超高清電視時代的新一代地面數字電視廣播技術（上）

程宏 安貴江 劉新同 肖振華

【摘要】 本文聚焦超高清電視時代的新一代地面數字電視廣播技術的發展與應用情況，通過國內外地面數字超高清電視廣播技術應用案例分析，深入分析新一代地面數字電視廣播技術所涉及的技術標準、政策條件和應用模式，針對其未來發展趨勢做出預判和展望。

【關鍵詞】UHDTV 地面數字電視廣播技術 DVB-T2 ATSC3.0 DTMB-A 5G HbbTV 標準

隨著我國改革開放事業的不斷深入與發展，供給側改革已經是當前形勢下迫在眉睫的主要任務。所謂供給側結構性改革，就是要求從提高供給質量出發，用改革的辦法推進結構調整，矯正要素配置扭曲，擴大有效供給，提高供給結構對需求變化的適應性和靈活性，提高全要素生產率，更好滿足廣大人民群眾的需要，促進經濟社會持續健康發展。廣播電視傳媒機構，一方面要更加重視內容生產和用戶需求，不斷推出用戶喜聞樂見的、具有正確導向及正能量的精品節目；另一方面也要探索更加符合用戶喜好的播出方式。廣播電視傳媒機構推出超高清電視（4K/8K UHDTV）技術應用與服務，即是電視媒體供給側改革的要求，也將充分適配國際與國內電子科技業的飛速發展。

超高清電視（UHDTV）是廣播電視未來重要的發展方向，更是客戶重要需求。我國新一代地面數字電視標準體系，需充分利用廣電在內容方面的優勢，摒棄“網絡僅僅是管道，網絡獨立于內容”的思想，進一步整合節目服務與傳輸服務，構建‘內容+ 網絡、‘廣播+ 互聯的未來數字電視協同覆蓋網絡。系統還需具備安全的可管可控，支持內容保護和用戶管理。從而保證廣大受眾能像移動互聯網用戶一樣，隨時隨地接入未來廣電融合網絡，享受更加優質的廣電服務。

下文將在介紹以歐洲DVB-T2和北美ATSC3.0、我國 DTMB-A等技術標準為代表的國際上第二代地面數字電視技術的基礎上，闡述我國未來新一代地面數字電視的發展趨勢和未來的展望。

一.引言

2017年11月9日，國家新聞出版廣電總局批準發布了廣電行業首個超高清電視（UHDTV）行業標準GY/T 307-2017《超高清晰度電視系統節目制作和交換參數值》，標準自發布之日起實施。超高清電視（UHDTV）是廣播電視未來重要的發展方向，日本、韓國、英國、法國、美國等國家陸續制定了超高清電視的廣播計劃并開展試驗播出。央視、北京、上海、江蘇、湖南、浙江、廣東等國內電視機構也開展了4K電視的節目制作或傳輸試驗，中國電信、中國聯通在IPTV中推出了4K電視點播節目。廣東廣播電視臺于2017年底開播4K超高清電視頻道。4K/8K超高清電視節目內容可以通過包括電視直播衛星、有線數字電視廣播網絡、IPTV網絡分發/傳輸、地面數字電視廣播網絡。超高清電視（UHDTV）是下一代地面數字電視廣播技術的重要用戶需求。

眾所周知，國際重大賽事的舉行往往是視頻科技產品發展的重要催化劑。為迎接2020東京奧運會的召開，日本NHK開通了4K/8K電視廣播；2020年東京奧運會將真正開始進行4K電視轉播。而2022年北京冬奧會的召開，將成為中國4K/8K超高清產業發展的一個重要動力。

2018年4月20日，國家廣播電視總局在北京組織召開了無線交互廣播電視工作組成立會議。許家奇司長講到，中央提出了推進媒體深度融合、移動優先的戰略要求，廣播電視網與移動通信網的協同、融合是支撐廣播電視業務發展的客觀要求。無線交互廣播電視工作組將秉承開放、包容的原則，充分學習、借鑒國際先進標準組織的成功經驗，研究5G背景下的無線廣播電視技術。

我國新一代地面數字電視標準體系，需充分利用廣電在內容方面的優勢，摒棄“網絡僅僅是管道，網絡獨立于內容”的思想，進一步整合節目服務與傳輸服務，構建‘內容+ 網絡、‘廣播+ 互聯的未來數字電視協同覆蓋網絡。系統還需具備安全的可管可控，支持內容保護和用戶管理。從而保證廣大受眾能像移動互聯網用戶一樣，隨時隨地接入未來廣電融合網絡，享受更加優質的廣電服務。

二.歐洲DVB-T2技術標準與其超高清電視應用情況

1.歐洲DVB-T2技術標準與技術發展

DVB-T2頒布于2008年，是第二代歐洲地面數字電視廣播傳輸標準，它的頒布標志著國際上地面數字電視標準開始向第二代邁進。2012年8月，DVB-T2被國際電聯ITU建議書ITU-RBT.1877-1采納，正式成為第一個第二代地面數字電視國際標準。DVB-T2總體性能超越上一代的四個一代國際標準。

DVB-T2采用高效率調制方式，降低開銷增加選項，頻譜效率比DVB-T高約30% ；最大傳輸速率有了較大提高，8MHz帶寬內支持TS流傳輸速率達50Mb/s ；采用LDPC+BCH糾錯編碼，接收C/N門限比DVB-T顯著降低；采用高達256階的QAM、高達32K的FFT塊長以及優化的導頻技術；采用多層幀結構的超幀，實現時頻二維信號動態分配；采用多天線技術，MISO技術，支持增強型的單頻網服務；采用物理管道，支持多業務廣播。

為了進一步提升廣播機構開展移動接收服務的能力，在DVB-T2的基礎上，2011年DVB組織發布了DVB-T2-Lite標準，采用未來擴展幀（FEF）的方法，支持移動和手持設備接收；同時，針對更為復雜的移動接收要求，在現有DVB-H的基礎上，2012年，DVB組織發布了DVBNGH（Digital Video Broadcasting-Next Generation broadcasting system to Handheld）標準。DVB-NGH引入多輸入多輸出（MIMO）、時間頻率分片（TFS）、非均勻星座、LDPC編碼和時域交織等技術，可同時接收衛星信號與地面信號，能提供包括傳統線性廣播、各種視聽內容、圖文信息以及推送下載等在內的富媒體內容服務。

此外，在針對網絡融合服務方面，歐洲也加快了HbbTV（Hybrid broadcast/broadband TV）標準的制定步伐。基于HbbTV實現了直播電視、預下載和本地重播的動態選擇、寬帶網和廣播網的動態選擇，提供了補充式互聯網絡視頻服務以及多屏應用等各種擴展業務。