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关于数字移动电视技术探讨与展望

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来源: 作者: 2019-03-06 20:45:33

1引言:作为一种新媒体,数字移动电视是通过无线数字信号发射、地面数字接收的方式播放和接收电视节目,并且逐渐受到国内外业界的广泛关注。它可以广泛使用在处于移动状态、时速120公里以下的交通工具上。2002年10月,上海出现了国内首批公交车上的移动电视,2004年5月,移动电视在北京公交车上亮相。继上海、北京之后,广州、成都、南京、沈阳、武汉、杭州等地陆续启动了车载移动电视。车载移动电视为市民在出行时提供精彩、实时的资讯节目同时,也提升了一个城市的整体形象,将成为电视行业的新的经济增长点和发展趋势。

2数字移动电视标准

目前数字电视有美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB 3种不同的标准。

关于数字移动电视技术探讨与展望

而国内热炒的移动电视三大方案是欧洲DVB-T方案、上海交大ADTB-T方案、清华DMB-T方案。现在上海使用的是上海交大的ADTB-T标准,重庆、南京使用的是欧洲的DVB-T标准,而河南、青岛使用的是清华大学的DMB-T标准。、

2.1 DVB-T方案

DVB-T方案采用正交频分复用(COFDM )的调制方式,首先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个正交的载波分别进行调制,使动态多径和多普勒频移造成的码间干扰减小。设置循环前缀填充的0FDM保护间隔,减少了多径对多载波正交特性的影响, 使码间干扰大大降低, 从而很好地支持移动接收。采用QPSK/16QAM能在100km/h速度以下可靠接收电视图像和声音,C0FDM的单频技术还可以对城市中的阴影区起到很好的补偿作用,实现数字移动电视的稳定接收。

在频率应用上,DVB-T兼容我国现行的电视广播及接收系统.与现行模拟电视广播同时并存,互不干扰,逐步完成从模拟电视到数字电视的过渡.并使发射设备得到充分利用,减少了建成本。

2.2 DMB-T方案

DMB-T方案采用时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术,通过时域和频域混合处理实现快速、稳定的同步捕获和跟踪。DMB-T发明了基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术,并用其填充OFDM保护间隔,使系统的频谱利用效率提高10%,并有20dB以上同步保护增益。采用的快速信道估计技术提高了系统移动接收性能。另外,针对采用多载波C0FDM技术的信噪比门限相对VSB单载波技术较差的问题,DMB-T采用了一种新的系统级联纠错内码和最小欧氏距离最大化映射技术,使采用多载波技术的系统信噪比门限获得lO%以上的改善。

在频谱利用率、C/N门限、接收灵敏度、抗多径干扰能力以及同步时间等方面要优于DVB-T。

2.3 ADTB-T标准

上海交大ADTB-T数字电视系统其固定、移动接收指标全面突破了欧洲和美国的现有技术标准。其主要特点是:

(1)单载波调制技术,峰均比低,受非线性失真影响小,对发射机要求低。

(2)数据结构简洁、高效,在要传输的数据中插入了系统信息和预置信号,这样有利于迅速、可靠的系统同步和准确的信道估计,从而滤除多径接收中的反射信号。

(3)TPC信道编码技术,编码效率高,有效地降低了接收门限。

(4)采用双导频信号来恢复载波,时钟作为信道均衡参照。

中国标准化管理委员会于2006年8月30日发布了中国地面DTV标准(标准编号GB ),DMB-TH标准以TDS-OFDM技术为基础,以多载波技术为主,融合了单载波技术,在作为强制性地面标准的同时.也可以用于移动电视。该标准支持高清晰度电视、标准清晰度电视和多媒体数据广播等多种业务,满足大范围固定覆盖和移动接收需要。该标准将于2007年8月1日起开始实施,到那时,移动电视会进入高速发展时期,人们也会充分感受移动电视所带来的新信息接收方式。

3数字移动电视系统

数字移动电视系统由前端系统、发射系统和接收系统组成。

3.1前端系统

前端系统是整个系统的核心部分,主要完成节目的制作、、播出、视音频编码、数据协议转换、码流复用等。

前端系统主要设备和软件有:音、视频MPEG编码器,数字视频码流服务器,播出控制软件,码流发生器,单频适配器,GPS同步钟源和数字信号传输设备等。例如,南京广播电视台选用SeaChange硬盘自动播出系统和InfoTV资讯制播系统产生移动电视节目信号;具有SDI输入方式的MPEG-2编码器;单频适配器选用UBS的PT5779。

3.2发射系统

发射系统由传输络和发射台组成。其主要任务是组成单频,以便实现复杂地形条件下的地面广播覆盖。

传输络主要是上接前端系统的单频适配器,下连单频同步系统,由发送络适配、络分配、接收络适配等部分组成。它的主要功能是选择合适的传播媒体及其对应的收发适配器,如光缆、微波等,从而进行点对点或一点对多点的分配,以及为各部分提供各类接口,例如:ATM接口、SDH接口、PDH接口等,并完成码流的恢复和同步,确保路由安全。

所谓单频的功能,就是在数字码流中插入一个MIP包以传输同步信号,各节点的调制器将信号进行抗干扰处理后调制成IF信号,再由发射机将IF信号变频为RF信号后进行功率放大,最后通过天线向空中发射。发射系统将传输络送来的TS码流,直接送入激励器进行调制、变频,输出射频信号,再经发射机进行功率放大,通过天馈系统进行无线发射。

发射系统主要设备和软件:单频规划和设计、城市覆盖测量、数字发射机、调制器,单频适配器、GPS同步钟源、发射天线等。例如,南京数字电视发射系统包括南京广电发射塔、南京江宁广电发射塔两个点,海拔分别为135m、75m,其中南京广电发射机功率为220W,江宁广电发射塔发射功率为100W,两个发射点相距约8km,可覆盖全市90%以上地域;信号传输设备选用Networks数字光端机,通过光纤将演播中心系统前端的节目信号送到单频的各个发射基站;数字发射机是意大利DMT发射机,整机由调制器、上变频器、功率放大器三个单元组成;发射天线采用垂直极化方式,12单元偶极子全向天线,天线增益12dB,考虑到发射点在市区,为保证发射天线近场场形,采用了波束下倾和不等功率赋形技术实现零点填充。

3.3接收系统(略)

4展望

目前,我国数字移动电视受技术、建设成本、适用设备等方面的影响尚属起步阶段,广泛普及还需时日,但数字移动电视有着巨大的市场潜力和美好的发展前景。

4.1公交移动电视

目前移动电视是MPEG-2技术,节目内容单一、缺少互动性也为观众所不满意。而南京和杭州安装移动电视终端则已开始采用MPEG-4技术,每个电视终端都有一个自己的IP地址,从技术手段上实现不同的公交车可以收看不同的节目,克服了几千台公交车看一个内容没有针对性的弱点。南京安装在中北和雅高公交公司的1700台移动电视,在技术上已实现一车一特色,可以实现与观众即时互动,甚至可以根据线路的不同播放不同内容的节目。例如,公交公司专门制作了一些湖南路的节目在3路车播放,而游1路车经过南京很多景点,节目则以旅游为主,突出旅游特色。另外发生一些车堵和突发事件时,相关部门也可以在移动电视中插播,方便乘客第一时间了解信息作出应对。

4.2移动电视

全国用户有3亿多用户,这是一个巨大的消费市场,有望成为数字移动电视的终端。目前,诺基亚等生产商已开发了具有移动电视接收功能的新产品。当电视节目的制作与传输实现数字化后,用户无疑为广告媒体行业提供了极具增值财富的新目标。不过目前电视存在售价高、电池效率低、资费昂贵、络带宽不够等诸多瓶颈,制约了电视的发展。

4.3楼宇移动电视

楼宇移动电视将移动电视数字信号接入宾馆、商厦、餐厅、高级公寓、商务楼的电梯内外的液晶显示屏,播出即时性的、财经资讯、体育、娱乐等节目,将提升楼宇液晶电视的主动性收视,广告将更有空间,投资效益极其可观。

4.4列车移动电视

列车移动电视作为一种新兴媒体,汇聚了最具消费能力的中青年主流群体,中国每年铁路旅客的数量为几十亿人次。随着技术获得突破,列车移动电视发展空间广阔,其节目播放时间比较长,可以有效宣传列车形象并给以乘客优良而轻松的旅途环境,必将得到广大乘客的高度认同。

5结束语

数字移动电视采用当今世界最先进的数字电视技术,具备覆盖面广、接收方便、抗多径干扰能力强、支持移动接收和频谱利用率高等技术特点。笔者认为,数字移动电视不能仅局限于开办移动电视节目、广告创收的传统营销模式,应当充分发挥数字移动电视的独特优势,以面向公交车、出租车、火车、地铁、轮渡及各种流动人群集中的移动载体的数字移动电视广播为基本业务,以高速移动因特业务、多种格式的交互电视业务和EPG服务平台等个性化服务为增值业务,打造数字电视宽带综合服务平台,从而形成具有移动数字多媒体、高速移动因特、多种格式的交互电视、移动数字游戏、移动数字专的多元化业务体系。

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