地面數字電視傳輸標準研究與產業化進展

◎清華大學楊知行

地面數字電視傳輸標準研究與產業化進展

◎清華大學楊知行

介紹了地面數字電視發展的國際背景，分析了中國地面數字電視標準（DTMB）的海外推廣模式、歷史性突破以及推廣中遇到的困難。同時，概述了全球新一代數字電視標準的進展，并較詳細地從發展歷程、產業化進程、系統優勢和應用前景幾方面介紹了中國新一代地面數字電視標準DTMB-A。

地面數字電視；DTMB-A；海外推廣；前景

國際背景

1.地面廣播是最普遍的傳播平臺

在2014年初國際電聯發布的全球數字電視廣播趨勢報告顯示：1）通過對140多個國家數據的統計，發現80%以上的家庭仍然選擇觀看電視，與通信等其他方式相比，地面數字電視的用戶雖然在下降，但仍然是全球最普遍的信息傳輸平臺；2）2012年底，地面電視數字化率剛過半數，國際發展空間巨大；3）2015年是全球絕大多數國家完成地面電視的模/數轉換的目標時間點，但非洲、中亞、東南亞等地數字電視的轉換率還比較低，特別是擁有10億人口的非洲，目前的轉換率僅為3%（見圖1），因此，數字電視的市場還有增長的趨勢。

2.DTMB海外推廣模式及歷史性突破

在海外推廣過程中，將DTMB標準、技術、產品以及中國文化、服務、金融捆綁到一起出口，從而形成一種“標準帶動產品出口、產品承載文化走出國門”的模式，取得了一些突破。亞、非、拉地區已有13個國家簽署了采用DT?MB標準的備忘錄，覆蓋約6億人口，得到了國家領導人的肯定。

海外推廣主要采用兩種方式：其一是政府間簽署協議在全境范圍推廣采用DTMB，該方式已被科摩羅、老撾、巴基斯坦、古巴、東帝汶、柬埔寨和吉爾吉斯坦采用；其二是對方政府與我們的企業簽署協議，允許DTMB在該國進行商業運營，如參與電視臺節目傳輸等，該方式已被斯里蘭卡、印度尼西亞、尼日利亞和吉布提采用。由于歐洲標準在海外的覆蓋率較廣，上述第二種方式將成為DTMB后續推廣的重要方式。

3.DTMB海外推廣面臨的困難

歐洲第二代標準DVB-T2獲得國際電聯特別是非廣聯和亞廣聯的廣泛宣傳和推廣。同時，DVB在全球強勢進行“DVB-T2標準圈地”，并熱心推動全球統一標準的宣傳和討論，充分利用中國高速發展的熱忱、國家資源和產品開發能力提升DVB-T2的市場競爭力，推進第三世界國家采用DVB-T2。

日本ISDB-T則通過外交途徑，利用“巴西標準”搶占了南美市場。同時，安倍訪問菲律賓和斯里蘭卡，通過經濟援助，讓菲、斯兩國放棄已宣布的DVB-T2，采用了ISDB-T。

圖1 2013年國際電聯發布全球數字電視廣播趨勢報告

歐洲和日本通過政策性、戰略性的標準宣傳及推廣，讓中國的DTBM海外推廣受到了阻礙。

全球新一代數字電視標準的進展

歐洲DVB-T2標準提高了系統性能。其降低了開銷增加選項，頻譜效率比DVB-T約提高了30%；通過使用新的糾錯編碼，接收C/N門限明顯下降；利用物理層管道P2支持多業務廣播，利用多天線MISO技術支持增強性單頻組網。

目前，中國DTMB-A的傳輸碼率、接收門限等系統性能已超過DVB-T2：DTMB-A中增加了256APSK和高階FFT參數選項，傳輸碼率較高；采用Gray-APSK調制和新型LDPC碼，接收C/N門限較低；使用時頻二維動態分配和新型復幀信令結構，更方便地支持多業務同播；使用基于時頻域綜合的多天線技術，支持增強型單頻網復雜度更低。

美國ATSC2.0對現有標準進行了移動業務補充；ATSC 3.0正在征集標準方案，基本需求是靈活頻譜、魯棒接收、超高清、移動、混合服務。

日本下一代ISDB-T正在研究，NHK科學和技術研究實驗室也正在開發NHKsuper Hi-vision，即4 000掃描線的超高清寬屏系統。

中國DTMB-A標準進展

1.DTMB-A發展歷程

2009年9月，清華大學承擔國家標準委的公益性行業科研項目《DTMB國家標準修訂及國際標準研制》，取得了關鍵技術突破，完成了硬件驗證平臺的研制。

2012年1月，清華大學聯合工程實驗室完成了DTMB-A系統試驗樣機，通過教育部鑒定，主要性能指標優于DVB-T2。

2012年3月，工程實驗室展出DT? MB-A應用示范系統，一個8 MHz電視頻道開路傳輸5套10 Mbit/s高清節目。接待了國內外數十個考察團，獲得蔡赴朝局長的高度評價。

2012年12月，第十次國家數宇電視領導小組會議部署國家標準委牽頭做好DTMB-A的國際標準化工作，同時國家發改委研究對核心芯片予以專項支持。

2013年11月，中國政府提交修訂ITU-R BT.1306建議書，推薦DTMB-A成為國際電聯標準。

2014年5月，ITU多數成員建議修訂ITU-R BT.1877建議書，確定DT?MB-A為國際電聯標準。

2.DTMB-A產業化進程

2014年3月，國家發改委立項批復：北京工程實驗室、上海工程中心和深圳實驗室各領1 000萬元資助項目分別獨立完成接收專用芯片研發與產業化。3年內，DTMB-A將形成產業，產生重大出口效益：2014—2015年，完成DTMB-A芯片產業化和成套產品產業鏈；2015—2016年，建設DTMB-A應用示范區，推進海外應用，初具市場競爭能力。

3.DTMB-A系統進展

DTMB-A應用示范系統于2011年12月公開展示（見圖2），其8 MHz帶寬傳輸速率范圍是5.00～49.31 Mbit/s，AWGN信道下C/N門限范圍是0.6～21.2 dB，發明專利達52項，擁有完整的自主知識產權。

2013年1月，DTMB-A系統通過廣電總局測試以及教育部鑒定，其主要性能達到國際領先水平（見表1）。

表1 DTMB-A系統與DVB-T2系統對比分析

4.DTMB-A應用前景

雖然遇到了一些困難，DTMB-A的應用前景依舊光明。其中最重要、最迫切的應用是能夠提高DTMB標準國際市場競爭力，拓展電視產業和文化出口可持續發展。同時，由于一個8 MHz帶寬的模擬頻道最多可傳輸5套頂級高清節目，DTMB能夠實現地面多路高清及3D電視廣播業務。此外，DT?MB-A還能促進農村和城鄉結合部的地面、有線電視廣播統一標準，助推數字電視一體機市場。協助模擬電視關閉后富裕頻道的多業務廣播有償服務、支持超高清地面數字電視廣播傳輸等。

楊知行，清華大學教授，博士生導師，中關村數字電視產業聯盟理事長，數字電視國家工程實驗室（北京）主任，中國數字電視國際標準推進專家組組長，是我國地面數字電視傳輸標準的第一起草人，在爭取我國地面數字電視傳輸標準成為國際電聯數字電視傳輸標準之一的過程中做了大量卓有成效的工作。

圖2 DTMB-A系統

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【本文獻信息】楊知行.地面數字電視傳輸標準研究與產業化進展[J].電視技術，2014，38（22）.