徐孟俠
(北京大學 電子學系,北京 100871)
DTTB雙國標新系統
——最節約的綠色低碳產業候選者
徐孟俠
(北京大學 電子學系,北京 100871)
討論地面數字電視廣播(DTTB)的雙國標新系統(地面國標-C=1+AVS視頻編碼+單臺寬帶發射機,組建M-SFN)與DVB-T2新系統(DVB-T2+MPEG-4-AVC/H.264視頻編碼+多臺發射機+RF多工器,組建M-SFN)的基本技術性能,并進行比較,結果二者是相當的、可比擬的,但DTTB雙國標系統能耗較低、電磁污染較小、物美價廉,故成為DTTB最節約的綠色低碳產業候選者。介紹AVS的新進展,雙國標新系統在地面模擬電視關閉(ASO)后可提供的SDTV節目總數,以及其每套SDTV節目與模擬電視相比的能耗。
地面數字電視廣播;地面國標;寬帶電視發射機;綠色產業
1.1 中國DTTB有關標準的進展
中國自主制定的地面數字電視廣播傳輸強制性標準[1](簡稱地面國標或DTMB)于2006年8月頒布,并于2011年12月納入國際推薦標準ITU-R BT.1306-6和BT.1368-9[2]。而DVB-T標準的修訂版和升級版DVB-T2標準則分別于2009年7月和2009年9月頒布[3]。
中國自主制定的AVS視頻編碼標準(GB/T 20090.2—2006)于2006年3月頒布[4],并于2009年7月納入ITU-T的IPTV視頻編碼國際標準HSTP-MCTB。而其增強版AVS+(GY/T 257—2012)則于2012年7月頒布。此外,AVS/AVS+視頻編碼于2013年6月頒布為IEEE1857國際標準。
而中國地面數字電視接收器和接收機的國家推薦標準(GB/T 26683—2011和GB/T 26686—2011)則于2011年6月頒布。其中規定:從2010年11月1日起一年內,視頻解碼推薦MPEG-2和AVS兩種標準,而從2012年11月1日起只推薦AVS,不再推薦MPEG-2,而MPEG-4-AVC/H.264視頻編碼則不是中國DTTB的推薦標準。
1.2 中國內地DTTB發展現狀
中國內地地面國標業務的發展有兩大方面:
1)2008北京奧運會期間在8個城市開展了地面國標+MPEG-2視頻編碼的免費收看業務。從2009秋至2011夏,又分批在335個地級以上城市配置發射系統[5](采用相同技術);但據悉迄今沒有正式播出。
2)地市級、縣級和省級廣電部門自籌資金,吸取有線網絡公司的體制改革經驗組建運營公司,開展覆蓋農民家庭的地面國標固定接收業務。在衛星頻道廣告費未拆分給各地的地面國標運營者和國家、地方財政撥款又未到位時,各地先采用類似有線電視的低交費收看方式(也屬于公共服務),動用長期閑置不用的地面電視頻譜資源,以保持在業務發展過程中經濟上的良性循環;既取得社會效益,又取得經濟效益。其中,湖南株洲廣電部門從2005年起率先啟動這類DTTB業務[6](地面國標前期工作),而不是“坐等國家財政撥款”,通過改革而積極取得DTTB業務的發展。到2013年春,中國內地采用這類低交費方式推進地面國標業務估計共有約400個城市和約700萬用戶總數(港澳還有約120萬用戶)。但這些地面國標業務的多數仍采用MPEG-2視頻編碼。
率先采用“雙國標”(地面國標-C=3 780+AVS視頻編碼)啟動地面國標移動電視業務的城市是杭州(2007年3月)[7];而率先采用“雙國標”(地面國標-C=1+AVS視頻編碼)啟動地面國標固定接收業務的城市則是上海(2008年3月)[7]。目前,“雙國標”DTTB已成為內地約半數省級廣電部門發展的重點(經歷由地市級和縣級帶動省級的過程,以及由采納MPEG-2轉為AVS視頻編碼的過程)。
2.1 地面國標-C=1樣機的實驗室測試結果(2008年6月)
表1的固定接收數據引自2009年1月本文作者“評注”[9]的參考文獻;其中DVB-T數據則按其2009年7月版[3]有所修訂。而新增DVB-T2[3]的數據則引自“培訓課程”[10]中的推薦模式。為了同地面國標-C=1樣機的C/N門限值實驗室測試值對比,DVB-T和DVB-T2的數據都采用計算機仿真值加1.0 dB,并用方括號標出。

表1 地面國標-C=1和DVB-T/-T2有關模式的AWGN C/N門限值對比
圖1的實線部分是表1的圖解(虛線部分則是第2.3節商用機的現場測試結果)。它與“評注”[9]圖解的區別是:1)交換縱坐標和橫坐標。2)帶寬都是8 MHz;橫坐標改為AWGN C/N門限值;縱坐標改為有效比特率。3)新增DVB-T2的數據。

圖1 DVB-T、地面國標-C=1及DVB-T2的有效比特率/ AWGN C/N門限值的對比
圖1中,大箭頭左上方向即性能好的方向(逼近Shannon理論極限)。從圖中實線的橫坐標方向可看出,在樣機的實驗室測試中,DVB-T2與地面國標-C=1相比要低約2.5 dB。
2.2 DTTB商用機固定接收的C/N門限值現場測試
2.2.1 DTTB不同技術固定接收的C/N門限值對比
DTTB的覆蓋首先指在覆蓋范圍邊緣地帶的用戶也能正常接收。用此觀點審閱澳大利亞和巴西的現場測試結果(圖2和圖3見參考文獻[8]),需優先審閱橫坐標(C/N門限值)的左側:即ATSC仍能正常接收而DVB-T不能的區域(覆蓋范圍邊緣地帶的最遠距離處)。而這些測試地點一般在開闊的田野,既沒有“人為”的電磁干擾,也沒有回波問題(AWGN模型成為主導)。
從這兩個第三方現場測試結果來看,ATSC(單載波系統)在現場測試的C/N門限值與DVB-T(多載波系統)相比,都有約4.0 dB的系統性優勢,兩者都證實了美國的測試結果。
2.2.2 地面國標-C=1商用機的現場測試數據 (2012年7月)
某地級市廣電專家通報地面國標-C=1的“中距離”現場測試結果(表2);這2個數值比起表1的數值高約1.0 dB。

圖2 澳大利亞測試:ATSC(6MHz)與DVB-T(7MHz)的對比(1998報告)

圖3 巴西ATSC,DVB-T和ISDB-T對比測試結果(都是6 MHz;2000年報告)

表2 地面國標-C=1現場測試的C/N門限值
2.2.3 DVB-T2商用機的現場測試數據(2011年1月)
西班牙巴斯克州大學(University of Basque Coun?try)電子電信學系某小組論文[11]:“基于現場測試結果對DVB-T2固定接收之C/N門限值需求”。圖4則是其大量測試結果(共18~27個測試點)的匯總(中值曲線和方差,還有個別的孤立點)。

圖4 在所有測試點對2個商用接收器的測試結果
從圖4的整體看,DVB-T2比DVB-T有顯著改進:在垂直方向的C/N門限值分別低約3 dB或約4 dB。而DVB-T2中的64QAM與256QAM相比,門限值則低約1.0 dB。
此外,把文獻[11]的表2和表3(C/N門限值取其中值)匯總,可得表3。

表3 DVB-T/-T2商用機現場測試的C/N門限值
2.3 地面國標-C=1與DVB-T2商用機的現場測試結果的對比
將表2和表3的現場測試數據都融入圖1,得出其虛線連接的部分。從水平方向看虛線連接部分:1)地面國標-C=1現場測試值(虛線/三角形)比起樣機實驗室測試值(實線/三角形)高約1.0 dB。2)DVB-T2的現場測試值與“推薦模式”(左上實線/方塊)相比:64QAM(中間虛線/方塊)高約1.25 dB;而256QAM(右上虛線/方塊)高約2.5 dB。3)地面國標-C=1(虛線/三角形)與DVB-T2的256QAM(右上虛線/方塊)相比高約1.0 dB(仍在其方差范圍內);與DVB-T2的64QAM(中間虛線/方塊)相比高約2.0 dB。
因此,以上討論的初步印象是:地面國標-C=1商用機的C/N門限值現場測試結果與DVB-T2相比是相當的、可比擬的。但這僅是動用單個電視頻道的對比測試結果,而不是動用4~5個(或更多)電視頻道的DTTB全系統的對比結果,也沒有考慮功率發射和空中最遠距離的傳輸。
2.4 雙國標新系統更加適合地面電視頻道資源并不緊張的發展中國家
DVB-T2的64QAM和256QAM在單個地面電視頻道(8 MHz)可提供更高的有效比特率,但同時以提高發射功率為代價,增加能耗和電磁污染。它適用于地面電視頻譜資源非常緊張的美歐日等發達國家。對于地面電視頻譜資源并不緊張的發展中國家(如中國內地的多數縣級城市,包括北京郊區縣;即使是北京的平原地區,目前已動用8個頻道開展各類數字電視業務),因而可采取動用多個頻道來獲得更多有效比特率。
2.5 重要注解
按第2.2.1節討論的觀點,本文作者自己在“評注”[9]中就犯了原則性錯誤:把“近距離”和“中距離”的C/N門限值測試結果取平均,當作“最遠距離”的測試結果。本文作者在此糾正,并向讀者致歉。而圖4也有類似錯誤:該論文[11]注明18~27個測試點的距離是6.6~30.3 km。而圖4的結果則是“近距離”、“中距離”和“遠距離”測試結果的某種“平均”,而不是覆蓋范圍邊緣地帶的“最遠距離”處的結果。
3.1 采用寬帶電視發射機的優缺點
寬帶放大器在小功率DTTB“補點”的空隙填充器(gap-filler)中早已采用,但應用于主發射機則是“株洲經驗”[6]技術要點之一(2005初提出,2011年秋技術升級時才實現;其他地方則從2008年夏起優先采用)。過去,在模擬電視多個節目頻道進行頻分復用而發射時,限于當時的模擬技術,必須隔頻道設置。例如,5個PAL頻道相互間至少有4個頻道不發射信號,以便把這5個頻道的信號隔開。當時不能動用相鄰頻道發射電視信號。但電視數字化技術發展后,可解決相鄰頻道的PAL和DTV信號間(或DTV信號間)的相互干擾,因而可動用多個相鄰頻道。
DTTB中小功率發射系統可同時動用5個(內地最多有動用10個頻道的案例)相鄰電視頻道(每個頻道約30~1 000W)和采用寬帶電視發射機(帶寬5×8 MHz= 40 MHz,總功率為約150 W~5 kW),這是指5個相鄰的頻道,而中間有空白頻道而動用多個鄰近頻道原理相同。
采用單臺寬帶電視發射機與傳統方案(多臺發射機配RF多工器)相比的共同點有(多個頻道):1)在同一條長饋線與天線匹配時,其駐波比與單個頻道相比將惡化。2)天線輻射方向性圖案有不均勻性。
寬帶電視發射機的獨特優點有:1)DTTB啟動時臨時動用的運行頻道,在過渡期結束后可方便調整到合理的頻率規劃頻道(經1次或2~3次調整)。2)節省價格昂貴的RF多工器。3)徹底消除RF多工器的插入損耗0.5~1.5 dB(包括多臺發射機連接到多工器在機房內的短饋線和RF多工器本身,再通過長饋線到天線;而寬帶發射機則直接通過長饋線連接到天線);也就徹底消除不必要的能耗(轉化為熱能、白白浪費,多工器還要采取空冷或液冷等措施)。其缺點是:功率發射器件非線性效應導致相鄰頻道間的干擾與單個頻道相比,將有一定惡化,導致接收端C/N門限值與單個頻道相比會略有上升。但總體上“利遠大于弊”。
因此,雙國標新系統采用寬帶發射機后的特性有:運行頻道在過渡期結束后方便實施頻道的優化調整;性能好(發射功率較小和能耗較低、輻射功率較小和電磁污染較低)、造價低、運行穩定(徹底消除多工器的老化問題)、維護簡便等;其網絡總體性能價格比較高。它特別適合中國內地縣級和地市級單位(還有發展中國家的類似城市)用較少的投資,動用多個鄰近頻道,開展中小功率的雙國標新系統業務,服務廣大農民家庭。
3.2 地面國標-C=1寬帶電視激勵器的性能
圖5是蘇州某公司對4個相鄰頻道激勵器測試而得的頻譜圖解;而表4和表5則是該公司對5個相鄰頻道帶肩比的測試結果。從表4和表5可看出:采用地面國標-C=1時,帶肩比可達到技術指標-36 dB的要求。此外,對比表4和表5的結果可看出:采用地面國標-C=1的5個相鄰頻道的帶肩比與單個頻道相比,惡化達2~4 dB。多載波系統(如DVB-T2)也可采用寬帶激勵器,但其惡化會更嚴重。

圖5 地面國標-C=1的4個相鄰頻道激勵器之頻譜圖(截圖)

表4 單個頻道的激勵器測試結果

表5 5個相鄰頻道的激勵器測試
3.3 雙國標新系統采用寬帶發射機的典型案例
表6是桂林某公司從2008年6月起,實施地面國標-C=1和寬帶電視發射機組建M-SFN(前期采用MPEG-2視頻編碼;2010年6月起轉為AVS視頻編碼)的部分案例。從表6可看出:該公司在地面國標的工程實施中采用寬帶電視發射機及組建M-SFN已有5年多歷史,其技術日益成熟,并從2011年夏起“走出國門”,先后在2個友好鄰國進行技術、投資和運營的合作。

表6 地面國標寬帶電視發射機部分案例
4.1 視頻編碼標準30年的三代標準[4]
視頻編碼國際標準的制定是從1984年開始的。第一代標準有:ITU-T/H.261(1990),ISO/IEC/MPEG-1(1993),MPEG-2/H.262(1995)和H.263(1996)等(括號內為批準日期)。第二代標準有:MPEG-4 Part 2(1999),MPEG-4 Part 10 AVC/H.264(2003),AVS1-P2基準檔(2006)和AVS+廣播檔(2012)等。而第三代標準有:MPEG-H HEVC/H.265(2013)和AVS2(2013)。
中國內地則經歷:1)被動采用MPEG-1(1994年起的VCD)和MPEG-2(衛星傳輸、有線電視數字化、DVD和地面國標);2)1996年起組建中國MPEG小組(高文等),積極參加國際MPEG活動;3)2002年3月成立AVS工作組(高文和黃鐵軍等),廣泛吸收國內外專家和產業界參加,自主制定AVS視頻編碼標準系列。
4.2 視頻編碼壓縮效率的“倍增定律”
制定新一代標準時,一般要求在圖像質量相當時,壓縮效率至少翻一番。而從三代標準的歷史來看(圖6),大約是“十年翻一番”。

圖6 視頻編碼壓縮效率的“倍增定律”
4.3 AVS視頻編碼的新進展[4]
AVS視頻編碼目前的基本情況是:AVS基準檔與MPEG-4-AVC/H.264主檔(main profile)相當;而AVS+(廣播檔)則與MPEG-4 AVC/H.264的高檔(high pro?file)相當。
AVS視頻編碼基準檔在杭州(2007,移動接收業務)和上海(2008,固定接收業務)投入雙國標的使用后[7],其進展有:1)采用AVS視頻編碼的數字頻道已達800多個(多數屬DTTB的雙國標系統);2)北京歌華公司的200多萬臺HDTV有線機頂盒都支持AVS視頻解碼等應用。3)AVS基準檔的增強版AVS+(廣播檔)在2012年7月批準為廣電行業標準。4)2013年春夏CCTV與北京大學合作,已完成AVS+HDTV(還有3D-HDTV)的衛星試驗性廣播。目前正積極準備CCTV所有頻道的HDTV衛星播出全部采用AVS+。
4.4 AVS+視頻編碼的基本性能[4]
AVS+(廣播檔)與AVS基本檔相比,新增3項工具:圖像級自適應加權量化(AWQ)、圖像場增強和基于上下文的算術編碼(CBAC)。它與MPEG-4-AVC/H.264高檔相比:1)客觀評估中AVS稍優。2)主觀評估結果“平分秋色”。因此,兩者整體性能是相當的、可比擬的。但AVS+的優勢不僅在于專利費低廉(僅1元),而且其算法相對簡潔(與MPEG-4-AVC/H.264相比):編碼時間是后者的70%;解碼時間僅是后者的30%。因而在工程實施中(如“云計算”)有一定優勢(視頻編碼和解碼在全系統的時間延遲明顯縮短)。
4.5 對AVS視頻編碼標準的說明
AVS+與MPEG-4 AVC/H.264高檔在客觀和主觀評估對比時采用的HDTV圖像序列,是我國廣播電視專家選定的難度較大的、考核視頻編碼技術專用的6組序列。而參加評估的專家熟悉這些序列,容易在觀看這些測試序列在顯示器上顯示時發現其圖像質量劣化處。但對于一般觀眾而言,這些劣化多半在主觀上難以覺察。所以在實際應用時,AVS+測試所采用的約11.6 Mbit/s有效比特率(平均數),其圖像主觀質量已基本滿足“演播室質量”需求,適用于HDTV節目源的“饋送(contribution)”。
但若考慮“接近演播室”質量的實際應用,適用于HDTV節目源的“分配(distribution,到達消費者)”,則有效比特率可降為8~10 Mbit/s(平均比特率,按節目內容而定)。若把1套HDTV的比特率換成4~5套SDTV,則SDTV在有效比特率1.6~2.5 Mbit/s時,也可滿足“接近演播室”的“分配”需求。于是可粗略說[7],雙國標的地面國標-C=1采用AVS視頻編碼可提供:8套接近演播室質量的SDTV或16套低質量的SDTV。
此外,由圖6可看出,從第二代標準到第三代標準,AVS跟蹤MPEG的時間差距正在逐步縮小,而AVS2的基本工作已完成(2013),爭取其性能達到或超過MPEG-H HEVC/H.265。而AVS3的準備工作已開始,預定2014—2018年進行。其要點是:1)建立“視覺對象詞典”;2)用對象解釋對象、用對象編碼對象,進一步提高預測效率;3)對詞典表達不了的則用傳統方法編碼;4)充分利用“云計算”。相比之下,MPEG等其他國際組織對新一代標準還沒有布局,AVS3有望“超車”。
4.6 雙國標新系統的若干特點
4.6.1 可動用的地面電視頻道總數估算
本文作者的初步討論是[12]:我國地面電視頻道總數共47個(每個8 MHz;以下暫按48個方便估算)。地面模擬電視廣播限于當年技術(理想平面的“正六邊形理論”),每個電視臺可動用的頻道總數≤48/6=8個。而當地面模擬電視廣播全部關閉(ASO)而完成“過渡”后,DTTB采用單頻網(SFN)數字新技術,則可全部動用;后者將是前者的≥6倍。
本文的重要補充是:上面的討論實際是假設我國所有縣級的SDTV節目在內地全都轉播。若只有CCTV和各省級SDTV節目在內地轉播,那么后者將是前者的12倍多。若只有CCTV的SDTV節目在內地轉播,那么后者將是前者的24倍多。以下按24倍多估算可提供的SDTV節目總數。
此外,考慮內地在2015—2020年的“過渡期”內,還可有表7的占用頻道數估算。

表7 2015—2020年我國DTTB四級廣電SDTV節目占用電視頻道數的可能前景
4.6.2 地面模擬電視廣播關閉后,內地可提供的SDTV節目總數的估算
地面模擬電視廣播每個8 MHz頻道只能發射1套模擬電視節目。而采用雙國標新系統后,每個頻道可發射[7]:8套接近演播室質量的SDTV節目(適合有大屏幕電視機的富裕家庭)或16套低質量的SDTV節目(適合廣大的中低收入家庭,特別是農民和“打工族”家庭)。
把這2組數值和第4.2節的≥24倍相乘,可估算內地ASO后雙國標新系統可播出的SDTV節目總數為:(≥)8個頻道×(≥)24倍×8套≥1 536套(與≤8套模擬電視相比是192倍多);或(≥)8個頻道×(≥)24倍×16套≥3 072套(與≤8套模擬電視相比是384倍多)。
4.6.3 對雙國標新系統每套SDTV與模擬電視相比所需的發射功率之估算
對于相同的覆蓋范圍,雙國標新系統動用單個電視頻道所需的發射功率是地面模擬電視廣播的≤1/4(相對值)。折算到每1套SDTV的發射功率,雙國標新系統是地面模擬電視的(與上面對應):1)(1/8)×(≤)(1/4)≤1/32(約3%)或2)(1/16)×(≤)(1/4)≤1/64(約1.5%)。
如果把地面電視頻譜低端的2/3(國際術語“700 MHz波段”以下的部分)全部動用于發射雙國標新系統,其發射總功率將低于原來發射8套模擬電視節目所需的總發射功率。因為(48/8)×(2/3)×(≤1/4)≤1(與8套模擬電視節目對應)。而可提供的SDTV節目對應1)和2)兩類質量要求的總數將分別是:3)≥1 024套(64倍)或4)≥2 084套(128倍)(與≤8套模擬電視相比)。
4.6.4 小結
上述多種估算說明:雙國標新系統是DTTB最節約的綠色產業候選者。同時也說明:發達國家為何盡快完成過渡、騰出700 MHz波段、修訂頻譜分配政策。
第2節對C/N門限值對比的討論是針對單個電視頻道的。本節對動用4或5個(或更多)鄰近頻道的DTTB全系統,從節省能耗角度,討論地面國標-C=1、DVB-T和DVB-T2共3類DTTB全系統的發射機功率作估算對比(表8)。

表8 對3類DTTB系統的發射機功率對比分析
其中可說明的是:
1)采用多臺8 MHz發射機(不是單臺寬帶發射機)的總功率有部分能量白白損失在“插入損耗”(RF多工器及其輸入用的幾條短饋線;轉化為熱能)。2)據第2.2.1節的討論,DVB-T和DVB-T2也假設4組可能的系統性的惡化值。3)對各系統都有的天線不均勻性(含長饋線的插入損耗)也假設4組可能的惡化值。當然,這些討論中都采用相對值(以dB表示),而不是實際值。
從表8發射機功率對比可看出:DVB-T與地面國標-C=1相比要高5.0 dB(3.1倍);DVB-T2與地面國標-C=1相比要高1.3 dB(1.3倍)。
2)表8中的地面國標C2的數據(20.791和約13.6 dB)正是表2的(20.781和13.5 dB)。再把它連同T2-B7的(20.11和(9.9+2.75)=約13.7 dB)都畫到圖4中,那么C2和B7都正好位于256QAM的延長線左下端附近。這個結果證實:表8中假設的DVB-T2-B7的系統性差距(+2.75 dB)確實客觀存在,因為它們同與西班牙小組的現場測試結果[11]并非偶然的巧合。(參閱[注2.1])
可見:1)雙國標新系統采用寬帶電視發射機,可以徹底消除多工器的插入損耗(約1.0 dB),節省能源。2)對于中國內地絕大多數地區(發展中國家也類似)由于頻譜資源并不緊張(從表7的討論可看出,目前還無需提供更多的節目源),在采納中國的雙國標新系統后,可多動用一點地面電視頻譜,獲得DVB-T2同樣的有效比特率,但所需的發射機能耗較小,空中輻射的功率較?。姶盼廴据^低,有利于地面電視頻譜的規劃)。因此,DTTB的雙國標新系統將是綠色低碳產業的候選者,也將是DVB-T2新系統在國際市場的有力競爭者。
1)C/N門限值需著重討論覆蓋范圍邊緣地帶(“最遠距離”)C/N門限值的測試結果,即優先考核AWGN模型,而不是近距離或中距離的結果;特別是單載波系統與多載波系統對比時,前者將有系統性優勢。
2)雙國標新系統(單載波)與DVB-T2新系統(多載波)在現場測試中的C/N是否也有系統性差距(如表8假設的約2.75 dB),這是本文提出需探討的問題。希望有“第三方”進行兩種技術的覆蓋范圍邊緣地帶現場測試的直接對比;并從單個頻道做到多個鄰近頻道(考慮DTTB全系統),比較是否采用寬帶發射機的差別(對雙國標新系統是否可多動用一點地面電視頻譜資源)。
3)對于地面電視頻譜資源并不緊張的中國內地絕大多數地方(發展中國家也類似),盡快動用長期閑置不用的地面電視頻譜資源,開展DTTB業務。以湖南株洲廣電部門為例,從2004秋開始實驗性廣播、2005年初正式運營,到2011年7月用半年時間進行“技術升級”(原技術正式運營僅7年),動用長期閑置不用的頻譜,獲得社會效益和經濟效益。
4)采用雙國標新系統可多動用一點頻譜資源,獲得DVB-T2新系統相同的總有效比特率;但發射機能耗較低(徹底消除RF多工器的插入損耗)、電磁污染較?。▋烧叨挤暇G色低碳產業的需求)、投資較小。因而,雙國標新系統可成為DVB-T2新系統在國際市場的有力競爭者。
5)AVS視頻編碼從基準檔發展到高檔和廣播檔(AVS+),并即將完成AVS2視頻編碼的新標準,為雙國標新系統不斷增添“新鮮血液”,為雙國標新系統在中國內地市場和“走出國門”增添力量。
6)為增強地面國標C=1在國際市場的競爭力,筆者建議盡快對地面國標制定擴充版[9]:降低信號幀的“幀頭開銷”,使地面國標-C=1的16QAM、32QAM或64QAM模式的有效比特率提增約15%(約24/30/ 40 Mbit/s),可找回地面國標-C=1單載波系統的在現場中的系統性優勢(約2.75 dB)。
謝詞:
本文作者感謝北京數碼視線公司、蘇州某公司和桂林某公司提供的內部資料。
特別說明:
本文作者謹以此文悼念中國數字電視自主創新研究的先驅姚慶棟教授(1931生,2013年9月病故;浙江大學)。
[1]GB/T 20090.2—2006,數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制[S].2006.
[2]ITU-R Rec.BT-1306-6,Error-correction,data framing,modula?tion and emission methods for digital terrestrial television broad?casting[S].2011.
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New DTTB System w ith Dual Chinese Standards——Econom ic Candidate for Green and Low Carbon Industry
XU Mengxia
(Dept.Electronics,Peking University,Beijing 100871,China)
The new DTTB system with dual Chinese standards(DTMB-C=1+AVS video coding+Single wide-band emitter for M-SFN)is discussed in this paper,in comparison with DVB-T2 new system(DVB-T2+MPEG-4-AVC/H.264 video coding+Several emitters+RF MUX for M-SFN).The basic performances of the former is comparable to the later, but with less power comsumption and less electro-magnetic pollution,as well as better quality with lower cost,so as more cost effective and becoming an economic candidate for DTTB green and low carbon industry.The new progress of AVS video coding,the total number of SDTV programs possibly provided after over-the-air analog TV switched-off(ASO)and the energy consumption per single SDTV program in comparison with an analog TV program are also in discussion.
DTTB;DTMB;wideband TV emitter;green industry
TN949
A
?? 京
2013-12-19
【本文獻信息】徐孟俠.DTTB雙國標新系統——最節約的綠色低碳產業候選者[J].電視技術,2014,38(10).
徐孟俠(1931—),1955年北京大學物理系畢業后留系任教。1958年9月轉北京大學無線電電子學系(1994年改名電子學系)。1979年起開始視頻編碼研究,關注數字電視新技術的進展。1991年初退休后,推進VCD在我國的發展和更多關注地面數字電視傳輸技術在國內外的進展,特別是我國地面數字電視如何發展HDTV和服務農民家庭的SDTV;并于2001年對單載波系統實現移動電視接收提出一些設想。2009年起積極推進“雙國標新系統”,特別是寬帶發射機在國內外的應用。