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地面数字电视的现状与发展趋势

中国新通信 / 2019年01月01日 06:17

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中国高清数字电视发展现状及未来趋势

张本营

【摘要】 广播电视承担着传递党和政府声音的功能,因此大力全面发展数字电视覆盖对于提高群众文化需求、了解国家政策、促进社会和谐发展具有重要的政治意义;全国地面数字电视系统的建设有利于广播电视事业的发展,有利于人民群众相信科学、及时了解社会信息,有利于全国应急广播体系的全面建设,能够第一时间将各种应急信息快速地传达到群众中去,具有良好的社会效益。同时推动信息消费,带动广电相关产业发展。

【关键词】 地面数字电视 单频网 视频点播 应急广播

一、现状

“无线覆盖是解决城乡群众看电视听广播的主要手段,是建设农村公共文化服务体系的重要组成部分”,由于地面数字电视信号抵御自然灾害能力强、受地理环境的限制小、建设和维护成本相对较低,因此地面数字电视对于国家的安全播出亦具有非常重要的意义。地面数字电视系统工程的关键技术包括:信源接收、信源压缩编码、信号传输、信号调制、发射、条件接收CA、业务运营支撑系统BOSS、机顶盒接收技术等。系统主要由节目接入子系统、传输发射子系统、增值服务子系统、运营支撑子系统和接收子系统等5个子系统构成,每个系统保持相互独立,可以根据要求进行改进和独立设计。采用国标AVS+信源编码方式,卫星电视信号、本地节目经过AVS+编码器压缩编码之后进入IP交换机、IP复用器、业务管理系统、网络适配器,通过传输网络传给各个站点,再通过网络适配器分配到微波通道、光纤通道等,经过DTMB调制器、数字电视发射机、多工器、天线发射出去。

在地面数字电视的应用中,希望数据率尽量高,这将直接影响相关业务的开展,同时又尽可能地降低终端设备的接收门限,我们通过反复测试,选择国标工作模式5(C=3780,PN420、QAM16、FEC0.8),既满足一个频点发射10-12套节目的需求,又支持固定、移动接收,画面质量达到良好以上。

目前,中央广播电视节目无线数字化覆盖工程在全国大范围推广实施中,采用两个频点发射18套精彩的地面数字电视节目,其中一个频点计划采用单频网组网发射,但由于模拟电视信号还在使用中,短期内实现单频网覆盖还不现实。在目前广播电视模数混播、频率资源非常紧张的情况下,借助于专用电视监测车、N9340A频谱仪和德力900E测试天线,对地面数字电视频率进行了测试、统筹规划,解决了同频干扰、邻频干扰与模数干扰等问题;安徽淮河以南多为山区,淮河以北多为平原,为了覆盖更多的地区,必须对发射台站发射机功率进行合理配置,天线进行科学设计。模拟电视的覆盖区域边缘附近接收质量是渐变的,一般很难严格界定覆盖区域的边缘。数字电视传输系统的特点是其峭壁效应,从接收成功到接收失败的变化非常迅速。因此,为使覆盖达到预先设定的目标,必须按照统一的定义确定数字电视广播的覆盖区。根据国家标准GB/T 26666-2011《地面数字电视广播传输系统实施指南》,使用安装在屋顶的定向接收天线接收信号。在室外固定接收所需场强计算中,接收天线的典型高度为地平面以上10m。

采用地面无线方式发射数字电视节目,尽管具有投资小、实施难度小、覆盖广、节目多等优点,但由于网络电视的迅猛发展以及人民群众多元化的精神文化需求,这就要求广播电视改变原有的单向广播电视功能,拓展新的业务,适应社会发展的需要。

二、发展趋势

地面无线数字电视系统由于采用无线发射,必然会存在覆盖盲区,不能做到精细化覆盖,为了解决这个问题,在信号覆盖不到的地方采用直放站或单频网的方式来实现无缝覆盖,直放站发射机功率为50W、100W等规格。无线射频直放站工作原理:电视信号由激励器射频口输出,经过混合器合成后,由光发射机通过光纤通道传输,在直放站点经过光接收机接收各主发射站的射频信号,通过宽带发射机放大覆盖区内的用户;单频网依靠GPS时钟信号,确保每个发射台频率和相位严格的保持一致,同时发射同一个数字电视信号(同时、同频、同节目)。

为了满足广大人民群众的多元化文化需求,未来,地面数字电视覆盖方式将由单向广播过渡到双向化,实现视频点播、宽带上网、打电话、电子政务、游戏等,随着工信部颁发广电部门的通信网络运营牌照,地面数字电视的双向化必将快速发展,将会为广电带来新的盈利增长点。以下一代广播电视无线网(NGB-W)为架构,充分利用广电宝贵的700MHz频率资源,建设广播大塔、交互小塔和网络节点的网络,具备可管、可控,终端采用智能操作系统(例如安卓、苹果等操作系统),支持智能应用、多屏转发(手机、PAD、电脑等)。

预计2020年模拟电视的关闭,将会剩余更多的无线发射频率,将会推动广播电视的单频网建设以及高清节目的推送,为大家提供清晰度更高的数字电视。目前国家在大力推广应急广播系统与公共服务建设,通过地面数字电视平台搭建应急广播系统将是应急广播覆盖方式的有力补充,能够为边远地区提供及时的政策信息,将党和政府的声音传到有线数字电视覆盖不到的地方,丰富了人民群众的文化生活。

三、结束语

地面数字电视系统运行性能稳定、覆盖效果好、支持固定移动接收,满足多媒体业务需求。系统抗多径干扰能力强,能够实现在强多径和动态环境中稳定接收,同时充分利用频谱,做到在8MHz帶宽内能传输10-12套标清电视。

参 考 文 献

[1] 潘长勇,DTMB标准的应用与发展[J],电视技术,2012(22):2;

[2] 杨知行,地面数字电视传输标准研究与产业化进展[J],电视技术,2014(22):16-17;

[3] 数字电视国家工程实验室(北京),地面数字电视发射系统与覆盖网络[M],科学出版社,

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