考虑到:把回波当作可利用的能量,而不当作干扰去抑制。

以主信号和单个0 dB回波(其幅度与主信号相等)的简单例子而言,如果能够把这两个信号的能量相加,应该获得3 dB增益(门限值可望下降3 dB),其必要条件是:两者的相位必须相同。

2003年秋美国LINX公司通报其ATSC与DVB-T接收机样机由第三方进行的固定接收测试结果[8](参见表2),可见:7种回波模型中,ATSC样机“彻底翻身”。而DVB-T的门限值性能也显著改善。其中,7种回波模型中有4种模型的门限值与没有回波时相比,下降2.6～4.0 dB(证实:合理利用回波能量的思考是有效的)。此外,其余3种巴西模型中的A稍有上升,B上升1.4 dB,E则上升5～6 d B(这些比起原来的结果有所改善,但都有待改进)。

移动电视系统的同步码常用BPSK调制,而其负荷(payload;有效信息部分)则常用QPSK(或4-QAM)调制。下面以此出发进行讨论。

如果接收到的强信号有1～3个(包括主信号和回波),其幅度差值不超过3 d B。那么,可只对这几个强信号作处理,而舍弃其余弱信号和噪声。方法是在中频或基带输出的8或10位A/D变换输出中,只取其最高有效位(msb)的前2位,而舍弃其余位,即舍弃小于-3 dB的所有信号,把它们置“0”。这样可显著提高运算的效率和速度(8位A/D只需处理其高2位,处理能力至少是4倍关系,大量运算弱信号和噪声并无意义)。

注:(1)校正值指没有回波,仅有AWGN时的常规测试结果;(2)括号内数据是2000年3月巴西实验室测试结果,但由于校正值不同,列出的数据仅供参考;(3)表中括号内“失败”指不能实现正常接收。

7 采用非线性处理替代线性处理

信道自适应均衡器一般采用线线性滤波器进行处理,追求某种最小值:最小均方值(LMS)或最小均方误差(MMSE)。ATSC标准文件介绍接收机自适应均衡器时采用LMS,并提出2个级联的部分:1)64抽头(tap)的“前馈横向滤波器”;2)192抽头的“判决反馈滤波器”。这2类滤波器显然都是线性滤波器。而为了缩短运算时间,可考虑:1)把浮点运算改为整数运算;2)把线性滤波器改为非线性滤波器。

所谓“追求某种最小值”,就是通过自适应的算法,多次自动修改参数而“收敛”到某种最小值。而收敛过程是一个多次运算的过程。如果针对某种回波模型,参照线性滤波器的设计而找到某种非线性滤波器的近似解答,运算次数有可能减少,如减少为原来的1/2甚至1/4。

综合以上讨论,可得下面的表3。其中第1项容易做到。第2项结合“部分序列”概念和并行运算,可提高相位分辨率(加快同步捕获;如相位分辨率达到π/16以上)。第3项仅处理主要能量的信号,不仅减少处理的位数,还可望提高整体处理效率。第4项则是用较少的运算达到相似的结果。而从综合第3,4项的数值可看出:处理的速度将是原来的8倍甚至20倍。

把以上几方面的技术措施综合应用,就可创建单载波系统实现移动电视接收和组建SFN的新技术路线。

8 现场测试中建议的实验方法

移动电视接收的回波模型首先是巴西广播电视界提出的;随后国际和中国有关组织都做了一些测试规定。但这些模型难以包括现场测试中遇到的“千变万化”的情况。因此,研究单载波系统实现移动电视接收性能算法的小组,在完成已知的各种模型的算法后,需要在现场测试中不断发现新问题、提出新算法、不断改善性能。

在移动电视的现场测试过程中,需要“边走(车辆行驶)、边记录(有关数据)”。可记录的有关数据有:门限值、误码率、频谱和电视图像(伴音)的录像带,特别是有GPS导航系统的行驶地图记录和特殊环境记录(红灯停靠时;车辆沿路边行驶或停靠;有摩托车在旁边行驶过;夜间霓虹灯情况;偶然的雷电;其他人为噪声干扰等)。

此外本文还建议:

1)为了观察现场测试中的回波情况,可在接收机样机的解调电路中,设计一个简单的电路(利用“符合电路”),在示波器上显示图3的图形。这样,就能在实验车辆行驶过程中,观察到(以及记录)始终在迅速变动中的图3图形,方便事后对不明原因“中断”的分析。

2)把非专家判据的“冻结1次图像帧”仍然当成“接收成功”。这样,在分析所记录的录像带时,按照1 s为单位统计的“接收成功率”比起国际规定的专家判据将高些。

这样,单载波系统实现移动电视接收的性能不断改进,就有“接收成功率”(包含专家和非专家共2种判据)的简单量度。

9 简短小结

1)本文探讨单载波系统如何实现移动电视接收的一系列考虑;它已在ADTB-T/OQAM系统中获得应用,并延伸到地面国标。

2)类似的技术也可望在ATSC的固定接收和ATSC-MH标准的移动接收中获得应用。

3)但任何技术都不是“万能的”。需要继续探讨单载波系统和多载波系统各自的优缺点。如果能“取长补短”而综合两者,则最理想。

致谢感谢夏劲松先生(原美国LINX Electronics公司技术总监)在2001年3月与笔者的私人讨论。

参考文献

[1]ATSC Doc.A/54A,Guide to the use of the ATSC digital television standard[S].2003.

[2]ETSI.EN300744V.1.2.1,Digital Video Broadcasting(DVB):Framing structure,channel coding and modulation for digital terrestrial television[S].1999.

[3]GB20600-2006,数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制[S].2006.

[4]吴奕彦,CARON B,BOUCHARD P,et al.地面数字电视传输系统的比较:ATSC8-VSB、DVB-T COFDM和ISDB-T BST-OFDM[EB/OL].[2002-01-10].http://www.eet-china.com/ARTICLES/2006SEP/PDF/DTCOL_2006SEP12_RFR_AVDE_TA_01.pdf?SOURCES=DOWN LOAD.

[5]REIMERS U.Digital Video Broadcasting:The international standard for digital television[M].New York:Springer,2001:231.

[6]CHIQUITO J G,ARANTES D S,COSTA M H M.为在巴西引入数字电视提交的“公开咨询报告”文稿第291号[J].电视技术,2002,26(1):22-26.

[7]张文军,夏劲松,王匡,等.高级数字电视广播系统传输方案[J].电视技术,2002(1):6-11.

[8]徐孟侠.ATSC和DVB-T固定接收时的回波处理性能对比[J].电视技术,2010,34(1):7-10.

[9]徐孟侠.评中国地面数字电视广播传输标准[J].电视技术,2009,33(1):9-12.

[10]XIA Jingsong.A carrier recovery approach for ATSC receivers[J].IEEE Trans.Broadcasting,2008,54(1):131-139.

地面数字电视广播覆盖研究论文 篇5

无线覆盖是地面数字电视广播的主要信号接收方式。据统计，我国利用模拟无线方式进行电视信号接收的用户约占全国地面数字电视广播用户的2/3。全国3.5亿户家庭当中有1.26亿户是利用有线进行电视信号接收，而利用无线进行电视信号接收的则高于2亿户，且其多为城郊及农村家庭，这些用户急需更为稳定的电视信号［2］，以接收更多、更优质的电视节目，而提供这些服务便也成了地面数字电视广播的主要业务。

2.2地面数字电视广播覆盖的特征

在数字化技术的基础上，地面电视广播覆盖呈现出以下特征：第一，投资成本低、见效快，通常无需架设大批线路。第二，具强移动性，可打破时间、空间的局限性，这是有线电视无法实现的。第三，具强抗灾害能力，一般来说，地面数字电视广播覆盖很少受各种外界因素影响，包括建筑施工或是自然灾害等。第四，有效提高频谱利用率，使无线频率资源得到充分使用。第五，覆盖范围广且接收便携，可有效扩大用户量。

2.3地面数字电视广播覆盖的需求

2.3.1地面数字电视广播覆盖的基本需求

地面数字电视广播的基本需求主要有五点：第一，功率大，面积大且可实现一点到多点和连续播出的需求；第二，充分考虑同频道和邻频道，存在模拟或数字干扰时的需求；第三，数字电视是在当前模拟电视的基础上进行数字化转变，为此还要充分考虑模拟电视发射需求，包括发射位置、设备及条件等；第四，频谱规划，其中最重要的是覆盖范围及效果；第五，支持单频网且移动接收速度超过250km/h。

2.3.2地面数字电视广播覆盖的技术需求

地面数字电视：坚持公益不动摇 篇6

据国家广电总局科技司王效杰司长在CCBN2009的主题论坛上的介绍，根据“1号文”要求，为了推动地面数字电视的发展，在地面国标发布以后，广电总局积极组织制定配套的相关标准，目前已颁布9项、正积极研究制定7项配套标准，为推进地面数字电视发展创造了良好的外部条件。“另外，在地面数字电视推进的过程中还发现一些空白点，2009年计划立项补充制定10项相关的配套标准，”王效杰认为，“这些配套标准的出台，将使地面数字电视的发展有章可循、有标可依。”

2008年，在奥运会等因素的推动下，共有北京、上海、天津、沈阳、广州、青岛、深圳、秦皇岛8个城市开通了国标地面数字电视。“今年的地面数字电视发展计划，准备覆盖到100个城市，包括所有的省会城市、计划单列市和直辖市，在这些城市开通两个数字电视频道，一个播高清、一个播标清，标清主要播中央和地方现有的节目，用模拟和数字同播；在其他地级城市开通一个数字电视频道，播标清节目。”据悉，去年底国家财政部就准备拿出25亿元来支持地面数字电视的发展，之所以由国家财政来投入，也与其公共服务定位密不可分。王效杰介绍说，“我们现在已做完相关城市的频率规划，一旦财政投入到位，马上就进行相关设备招标，开始逐步推进，以在年底之前完成1D0个城市的覆盖计划。”

王效杰还特别强调，各地市应尽快组建单频网、改善城区覆盖，并遵循“国家财政投入，统一技术平台，统一规划、统一建设、统一运行管理”的发展原则。

随着信号覆盖逐渐完善，关于地面数字电视运营模式的争论又开始浮出水面，有些地方还开始探讨收费标准。对此，王效杰司长严肃指出，“地面数字电视是公共服务，这是由其公共属性决定的，因此在中国开展地面数字电视的原则是不加密、也不允许收费，这一点要特另0明确!”

按照国家既定部署，由广电总局负责地面数字电视的发射和播出管理，同时积极协调国家有关部门促进数字电视一体机的生产和普及。“在地面电视数字化转换阶段，一方面可以用机顶盒来过渡，一方面推进数字电视一体机的生产和普及，尽量缩短转换时间。”王效杰在接受记者采访时表示，“同时，总局会对频率进行严格管理、统筹规划，对于乱收费、乱占频率、乱加发射功率等行为一定会严加处理。前段时间，我们已经通报了黑龙江省的几个地方，擅自占用频率播放地面数字电视，而且还加密、收费，属于严重的违规行为，希望各地方一定要了解政策底线!”

地面广播电视移动接收技术浅探 篇7

1 数字电视地面广播现状

在当代, 通信传输手段主要有光纤传输、卫星传输、数字微波传输等方式。而地面无线传输方式、卫星传输方式以及有线传输方式构成了中国当前数字电视信号传播的主要方式。而数字电视要实现两方面要求:一方面要能够实现移动接收信号;另外移动的便携性要求较高。这两方面结合起来, 对系统的难度要求就很高了。数字电视地面广播通信和卫星通信相比更为廉价;和有线通信方式相比, 不受布线的影响, 能够很好地规避城市建设以及自然灾害或者战争灾害的影响。

完善且科学的数字电视地面广播系统具备完善的蜂窝单频网功能, 能够很好地提高频谱的使用效率, 也可以由无线方式接入市场。而数字电视地面广播在移动方面以及通信方面的杰出表现能够很好地满足人们对信息的获取要求。

2 移动接收中遇到的一些问题

(1) 障碍物反射、散射以及衍射, 导致信号衰弱。在数字电视地面广播信号的传输过程中, 经常会碰到各种障碍物, 而电磁型号会产生反射现象、散射现象以及衍射现象。

(2) 在构建数字电视地面广播系统时, 要充分考虑建设的成本, 接收端的功耗以及接收端接受方式的选取。

(3) 电磁信号的多普勒效应。所有的波在传播过程中都可能发生多普勒效应, 而数字电视地面广播信号在传播过程中也会碰到这样的情况, 主要是因为移动接受端处于不断移动的状态, 导致接收端接受信号时, 信号频率会发生改变。

在理论上, 由于多普勒效应和反射、散射、衍射等现象的存在, 不宜使用移动方式接受模拟广播电视信号。但是只要解决好以上三个问题, 就能很好地实现移动交通工具的通信信号接受。

3 移动接受中的无线通信算法

数字电视地面广播中涉及的无线通信算法是基于图着色理论的贪婪算法、公平算法在信道利用率以及信道分配的公平性方面随认知用户及可用信道数变化的情况。SU节点随机分布在一个1000m*1000m的区域内, PU节点在相同的区域内位置固定。采用每个节点被分配到的信道数衡量信道利用率, 用各个节点被分配信道数的方差表征公平性。各个节点被分配到的信道数越多, 信道利用率越高;各个节点分配到信道数的方差越小, 公平性越好, 方差为0是最理想的情况, 但一般情况下无法达到。

贪婪算法在分配过程中, 最大化各个子信道分配的认知用户数, 使得子信道得到充分的利用, 因而其信道利用率比公平算法高。随着认知用户数量的增多, 算法的信道利用率呈下降趋势, 原因在于: (1) 频谱资源有限, 认知用户的增多使得各认知用户被分配的平均子信道数减少, 因而信道利用率降低; (2) 认知用户的增多使得其在一定范围内的分布更加密集, 从而导致仅由位置关系定义的干扰节点数增多, 受干扰条件的限制, 原来互不干扰的认知用户之间可能会发生干扰, 不能同时使用同一信道, 因而信道利用率有所降低。

公平算法虽然在信道利用率上不及贪婪算法, 但由于公平算法优先为那些瓶颈认知用户分配子信道, 因而其分配的公平性优于贪婪算法。与信道利用率的仿真结果略有不同, 随着认知用户数量的增加, 分配的公平性趋于更优的效果, 这是由于当认知用户的数量较少时, 信道资源相对充裕, 算法优先为状况较差的认知用户分配子信道, 这时状况较好的认知用户可能分不到或分到较少的子信道, 各认知用户分得子信道的数量相差较大, 相应地, 其方差值较大, 因而信道分配的公平性较差;然而当认知用户数量增多时, 对子信道的竞争更加激烈, 各个认知用户分得子信道的数量之间不会相差太多, 因而信道分配的公平性就会变好随着可用子信道数量的增多, 分配的公平性有所降低, 同样是由于各个认知用户分得的子信道数差距的拉大所导致的。

新世纪以来, 随着数字技术、网络通信技术、计算机技术等技术的不断发展。移动接收成为广播电视技术发展的重要方向。本文作者结合工作实际就地面广播电视移动接收技术这一重要议题展开讨论, 分析了当前数字电视地面广播的现状, 分析了移动接收遇到的一些问题, 进而分析了地面广播电视移动接收中涉及的无线传输技术。

参考文献

[1]任聪聪.浅谈地面广播电视移动接收的相关技术.现代媒体技术, 2011.

[2]蒋丽丽.对地面广播电视移动接收技术的几点思考.电力电子技术.

地面数字移动电视 篇8

1.1 电视及电视的分类:

电视可堪称是人类发明史上一个突破性成就,能及时将声音和图像同时传达给收视者。目前我国市场上的电视根据不同的分类标准,可以划分出许多种类。比如,按屏幕尺寸分类:按照我国相关规定,屏幕尺寸应按厘米数表示如20英寸相当于51cm;按控制方式可分为遥控彩电和非遥控彩电;按显像方式可分为显像管电视机、液晶显像电视机以及投影电视机等;按照频数量来分,可分为单频段和全频段;按照信号处理方式来分又可分为模拟电视机和数字电视机。

1.2 模拟电视与数字电视:

数字电视是兼顾传输、接收和播出等环节,全程采用数字电视信号的电视系统。接收模拟电视信号、仅在图像上采用数字处理技术还原出过程的电视并不是真正意义上的数字电视,即所谓的”数码电视”。

1.3 我国数字电视用户发展状况:

地面数字电视可为城郊和农村百姓提供一种看更多更好电视节目的机会,国务院办公厅于2008年1日出台文件,旨在倡导积极发展地面数字电视,进一步增加农村地区广播电视的覆盖率,大力推进广播电视网络数字化升级改造,以满足数字电视发展的需要。我国第一个数字电视公司安阳光电无线数字电视有限公司,于2006年底正式运营。随后,黑龙江省有线网络公司也开始了地面数字电视试运营。

2 重新设计农村数字电视发展战略

2.1 以公益地面电视推动农村数字电视发展

我国不仅是一个农业大国,也是电视的消费大国。据不完全统计,我国约有4亿电视用户家庭,其中一半以上为农村用户。在农村,人们主要是通过接收地面模拟电视和卫星电视来实现收看电视这一目的的。在娱乐选择相较于城市来说比较少的农村,电视成了他们休闲娱乐的主要方式。

在农村,如果仅依靠地面电视,只可接收3、4套质量较差的模拟节目信号,与之形成冲突的是,农村居民对电视的需求量很大。在我国,地面电视为公益性播出,而地方广电发射台主要依靠政府基金来运作。这样一来,往往出现入不敷出的现象,不仅没有经济回报,技术发展也受到限制。

卫星电视的出现缓解了这一现象,解决了农村居民对电视的需渴问题。我国卫星广播电视传送的领域越来越大,技术上也得到了进一步突破,并已跻身于世界上应用卫星数字压缩技术传送广播电视节目的先进行列。卫星在我国广播电视传送中的广泛应用,大大提高了各地转播中央和省级的广播电视节目,为扩大广播电视的人口覆盖率做出了突出贡献。

2.2 基于地面数字电视技术的有偿公益运营模式

免费商品,就是能成功吸引你花钱买其他东西的商品。可以由此理念拓展开来,找出推动农村数字电视发展的新思路,可以建立一种地面数字电视有偿公益的基本运营模式,即将现有的几个地面模拟电视频道转变成免费的数字电视公益频道,在推出10套免费数字电视节目的同时,也推出20套付费数字电视节目,价格定位在4～5元/月。这20套付费节目须囊括几大收视率较高的卫视,如湖南卫视、浙江卫视、江苏卫视等。

即使是接收免费的数字电视节目,用户也需要购买机顶盒,运营商可批量定制机顶盒,再以合理、可接受的价格卖给用户,并推出优惠活动,购买付费节目一年以上的用户可以免费获赠机顶盒,还可以享受专业人员上门安装的待遇。随着机顶盒生产成本的不断下降,以上这种商业模式是具有可行性的。地面数字电视用户在观看到清晰、声音纯正的电视节目之后,会有申请更多节目的欲望,长此以往,会有越来越多的人投身到推动农村数字电视发展的事业中来的。

3 结语

随着科学技术的迅猛发展,数字技术革命正掀起一股全球范围内的数字化广播电视推广热潮。数字化使电视机摆脱了功能的局限性,电视机正逐步成为家庭媒体的信息终端。广播电视数字化是广播电视技术发展的必然趋势,是我国信息化建设的核心内容,还是一项以民心和政治为中心的信息工程。地面电视数字化传输可在一定程度上克服模拟无线电视易受干扰进而导致图像质量差、有重影等的缺点,并且能在移动状态下,不受丝毫影响地接收广播电视节目信号,这就衍生出了车载电视和便携式手持电视。

合理地将地面电视数字技术与有偿公益运营模式相结合,是有效推动农村数字电视发展的关键,通过几套免费的数字电视节目,让用户深切感受到数字电视的诸多优势,方可吸引更多的数字电视使用者,进而加快数字电视在农村的覆盖速度。

参考文献

[1]张光华.以有偿公益地面电视推动农村数字电视发展[J].电视技术,2011,(8):1-3.

[2]姜文斌.政治、文化、经济目标之平衡:加拿大广播电视产业政策演变及其启示[D].武汉:华中师范大学,2013.

地面无线数字电视发射系统 篇9

地面无线数字电视发射系统已经成为我国最常用的广播电视现代化传播体系手段之一。随着电子科技技术水平不断提高, 我国地面电视广播技术成处从标清到高清、模拟到数字同播及转变的过渡阶段。

地面无线数字电视传输系统的主要工作原理是是通过发射站、天线塔等相关构筑物设备发射无线电波, 而电视用户则通过安天线, 接受无线电波的电视信号, 收看电视节目。地面无线数字电视发射系统的组成主要包括了前端系统、传输系统、发射系统以及电源配置等设备。

前端系统包括了数字电视点播的编码、SFN适配、复用器以及信号同步基准生成等等, 其中, 复用器是前端系统中最为重要的组成部分, 放置在前端系统中关键部位, 整个系统的稳定文星对复用器的稳定性和可靠性的要求比较强。而传输系统包括了数字微波和SDH网络 (光纤传输系统) 。地面无线数字发射系统就是通过这一系统传输数字电视码流到发射系统的, 同时还可以完成数字电视码流的恢复和同步工作, 但是要注意的是, 发射系统和系统前端并不在同一个地方, 我国一般把发射系统设置在单频网的模式中。

最后, 就是发射系统。发射系统包含了系统的传输适配、发射机、天馈系统以及TS流接收设备等等。其中, 发射机的主要构成部件包括了功率放大器、输出滤波器、激励器、激励放大器、风冷系统等等。发射系统的主要作用是同步放大、调制、滤波、变频以及合成输入的数字电视码流。

二、地面无线数字电视发射系统的优点

随着我国电视技术的迅速发展, 人民群众对广播电视的需求和要求不断增长, 从而促进了我国广播电视技术和水平的提高。

一直发展至今, 我国广播电视的节目类型和数量和过去相比已经增加不少, 节目的播放时间也变得越来越长, 甚至可以二十四小时循环播放, 在不同时段播出不同类型的节目为人们服务。

这种播放方式能够满足人们群众的需求, 但是对于电视广播公司的管理工作却带来了不同程度的负担和困难。在安排电视节目播放的时候, 需要确保整个系统在操作和运行过程中得到较高的安全保障。

在地面无线数字电视发射系统中采用智能化控制系统能够有效解决这一问题, 而且还可以选用先进、科学的管理方式, 在提高工作效率和管理水平的同时, 降低管理人员的工作强度。和传统得到电视广播系统相比, 地面无线数字电视广播技术还具有更高的可靠性、先进性、安全性、开放性以及前瞻性。

无线数字电视发射系统的广泛应用, 解放了人们观看电视节目的地点, 如今人们不仅能够在家里定点接收, 还可以车载移动接收, 在公共场合分众定点接收等等, 而人们观看的内容也越来越多元化, 例如交通信息、电子股票、新闻与股票等等。得以可见, 地面无线数字电视发射系统的广泛应用令人们的生活水平得到了极大的提高。

三、提高地面无线数字电视发射系统工作效率的有效措施

3.1构建并完善地面无线电视发射系统的管理体系

要构建并完善我国地面无线电视发射系统的管理体系, 主要可以通过以下步骤有序进行。

首先, 如果需要在某些地区开始建设地面无线电视发射建设项目, 那么可以先通过年度招标的计划把全年的地面无线电视发射系统建设及改造工程进行详细的计划和分解, 选取合适的中标单位, 通过与施工单位和建筑公司进行全面的商讨, 让双方都能够明确建设和施工要求, 提前做好施工的准备, 方便调配人力物力, 制定可行的施工计划和目标。通过提前计划和分解, 能够便于改造工程的管理, 保证改造质量, 争取好的评价, 并获得更多的工程项目, 实现一个双赢的局面。

其次, 就是要做好地面无线电视发射系统建设工程施工现场的管理工作和安全施工管理。由于这一建设工程在我国某部分地区的建设时间尚短, 所以对于某些新进的施工队伍来说, 需要在专业技术人员的带领和指导下来完成工作, 并在建设项目完成后对其进行检查和验收。对于具有一定建设经验的施工队伍而言, 在施工过程中最关键的是施工技术和知识结构两者之间的搭配, 科学、合理的搭配是确保改造质量的保证书。进行地面无线电视发射系统建设施工的时候, 要严谨根据施工前制定的指导方案, 做好合理的施工规划和进度安排, 明确要求施工的各个环节的相关规定, 并严格把好检测验收关。

最后, 是大力的宣传相关改造知识, 积极鼓励建设当地地面无线电视发射系统用户的支持与配合。把握好建设区域的施工协调工作, 让用户能够充分认识地面无线电视发射系统的优势和特点。在进行地面无线电视发射系统的建设过程中, 可以合理利用已有的有线电视设备进行改造, 节省改造所需的材料, 降低改造成本。同时, 为了避免地面无线电视发射系统建设的成本和工作量加大, 需要提前做好工程材料采购的工作。

3.2对地面无线电视发射系统的相关设备和构筑物进行定期的检查与维修

对地面无线电视发射系统的相关设备和构筑物进行定期的检查与维修, 能够有效提高地面无线电视发射系统设备运行的安全性和稳定性, 检查和维修的主要内容包括了对系统机房设备的维护、发射设备及相关仪器的检查, 以及对发射设备运行状态的检查。

对于地面无线电视发射系统中发射机的总输出功率和发射功率要定期进行检查, 测试发射机的输出频谱是否发生改变, 并对发射机的实际反射功率和输出功率进行测试和维护。把测试后所得的数据进行抄录和分析, 尤其是对于功放管的电流数据, 通过对比和分析, 对功放模块的相关设备和电源系统进行及时的调整和维护, 并对设备中的电路板进行灰尘清理工作。

在日常的维护工作中, 电路板的灰尘清理工作是十分重要的, 风道长期积聚灰尘不仅会影响设备的散热效率, 长久下来甚至还会对设备冷却系统中的某些部件、各种系统和模块中的晶体管造成严重的伤害。所以在进行灰尘清理工作的时候, 对于发射机, 激励放大器、激励器等进行全面的检查和维修, 在检查的过程中, 应暂停被检查设备的运行状态, 一旦发现有损坏的零件和部件, 应立刻进行更换和维修, 才能够确保地面无线电视发射系统稳定运行。

3.3提高操作人员和检修人员的工作技能

由于某部分地区推广地面无线电视发射系统的时间尚短, 所以对于相关工作人员的工作技能和职业道德应该进行相关的培训, 才能够让工作人员上岗工作。由于大部分的系统设备都需要进行接地工作, 所以操作人员和检修人员在工作过程中, 要注意接地电阻、主机与安全地的连接是否符合相关要求, 避免在工作过程中出现意外事故, 导致系统的设备以及工作人员的人身安全出现危险。

四、结言

地面无线电视发射系统得以在我国广泛应用, 主要是因为该系统在使用过程中其运行成本较低、停播率低、可靠性和稳定性较高等优点和特点, 同时, 还可以弥补优点数字电视定点接受电视信号的缺点, 让人们可以随心随地观看自己想要观看的电视节目和内同, 不仅能够挖掘更多的广播电视的潜在观众, 还可以积极推动我国广播电视行业的经济收益不断增长, 为我国的广播电视行业发展提供了极其有利的条件。

摘要：随着电子科技技术的不断发展, 我国电视技术的应用范围越来越广泛, 不仅是广播娱乐, 在文化教育、日常生活、科研管理等工作领域都能够随处可见电视技术的身影。当我国电视技术水平不断提高, 地面无线数字电视发射系统就已经成为常用的电视发射系统。本文将会对地面无线数字电视发射系统进行简单的分析, 研究出提高地面无线数字电视发展系统的有效途径。

关键词：地面无线数字电视,数字发射机,功放

参考文献

[1]曾昭彤.地面无线数字电视发射系统[J].电子世界.2014 (10)

[2]张斌.地面无线数字电视系统的应用[J].数字化用户.2013 (07)

[3]罗蕴军.廖庆龙.浅析地面无线数字电视广播系统建设[J].2015 (08)

地面数字电视系统构建研究 篇10

随着信息技术不断更新与改进, 广播电视领域也有了较大的发展, 尤其是地面数字电视的出现与普及, 推动了我国地面电视有模拟向数字化的转化。

1 地面数字电视概述

地面数字电视 (Terrestrial Digital TV) 通过接收由电话塔发出的地面电视信号来收看电视节目。电视机需要具备接收地面数字电视信号的能力, 也可以使用专用的机顶盒来接受信号, 通过转化成模拟信号连接到电视机上。

1.1 地面数字电视系统的主要组成

地面数字电视系统的主要包括数字电视前端、地面发射系统及接收端三大部分。一是数字电视前端设备, 主要由接收有线网络的标清机顶盒和八合一的音视频编码器组成。机顶盒接收有线的射频信号, 解出音视频信号, 将音视频信号输入到编码器, 编码器将音视频信号编码输出为MPEG2格式的码流, 实现模拟到数字的转换。二是地面发射系统, 包括激励器、发射机、传输馈管和发射天线。激励器将编码器的输出码流调制到发射机的工作频率上, 然后放大输出到发射机, 再经发射机放大, 通过馈管输送到天线发射出去。三是接收端, 指普通收视用户通过一个八木天线接收射频信号, 送到地面数字机顶盒解出音视频信号再传到监视器 (主要是电视机) 。

相较于以前的模拟系统, 收视端增加了地面数字机顶盒, 优势大大增加。首先, 采用数字传输技术, 信号抗干扰能力大大增强, 不会产生噪声积累, 可提高信号的传输质量, 收视质量更高;同时, 信道资源的利用率也有较大提高, 可以利用数字音频压缩编码技术, 在一个模拟频道中实现传送多路标准清晰度的节目。

1.2 地面数字电视系统的关键技术及功能

地面数字电视系统使用的关键技术, 主要包括信号的接收、传输、调制、发射, 信源压缩编码, 条件接收 (CA) , 业务运营支撑系统 (BOSS) 以及机顶盒接收技术等。在地面数字电视的整个系统中, 主要包括六个子系统, 各个子系统实现的主要功能如下:一是节目播控子系统, 主要实现的功能是引入节目信源、编码压缩/转码、EPG等信息插入、加扰和再复用成TS流;二是信号传输子系统, 主要实现的功能是正常下发节目播控子系统输出的TS流, 将其通过网络传输到各个无线发射站点进行发射;三是无线发射子系统, 主要功能是将传输子系统的TS流通过无线发射台站进行信号发射, 实现无线覆盖;四是增值服务子系统, 实现的主要功能是编辑或插入应急广播、广告、移动电视及数据推送等增值服务信息;五是运营支撑子系统, 实现的主要功能是通过综合业务支撑 (BOSS) 系统, 完成用户、产品和费用等的管理。通过接口与客户服务系统、资源管理系统、银行等系统进行对接, 丰富服务的内容与类型, 提高电视服务质量;六是信号接收子系统, 实现的主要功能是接收、解调、解码和解密地面数字信号, 以及音视频等数据的输出。

2 地面数字电视系统的构建原则

地面数字电视系统构建按照“统一平台、统一规划、统一建设、统一管理”的要求, 按照规划分阶段的进行地面数字电视系统建设。在开始着手地面数字电视系统建设时, 需要在数字电视前端部署编码器、复用器及加扰器等设备。把电视节目源自卫星接收机ASI输出口流出, 经过一系列的编码、复用、加扰后, 输出TS传输流, 并通过光缆、微波链路等传输方式, 将地面数字电视信号传输到各地的发射站点。

2.1 地面发射系统

地面数字电视发射网主要包括发射台与传输网络两大部分, 发射台一般是由单频网适配器、发射机及GPS同步时钟组成。

2.2 发射站点的选取

首先, 先确认发射机房、发射地点、发射点现场情况和发射天线等情况。DTMB (地面数字电视广播) 的发射标准需要发射机房的相对湿度小于等于95%, 环境温度在0~45℃, 大气压强在6~106 k Pa;对机房电源频率要求为 (50±1) Hz, 容量为10 k VA, 电压要求在198~242 V AC或三相342~418 V AC。

其次, 根据整体的地面数字电视网络覆盖计划, 来对天线进行规划, 根据发射站点的实际情况, 来决定是否新建铁塔或桅杆, 或是利用现有铁塔安装段来新增天馈线系统等多种实施模式, 以及利用现有UHF天线来多工使用等。另外, 一般机房要求有两种介质接入模式:光纤接入、数字微波。在接入时需要仔细的对新增数字电视发射机的位置及周边情况考察, 对各线缆的布置路由进行确认。然后根据发射机的安装尺寸, 以及布置要求等进行确切的位置选择, 同时要考虑到承重问题。

最后, 要了解机房的总面积布置图及相关资料, 包括进线窗口, 主馈电缆及信号源电缆的布置路由, 机房空调设备的制冷量、防尘措施等资料。

2.3 地面数字电视接收子系统

主要包括接收天线、存储软件、接收机和显示屏等。

3 地面数字电视系统的安装方法

3.1 前端设备的安装

首先, 根据规划好的方案及图纸进行安装, 在规划时尽量的缩短设备之间的距离及连接线。明确区分开每个频点的设备, 方便后期的维护与问题查找处理。其次, 每个标准机柜上的L条与支架安装要保持一致, 并需要保留有一定的空间来排线及安装电源插排, 连接机柜的接地线以及设备的接地线、电源线。连接ASI线及卫星信号线, 测量交换机与设备之间的距离并做好网线。最后, 设置设备的IP地址, 并安装软、件进行调试。

3.2 发射设备的安装

在实际的安装过程中, 免不了要搬动主要设备, 在搬动时保要护好功放、地面数字电视广播激励器及连接头等设备、零件。之后按照各个部件的标准安装方法逐步进行安装, 把所有连接线对称、整齐。最后连接好电源线, 测试电源电压是否正常, 火线、零线和地线时要注意接正确。

4 发射天线与馈线的安装调试

首先, 天线在安装前应仔细检查有无变形的情况, 偶极子面包板天线应根据天线板的标示及馈线的长短情况进行正确安装。其次, 注意发射天线的频率带宽与输入的接头型号, 并且注意全向缝隙天线安装要垂直于地面, 若存在倾斜角, 会使覆盖场形畸变。最后, 规范安装馈线, 固定牢固, 按照规划图由上到下的进行施工。在馈线安装完毕后, 要干燥空气, 且气压保持在29k Pa

5 结语

地面数字电视的传输方式具有较强的抗干扰能力, 在一般的室内条件下即可接收, 并且节目的传输质量较好、建设与维护的成本也较低。近年来, 随着电视广播技术的发展与更新, 数字电视普及的条件也已完备, 各地的运营商也经过多次系统部署, 积累了较为成熟的经验, 未来地面数字电视系统将会在国内实现大范围、大面积的覆盖, 更好地促进公共文化服务的建设。

参考文献

[1]聂克庆.关于地面数字电视系统的整体技术架构浅析[J].有线电视技术, 2014 (7) .

[2]李明雨.地面数字电视离的发展[J].民营科技, 2016 (5) .

[3]梁春, 黄振华.试析我国地面数字电视发展中的若干问题[J].数字技术与应用, 2011 (9) .

地面数字移动电视 篇11

大家也许还记得，早在80年代电视机刚刚普及时，为了消除“鬼影”或“雪花”等接收问题，看到更清晰的电视图像，大家纷纷在楼上架起自制的电视天线，后来有了正式的“鱼骨”天线或是“八木”天线。一时间在农村，大家看这村子是否富裕的一个指标就是看村子里的电视天线是否已经称得上是“天线”森林。我们使用这种方式直接接收到的当地电视台发射站发射的开路无线电视信号被称为地面电视。

进入80年代后期，我们又有了有线电视。这种方式是由当地有线台先接收到电视信号后再通过铺设好的电缆传到用户家中。

到了90年代中期，我们又知道了卫星电视。这是一种新的电视信号传送方式，它使用户可以不受地点的限制，直接接收来自卫星转播的电视信号。

以上三种方式就是我们现阶段收看电视最常用的方式。

新的千年，我们迎来了数字时代。电视信号也从模拟转换为数字，无论从电视节目数量还是电视节目品质都有了重大跨越，特别是数字高清（HD）电视节目的出现。

由于国家数字电视地面无线传送标准（DMB-TH）迟迟才出台，数字地面无线电视成为最后一个被数字化的电视传播方式（先卫星，后有线）。数字地面电视虽然出台晚，却惊喜大：深圳于07年10月12日成为我国第一个正式执行该国家标准的城市，我们已经有幸可以免费接收到以DMB-TH标准传送试验播出的深圳电视台高清娱乐频道（SZTV-HD）和从8月份就开始正在处于测试阶段的香港无线电视高清台(TVB-HD)以及亚洲电视高清台(ATV-HD)节目。

国家数字电视地面标准全称为：GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》，业界习惯称为DMB-TH，于2006年8月18日正式批准成为强制性国家标准，2007年8月1日起实施。香港电讯管理局2007年6月4日公布香港数码地面电视服务采用国家标准。

数字电视传送系统远比现时的模拟系统有效率及灵活。透过数字电视，电视台可以为观众提供一系列崭新及不同种类的服务。数字电视可带来的好处包括：

良好的接收效果，没有“雪花”、没有“鬼影”

宽屏幕画面16：9，突破传统4：3，视野更开阔

可以播出标准清晰度电视（即标清电视，SD）及高清晰度电视（即高清电视，HD）节目

高质量的音响及环绕立体声效果

多频道节目

方便弱听人士收看节目的隐蔽式字幕

部分频道提供电子节目指南（EPG），开设现时及稍后播放的节目资讯

在屏幕上显示节目指南频道（EPG），介绍当日播放节目资讯

特定节目的多角度镜头及其他视觉效果

互动电视服务，如家中购物、电脑游戏等

数据服务，如财经资讯，天气更新和交通消息等。

由于使用DMB-TH 方式传送的地面无线电视节目既有标准清晰度电视节目（标清电视SD，即我们目前所看到的节目图像质量），又有高清晰度电视节目（高清电视HD），这样就产生了地面数字机顶盒（接收机）的选择问题。

目前市面上出售的符合国标DMB-TH标准的地面电视数字机顶盒（接收机）分为两类：

第一类：只能收看标准清晰度电视节目（标清电视SD）的标清数字机顶盒；

第二类： 即可以收看标清电视又可以收看高清晰度电视节目（高清电视HD）的高清数字机顶盒。

这里还要指出，在高清晰度电视节目中，由于涉及到高清节目源数字编码标准的不同：MPGE-2、MPGE-4和H.264, 高清数字机顶盒也存在有节目兼容性问题。

MPGE-2节目源数字编码标准是一个较成熟，但已是趋于老化的数字编码标准，属于老一代系列的标准，MPGE-2不兼容下一代新的数字编码标准，目前深圳高清娱乐电视台（SZTV-HD）和香港亚视电视高清台(ATV-HD)节目在使用这一标准；

MPGE-4和H.264作为新一代信源数字编码标准，同属一科，完全兼容MPGE-2标准，香港无线电视台高清(TVB-HD)节目就采用的H.264 信源数字编码标准，也就是说使用具有MPGE-4和H.264解码功能的接收机可以接收到MPGE-2数字编码标准的节目。

数字地面电视也有信号接收问题，如在电视台发射站覆盖范围内，一套室内天线就可以满足接收信号的要求；如远离发射站覆盖范围，我们就要在室外安装一套UHF室外天线。目前如珠海部分地区安装室外天线后，就可以收到深圳和香港的DMB-TH标清和高清电视信号。

当然如要收看高品质的高清电视节目，我们所使用的电视机也不能不考虑，具有HDMI接口的高清屏是一个不错的选择，当然色差接口也是可以的。

操作一台符合DMB-TH标准的数字地面机顶盒并不是一件困难的事情。接好信号后，使用者也不要输入任何接收数据，就可以搜索到相应的节目，就和使用一台普通的电视机搜索节目是一样的，

目前，除了深圳、香港已经开播测试DMB-TH地面数字电视的节目之外，据悉北京也要在10月底开始测试DMB-TH 高清地面信号，不久之后，各大奥运城市也将陆续发出信号，这些都是为了更好的使用高清转播好2008北京奥运会。

地面数字移动电视 篇12

中国也在跟进,国家广电总局曾规划将于2015年关闭模拟电视信号。广播电视数字化是国家信息化的重要组成部分,对于推动社会的和谐发展具有重大意义。我国数字电视通过近10年的不懈努力,终于在城市有线数字电视方面取得了较大进展,到目前为止大约有7 000万户以上的城镇家庭已经用上了有线数字电视。但是在另一方面,占全国人口大多数的农村,由于其地域广阔、地形复杂和支付能力有限等诸多因素,数字电视的发展远远地落在后面。各级广电部门虽然做出了巨大的努力(例如“村村通”工程),但仍未从根本上解决问题。如何使中国2亿户农村家庭都能够看到和看好数字电视,是一个重大的社会课题。笔者基于我国农村家庭的电视收视现状以及农村各类收费电视商业服务的实情,试图探讨一种创新的模式,将公益服务和市场运营这两个对立的因素统一为增长动力,从而推动农村数字电视的迅速发展。

1 电视及数字电视发展状况

1.1 电视及电视的分类

电视是人类文明史上的一个重大发明,它是一种广播技术,能将视频和声音即时传送给收视者,而且收视者并不独占资源,没有用户数限制。按照传统意义上的电视传输技术划分,电视可以接收3种来源的信号,即有线电视、卫星电视和地面电视。近年来还出现了一种基于数字宽带通信和互联网技术的网络电视,对城市有线数字电视形成了很大威胁,但其功能和定位尚需一定时间来确定。地面电视是最先出现的电视广播技术。

1.2 模拟电视与数字电视

传统的模拟电视是将模拟视频和音频信号载波传输的,它对频谱的占用较大,传输信息容量有限,图像清晰度不高。在传输过程中模拟信号容易受到干扰,图像和声音质量不够好。我国使用的PAL制式模拟电视,每个频道占用8 MHz的频宽。

数字电视的概念于20世纪80年代在欧洲率先提出来,到了90年代中后期,美国、欧洲及日本先后完成了相关标准的制定,并于90年代末相继开播了数字电视节目。数字电视与模拟电视的本质不同之处是其载波传输的为数字信号。从严格意义上来说,数字电视是从节目摄制、编辑、发射传输到信号接收、处理、显示完全数字化的系统。数字电视技术可以使频道的使用效率提高6～10倍,因此可以大大增加电视节目容量,提供丰富多彩的专业化、多样化、个性化节目;数字电视能提供更清晰的图像和优美的音质,可提供各种实用的数据增值业务,如财经证券、交通信息、天气预报、市政公告等各种资讯服务。欧洲的地面数字电视标准DVB-T及DVB-H、美国的新版地面数字电视标准ATSC-M/H、日本的地面数字电视标准ISDB-T和中国的地面数字电视标准DTMB均可支持移动接收。

1.3 我国数字电视用户发展状况

2003年5月,国家广电总局发布了“我国有线电视向数字化过渡时间表”[1],地域上按照东部、中部、西部3个经济发达程度不同的阶梯,时间上按照2005年、2008年、2010年、2015年4个阶段,规划了以城市为中心的全国有线电视数字化的进程。有线电视的数字化经过了充分的酝酿,广电行业动员的力量是前所未有的。至2010年初,“全国已有160多个地市、460多个县市完成了数字化整体转换,广西、海南、宁夏、江苏等省区所有城市已完成整体转换。目前,全国有线电视用户数1.74亿,其中,有线数字电视用户数超过6 500万,占用户总数的1/3以上,有线数字电视呈快速发展势头[2]。”

不同于城市有线电视在数字化过程中越来越市场化,国家广电部门把农村电视定位为纯粹的公益事业:1998年国家启动广播电视“村村通”工程。从1998年到2005年,第一轮广播电视“村村通”工程完成了11.7万个已通电行政村“盲村”和10万个50户以上自然村“盲村”的建设。通过2006年新一轮广播电视村村通工程,2010年底“将全部完成全国71.66万个20户以上自然村‘盲村’村村通建设任务,其中,通过直播卫星方式将解决1 230万户、近5 000万人听广播看电视难的问题”[2]。

面对市场竞争的城市有线电视,其数字化进程已驶入快车道,而作为农村地区电视覆盖主要手段的地面电视还基本停留在模拟时代;卫星电视(直播星)虽然是数字电视,但是对于2亿多户农村家庭来说,国家免费赠送机顶盒的数量毕竟是有限的,而且还存在着以后的故障维修问题。如果完全依赖公益播出,农村数字电视发展必将事倍功半;如果不作出根本性的战略调整,势必会影响2015年全国关闭模拟电视信号目标的实现。

2 重新设计农村数字电视发展战略

2.1 农村数字电视发展的“公益沼泽”

中国是一个农业大国,又是一个电视大国,全国大约有4亿电视用户家庭,其中的1.7亿户为城镇有线电视用户,其余的2.3亿户为农村用户,主要依靠接收地面模拟电视和卫星电视。在缺少文化活动的农村,电视是最重要的娱乐手段和宣传教育工具。

目前依靠收视地面电视的广大农村家庭大多数只能接收3～5套质量较差的模拟节目,他们实际上处于严重的电视内容需求饥渴中。如果采用国标地面数字电视信道传输标准DTMB以及国标视频编码标准AVS,可以在同样的频道里播出10倍的标清数字电视节目。但是地面电视广播是公益播出,地方广电发射台站主要是依靠政府的事业单位经费来支持,往往是入不敷出,既没有技术升级的积极性,又没有经济实力去发展地面数字电视。目前,农村地面数字电视付费用户大约200～300万户,其余的农村家庭绝大多数都是地面模拟电视用户,大约为1.8亿户,因此导致了农村电视服务与社会发展的严重不同步。

卫星电视在某种意义上成了解决这种饥渴的一种办法。根据国家《卫星电视地面接收设施管理规定》[4]第9条,“个人不得安装和使用卫星地面接收设施”,但是一直以来农村都存在着私装卫星接收天线的现象。特别是服务于“村村通”工程的“中星九号”直播星升空以后,政府渠道第一轮赠送的合法机顶盒数量为400万台左右,但非法私装山寨机顶盒却有4 000万台之多,而且这一切都发生在短短几个月时间之内。数字卫星直播星用户至2010年底大约有5 000余万户,其中有1 200万户是政府免费赠送机顶盒的村村通用户,其余的4 000万户是非法私装的用户。

卫星数字电视是一种非常理想的大众传媒,然而对于发展中国家来说,发展卫星数字电视的商业化服务不一定适宜。电视是一种涉及到社会主流文化的媒体,大多数国家对卫星电视都是严格管制的,因为开放的天空对于来自卫星电视的文化侵略将是毫无设防的,其后果将会十分危险。在中国的国家实力和文化产业足够强大之前,“开放天空”(即放弃对国外卫星电视的落地管制)是不明智的,数字直播星在一段时间内未必能实施真正意义上的商业运营。

农村有巨大和迫切的电视市场需求,但是地面电视及卫星电视的公益性质大大约束了数字电视的发展。公益性电视在某种意义上使农村变成了数字电视发展的沼泽地带。事实证明,在目前市场经济的环境下,仅靠公益性播出是发展不好农村数字电视的。

2.2 市场的重要性

政府推动和产业化运营是驱动广播电视数字化这趟时代列车的两个轮子,而最重要的路基则是市场。市场在数字电视产业的发展中起着关键性作用。首先,市场是发展的前提,产业必须在市场的环境下生存;其次,市场是数字电视产业发展的主要动力。从数量巨大的农户宁愿冒着违规犯法风险也要私装卫星电视这个事实来看,农村确实存在着巨大而迫切的市场需求,私装卫星接收机的地下商业服务其实一直存在;地面数字电视的商业运营也已经出现于许多农村地区,但是根据政府广电部门的公益播出政策,现有的200～300万地面数字电视用户也是不合法的,虽然运营商是由地方广电100%全资拥有或占51%股份绝对控股。

不管是否愿意面对,在市场经济的大环境下,要发展好数字电视是绝对离不开商业运营的,问题是怎样去引导和管理。市场是数字电视发展的原动力。应该从市场需求的角度着眼,利用数字电视的技术创新和商业运营的模式创新,重新设计我国农村的数字电视发展战略。

2.3 公益服务与商业运营的结合

公益服务与商业运营是一对矛盾,然而能否将这一对矛盾转化成相互促进、方向一致的增长力量呢?

电视是一种大众的传媒,收看电视是一种平民的娱乐消费。我国目前的多数农村家庭,特别是城郊居民,具备一定的支付电视服务费的能力,农村普遍存在的模拟电视“小片网”就是一个很好的佐证。“小片网”一般存在于乡一级农村地区,另外还有一种利用微波传输的MMDS电视,存在于不适合安装有线电视的丘陵地区,相当于无线“小片网”。它们的规模从几百户到几千户不等,均能提供30～40套节目,每月收费8～10元,但电视图像质量比较差。这两种低层次的商业运营有着共同的特点:投资较少,资金回收较快,收费较低,用户规模较小,一般是与当地的乡镇政府签订协议后获得的“合法”运营权利。“小片网”现象说明,一部分农户可以接受合理的电视收费服务。在社会提供的公益服务不能满足农户日益增长文化消费需求的情况下,“小片网”运营商承担了向农村家庭提供文化娱乐的责任,虽然它带有一定的商业性。

农户们当然乐于接收免费的数字电视:一次性投资200元左右购买一个直播星黑盒子以后,就可以永远免费收看47套数字电视节目(尽管卫星电视缺乏本地节目,而且实际使用寿命只有1～2年,仍有付费维修的问题)。然而,私装卫星接收机本质上是一种商业行为,它是以免费收看数字电视为诱饵,实际上销售了机顶盒与安装服务。如果不考虑其合法性,这倒是一个公益服务(卫星电视内容)与商业销售结合的经典案例。

电视是一种广播技术,用户规模越大成本越低,特别是地面电视和卫星电视,在确定的覆盖范围内,新增用户信号覆盖的边际成本几乎为零。如果开展有偿性的公益服务运营模式,充分利用原有的公益电视基础设施,采用低收费策略每户每月收取3～5元维护费,将有利于开拓市场空间巨大的农村数字电视用户群。实际上,地方党政领导对于地面数字电视是持有积极态度的,因为地面数字电视可以增加本地信息的播出量,有利于更好地宣传和贯彻基层党组织和政府的政策措施。利用这个“公益+运营”的创新运作模式,农村数字电视或许能走出一条迅速发展的金光大道。

3 创建农村数字电视有偿公益运营模式

3.1 运营成本的比较

表1将有线电视、卫星电视和地面电视3类数字电视的各种运营成本进行了综合比较,以选择出最为适合的技术路线。

农村家庭居住比较分散,建设有线网络成本昂贵,投资回收期太长,所以有线电视在农村地区发展不起来;直播星覆盖区域广阔,但缺少本地化节目内容,而且存在着社会安全的隐患,大规模商业运营有安全管理方面的困难。相比之下,地面数字电视覆盖具有建设成本低、建设周期短、容易维护、适合地方政府及广电部门管理和经营等诸多优点。

注:*卫星覆盖建设周期取决于卫星制造与商业发射所需时间,与有线电视和地面电视没有可比性。

3.2 基于地面数字电视技术的有偿公益运营模式

著名的《长尾理论》的作者安德森在其《免费:商业的未来》一书中写到,“什么免费:吸引你掏腰包买其他东西的商品”[5]。

假设建立一种地面数字电视有偿公益的基本运营模式:将一个现有的地面模拟电视频道改造成免费的数字电视公益频道,可以播出10套免费数字电视节目,包括央视1/2/7频道、本省3套、本市3套和本县1套;新增播出20套付费数字电视节目(需占用2个原有模拟电视频道),每户每月付费3～5元,包括央视3/5/6/8频道以及湖南卫视、东方卫视、凤凰卫视等收视率高的频道。

收视免费电视节目必须由农户自己购买机顶盒,但是建议机顶盒由当地运营商定制(安装CA软件和插卡槽),以便以后可升级成付费用户。运营商可以通过批量订货得到价格便宜的机顶盒,然后通过零售及上门安装服务获得合理利润。

收视付费节目的用户可获得赠送的机顶盒,但必须一次性缴纳2年的收视费及支付上门安装服务和配置天线等费用。目前大批量定制地面数字电视机顶盒成本已下降很多,此商业模式理论上是可行的。地面数字电视用户可收视多套图像清晰、声音悦耳的数字电视节目,并且可以看到有当地特色的节目,这对于仍在收视仅仅几套低质量模拟节目的广大农村用户具有强大的吸引力,其中较富裕的农户将会率先成为有偿公益的付费用户。

以上运营模式的创新之处是:通过提供免费的数字电视节目,吸引大量免费收视用户,并引导其中的一部分升级到付费用户,最后形成跟风效应,发展成用户数量可观的付费群体。销售机顶盒的利润以及服务费的收取用于支付运营成本,开机广告和自办频道的广告收入将是地方广电部门(运营商)主要的利润来源。

目前地面数字电视商业服务(一般都在每月10～15元)尚存在政策瓶颈[6]。希望政府主管部门有政策方面的突破,将付费用户每月3～5元的低收费定义为有偿公益服务费,从而使地面数字电视运营商获得与有线电视运营商类似的合法收费权利。

有偿公益服务实际上早已存在于日常生活中,例如每天都离不开的水、电、气以及公交车等都属于有偿公益范畴。既然城市有线电视能够实行有偿公益服务,为什么面向农村的地面数字电视不能呢?我们可以在商业运营的辅助下,通过提供不同层次的数字电视有偿公益服务,做到既能满足农户收看数字电视的需要,又能保证运营商的合理利润,最终形成可持续发展的局面。

参考文献

[1]我国有线电视向数字化过渡时间表[EB/OL].[2010-12-11].http://www.sarft.gov.cn/articles/2007/02/16/0070914165147430772.html.

[2]张海涛CCBN2010主题报告会上的讲话[EB/OL].[2010-12-11].http://info.broadcast.hc360.com/2010/03/221448196717-6.shtml.

[3]林定祥.AVS技术在上海地面数字电视中的应用[J].电视技术,2010,34(1):101-102.

[4]卫星电视广播地面接收设施管理规定:中华人民共和国国务院令(第129号)[EB/OL].[2010-12-11].http://www.sarft.gov.cn/articles/2007/02/16/20070913144431120339.html.

[5]安德森.免费:商业的未来[M].蒋旭峰,冯斌,璩静,译.北京:中信出版社,2009:23-25.