广播电视的主要技术标准范例(3篇)

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广播电视的主要技术标准范文

关键词:数字电视地面广播(DTTB)、移动电视、DVB-T、DVB-H

数字电视正在用活生生的事实,将诸多的不可能变成可能,并最终将让所有的人都理解数字电视的真实。数字电视不仅仅是一种新发明,不仅仅创造了一个新市场、提供了一种新工具,而且还会对传统的各个领域产生冲击。也就是说,数字电视不仅仅是你是否使用的问题,而是它将改变人和企业的命运。今天,数字电视正逐步成为现实,这一进程必将是可视用户终端的革命。这次革命性的跃进,不仅刷新电视媒介的概念,更将极大地改变我们的生活方式。

数字电视时代,电视本身也是数据的一种。数字电视地面广播(DTTB)的应用将会带动除电视以外的其他业务,首先数字电视出现在移动交通工具上,随着移动电视的面世,传统的电视覆盖理论被打破了!电视将无所不在!中国数字电视地面广播(DTTB)已经进入了实施阶段,同时开创了传统无线电视的一种全新应用:移动接收。随着该业务被大众接受,又逐步扩大到移动载体。随着电池容量和视频压缩技术的发展,从车载发展到个人手持终端。随着终端产品的发展,其他业务又将得到发展。数字电视地面广播(DTTB)技术在更大程度上给传统的收看电视方式带来新的变化,孕育着创造一个新的移动电视市场的机遇,其应用前景将更加深远。

一.数字电视地面广播(DTTB:DigitalTelevisionTerrestrialBroadcasting)

在现代通信中,通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等,加上地面无线电广播电视发射构成信息传输主体。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(地面数字电视)、卫星传输数字电视(卫星数字电视)、有线传输数字电视(有线数字电视)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(DTTB)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。

地面数字电视可以做到便携接收和移动接收,可以供私人轿车、出租车后座、长途客车和火车乘客观看,还可以供手机等便携机用户观看。按接收方式可分为固定接收,车载移动接收和便携接收。固定接收接有固定天线,电视机不能随便搬移,一般来说接收条件经调整后不再变化;便携接收是可以将接收机装入衣袋,在户外低速移动接收。移动接收,指车载高速移动接收。我们日常接触最多的是传统的固定接收的电视,下面我们就对车载移动电视和手机电视进行详细的介绍。

1、车载移动电视

所谓移动电视就是通过无线数字信号发射、地面数字设备接收的方法进行电视节目的播放和接收。在数字电视技术的支持下,交通工具在时速120公里以下的移动状态中,能够稳定、清晰地接收到电视节目,主要针对公交、地铁、出租等交通工具上的移动人流。这种在数字技术支持下,人们在运动状态中可以收看电视节目的方式被称为"移动电视",下图就是出现在汽车中的移动电视。学术界、传媒界已经开始将“移动电视(移动多媒体)”称为区别于传统媒体和网络媒体的“第五大媒体”。

我们传统的电视必须坐在某个固定的地方观看。在信息激增的时代,由于人们对信息量的要求和实时性的要求增加,把电视提供给移动人群这一市场被发掘出来。

移动电视的应用首先在新加坡开始,在全新加坡建设了8个数字电视(DTV)发射站,于2001年2月14日开始在1500辆公共汽车上为150万人次的乘客提供移动电视服务。由于采用了数字电视(DTV)技术,图像清晰,实时性强,通过一年多的运行,特别是通过2002年中的世界杯足球比赛报道,逐步被人们所接受,给移动电视的商业发展带来了曙光。

2002年,在我国的上海正式推出以公交车辆为主要载体的移动电视商用系统及其相关服务,目前是中国首个、全球第二个普及移动电视的城市。这标志着在中国数字电视地面广播(DTTB)已经进入了实施阶段,同时开创了传统无线电电视业务的有效模式。也许,移动电视是目前唯一能够看到的地面数字电视。

数字电视地面广播(DTTB)的成功试验也为移动电视商业化运作提供了基础。上海是继新加坡之后世界上第二个提供移动电视业务的城市,上海每天有500万人次通过公交线路出行,而平均每人在公交车上大约需花费40分钟时间。上海拥有2万辆公交车、4万辆出租车,其他移动车辆和移动人口难以统计,这是一个未开发和潜在的市场。鉴于上海现有的播出和发射环境以及光缆路由等

条件,组建了一个经济实用的数字电视地面广播单频网,覆盖上海市区超过90%。数字电视地面广播的推广主要来自市场。英国是实施DVB-T标准最成功的一个国家,并成功地开通了地面数字电视广播。法国、瑞典、西班牙在实施地面数字广播方面也获得了成功。阿姆斯特丹的电车公交系统已试验了移动DVB-T。因为欧洲的数字电视广播业者很久以前就明白,他们的地面数字电视系统(基于DVB-T标准)具有不一般的移动性能。汽车接收DVB-T广播信号等早期实验已经证实了DVB-T标准适合于便携式电视。目前,世界上有三种数字电视地面广播标准:欧洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美国的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(综合业务数字广播)。DVB-T是数字电视地面广播系统标准,是DVB一系列标准中较新的一个标准,也是最复杂的DVB传输系统。此标准是1998年2月批准通过的,用于地面开路数字电视系统。第一个正式的开路数字电视系统于1998年初开始运营。地面数字电视发射的传输容量理论上与有线电视系统相当,本地区覆盖最好。DVB-T标准中开路传输的核心是MPEG-2数字视音频压缩编码。采用编码正交频分复用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)调制方式,适用于大范围多发射机的8k载波方式,在8MHz带宽内能传送4套电视节目,为高清晰度电视(HDTV)信号传输提供大于20Mbps的净荷码率,并能使用简单天线支持室内固定接收;为标准清晰度电视(SDTV)信号传输提供大于5Mbps的净荷码率,并能在车速移动条件下支持移动接收;具有单频组网能力;传输质量高,但接收费用也高。

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。接收地点是指由于接收地点离主发射台的距离变化和与其他发射台发射信号间相对关系的变化而引起的接收条件的变化。移动接收主要解决是动态多径和多普勒频移的问题。因为移动接收主要受地形地貌,如山、房屋等反射的影响,使到达接收点的信号不止一个。在模拟电视中的反映是重影,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。由于上述问题使得地面广播问题复杂化,使接收信道随时间、频率和地点而发生变化。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性。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,其结果使信道出现时间选择性。而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。

DVB-T由于采用OFDM调制系统,它首先是将高码率的串行数据流变成N个低码率的并行数据流,并对N个彼此互不影响(正交)的载波分别进行调制符号码率的降低,实际上是符号周期的增大,使动态多径和多普勒频移造成的码间干扰减小,加上保护间隔的设置,减少了多径对多载波正交特性的影响,使码间干扰进一步减小,从而能很好的支持移动接收。

我国现在正在研究适合自己的数字电视地面广播的标准,期望在搭建数字电视中有更大的自。地面数字电视传输标准作为一个基础标准,涉及的是一个无线系统,我国明确提出必须满足数字电视广播传输系统应用和产业两个方面的基本需求,并为今后实现扩展功能做好必要的准备。我国DTTB的制定原则是:1)传输信息量要大,支持包括高清电视的多媒体广播服务;2)抗干扰能力强,在一般室内环境下可接收;3)与现有模拟广播电视频道兼容,并有利于频道规划和模拟向数字过渡;4)具有灵活性:支持标准高清晰度和高清晰度兼容的电视广播,支持移动接收设备,支持便携接收设备;5)具有可扩展性:支持包括互联网的交互数据综合业务,支持广播网络化的发展需要。整体性能指标应优于或相当于相应的国外现有标准的性能。目前已提交了5套DTTB传输方案,有关部门对5套标准进行了比较和测试,4月11日测试结果已有定论:“清华方案”、“DVB-T”、“总体组方案”依次是测试和接收效果的优劣顺序。据悉国家有意考虑以清华大学提交的方案为主融合其他方案之长,形成我国的DTTB标准。清华的地面数字多媒体/电视广播传输标准(DMB-T)方案采用自主原创的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术。与国际现有的数字电视地面传输标准比较,具有多项鲜明的应用特点、较好的整体性能。其采用以下几项主要技术:(1)时域同步的正交多载波技术。(2)保护间隔的PN填充技术。(3)快速信道估计技术。(4)前向纠错编码与相位映射相结合的纠错技术。(5)与绝对时间同步的帧结构。(6)系统信息传送。

2、手机电视

电视是最大的媒体,是手机中缺少的最后一个内容,数字移动通信系统的高速发展提高了人们生活空间的移动性,在这个移动世界中公众也非常渴望让电视进入手机,这样无论身处何地都可以看到自己喜欢的电视节目如:喜剧、电子报纸、旅游指南、商务电视、游戏、音乐、体育、购物、新闻服务、电子学习、媒体点播和互动式选择等。从而可以为陷入利润危机的电视业带来新的收入。这不仅将取悦移动运营商,对于设备制造商和广播业者来说,它将使电视变成寿命更长、重量更轻的手持产品。

数字电视地面广播与移动通信的结合将给人们带来更多新的、引人入胜的业务,它不仅扩展了电视广播内容的种类,而且支持内容的移动接收,这种结合最新的体现就是欧洲DVB-T标准的出现。对采用移动网络(手机)和地面广播(电视机)两种接收电视节目方。

式进行比较,可以看出,由于手机电视的屏幕较小,因此每一路电视节目所需的码率较低,对于基于DVB-T的IP数据广播,每个视频流占用100-384KHz的带宽,于是在一个8MHz带宽的电视频道上可以传送25-80套电视节目。由于移动网络覆盖能力强大,带宽不高,价格较贵,非常适合小文件VOD使用;而地面电视广播每个电视节目需要2-5MHz的带宽,一个8MHz频道只能广播3-4套节目,地面电视广播的优点是没有带宽限制,价格便宜,但不适合VOD,网络覆盖能力也差。它主要使用范围在城市地区,而且仍然有很多盲区,特别是在楼道、地铁、电梯和高楼林立的地方。为了寻求两者结合

的模式,DVB组织制定出了一个地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务的传输标准:DVB-H。它将蜂窝电话网络和地面数字电视广播网络更好的结合,并将用于向所有用户传送视听及多媒体服务。今年2月份DVB-H标准得到了TDVBTechnicalModule的批准。这标志着DVB成员公司走过了最后一个阶段,接下来就可以利用该标准设计产品和服务。目前正在进行的最大的试验性项目是把广播视频和音频扩展到移动设备。DVB-H(DigitalVideoBroadcastingHandheld)标准被认为是DVB-T标准的扩展应用,但是和DVB-T相比,DVB-H终端具有更低的功耗,移动接收和抗干扰性能更为优越,因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过数字电视地面广播网络接收信号。如图4所示,DVB-H标准就是依托目前DVB-T传输系统,通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等便携设备能够稳定的接收广播电视信号。

图4DVB-H所扮演的角色

虽然DVB-T已经被证明在固定、移动、便携接收等方面具有非常出众的性能,但如果DVB-T用于手机接收地面DTV信号有三个主要问题:“功耗、性能(特别是在冲动干扰区的性能)及移动网络设计的灵活性。DVB—H项目组给DVB-T增加了一些选项,使广播业者能继续利用它作为DVB-H的基础同时支持手持接收所要求的众多关键特点。

DVB-H的关键新技术

(1)时间片技术

DVB-H终端采用电池进行供电,由于手机体积小、屏幕小、内置天线,而且由电池供电,所以电池的使用时间是观看电视主要要解决的问题之一,因此要求射频接收和信道解调、解码部分的功耗小于100mW。DVB-H采用最新的时间分片技术,基于时分复用技术,它不但能够有效降低手持终端的平均功耗,并且还是不同网络间实现平稳、无缝业务交换的基础。时间分片技术采用突发方式传送数据,每个突发时间片传送一个业务,在业务传送时间片内该业务将单独占有全部数据带宽,并指出下一个相同业务时间片产生的时刻,这样手持终端能够在指定的时刻接收选定的业务,在业务空闲时间做节能处理,接收机就可以断电,从而降低总的平均功耗。如图5所示,在业务空闲时间前端发射机是一直工作的,在相同业务的两个时间片之间将会传送其他业务数据,DVB-H信号就是由这样许多的时间片组成的。从接收机的角度而言,接收到的业务数据并非是如传统恒定速率的连续输入方式,数据以离散的方式间隔到达,因此称之为突发传送,如果解码终端要求数据速率较低但必须是恒定码率,接收机可以对接收到的突发数据首先进行缓冲,然后生成速率不变的数据流。

(2)MPE-FEC

由于蜂窝环境下的信道状况多变,因此DVB-T要在以下3个方面进行改进:移动信道的C/N、多普勒效应和抗脉冲干扰能力。

DVB-H标准在数据链路层为IP数据报增加了RS(Reed-Solomon)纠错编码,用于提高系统的移动和抗脉冲干扰能力,作为MPE的前向纠错编码,校验信息将在指定的FEC段中传送,我们称之为MPE-FEC。

实验证明即使在非常糟糕的接收环境中,适当的使用MPE-FEC仍可以准确无误恢复出IP数据。例如在高速、单一天线的情况下,采用MPE-FEC的手持终端能够在DVB-T环境下接收8K/16-QAM甚至是8K/64-QAM信号。

(3)4K模式

网络设计应充分考虑移动特性,由于DVB-H终端在网络内移动时接收天线小巧且单一,因此对于大、中型单频网要有优化设计考虑。

DVB-H标准在DVB-T原有的2K(2048)和8K(8192)模式下增加了4K(4096)模式,通过协调移动接收性能和单频网规模进一步提高网络设计的灵活性。在DVB-T系统中,2K模式比8K模式提供更好的移动接收性能,但是2K模式的符号周期和保护间隔非常短,使得2K模式仅仅适用于小型单频网。新增加的4K模式符号具有较长的周期和保护间隔,能够建造中型单频网,更好地进行网络优化,提高频谱效率,虽然这种优化不如8K模式的效率高,但是4K模式比8K模式的符号周期短,能够更频繁的进行信道估计,提供一个比8K更好的移动性能。总之,4K模式的性能介于2K和8K之间,为覆盖范围、频谱效率和移动接收性能的权衡提供了一个额外的选项。

(4)DVB-HTPS

DVB-HTPS为DVB-H设计专用的传输参数信令,使接收机能更快地发现DVB-H业务,即使在低C/N地条件下,解调器仍能快速将其锁定。

用于提高系统同步和业务访问速度。

DVB-H标准由于采用以上新技术,解决了基于DVB数据广播和地面电视标准融合后的两个问题:实现了节省功耗和业务的无缝交互;增加DVB-T的模式和参数,使得在室内低速率移动和室外高速率移动的手持终端(特别是手机)都能正常进行业务访问。

二、数字电视地面广播(DTTB)技术的应用前景

自上海宣布开展移动电视试验后,得到了国家有关部门的支持,几个月的运行已经初见成效,很多城市纷纷到上海来参观并跃跃欲试。现在除了已经在陆上公交系统中试用移动接收,在水路运输中也在试行移动收看,为往来的行人及时提供时政新闻和市场信息。移动接收的含义很广,例如便携式收看,慢移动查询,接收点挪动,在移动着的水、陆交通工具上收看等等。事实上,数字电视地面广播的开通,是开通了一个宽带的支持移动的数据广播通道,如图6所示,它不光可以传输电视,把电视也作为一种数据。未来数字电视地面广播的应用将会带动除电视以外的其他业务,借助于数字电视地面广播技术和目前的技术条件,并分析目前的市场情况,首先在公共汽车开展移动电视业务是比较明智的选择,随着该业务被大众接受,将逐步扩大到移动载体。随着电池容量和视频压缩技术的发展,从车载将发展到个人手持终端。数字电视和数字通讯除了信息所占用的频带宽度和内容不同外,就信息传输基本技术而言两者是相同的,这就为在接收端的所谓的数字电视地面广播+因特网+移动通信三者结合即“三网合一”的收看提供了技术基础,三网合一的方式应该是将来发展的主流。其中数字电视地面广播有着可提供无线的天然优势,DVB-T标准中的编码正交频分复用调制(COFDM)还有着提供移动接收的优势;宽带电视可以提供优质的声、像并茂的信息,将来的通信技术也有这种潜力。如图6所示,从网上下载大的文件如图象和声音,尤其是用多点传播时可通过DVB—T。在服务器端和客户端都有开关可自动切换。移动电话和数字电视地面广播各发挥所长,应该认为是最佳的配合,达到了优势互补的效果。数字电视地面广播的特点和应用将会引起人们收视和获得信息的方式变化。

广播电视的主要技术标准范文篇2

手机电视的实现技术

由于业界的广泛关注,目前国际上对这项业务的研究十分有热情,与之相关的传输技术已有十余种,概括起来可以

分为三种类型。

1、基于移动网络的实现技术

通过移动网络传送电视节目最初是采用移动流媒体的方式实现的。在我国,早在一两年前,中国移动和中国联通都已分别基于其GPRS网络和CDMA1X网络,利用移动流媒体技术推出了手机电视业务。事实上,两者都是将其作为一种移动数据业务推出来的,其实现的方式也大体相同。这种通过传统移动流媒体方式实现的手机电视业务虽然在一定程度上很好地满足了人们的需求,但还有很多方面不尽如人意,例如:移动网络带宽受限、播放效果不很稳定、并发用户数有限、收费较高等。

由于传统移动流媒体实现方式存在诸多的限制,国际上开始研究如何在移动网络上实现多媒体(包括视频、音频、数据等)的广播,MBMS和BCMCS等技术应运而生。此类技术在现有移动通信网的基础上进行改进,向用户提供下行广播信道,其所使用的频率仍然为移动通信系统所在频段,为通过移动数据网络实现手机电视业务提供了条件。

基于移动网络的实现技术继承了移动网所固有的诸多能力,例如用户的业务鉴权以及用户管理、业务的计费和控制、业务的个性化定制和点播、互动应用的实现、与位置相关的业务的提供等。这些对于手机电视业务的发展都是十分必要的。但此类技术实现起来要占用3G系统的核心频率,这对于本来频率资源已经比较紧张的移动运营商来说无疑是一个较大的障碍。换句话说,利用此类技术在开展手机电视业务时,要考虑频率使用的经济性。

2、基于地面数字广播网的实现技术

此类实现技术主要是针对地面数字广播电视产生的,使用的频率一般为广播电视频段。为适应移动终端的特点,有些技术在原有的为地面数字广播电视设计的技术基础上加以改进,成为移动视频广播技术,而另一些技术目前还只是针对地面数字广播电视系统设计的,若要应用到移动视频广播业务中,可能还要作一些改进。此类技术是现在国际上关注较多的一类技术,也是方案最多的一类技术,典型的技术包括欧洲的DVB-H、美国高通的MediaFLO、韩国的DMB-T、日本的ISDB-T等。我国清华大学和上海交大也分别在其数字电视标准DMB-T和ADTB-T的基础上研究着国内的技术。

基于数字广播网的实现技术多是由地面数字广播电视技术发展而来的,因此在音视频的下行传输方面相对比较完善。目前已有多个国家和地区开始进行实验或试商用,但由于传统的广播电视网络通常都没有上行链路,因此基于数字广播网的实现技术在实现上行传输时一般都考虑依靠移动通信网络的协助来完成。这样才能够提供手机电视业务所需的用户业务认证、用户的管理以及互动应用等能力。

3、基于卫星的实现技术

这一类技术的本质就是通过卫星提供下行传输,实现广播方式的手机电视业务,而用户通过在手机终端上集成直接接收卫星信号的模块,就可以实现多媒体数据的接收。典型的技术包括欧洲的DVB-S和日韩的DMB-S等。

基于卫星的实现技术目前在韩国已有商用的案例,此类技术与所要覆盖的范围关系密切。当覆盖范围比较小、用户比较集中时,使用卫星开展移动视频广播业务效率较高,也比较经济。但当覆盖范围较大时则成本较高,特别是在我国,仅靠一颗卫星覆盖全国范围的难度很大。另一方面,由于卫星无法对室内形成覆盖,因此要建设大量的地面直放站,这部分成本也相当可观。从终端角度出发,若使用其他的卫星频段,则要增加一套新的射频,终端成本将有较大增加。

简单地讲,卫星DMB业务是将数字视频或音频信息通过DMB卫星进行广播,由移动电话或其他专门的终端实现移动接收,是一种可以在很宽广的地区充分满足在移动环境中实现视听广播电视这一个性化要求的极具竞争力的解决方案。

卫星传输也属于无线传输方式,适合应用于手机电视业务。卫星数字电视直播到户是指将电视信号经过模拟、数字转换和压缩后发送到卫星上,然后由卫星转发,用户通过接入特定的解码设备和碟型天线,直接接收卫星节目和数据内容。与地面微波传输和有线网络相比,可以适应更大范围的覆盖要求,不受地面网络的限制,具有传输节目量大,节目画质、音质更佳的特点,是一种高效、廉价的传输方式。

在技术方面,卫星DMB业务的实现并不复杂,具体的网络构成包括以下几个部分:卫星DMB广播中心、DMB通信卫星、直放站接收终端。

卫星DMB业务的实现方式如下(见图2):

节目供应商将数字多媒体内容传输给卫星DMB广播中心;

广播中心通过Ku波段将内容上传至DMB卫星;

DMB卫星将Ku波段转换成S波段并放大;

DMB卫星将内容通过S波段和Ku波段在全国范围内广播;

手机或车载终端等可以直接接收到S波段的内容;

在有屏蔽的区域,由直放站接收卫星Ku波段广播并转换成S波段,转播给在屏蔽区的终端。

卫星DMB业务的特点是:

(1)接收范围广泛。地面上的大部分地方都可以直接接收卫星信号,地铁、隧道、建筑物内等屏蔽地带直接接收信号会有困难,通过使用多种形式的GapFiller转发器,可以扩大接收范围。

(2)频道资源和业务内容丰富。可以同时容纳视频、音频和数据频道,提供新闻、电影、体育、教育、音乐等专业内容和无线电视频道,以及节目提供商提供的其他节目,还可以享受各种信息服务。

(3)适合移动状态下接收。卫星DMB克服了现有广播与电视在空间方面的局限,频宽可以不受ITU功率限制,可以提供大功率,使小型便携式接收终端接收到信号;使用最适合移动接收的频宽,不会有因降雨衰减带来的信号减弱现象;采用与移动电话一致的CDM(CodeDivisionMultiplexing)技术,能够更好地应对移动接收环境中信号质量下降的多路径干扰问题。

(4)接收终端多种多样,适应消费者的个性化需求。终端厂商将会推出车载用、便携专用、手机结合用等多种终端机,成为掌中媒体。开发Patch型、Helical型等多种天线,以实现卫星DMB专用手机核心芯片的单芯片化,使消费者使用起来更加方便,可同时享用广播电视与通信业务。

对于移动通信而言,卫星DMB业务可作为一项增值业务,移动用户不须增加设备,只需通过具备DMB接收芯片的手机即能收听/收看数字广播。卫星DMB业务除了给电信运营商带来有形的收入,还可以提高用户忠诚度,增强企业竞争力。

除以上三类实现技术外,目前国际上在辅助实现技术的研究上也有较大的进展。辅助实现技术主要从应用层来定义手机电视业务在实现中所要涉及的业务发现和获取、内容保护、设备管理、收费、通知和文件传输等方面内容。事实上,辅助实现技术本身并不能够单独实现手机电视业务的提供,它要与其他技术结合(例如DVB-H、MBMS等),并对其他技术进行补充和完善。目前典型的技术为OMABCAST。

两大标准

目前业内关注比较多的DMB标准是欧洲标准DVB-H和韩国标准DMB-T。

1、DVB-H标准全称为DigitalVideoBroadcastingHandheld,是欧洲DVB组织在推出数字电视传输的系列标准以后,为通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。

DVB-H是建立在DVB(数据广播)和DVB-T(传输)两个标准之上的标准,被认为是DVB-T标准的扩展应用,虽然它是一个传输标准,事实上注重于协议实现。系统前端由DVB-H封装机和DVB-H调制器构成,DVB-H封装机负责将IP数据封装成MPEG-2系统传输流,DVB-H调制器负责信道编码和调制;系统终端由DVB-H解调器和DVB-H终端构成,DVB-H解调器负责信道解调、解码,DVB-H终端负责相关业务显示、处理。

DVB-H保有部分与DVB-T接收电路的兼容性,同时为了满足手持式装置接收的特性,如低功耗、高移动性、共通平台与网络切换服务不中断等要求,以保证在室内、户外、步行或行驶中的汽车上都能正常收看,做了不少技术改进。例如,为了降低功耗,DVB-H在耗电上的目标是将天线、电视调谐器和OFDM译码电路等的总耗电量控制在100mW以内;为提高电池的使用时间,终端周期性地关掉一部分接收电路以节省功耗;为了满足便携的需求,DVB终端的天线更小巧,移动更为灵活;传输系统能保证在各种移动速率下顺利接收DVB-H业务;系统具有很强的抗干扰能力,能提供足够的灵活性以满足不同传输带宽和信道带宽应用等。

2004年11月,经ETSI批准正式成为欧洲移动电视标准的DVB-H,是完全基于DVB-T并针对手持终端所开发的一项技术,用来解决向移动手持终端提供数字电视广播业务时的功率消耗、移动环境中的性能以及网络设计的灵活性等问题。DVB-H采用突发的方式来发送数据:即一个业务在一个时间片内,独占系统全部带宽,后续再传送下一个业务,依次类推,所有业务发送完后,再重新传送第一种业务。接收机只需要在指定的时间段里接收信号,其他时间则可关闭。由于在每一个时间段上的数据传输速率很高,所以每一个时间段的持续时间很短,接收端大部分时间是处于睡眠或关闭状态,如此降低接收端耗电量,最大可节省90%的功耗。

2、DMB-T是韩国推出的地面数字多媒体广播系统,从严格意义上讲,仍算是欧洲的国际标准。该标准建立在欧洲厂商开发的尤里卡147数字音频广播(DAB)系统的基础上,做了一些修改,以便向手机、PDA和便携电视等手持设备播送空中数字电视节目。DMB-T系统,包括1个DMB监视系统、2个视频编码器、视频网关和多路复用器,可以提供灵活的服务,包括视频广播、音频广播、单独的交通/新闻/天气频道。DMB-T利用ITU-TH.264对视频进行编码,利用MPEG-4BSAC对音频进行编码。然后利用MPEG-4同步层和MPEG-2传输流对视频、音频及额外的数据进行处理,有些基本模块与DVB-H相似。

2000年,韩国新的广播法,韩国最大移动运营商SK电讯通过开展卫星DMB业务进入广播领域,成为首家进入卫星广播领域的电信公司。2001年,韩国SK电讯开始卫星DMB系统的可行性研究,当年9月份注册了国际电联的卫星轨道;2004年2月,SK电讯完成了世界第一个DMB卫星--“韩星”的制作工作,同年3月13日,成功发射升空,受到全世界卫星市场和IT企业的关注;在此基础上,SK电讯加快进程,联合广播电台、汽车制造商、设备制造商、终端制造商等企业,将卫星数字多媒体广播服务(DMB)变成现实,2005年1月,SK电讯开始向网内的移动用户推出通过手机收听/收看数字立体声、高清晰广播/电视节目的免费试用卫星DMB服务,5月1日,7个视频频道及20个音频频道正式开播,实现商用。目前,DMB-T在韩国已经步入商用阶段。今年3月,韩国已向DMB-T广播运营商发放新的许可证。

韩国推出了世界上首个针对手机以及移动终端设备的DMB-S(SateliteDigitalMultimediaBroadcasting)业务并正式商用,也就是卫星数字多媒体广播业务,其增长速度很快。DMB-S作为电信和广播相融合的新概念,标志着第三代无线广播时代的来临。在传播方式上,DMB-S打破了传统的地面广播,融合了卫星广播、有线电视及互联网等多种传输手段。SK电讯称,除了传统的音频广播内容外,DMB-S还可以将诸如交通信息和新闻等多种多媒体信息传输到个人移动终端或车载终端上,提供CD水准的音质和多样化的数据服务,并提供双向的移动接收服务。

为了解决内容匮乏的问题,SK电讯收购了娱乐公司IHQ,并接管了YBM汉城唱片公司,以充实手机频道内容,并获得了三星、LG等手机厂商的支持。

同期,欧洲开发出来的移动数字电视广播系统DVB-H刚刚开始试验工作。

DVB-H和T-DMB两种标准相比,各有优劣。我国已于近期颁布出台了拥有自主知识产权的数字广播标准DMB-TH,它结合了清华大学和上海交大分别在其数字电视标准方面研究技术。

前景展望

的确,手机电视的发展潜力巨大,但手机电视是一个全新的市场。正如技术专家所说,究竟哪种标准会脱颖而出,哪种技术能夺得更大的市场份额,现在都不能确定。未来,一切都将由市场需求来决定,一切都有可能。正因为如此,面对3G应用发展的巨大机遇,中国产业界正在努力,通过发展具有自主知识产权的手机电视技术,进行产业化发展的努力,提升我国通信产业的整体水平。

广播电视的主要技术标准范文

关键词:数字电视;发射机;广播电视

随着人类社会步入信息化时代,中国广播电视也逐步步入数字化时代。广播电视节目将实现从制作到播出过程的全方位数字化。广播电视未来的发展趋势是信息化、网络化、数字化。数字电视发射机是信号发射最基础的环节,它是电视发射机未来发展的必然趋势。我们充分认识与了解这些技术对中国电视技术和现代工业的发展均具有极为重要的战略意义。

1数字电视发射机的发展概况分析

1.1数字电视发射机的标准

目前国际上主要采用的电视发射机的标准包括:美国制定的ATSC标准,日本制定的ISDB-T标准以及欧洲制定的DVB-T标准。美国制定的ATSC标准选用的是8VSB编码调制技术,主要特点是单载波调制,传输过程中码率固定,传输的覆盖率比较高。ISDB-T标准和DVB-T标准均采用COFDM调制技术,主要特点是多载波调制,可以消除多径反射,用于移动接收。以上三种标准的视频编码均选用MPEG-2标准[1],但是音频编码有所差异,美国以AC-3为标准,日本以AAC为标准,DVB以MPEG-2为标准。

1.2数字电视发射机的机型

现在国内外主要采用数字电视发射机的机型有:感应输出管的I.O.T发射机,采用双向四极管的单电子管发射机,以及全固态发射机[1]。其中,采用双向四极管的单电子管发射机在效率、输出能力,线性等方面都优于双极管型的发射机。I.O.T发射机的特点是线性较好,非线性校正也较容易实现,效率高,主要用于高功率电视发射机。全固态发射机的主要特点是寿命长,可靠性与可维护性高,但是目前价格较高,效率较低而且线性较差。但是,中功率的全固态发射机仍具有很强的竞争力。

2数字电视发射机的主要部件及特点

2.1激励器

激励器的主要功能是对视频,音频进行编码并对数字信号进行预校正。它是发射机最重要的部分。目前,研发激励器所适用的中频率预校正电路是我国在发射机领域的研究重点。中频率预校正电路越来越趋向使用自适应校正技术。自适应校正技术就是令发射机在没有人工控制的前提下,在刚开机启动的几分钟内迅速自动调整到性能最佳状态。激励器数字化将使操作简单,调试维护方便,便于集中控制。

2.2功率放大器

功放电源处于功放模块内部,以保障良好的工作电平,避免电源故障的发生。功率放大器必须具有很高的功率效益。这要求功率放大器具备线性高,动态范围宽的特点。功率放大器一般使用LDMOS技术。采用LDMOS技术相对于其他技术在相同的输出功率下所需的器件最少。LDMOS技术能使发射机在反射功率较高的环境下工作,而且对LDMOS设备无损坏。同时,LDMOS技术也具备很高的温度性能,可以有效避免热量耗散带来的影响。

2.3冷却系统

发射机冷却系统一般有风冷系统和液冷系统。液冷系统采用防冻液或者乙醇和水混合物作为防冻剂,它的传导速率远远大于风的传导速率。风冷系统价格较低,但是由于空气质量的原因,过滤材料中极易沉淀灰尘。冷却系统还能降低运行噪音,改善机房环境。

2.4微机控制,远程遥控与自我诊断系统

微处理器能够实时监控发射机的运行情况,并能为发射机的各个重要组件提供有用的信息。远程遥控系统可以使客户通过网络监控设备。自我诊断系统可以帮助用户较为轻松检测到发生故障的部位,从而是维修难度大大降低。

3衡量数字电视发射机技术性能的主要技术参数

数字电视发射机的输出功率,一般指平均功率及其变化值。发射机的射频频谱特性,其主要包括以下几个方面:1)发射机射频的邻频道重叠部分相互影响而失真,一般要求控制在±4.3MHz;2)射频在频谱有效带宽范围内的波动情况及波动范围,一般要求控制在±8MHz;3)发射机射频的相邻频道可能会相互抑制;4)发射机射频可能产生二次谐波等。若采用8VSB传输模式,则必须测试有效带宽范围内的信杂比。若采用COFDM传输模式,则必须测试RS在解码前在降低的噪声分贝数。频率的稳定度和相位噪声容限。电视发射机必须规定其所适用的电视制式、工作有效带宽、调制方式、工作频道等。发射机需要标明输入码流,一般指MPEG-2TS流的输入接口形式,中频的中心频率,中频的电平及接口形式等。

4数字电视发射机的发展前景

数字电视发射器将面向自动化,全固态化方向发展。由于发射机逐步向大功率的方向发展,但是调速管和四级管等器件在一定程度上限制且阻碍大功率发射机的进展,而全固态发射机从理论上讲其输出可以任意增加,因此全固态发射机比其他发射机拥有更广阔的市场竞争力;全固态发射机由于设计冗余,可靠性极高,可以实现自动开关机及远程遥控等功能,发射台也不再需要工人值班。日本,欧美等国家几年前就已经实现发射台的无人值班。目前各大发射机厂家普遍选用单片机控制,并且配有自动监控与自动控制功能。目前,数字电视发射机的自动化功能也越趋完善。目前,中国大部分发射台建在高山顶部,条件很恶劣,为改善工作人员的生活工作条件,发展全固态发射机将是发射机发展的必然趋势。

另外,数字电视发射机具有设备稳定,低耗能,传输质量高,维修维护操作简单等优势。故发射机性能工作稳定性高,可靠性好,故障低、效率高、小型化、寿命长,自动化程度高也将是数字电视发射机未来发展的必然趋势。

5我国数字电视发射机存在的问题

5.1我国发射机制式不统一

中国数字电视发射机的开发研制开始于1996年。目前中国发射机制式主要有清华大学的多载波技术DMB-T制系统(数字多媒体广播)和上海交通大学的着手研发的单载波技术ADTB-T系统(高级数字电视地面广播)。[2]DMB-T系统是基于日本和欧洲技术基础上开发研究的多载波技术。ADTB-T系统是上海交通大学在美国的ATSC基础上开发研制的单载波技术。经过多年的研究之后,研究人员都期待数字电视国家标准的出台,希望自己的制式被采用。

5.2发射机传输信号的安全性

中国的广播电视对人们的思想,生活有着重要的影响。它是联系党和人民关系的纽带,是党和政府政策公开的喉舌。因此必须防止不法分子,邪教阻止等的破坏。数字电视广播系统必须加强安全性措施。除了才用CA(条件接收)外,还应该研究在发射机的合适位置添加智能模块,以实现对信号源的物理加密[3]。这样就可以大大减少非法信号侵入,保证正常的信号传播。

随着数字技术的发展,广播电视技术发生了革命性的变化,已经成为现代信息产业的一部分。在未来的几十年里,中国数字电视必将取代模拟电视。中国数字电视事业将取得突飞猛进的发展。这对网络业、计算机业、微电子业、广播电视等行业既是机遇又是挑战。数字发射机也将成为电视发射机发展的必然趋势。

参考文献

[1]杜百川.数字电视.中国电子学会广播电视技术,2008(56).

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