中国的数字电视标准

8科技创新导报STyI2007NO.35ScienceandTechnologyInnovationHerald学术论坛科技创新导报

国家标准化管理委员会于2006年8月31日发布《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》标准(简称“国标”),即我国数字电视地面广播传输标准正式出台。至此,中国多年的标准之争终于告一段落,地面数字电视打上了真正的中国烙印。同时,国标的公布也标志着中国的广播电视数字化进入了一个崭新的时代。国标体现了我国自主创新的发展方向,是我国电视广播事业发展史上一个重要的里程碑,将有力地促进我国数字电视广播及其相关产业可持续的跨越式发展,该标准的成功发布也是我国建设创新型国家的成功范例。1国标系统简介数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分,不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能,而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。系统要具有灵活的适应性,可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数,并支持多业务的混合模式,达到业务特性与传输模式的匹配,实现业务运营的灵活性和经济性。系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换,其原理如图1所示。其定义了数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。输入数据码流经过扰码器,前向纠错编码,星座映射与交织后形成基本数据块,与系统信息组合后,经过帧体数据处理形成帧体,与相应的帧头复接为信号帧,根据帧地址组帧单元构建与绝对时间日、时、分、秒同步的复帧结构,再经过基带后处理转换为基带输出信号,经正交上变频转为射频信号。系统的数据帧结构是一种具有自主技术特点的多层结构结构,它的特点是帧结构与自然时间同步的、可寻址的、灵活的分层。在设计如何选择调制方式,这是至关重要的问题,尽管64QAM调制器可用码率大,但是64QAM标准不支持移动电视,所以设计时不能选用。而QPSK调制方式(4QAM)可用码率只有5.53Mbps,只能传一套节目,这显然不是我们的理想要求。我们希望能够在一个模拟通道传送8～12套节目。因此,考虑选用16QAM调制方式,它可用的码率为14.75Mbps。如果用一个5Mbps的码流传送移动电视,用800Kbps的码流传送其它节目,这样,可以实现在一个模拟通道传送12套以上的节目,一个频点的发射既支持移动电视和移动多媒体接收,又支持固定用户的接收。2DMB-TH的特点DMB-TH方案以正交频分复用(OFDM)为基础,采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TimeDomainSynchronousOr-thogonalFrequencyDivisionMultiplex,TDS-OFDM)调制技术。DMB-TH是已经公布的国标的一套技术实现方案,具有自主的知识产权,没有任何政策和专利技术风险,技术上完全能够独立运行,符合国标的发射端、接收端的设备产业化已趋近成熟。DMB-TH数字电视广播网与数字有线电视网之间是互补关系,它以其技术特点专攻有线网络无法企及的移动接收、便携接收和广大城郊、远郊乃至边远农村住宅固定接收市场,对促进中国广电行业数字化进程具有积极的意义。DMB-TH数字电视广播是一种高科技的新型媒体,是一种数字无线宽带广播网。它可以建立在现有模拟电视广播设施的基础上,搭建容易,投资较小。建设一个同样用户规模的省级网络,地面数字电视广播网的建造成本仅仅为有线电视数字网的几十分之一左右。此外DMB-TH无线网络的维护成本也大大低于有线电视网络。由于采用时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术,可利用较大的传输码率实现移浅析中国数字电视地面广播标准及其应用许柏松张宗橙(南京邮电大学通信与信息工程学院;南京邮电大学传媒技术学院南京210003)摘要:本文主要介绍了中国数字电视地面广播传输标准的颁布,分析了中国数字电视地面广播传输标准的传输原理,技术特点,以及其产业化成果。关键词:数字电视地面广播国标(GB)DMB-TH中图分类号:F294.3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2007)12(b)-0178-02动接收,从而使地面广播的应用范围和形式大大增加。此特性使运营商能够获得新的高价值媒体功能,并可开发出高端便携用户群。由于播出码率高,可以提供许多新的服务,如多媒体互动节目、远程教育、股票行情、交通信息等等。收费模式及赢利模式也将随之改变,除了传统广告收入之外,还有增值服务费等新的收入来源。3DMB-TH产业化成果DMB-T/H方案历经三次理论分析(计算机仿真、专家评估、方案论证)、三代(功能、测试、产品化)样机研发、三代(测试、试用、产业化)专用芯片开发、三种(密集楼群地区、中小城市、现代化都市)场地试验、三个(全国广电标委会、国家知识产权局、中国工程院)专业部门评估等阶段,并已通报国际电联,技术已经成熟。发端产品。DMB-TH广播发射机已有产品供应市场,生产DMB-TH广播发射机的国内企业有北广电子、清华吉兆、成都凯腾四方等公司,它们分别占据国内电视广播发射机市场份额的头几名;国外著名企业有日本东芝、德国RS。北京数码视线公司、日本芝测公司已生产出高水平的激励器和调制器。生产DMB-TH单频网适配器的有加拿大UBS公司、清华大学安彩信息技术研究所。收端产品。目前能够提供DMB-TH数字电视一体机的大型骨干企业有:长虹、康佳、创维、海信、三星等,这些企业覆盖国内彩电生产量的70%以上。接收机顶盒不仅包括长虹、康佳、海信、LG、三星等厂家的高清机顶盒,还有天柏、九州、金网通、高斯贝尔、万利达、清华同方、江苏银河、PBI等数十厂家的高、中、低档的固定、移动接收机顶盒及便携接收设备。这样既能满足高端城郊移动接收的需要,又能顾及低端农村固定接收的需求。测试设备。德国的RS公司已经研发成功了测试DMB-T/H发端信号的EFA系列测试设备,测试DMB-T/H接收信号的SFU测试设备也已经投放市场;安捷伦等国际一流的广电测试设备供应商都会很快提供DMB-T/H的测试设备。DMB-T/H接收设备的测试已经可以在国家信息产业部所属的国家广播电视产品质量监督检验中心进行。地面传输标准是最基础和最重要的数字电视传输标准。地面数字电视国标DMB-TH技术方案以其优越的性能和广阔的应用范围,能真正实现城市-郊区-农村全覆盖和移动便携固定接收多功能应用。国标DMBT克服了外国标准的一系列缺陷,以图传输系统框图17cienceandechnolognnovationHerald---H1科技创新导报STyI学术论坛2007NO.35ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报

1 中国数字地面电视标准单频网系统 北京数码视线科技有限公司 张珉 一个简单数字地面单频网由MIP插入器，和若干个分布在不同区域内的发射机构成，MIP插入器通过数字电视分配网向不同的发射机发送传输参数信令。例如：调制方式，保护间隔，纠错码格式等信令，使所有的发射机都工作在同一模式下。为了保持整个单频网的同步，必须将MIP插入器及发射机中所有的调制器和激励器同步到GPS上面，保证同一频率同一时间，同一比特的黄金定律。 此外，MIP插入器还可以远程调节每个发射机的时间延迟和发射功率，方便单频网集成。

图1：中国数字地面电视标准单频网演示系统图 1. 奇妙的单频网 2006年8月颁布的国标地面电视标准GB20600-2006包含了VSB单载波技术与TDS-OFDM的多载波技术，多载波信号由一系列不同级别的帧结构构成。 与传统的DVB-T(H)中的保护间隔不同，TDS-OFDM中的帧头中传送PN序列，这一创新不仅会方便接收端的信道预估及同步，同时提供了实现单频网的功能，在图1中的一个8 MHz 带宽内我们定义了三种传输模式以及与其对应的三种帧头长度，保护间隔越长发射机间的距离越大，传输的有效比特率越低。 带宽 8 MHz 8 MHz 8 MHz 帧头模式 FH-Mode 1 FH-Mode 2 FH-Mode 3 保护间隔 1/9 1/6 1/4 数据帧持续时间 500 s 500 s 500 s 帧头间隔持续时间 55.56 s 78.7 s 125 s 发射机最大传输距离 17 km 24 km 38 km 图2：国标三种传输模式 在过去10年间，单频网（SFN）技术被有效的使用在DVB-T(H)数字地面电视网络覆盖

2 方面，单频网（SFN）为广播运营商带来如下好处：扩展网络覆盖，提高开路信号的鲁棒性及抗干扰性，方便移动电视接收，填补现有网络的空隙，单频网（SFN）能够采用相对较小的发射机功率达到多频网（MFN）大功率的覆盖效果。 2. 频谱仪在单频网（SFN）测试中的局限性 安装并调试一个单频网并不是一个简单的事情，为了使一个单频网正常运行，网络内部的每一个发射机都必须严格遵守单频网的“黄金定律”同一比特，同一时间，统一频率。在实验室里，我们很容易实现几个调制器的同步，组成一个单频网，通过调节每个调制器的时延，单频网的同步情况可以通过时域与频域测量进行验证。例如：图2及图3中的频谱分别显示了网络时延为1µs和5µs的同步情况，频谱带内的波纹取决于发射机间的时延，通过对单频网的微调，频谱带内的波纹会减小。该波纹会随着时延的增大而减小，当时延大于5µs 时，该波纹就变得不可见了，此外在开路现场测试时，由于外部噪音及回波信号的干扰（图4），频域测量几乎无法使用，只好借助于时域测量（图5）。

Ｉ１＆ｍｒｐｏｅａｒｔ啷ａｎｅｔ　Ｎｅｗｓ　

从１９９９年国庆５０周年大庆的高清转播开始．中央电视台　正式启动了中国的高清晰度数字电视，２００１年开始与索尼公司　合作举办高清论坛．标志着双方已经开始深入探讨如何从用户　和厂家的角度推动高清在中国的发展。通过几年的运作，高清　在我国已经从普及、推广到建立了三个覆盖全国的高清频道，　以及还有很多台已经建成或正在建设高清的系统。对于高清在　我国发展，”高清杯”发挥了应有的作用。　通过厂家和用户的合作，加强高清节目制作技巧和经验的　交流．促进国内外优秀高清节目的交流，推动高清节目制作技术　在我国的实际应用，使得高清普及化的程度逐年递增，电视台内　的专业人员和社会公众对高清的了解和认同感也在逐年提高。　一我国高清电视的现状和分析　１．高清电视节目制作播出情况　《１）高渍节Ｈ制作和储备情况　●高清电视剧：５年来，我国采用高清拍摄、制作的电视　剧已经达到４０００Ｎ５０００集。其中，有《大宅ｆ３》、《大宋提刑　官》、《好想好想谈恋爱》、《中国式离婚》、《林海雪原》、《绝对　隐私》、《神探狄仁杰》等一大批作品热播，获得社会广泛欢迎。　●大型纪录片：已经制作完成的大型纪录片中，新闻中　心的《故宫》，海外中心的《再说长江》等，都取得了良好的　社会效益，产生了重大的国际影响。继《故宫》之后，《颐和　园》、《敦煌》等高清纪录片正在制作。今年７月１日庆祝香　港回归十周年时，将播出高清纪录片《香港沧桑》。另外，中、　越、缅、老、柬、泰多国合作拍摄的大型高清系列片《澜沧　江～湄公河》也正在制作当中。　●综艺节目：完成的大型综艺节目有２００３年到２００６年　的各次春节联欢晚会、《奥林匹克文化节闭幕式》、《中国日　记》、《红梅礼赞》和《快乐非洲》等。　囝中央电视台　何宗就（副台长）　●综艺专题栏目有：《新视听》、《正大综艺》、《旅游节Ｅ　指南》、《中华情》、《中国国家地质公园》、动画片《梦里人：　等。另外收录积累了一批京剧、音乐会的高清节目素材。　●体育节目：大量收录重要体育赛事的高清素材。如：　典奥运会、德国世界杯、多哈亚运会等。对我国刘翔等具有　界级水平的运动员．以及正在建设中的北京奥运会各场馆均　用了高清设备进行重点跟踪报道，保留了一些珍贵的历史资料　●重大历史事件：近年的重大历史事件和重要节目均　用了高清录像。如：国庆庆典．神舟五号／六号飞船发射、迈　回，以及一些大型的文艺活动等。部分新闻节目的高清摄　也在试验中。　●高清数字电影采用高清拍摄的数字电影已有几百部　如：赢得广泛赞誉的《疯狂的石头》、《三峡好人》、《租期》、　《茶马古道一德拉姆》、《冬至》、《大汉风一破釜沉舟》、《关中　刀客》等。　另外，近万部库存的胶片电影在数字化后，也形成了高　清频道节目的重要来源。　（２）高清频道播出情况　目前，我国已有三个覆盖全国的高清频道。　中央电视台的高清影视频道，从２００５年９月１日开始播　出。频道的主要内容构成包括：高清影视剧、高清体育赛事、　还有与标清同步播出的一些名牌栏目。目前央视高清已经制　作完成的节目约１０００小时。　上海文广集团的新视觉高清频道从２００５年１０月开始播出。　２００６年４月，中影集团的ＣＨＣ高清电影频道开始播出。它　的特点是每天推出培Ｂ新电影，全天提供５．１声道的环绕声音频。　除此之外．还有深圳广电集团的高清频道，它目前覆盖　范围为深圳地区．正在准备覆盖全国。青岛、北京、上海等　地方电视台也在为高清电视做好制、编、播等方面的准备．尤　其是２００８年奥运赛事相关城市更是提前进行着准备。

国家信息产业部公布数字电视２５项国家　

标准已有几个月，电子技术标准化研究　

所产品认证中心的认证随即开始，已经　

有一批电视机获得认证。按说用户从此可以放心地按　

认证标志去选购彩电，不会再受到厂商的忽悠了。　

可惜没那么简单，获国家数字高清００ｌ号认证的液　

晶彩电就令人费解。宣传广告上称“国内第一台通过　

ＣＱＣ认证的数字高清电视机已经诞生”。国家还没有出　

台数字电视制式国家标准，何来经过权威部门认证的　

国家标准？看来还得深入了解数字电视国家标准之详，　

不能见风便是雨。　

国家通过的数字电视电子行业标准一共有２５项，　

分另ｆＪ为：　

ＳＪ／Ｔ１１３２４—２００６　数字电视接收设备术语　

ＳＪ／Ｔ１１３２５—２００６　数字电视接收及显示设备可靠　

性试验方法》　

ＳＪ／Ｔ１１３２６—２００６　数字电视接收及显示设备环境　

试验方法））　ＳＪ／Ｔ１１３３４－２００６　卫星数字电视接收器通用规范》　

ＳＪ／Ｔ１１３３５—２００６　卫星数字电视接收器测量方法　

ＳＪ／Ｔ１１３３６—２００６　数字电视接收机条件接收接口规　

范第１－１部分：ＤＴＶ－Ｃｌ技术规范　

ＳＪ／Ｔ１１３３７—２００６　数字电视接收机条件接收接口规　

范第１－２部分：ＤＴＶ－Ｃｌ测试规范　

ＳＪ／Ｔ１１３３８—２００６　数字电视液晶背投影显示器通用　

规范　

ＳＪ／Ｔ１１３３９—２ＯＯ６　数字电视等离子体显示器通用规　

范》　

ＳＪ／Ｔ１１３４Ｏ一２００６　液晶前投影机通用规范　

ＳＪ／Ｔ１１３４卜２００６　数字电视阴极射线管背投影显示　

器通用规范　

ＳＪ／Ｔ１１３４２—２００６　数字电视阴极射线管显示器通用　

规范　

ＳＪ／Ｔ１１３４３—２００６　数字电视液晶显示器通用规范　

ＳＪ／Ｔ１１３４４－２００６　数字电视液晶背投影显示器测量　

方法））　

ＳＪ／Ｔ１１３４５—２００６　数字电视阴极射线管显示器测量　

方法　

数字电视国家标准　

送出什么信息　

一钱志远　

ＣＨＩＮＡＡＶＰＨＩＬＥ

２００６・１　０　维普资讯 ＳＪ／Ｔ１１３４６—２００６　电子投影机测量方法