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DMB-TH地面数字电视传输技术白皮书

DMB-TH地面数字电视传输技术白皮书
DMB-TH地面数字电视传输技术白皮书

DMB-TH地面数字电视传输技术

白皮书

(第二版)

北京凌讯华业科技有限公司

清华大学

2006年5月

前言

经过多年坚持不懈的研究和发展,世界各国在地面数字电视广播(DTTB:Digital Television Terrestrial Broadcasting)技术领域取得了很多的成果,目前已经提出了三个地面数字电视标准:欧洲的DVB-T,美国的ATSC,日本的ISDB-T,并且都达到实用阶段,许多国家和地区都在选择自己的 DTTB 系统。但随着技术的发展和研究的不断深入,人们逐渐认识到在移动接收、频谱效率、单频网、干扰、系统的灵活性等方面,上述三个系统各有相应的优缺点。

清华大学和北京凌讯华业科技有限公司针对上述目前世界上三个地面数字电视系统存在的问题,提出了一种新颖的、适合我国国情的地面数字电视传输方案,和美国、欧洲的地面标准相对应,称为DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting)技术。清华大学在配合国家数字电视联合工作组的基础上,融合继DMB-T技术之后的最新研究成果,形成了国家地面数字电视标准融合方案,考虑到该方案支持未来的手持、便携设备接收,称为DMB-TH(Terrestrial Digital Multimedia TV/Handle Broadcasting)。DMB-TH在继承原有系统优点的基础上,覆盖范围、抗干扰能力、接收性能、系统稳定性等方面比原有DMB-T技术有明显提高。DMB-TH技术的核心采用了mQAM/QPSK 的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM:Time Domain Synchronous-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术,使用了最新的LDPC 前向纠错编码技术,因而可以更加可靠地支持更多的无线多媒体业务。

本文件针对常见的问题,旨在说明DMB-TH的技术特点、应用服务、单频网技术等,以及符合协议的相关设备,包括运营建设过程中需要注意的一些问题。

目录

前言....................................................................................................................................1第一部分关于数字电视.....................................................................................................3

1.1 什么是数字电视?.................................................................................................3

1.2 数字电视有哪些优势和特点?.............................................................................3

1.3 数字电视的传输媒介有哪些?.............................................................................4

1.4 数字电视都有什么样的国际标准?.....................................................................4

1.5 发展地面数字电视有什么益处?.........................................................................5

1.6 我国地面数字电视传输系统的需求和要求都有哪些?.....................................6第二部分关于清华大学DMB-TH技术..........................................................................8

2.1 DMB-TH技术是在什么背景下提出的?................................................................8

2.2 DMB-TH地面数字电视传输系统的原理是什么?................................................9

2.3 DMB-TH有什么技术特点和优势?....................................................................10

2.4 DMB-TH技术的知识产权情况怎么样?............................................................12

2.5 DMB-TH兼容MPEG-4、AVS、IP等格式吗?支持16:9吗?..........................13

2.6 DMB-TH的数据传输能力怎么样?....................................................................13

2.7 DMB-T/H系统在每个频道里可传送多少套数字电视节目?..........................14

2.8 DMB-T/H有什么扩展功能来帮助运营商开展更多的应用业务?..................15第三部分关于单频网.....................................................................................................16

3.1 什么是单频网技术?.........................................................................................16

3.2 单频网技术有哪些优点?.................................................................................16

3.3 采用单频网的缺点和实现的难点是什么?.....................................................17

3.4 DMB-T/H的单频网技术原理是什么?..............................................................17第四部分关于DMB-T/H地面数字电视系统的建设.................................................19

4.1 DMB-T/H的产业化成果怎么样?是否能满足运营需要?..............................19

4.2 哪些地方已采用DMB-T/H开展运营?..........................................................21

4.3 单站DMB-T/H发射的移动数字电视项目如何实现?.....................................22

4.4 接收设备都有哪些产品形式?车载系统由哪些设备组成?.........................23

4.5 DMB-T/H的覆盖情况如何?如何进行DMB-T/H的覆盖规划?......................24

4.6 组建DMB-T/H单频网都需要哪些设备?如何组网?.....................................25

4.7 已经上了欧标的DVB-T设备,如何向DMB-T/H转换?.................................26

第一部分关于数字电视

1.1 什么是数字电视?

数字电视(DTV:Digital Television)是指采用数字技术将活动图像和声音等信号进行编码、压缩等处理,经存储或实时广播后,供用户接收、播放的电视系统。系统的各个环节,包括从演播室节目制作,到传送、存储/传输,直至接收、显示等过程都采用数字技术。与传统的模拟电视相比,数字电视在图像和声音质量两面都有重大改进。根据清晰度可分为:标准清晰度数字电视(SDTV:Standard Definition Television)和高清晰度数字电视(HDTV:High Definition Television)。

近几年来,市场上常见的数码电视,尽管在原有模拟电视的个别环节中使用了一些数字信号处理技术如清晰度、降噪、去闪烁等,用来提高和改善模拟彩色电视机的图像和声音质量,但从天线接收的信号,都不是真正意义上的数字电视,它与全数字电视信号并不能直接兼容。相反,真正的数字电视则可以接收全数字电视信号,能够充分发挥数字电视的优越性。

1.2 数字电视有哪些优势和特点?

(1)清晰度高、音频效果好。由于数字电视全过程采用数字技术,不受节目编辑、传输、转播和接收的影响。SDTV数字电视节目可以达到DVD质量,在观看HDTV节目时清晰度是目前电视的4倍

以上,如35mm电影般清晰。

(2)频带利用率高。原PAL频道可播放3到8套标清数字电视。

(3)抗干扰性能好。解决了模拟电视中的闪烁、重影、亮色互串等问题;可以实现城市楼群的高质量接收,移动载体中也可接收到清晰的数字电视节目。

(4)便于开展各种综合业务和交互业务(包括因特网业务),有利于构建“三网合一”的信息基础设施。

(5)节目的加密处理等应用。

1.3 数字电视的传输媒介有哪些?

根据传输媒介的不同,主要分为:地面数字电视、有线数字电视(包括光纤、铜轴和两者的混合网)、卫星数字电视、微波(MMDS、MUDS)等。

1.4 数字电视都有什么样的国际标准?

数字电视是一个复杂的系统,主要包括演播室里完成信号的抽样、量化、压缩编码的信源压缩部分,发射机中的为增加传输稳定性、可靠性而进行的信道传输部分,以及千家万户使用的接收和显示部分等。

信源部分的国际标准主要是MPEG(活动图像专家组)提出的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等视音频标准,以及最新的 ITU

H.264/MPEG AVC、Microsoft/SMPTE VC1和我国自己制定的 AVS 视频编码标准。

信道部分的标准比较多,根据传输媒介的不同分为卫星、有线、地面三种,其中卫星的标准有欧洲DVB组织提出的DVB-S、DVB-S2;有线主要有DVB-C,OpenCable。当前,地面数字电视的国际标准主要有三个:欧洲DVB组织提出的以COFD M为核心技术的DVB-T 标准;美国大联盟组织提出的以8VSB为核心技术的ATSC标准;日本提出的以BST-OFDM为核心技术的ISDB-T标准。

清华大学和北京凌讯华业科技有限公司提出的以TDS-OFDM为核心技术的DMB-TH方案,已经为我国地面数字电视标准作出了重要贡献,而且也为国际公认标准迈出了第一步。

1.5 发展地面数字电视有什么益处?

首先,地面数字电视广播网络可以通过位于电视发射台制高点的天线,来发射无线数字电视电波覆盖电视用户,客户端通过接收天线和电视机收视节目。地面广播也是数字电视广播最基本的传输网络形式。除了提供娱乐、学习等公益服务之外,其普遍性、可控性和抗毁性还被视为国家安全设施,使之成为紧急情况下动员国民最直接最可靠的政府喉舌。

其次,开发地面数字电视市场可以满足人们随时随地收看多媒体节目的要求。数字电视的发展已经不仅仅是收看内容的多少,还包括

收看地点的灵活性、收看时段的随意性。

很重要的就是,开展地面数字电视服务能够利用目前大量闲置的电视频道资源,实现更多的应用业务以提高频率效益。广播运营单位不但可以利用原有的电视频道,也可利用闲置的电视频道来开展地面数字电视广播,提供数字电视的移动接收和便携接收服务(支持大于5Mbps的码率),或者提供高清晰度电视以便用室内简单天线进行固定接收(传输大于20Mbps的码率来),提高频率利用的经济效益。此外在开发一般的数字电视业务和数据广播的同时,如果能够实现接收机定位、定时接收和双向交互业务以及对用户的个性化信息等业务,将大大扩展无线频道的业务能力,为无线电视台提供更广阔的发展机会。

总之,地面数字电视项目具有投资少、见效快的特点,而且可以带动相关产业的发展。开展地面数字电视,等于为我国这个世界上最大的电视消费和生产国开发了一个巨大的产业机会。

1.6 我国地面数字电视传输系统的需求和要求都有哪些?

我国的地面数字电视主要从标准、用户、产业等角度考虑。

标准方面:要求满足地面数字电视传输要求、要真正具有我国自主知识产权、要在功能上具有可扩展性。

用户方面:要求可以为HDTV信号传输提供大于 20Mbps 的净荷码率;为 SDTV 信号传输提供大于 5Mbps的净荷码率,并能使

用简单天线支持室内固定接收和能在车速移动条件下支持移动接收;还要具有信号覆盖半径不少于35公里的单频组网能力;另外整体性能指标应优于或相当于相应的国外现有标准的性能。在功能上具有支持传输HDTV、SDTV、音频、数据、短信息等多优先级多媒体数据码流的可扩展性,为将来实现接收机定位、定时接收和双向交互业务以及对用户的个性化信息服务等系统功能扩展提供必要的技术基础。

产业方面:首要的就是具有自主性,也就是用自己的基础发明专利有机地整合成自己的传输标准体系,形成比较完整的自主知识产权,构筑保护我国数字电视产业的技术壁垒。然后还要求具有很好的经济性:有成熟的专用芯片,和国际最通用的标准具有最大的产品兼容性。

第二部分关于清华大学DMB-TH技术

2.1 DMB-TH技术是在什么背景下提出的?

数字电视逐步替代模拟电视是一次新的产业升级。中国将有巨大的数字电视消费市场,确立中国自己的技术标准来发展拥有自主知识产权的数字电视事业,不仅可以满足广大人民群众日益增长的物质、文化需求,还可以带动相关产业快速发展,摆脱我国在DVD、数码相机等领域受国外专利困扰的尴尬局面。

对于地面数字电视广播来讲,首先要求有足够高的传输码率,其次要实现和模拟电视节目的同播,更重要的是能够支持移动接收和便携接收,还有多业务扩展功能。世界上已有的欧洲、美国、日本三大地面数字电视标准,在移动接收、频谱效率、单频网、干扰、系统的灵活性等方面各有相应的不足之处和无法解决的问题。

清华大学经过对数字电视技术发展趋势和我国应用与产业需求的认真分析,借鉴世界上已有标准的经验教训,融合了数字通信最新发展的成熟技术,在1999年原创性地提出具有完整自主知识产权的DMB-T标准方案。目标是提出具有我国自主知识产权、在功能上具有可扩展性、满足我国地面数字电视传输要求的地面数字电视广播传输方案,通过扩展进而能够实现多媒体信息的室内/室外、固定/移动和便携、单向广播/双向通信等。在随后进行的各种试验和测试中,都充分证明该方案与现有模拟电视传输频道制式兼容,并且具有高清晰度电视、标准清晰度电视和多媒体数据兼容传输和单频组网能力,

支持移动接收和便携式终端;特别是在快速同步、抗干扰能力、高频谱利用率、灵活组网等关键技术性能方面,与欧洲、美国、日本已有标准相比,具有明显的综合技术优势和应用特点。

随着技术发展,新的技术不断成熟和涌现,清华大学和北京凌讯华业科技有限公司在原有研究成果的基础上,融合了最新提出的LDPC低密度纠错编码技术,以及提出新的低功耗技术,在2004年12月实现了DMB-TH的理论验证、系统仿真等工作,2005年5月完成了 DMB-TH 的 FPGA 验证系统,并与2005年10月实现了DMB-TH 融合技术芯片的成功流片,各项指标均远远优于原有系统。

到目前为止,DMB-TH在技术可行性、系统稳定性、产业化、运营可行性等方面已经满足我国地面数字电视标准的要求。

2.2 DMB-TH地面数字电视传输系统的原理是什么?

DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来,在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。

在技术上,针对插入强功率同步导频的传统OFDM调制方式,在传输系统的有效性、可靠性都受损失的缺陷,发明了基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术和巧妙利用OFDM保护间隔的填充

技术,同时提高了传输系统的频谱利用效率和抗噪声干扰性能。针对地面数字电视广播现有传输标准的信道估计迭代过程较长的不足,发明了新的TDS-OFDM 信道估计技术,提高了系统移动接收性能。针对采用多载波COFDM 技术的欧标DVB-T 比采用单载波8VSB 的美标ATSC 系统误码门限差的现实,发明了一种新的纠错编解码(FEC )技术-LDPC ,成功地避开了国外专利保护,获得了比ATSC 更好的系统误码性能。针对其他标准无法支持双向互动、互联网扩展等问题,进行了支持互连网的扩展设计,以便适应未来信息的数字化、多样化和多媒体化拓展,在现有数字电视无线广播基础上可进一步扩展互连网业务、组播、点播、导呼等增值业务,甚至进而拓展视频、数据和语音等综合、交互、移动、便携。针对数字视音频产业已有的成果,DMB-TH 设计了灵活的接口方案,支持国际上通用的MPEG2-TS 流数据格式,可以支持任何类型的视频压缩和数据格式,如MPEG-2,4等。

图1 DMB-TH 系统的发射机原理框图

DMB-TH 还采用了不同于已有数字电视技术标准的与自然时间

TS

同步的分层复帧结构,来支持单频网。单频网不但能够更好的支持移动数字电视服务,而且能够解决由单个发射机无法覆盖的盲区问题。

2.3 DMB-TH有什么技术特点和优势?

DMB-TH在最早的测试中就表现出比现有任何地面数字电视标准都好得多的性能和特点,这些优势在各种实验室测试和场地试验中都得到充分的证实,主要包括:

DMB-TH能够提供更高的数据传输带宽:由于DMB-TH不需要象欧洲DVB-T那样浪费很多导频信号来进行同步和均衡,因此在同样条件下其有效载荷传输能力比欧洲DVB-T高出10%,这使得在同样的无线频谱内能够提供更高的数据带宽。

DMB-TH能够实现更大的信号覆盖范围:DMB-TH比欧洲DVB-T的接收门限要有2dB的优势,接收灵敏度大大提高,使得DMB-T在同样的发射条件下能够覆盖更大的区域,确保较少的投资就可以完成覆盖意图,同时可以降低电磁辐射污染。

DMB-TH能够满足在各种高速载体上开展业务:DMB-TH能够在大于200公里时速的超常规速度的载体上正常接收高清晰度的数字电视信号,正是因为DMB-TH采用的时域快速信道估计技术,使系统同步和信道估计时间比欧洲DVB-T缩短约100倍左右,这为地面数字电视广播在各种载体上进行接收提供了有利条件,如高速汽车、高速火车、轮渡等。这是欧洲DVB-T技术所不能达到的。

DMB-TH能够更好地支持城域、省域单频网:DMB-TH严格的与绝对时间同步的帧结构,使其比欧洲DVB-T的同类设备更容易实现同时同频发送同一信号的单一频率网络,节约我国宝贵的不可再生的无线频率资源,同时可确保在更大范围的城域、省域内支持移动接收的单频网。

DMB-TH为地面数字电视的可持续发展做好了技术准备:DMB-TH 独特的信号帧结构,可以融合多业务广播。DMB-TH在解决了数字高清晰度电视传输问题的同时,将给高速信息用户接入和移动通信领域带来新的发展空间。这些新的业务主要包括:可以进一步扩展互联网应用;增加组播、点播、导呼业务;拓展视频、数据、语音等的综合的和交互的应用业务;开发更加便携的移动接收业务,包括手机接收数字电视等;进一步开发接收机定位业务。

2.4 DMB-TH技术的知识产权情况怎么样?

DMB-TH方案是根据自己的原创性发明专利和结构性的系统创新有机整合而成的数字电视广播传输方案,具有完整的自主知识产权体系。到目前为止,与DMB-TH方案直接相关的清华大学职务发明专利40+3项。

国家知识产权局在2002年经过严格专利评估形成的《数字电视地面传输技术方案专利评估报告》中,给出了清华DMB-T方案的总体评价:“清华大学方案不同于目前的任何一种数字电视的体制。其基础是通信技术的 OFDM 技术、扩频和同步技术。采用清华大学专利申

请所支持的方案作为中国的数字电视的传输体制,所面临的专利付费

的形势是乐观的。”

针对低功耗技术的设计,我们申请了3项专门的发明专利。

2.5 DMB-TH兼容MPEG-4、AVS、IP等格式吗?支持16:9吗?

DMB-TH系统是一个完整透明的数据传输系统,支持所有传输格

式为MPEG2-TS流的数据码流。不管什么样的数据,例如MPEG-1、MPEG-2、中国的AVS、MPEG-4、H.264、IP数据、Windows Media

9等格式的数据码流,只要打包成该格式的码流都可以经过DMB-TH

传输系统进行传送。当然也包括16:9等各种显示格式的信源数据流。

2.6 DMB-TH的数据传输能力怎么样?

DMB-TH系统具有强大的传输能力,可以支持打包为MPEG-2

传输流格式从4.8Mbps到32.4Mbps的数据码流(包括HDTV高清电

视节目的可靠广播)。DMB-TH符合固定、移动、便携电视的所有业

务需求,提高了频谱利用率,为广播电视实现高质量、多种类、多模

式的业务提供可靠的技术手段。在8MHz标准带宽里面的7.56MHz

有效频带里,有20种模式的传送码率可供选择,如下表1所示。

表1 DMB-TH系统有效载荷表

有效载荷调制方式

保护间隔内码码率QPSK 16QAM 64QAM

0.4 4.8128 Mbps9.6256 Mbps14.4384 Mbps

125 μs

(1/4) 0.6 7.2192 Mbps14.4384 Mbps21.6576 Mbps

0.8 9.6256 Mbps 19.2512 Mbps 28.8768 Mbps 0.4 5.1978 Mbps 10.3956 Mbps 15.5934 Mbps 0.6 7.7967 Mbps 15.5935 Mbps 23.3902 Mbps 78.7μs

(1/6)

0.8 10.3956 Mbps 20.7913 Mbps 31.1869 Mbps 0.4 5.4144 Mbps 10.8288 Mbps 16.2432 Mbps 0.6

8.1216 Mbps 16.2432 Mbps 24.3648 Mbps 55.6 μs

(1/9) 0.8 10.8288 Mbps 21.6576 Mbps 32.4864 Mbps

2.7 DMB-T/H 系统在每个频道里可传送多少套数字电视节目?

实际上节目的内容决定了码流的高低,我们并不能单纯的说每个

频道里能够传送多少数字电视节目,还要看具体是什么样的节目应用、信源压缩技术等因素。通常情况下,利用MPEG-2压缩标准传送一套快速运动的体育节目大概要求4到5Mbps 的码流,传送一套新闻、访谈节目大概需要3Mbps 的码流,传送一套图文信息只需

1.5Mbps 的码流,而传送高清电视节目需要20Mbps 左右的码流。因此,需要运营单位合理地安排节目数量,请参考表2举例说明。

表2 DMB-T/H 方案可以实现的服务 服务类型 数据速率 视频

音频 数据 192 kbps 用来传输两路视频通道立体声 500 kbps 用来传输节目表或者电子节目指南 移动

5.4 Mbps

2.8 Mbps 用来传输一路标清数字电视(如循环新闻) 512 kbps 用来传输四路立体声音乐服务(每对128 kbps ) 1.4 Mbps 用来传输标题新闻、体育快报、股票信息、天气预报、交通路况等

12.5 Mbps 传输5路标清视频 1 Mbps 传输5路节目的音频信号(每对192 kbps )

700 kbps 用来传输节目表或者电子节目指南

移动和

固定 16.2

Mbps 1 Mbps用来传输8路音

乐节目(每对128 kbps)

1 Mbps用来传输标题

新闻、体育快报、股票

信息、天气预报、交通

路况等

1.9 Mbps传输10路视

频节目的立体声信号

(每对192 kbps)

1 Mbps传输节目表或

者电子节目指南

固定

24.4

Mbps

20 Mbps用来传输

8路标清数字视频

节目(或者20 Mbps

用来传输1路高清

和1路标清)

1 Mbps传输8路音乐节

目(每对128 kbps)

500 kbps用来提供标题

新闻、体育快报、股票

信息、天气预报、交通

路况等

2.8 DMB-T/H有什么扩展功能来帮助运营商开展更多的应用业务?

DMB-T/H方案不仅能够支持现有的各种广播服务,而且具有支持各种新的通信服务业务的可扩展性。在解决了数字高清晰度电视传输问题的同时,将给高速信息用户接入和移动通信领域带来新的发展空间。主要包括:

(1) 可以进一步扩展互联网应用。

(2) 增加组播、点播、导呼业务。

(3) 拓展视频、数据、语音等的综合的和交互的应用业务。

(4) 开发更加便携的移动接收业务,包括手机、PDA、笔记本电脑、时尚的便携影音电子设备等数字电视接收。进一步开

发接收机定位业务。

第三部分关于单频网

3.1 什么是单频网技术?

单频网(SFN:Single Frequency Network)是由多个不同地点的处于同步状态的无线电发射台,在同一时间、以同一频率发射同一信号,以实现对一定服务区的可靠覆盖。

3.2 单频网技术有哪些优点?

第一个优点就是有利于频率规划。在我国频谱资源有限的情况下,可以大大节约宝贵的频率资源,提高频谱利用率。

第二点,由于无线电信号本身的特性,在高楼林立的城市中,无论单个数字电视发射站点的发射功率多大都会有很多信号覆盖不到的区域,这些覆盖不到的区域被称作覆盖盲区或盲点,单频网则可通过多点同频发射的办法来解决覆盖盲区问题,获得较好的覆盖率。

第三,单频网技术还可降低发射机设备的成本;通过优化和调整单频网发射网络(基站数量、分布、发射天线高度、发射功率等),可以使用多个较小功率发射机代替一个大功率发射机,以降低信号辐射、减少电磁波污染、增强覆盖均匀度,也可以根据需要随时改变覆盖图。

3.3 采用单频网的缺点和实现的难点是什么?

在组建单频网的时候,有二个必备条件:(1)节目中心需要把准备广播的电视多媒体节目通过光纤、微波或者ADSL等通路传送到每一个发射站(2)各站点需要统一的同步参考时钟来进行同步。这就给单频网的建设和维护造成一定的难度,从中心站点到各个发射站的节目传输链路需要一定的资源支持(租借或者重新建设),还要进行专门维护;其次需要增加同步所需要的GPS等能够提供参考时钟的设备。

要实现单频网,在发射端的最大难点是多个发射机的同时同步播出同一节目。而接收端最大的技术难点是在多个发射站点都覆盖到的交叉覆盖区内,接收机如何能可靠地接收发射信号。

因此,在进行无线数字多媒体网络规划和建设的时候,到底是采用单频网,还是采用多频网,需要根据各地的实际情况统筹考虑。

3.4 DMB-T/H的单频网技术原理是什么?

DMB-T/H本身采用了TDS-OFDM技术,系统信号帧与绝对时间同步以及采用OFDM调制方式,在实现单频网时具有先天优势。DMB-T/H单频网的结构框图如图所示,接收站点会将有效数据在分配网络中的传输延迟、主发射点发来的同步信号、本站点收到的GPS 同步信号进行综合计算,得出该站点发射信号的时间。在中心发射站,DMB-T/H单频网适配器每隔一个大帧(560ms)在传输流中插入一

个控制包,该控制包包含同步时间标签(来自GPS 接收机的1pps 到大帧开始的时间差)和到下一级发射站的最大延时。

图2 DMB-T/H 地面数字电视单频网传输系统示意图 便携接收便携接收

第四部分关于DMB-T/H地面数字电视系统的建设4.1 DMB-T/H的产业化成果怎么样?是否能满足运营需要?

DMB-T/H方案的产业化成果主要包括发端的DMB-T/H调制器、DMB-T/H激励器、数字电视发射机、DMB-T/H单频网适配器、DMB-T 接收机顶盒、DMB-T/H数字电视一体接收机等。具体如下: 发端设备主要有:德国R&S、东芝电子、北京北广电子集团、北京吉兆电子、加拿大UBS等国内外主要广播设备企业已完成DMB-T/H 数字调制器、DMB-T/H数字激励器、数字电视发射机,以及DMB-T/H 单频网适配器等前端设备的研制和批量生产。

图3 部分DMB-T/H调制器、激励器设备产业化成果示意图

收端设备主要有: 四川长虹、青岛海尔、青岛海信、深圳力合、厦门厦华、九州信息、康佳、TCL、北京北广、清华同方、LG、三星、裕兴电子、泰赛德电子、明新视讯、台湾高昕科技、大腾电子和威翼科技等单位的DMB-T/H接收机顶盒、DMB-T/H数字电视一体接收机,

数字电视技术的概念及其发展史

前言 随着时代的进步,电子技术也运用于各类行业和生活用品中,人们对生活的需求也越来越高,尤其是与人们日常生活息息相关家电类用品,比如电视。如今的电视技术已经发展到了数字化时代,数字电视技术的应运而生给人们的生活带来了前所未有的改变,而数字电视也已经走进到各家各户中,数字电视的技术优势必然会取代模拟电视,数字技术的应用会使电视技术开辟一个新天地。当然模拟技术在局部小范围的电视技术上也会占有一定市场。数字电视为电子信息产业提供了一个难得机遇。从模拟电视广播向数字电视广播的过渡,将带来上万亿元的市场,它必将成为我国新的经济增长点。数字电视已不仅仅是传统意义上的电视,而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务,是3C融合的一个典范,是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。这样的数字电视明确的显示着人们生活水平的不断提高。 本文通过查询资料来了解和阐述数字电视技术,以及数字电视的优点和未来的发展趋势。

1、数字电视技术的概念及其发展史 1.1数字电视的概念 数字电视是指从节目的采集、录制到发射、传输、接收等所有环节中,都使用数字电视信号或对数字电视信号采用数字处理和调制的方法,是一种全新电视系统。它由信源、信道与信宿三部分组成,其组成方框图如图1-1所示: 数字电视按信号的传输途径可分为三种:数字卫星电视(DVB-S )、数字有线电视(DVB-C )和地面无线传输数字电视(DVB-T )。数字电视按其传输视频比(图像清晰度)可分为三类:数字高清晰度电视(HDTV )、数字标准清晰度电视(SDTV )和数字普通清晰度电视(LDTV )。按显示屏幕幅型比分类,数字电视可分为4:3和16:9幅型比两种类型。按照产品类型结构分类,数字电视可分为数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视机等。 数字电视的优点:1)传输图像质量高,传送距离远2)频道资源得到了充分利用 3)提供了全新业务,易于实现有条件接收4)可降低发送功率,扩大覆盖范围

有线数字电视传输技术分析

有线数字电视传输技术分析 引言:有线电视从上世纪90年代发展至今,数字电视已经取代了模拟频道电视,已经成为人们生活的一个组成部分,所谓的数字电视并不是指电视机,而是指电视信号的处理、传输、发射、接收过程中使用数字信号的电视系统,统称为“数字电视”,本文主要从有线电视传输的基本原理、传输方式和技术、传输中容易出现的问题、SDH新技术的应用以及传输主要指标,来分析了现在有线电视的传输技术。 有线数字电视是节目从摄制到编辑,从发送到传输、存储,从接收到显示等环节都是采用数字处理的电视系统,信号传输方式是有线数字电视传输系统,故称有线数字电视。具有音频效果好、清晰度高、抗干扰能力强、频道数量多的优势,实现加密、解密功能和信号储存功能。 一、有线数字电视传输概述 我国有线数字电视是利用数字音视频压缩技术,在现有的模拟频道内传输数字电视信号,通过用户终端进行接收使用。有线数字电视传输采用的是正交调幅调制方式,这种方式包含了信道编码的功能,很大程度地提高数字电视信号在传输中的抗干扰能力,还运用了误码纠正技术,避免了数据在长距离传输中发生的误码。由于我国传统的有线电视网络

技术已经成形,有线传输线路覆盖面大,在数字电视工程改造中,利用了传统有线电视网络,而多数用户终端依然是模拟电视机,需要采用机顶盒进行接收并通过信号解密、解调和解码成模拟基带信号显示在电视上。 二、有线数字电视传输技术分析 (一)有线数字电视传输的基本原理 有线数字电视传输由三部分组成,即前端系统、网络输送和用户终端,前端系统是数字电视传输的核心,网络输送是系统的基础平台,用户终端是实现最终的结果。前端系统是有线电视网络信息源、交换中心。数字电视前端由数字卫星接收机、解码器、视频服务器、复用器、QAM调制器、管理服务器以及控制网络部分组成,可分为信号输入、信号处理、信号输出和系统组成四个部分,每一个部分都有特定的功能,组成完整的前端系统。网络输送是利用有线电视光纤同轴电缆混合网进行输送。用户终端是数字机顶盒,它能使模拟电视机从被动接收模拟电视转为交互式数字电视,使用户享用数字电视和数据广播等全方位的信息服务。 (二)数字信号的传输方式和传输技术的应用 数字信号的传输方式一般分为基带传输和载波传输两种。把数字信号转变为适合传输的码型,经过滤波器高频分量、通过光纤、电缆、双绞线或微波等进行传输叫基带传输。载波传输则是把基带信号调制到一定的载波上,将载波送入

我国地面数字广播系统DTTB组成和分析

我国地面数字广播系统DTTB组成和分析 摘要 我国的电视发展较晚,电视正在以蓬勃的发展趋势高速的发展。我国的DTTB 地面数字电视广播系统也取得了较大的发展,为中国数字电视的发展提供了坚强的基础,在此基础上我国的数字电视技术正在飞速发展。 主要应用的技术编码复用子系统,包括CA子系统等;单频网前端同步子系统(对多频网系统不需要);发射台站子系统,由多个台站组成,包括天馈、发射、供电、机房环境等;监控系统,包括监控中心和发射台站本地监控系统、收费系统等;节目分配传输系统,由地面传输网络和接口转换设备等组成。 关键词:数字电视,DTMB,DTTB, 多径干扰

目录 绪论 (1) 1 地面数字电视广播系统概述 (1) 1.1 世界各国地面数字电视广播系统的发展 (1) 1.2我国数字电视系统的种类和发展现状 (2) 1.2.1 我国数字电视系统的发展现状 (2) 1.2.2 我国数字电视系统的种类 (2) 2 DTTB中国地面数字电视广播传输系统 (3) 2.1 DTTB系统综述 (3) 2.1.1 系统结构 (3) 2.1.2 系统组成 (3) 2.2 信道编码系统 (4) 2.2.1数据随机化 (4) 2.2.2 前向纠错码 (4) 2.3单载波与多载波模式 (5) 2.3.1 基于QAM调制的单载波模式 (5) 2.3.2 基于OFDM调制的多载波模式 (7) 2.4复帧结构 (9) 2.6 频谱特性 (10) 2.6.1 基带后处理 (10) 2.6.2射频信号 (10) 2.6.3 基带信号频谱特性 (10) 2.6.4 带外谱模板 (11) 2.7 抗多径干扰增效措施 (12) 总结 (13) 致谢 (14) 参考文献 (15)

地面数字电视发射系统的技术指标

地面数字电视发射机技术指标的检测 地面数字电视广播具有大容量、高可靠性、兼容性强、高安全性、高覆盖性等优点和特点。我国自主研发的DTMB/TDS-OFDM时域同步正交频分复用技术,其支持高清、标清电视的不同制式,支持室内、移动、便携接收等三种接收方式,支持单频网和多频网两种组网模式,支持多业务的混合模式。随着国家正式启动地面数字电视项目,地面数字电视开始迅猛发展,而为了保证好的覆盖效果主要还是依赖发射机真实的技术指标。 下面所讨论的地面数字电视广播发射机属于其发射部分。发射部分主要由传输网络适配器、发射机和天馈线系统等组成,在单频网中还应该有GPS接收机。为了保证发射系统的正常运行需要有一些必须的测试设备,主要有场强仪、功率计、频谱仪、网络分析仪、标准接收天线、50欧假负载等 一、发射功率 地面数字电视发射系统的发射功率决定了地面字电视信号的电场强度,直接关系到地面数字电视广播发射系统的有效覆盖范围、覆盖区域服务质量和信号传输可靠性。 数字电视发射机的发射功率为平均功率,与以前模拟发射机的标称功率概念不同,不同的调制标准,其峰均比也不同。通常1KW(rms)的数字发射机想当于3KW模拟电视发射机的功率容量,功放模块配置、电源配置等基本相同。

地面数字电视发射系统的输出功率应该符合设计要求,达到预期的覆盖效果。可以通过以下方法测量发射系统的发射功率。 选择周围场地空旷平坦,无建筑物、大片树林等障碍物,无反射波到达的地点作为测量点,测量点与发射天线之间为直视路径,且远离机场、主要交通运输公路、高压输电线、变电所、工厂等,保证没有来自上述设施的明显干扰或背景噪声电平较欲接收信号电平低20dB.接收天线的极化方式与发射天线极化方式一致,记录测量点的信号场强Ec(dBμV/m),由下式计算发射天线的有效辐射功率P t(KW) Pt=10(Ec-106.92+20lg)/10 式中:d为到发射天线的距离(Km) 二、频谱特性 1.带肩比 带肩是用来考核数字发射机功率放大器的线性指标,是数字电视发射机的一个重要指标之一。模拟电视发射机,在一个8MHz 射频带宽内,只有图像载频、伴音载频和彩色副载频,这三个载频经过功率放大器后,在频道外的互调产物是不连续的;而在数字电视发射机的8MHz射频带宽内,带内主要为有用信号,“肩”部为互调干扰信号。该指标直观地显示了输出信号的“载噪比”,通过“载噪比”可基本反映出发射机输出信号的“信噪比”,即信号输出质量。 我台国标发射机为大连东芝生产的1KW数字电视发射机,在

DMB-TH地面数字电视传输技术白皮书

DMB-TH地面数字电视传输技术 白皮书 (第二版) 北京凌讯华业科技有限公司 清华大学 2006年5月

前言 经过多年坚持不懈的研究和发展,世界各国在地面数字电视广播(DTTB:Digital Television Terrestrial Broadcasting)技术领域取得了很多的成果,目前已经提出了三个地面数字电视标准:欧洲的DVB-T,美国的ATSC,日本的ISDB-T,并且都达到实用阶段,许多国家和地区都在选择自己的 DTTB 系统。但随着技术的发展和研究的不断深入,人们逐渐认识到在移动接收、频谱效率、单频网、干扰、系统的灵活性等方面,上述三个系统各有相应的优缺点。 清华大学和北京凌讯华业科技有限公司针对上述目前世界上三个地面数字电视系统存在的问题,提出了一种新颖的、适合我国国情的地面数字电视传输方案,和美国、欧洲的地面标准相对应,称为DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting)技术。清华大学在配合国家数字电视联合工作组的基础上,融合继DMB-T技术之后的最新研究成果,形成了国家地面数字电视标准融合方案,考虑到该方案支持未来的手持、便携设备接收,称为DMB-TH(Terrestrial Digital Multimedia TV/Handle Broadcasting)。DMB-TH在继承原有系统优点的基础上,覆盖范围、抗干扰能力、接收性能、系统稳定性等方面比原有DMB-T技术有明显提高。DMB-TH技术的核心采用了mQAM/QPSK 的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM:Time Domain Synchronous-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术,使用了最新的LDPC 前向纠错编码技术,因而可以更加可靠地支持更多的无线多媒体业务。 本文件针对常见的问题,旨在说明DMB-TH的技术特点、应用服务、单频网技术等,以及符合协议的相关设备,包括运营建设过程中需要注意的一些问题。

浅析数字电视地面广播技术及其应用

浅析数字电视地面广播技术及其应用 20xx年度河南省广播电视优秀科技论文一等奖 内容提要:本文介绍了数字电视地面广播( DTTB )技术在车载移动电视和便携式移动终端的最新应用情况,对 DVB-T 及最新的 DVB-H 标准进行介绍,并探讨了数字电视地面广播的发展方向及前景。 关键词:数字电视地面广播 (DTTB) 、移动电视、 DVB-T 、 DVB-H 数字电视正在用活生生的事实,将诸多的不可能变成可能,并最终将让所有的人都理解数字电视的真实。 数字电视不仅仅是一种新发明,不仅仅创造了一个新市场、提供了一种新工具,而且还会对传统的各个领域产生冲击。也就是说,数字电视不仅仅是你是否使用的问题,而是它将改变人和企业的命运。 今天,数字电视正逐步成为现实,这一进程必将是可视用户终端的革命。这次革命性的跃进,不仅刷新电视媒介的概念,更将极大地改变我们的生活方式。 数字电视时代,电视本身也是数据的一种。数字电视地面广播(DTTB)的应用将会带动除电视以外的其他业务,首先数字电视出现在移动交通工具上,随着移动电视的面世,传统的电视覆盖理论被打破了!电视将无所不在!中国数字电视地面广播

( DTTB)已经进入了实施阶段,同时开创了传统无线电视的一种全新应用:移动接收。 随着该业务被大众接受,又逐步扩大到移动载体。随着电池容量和视频压缩技术的发展,从车载发展到个人手持终端。随着终端产品的发展,其他业务又将得到发展。数字电视地面广播( DTTB )技术在更大程度上给传统的收看电视方式带来新的变化,孕育着创造一个新的移动电视市场的机遇,其应用前景将更加深远。 一.数字电视地面广播( DTTB :DigitalTelevisionTerrestrial Broadcasting ) 在现代通信中,通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等,加上地面无线电广播电视发射构成信息传输主体。 目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视(地面数字电视)、卫星传输数字电视(卫星数字电视)、有线传输数字电视(有线数字电视)三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。 数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点;较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收;不易受城市施工建设、自然灾害、战争等因素造成的断网影响;数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电

浅谈数字电视技术发展趋势

浅谈数字电视技术发展趋势 摘要:随着数字电视技术的日益完善,数字电视设备不断改进.体积缩小,功能增多,质量提高,使得利用数字技术的数字电视设备在提高稳定性、可靠性和生产率等各方面,都比传统的使用模拟技术的模拟电视设备显示出突出的优越性,,数字电视已经成为当今电视机发展的必然趋势。数字电视的巨大商机使得这条产业链上各个环节的厂商"摩掌擦拳",甚至结盟抱团抢市。更有彩电厂家宣布两年内淘汰模拟电视,只做数字电视和网络电视的生产和销售。本文介绍了数字电视的概念、特点及优点,阐述了数字电视的技术分类、标准、现状以及未来的发展趋势。 关键词:数字电视优越性标准 引言:数字电视的技术优势必然会取代模拟电视,数字技术的会使电视技术开辟一个新天地。当然模拟技术在局部小范围的电视技术上也会占有一定市场。总之数字电视为电子信息产业提供了一个难得机遇。从模拟电视广播向数字电视广播的过渡,将带来上万亿元的市场,它必将成为我国新的增长点。 一、数字电视概念 (一)数字电视定义 数字电视是相对于模拟电视而言的,数字电视是电视数字化和化后的产物。数字电视是一个系统,是指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收、显示等全过程的数字化,换句话说就是系统所有过程信号全是由O、1组成的数字流。 数字电视已不仅仅是传统意义上的电视,而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务,是3C融合的一个典范,是机、传输平台、消费三个环节的聚焦点。 (二)数字电视原理 将电视的视音频信号数字化后,其数据量是很大的,非常不利于传输,因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种:一是在信源编码过程中数字电视模块进行压缩,IEEE的MPEG专家组已发展 制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准,MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求,其应用面很广,它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视 等多种格式,从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。二是改进信道编码,发展新的数字调制技术,提高单位频宽数据传送速率。如,在欧洲DVB数字电视系统中,数字卫星电视 系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(QPSK);数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM);数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。 (三)数字电视与模拟电视的对比

数字电视传输技术分析

数字电视传输技术分析

目录 数字电视传输技术 ........................ 错误!未定义书签。 摘要............................... 错误!未定义书签。 第一章绪论........................ 错误!未定义书签。 1.1 引言..................... 错误!未定义书签。 1.2 数字电视的发展 (4) 第二章数字电视传输标准 (4) 2.1 国内标准 (5) 2.1.1 DMB-T (5) 2.2 国际标准 (5) 2.2.1 DVB (5) 2.2.2 ISDB-T (6) 2.2.3 ATSC (6) 第三章数字电视调制技术 (6) 3.1 数字电视调制技术的分类 (7) 3.2 数字电视正向传输采用的调制 (7) 3.3 数字电视反向传输采用的调制 (8) 第四章数字电视接口技术 (8) 4.1 LTE概念 (8) 4.2 爱立信LTE广播解决方案 (9) 4.3 未来电视和LTE联姻 (9) 第五章总结与展望 (10)

现全面数字化作为明确的发展目标,现在数字电视日益成为电视系统的主流。 1.2 数字电视的发展 数字电视与传统的模拟电视相比具有明显的优势:图像传输质量较高,抗干扰能力强、无信号失真和噪声积累,从而提高了图像和声音的质量;频谱资源利用率高,数字视频压缩技术的应用有效地减少传输频带,使得在有限的频带范围内传输更多的节目;多信息、多功能,方便的实现图像、语音和数据等多媒体信息的兼容传输:数字信号不受电源波动,器件非线性的影响,采用大规模集成电路处理数字信号,降低设备的功耗,减小体积,提高了设备的可靠性。 第二章数字电视传输标准 图1 地面数字系统组成

DTMB地面数字电视广播技术与业务

DTMB地面数字电视广播技术与业务 作者:阿里木江?吾买尔 来源:《视界观·下半月》2020年第09期 摘要:从我国目前的TDMB技术应用现状来看,其主要技术内容包括:移动端接收、便携接收和固定接收三种,这也是其在应用时的主要传输方案。现阶段,地面数字电视广播已经获得大范围应用,并且基本能够满足人们的日常观看需求。与前期的广播电视信号传输技术相比,该项技术的信号传输功能性较强,可以最大程度满足用户的观看需求。因此,本文针对该项技术的功能要点展开研究,并且探讨对应的广播业务。 关键词:DTMB;业务;地面数字电视;广播技术 TDMB技术是在人们观看需求不断提高的基础上所衍生的新型电视广播技术,其主要技术优势为可保障信号传输质量与传输效率,从根本上提升节目播出效果。TDMB技术中最为突出的技术内容包括数据传输技术和覆盖技术,在二者的有利作用下可进一步增强地面数字电视广播技术的整体水平,满足更多受众的个性化需求。同时,电视业务扩展工作的开展也是增强数字电视广播服务功能的重要基础。因此,针对TDMB技术和业务的扩展展开研究具有极为重要的意义。 一、DTMB技术 TDMB技术之所以能够获得全面应用,是由于其具备较强的数据传输能力,且能够充分利用数字广播系统中的频谱,确保为用户提供更好的数据传输功能。同时,也可保障广播电视节目的高质量播出,支持多个播出模式,可以满足不同用户的观看需求。就目前来讲,我国所采用的TDMB技术已经具备独立的知识产权,与之相对应的发射端和接收端设备也已经实现量产,技术产业链相对成熟,可以进行产业化运营。该项技术在应用时,支持多频发送信号,这在很大程度上节省了频谱资源,且能够改变单个发射机存在的盲區问题[1]。 另外,无需单独建立广播设备,可以在已有广播设备的基础上创建无线电视广播网,这有效节约了TDMB技术的应用成本。在长期应用的过程中可以发现,该技术很少出现故障问题,运行稳定性良好,可有效减少维护成本。与其他的发射和接收设备相比技术,在相同的发射条件下,TDMB技术的信号发射范围更大。 二、DTMB地面数字电视广播中的覆盖技术 1.影响系统覆盖率的相关因素

地面数字电视国家标准DTMB技术解读

地面数字电视国家标准DTMB技术解读 杨知行(清华大学数字电视传输技术研发中心主任、教授) 国标DTMB技术方案及性能指标 国标DTMB提供的地面数字多媒体业务包括HDTV、音频、视频、数据广播和交互多媒体等,重要特性包括: ★高信息容量:为HDTV节目提供大于24Mb/s的单信道码率。 ★高度灵活的操作模式:通过选择不同的调制方式和地址信息,系统能够支持固定、便携、步行或高速移动接收。 ★高度灵活的频率规划和覆盖区域:使用单频网和同频道覆盖扩展器/缝隙填充器的概念,通过选择不同保护间隔的工作模式可构建16公里和36公里覆盖范围的单频网。 ★支持不同的应用: HDTV、SDTV、数据广播、互联网、消息传送等。 ★支持多个传送/网路协议,例如 MPEG2 和 IP 协议集。易于与其他的广播和通信系统连接。 ★在OFDM 调制系统(TDS-OFDM)中实现了先进的信道编码和时域信道估计/同步方案,降低了系统 C/N 门限,以便降低发射功率,从而减少对现有模拟电视节目的干扰。 ★支持便携终端低功耗模式。 ★支持多种工作模式(已经实施的部分工作模式,详见表1)。 传输速率可选范围5.414~32.486 Mbps;调制方式可选QPSK、16QAM、64QAM;保护间隔可选55.6ms、125ms;内码码率可选0.4、0.6、0.8。

图1 国标DTMB的传输数据率(Mbps) 点击此处查看全部新闻图片 国标DTMB方案构成如图1所示。电视节目或数据、文本、图片、语音等 多媒体信息经过源编码、信道编码后,通过一个或一个以上的发射机发射出去,覆盖一定区域。 根据地面数字多媒体电视广播的服务需求、传输条件和信道特征,国标DTMB传输系统采用了创新的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)单多载波调 制方式。这种调制方式,主要针对地面数字多媒体电视广播传输信道线性时变的宽带传输信道特性(频域选择性与时域选择性同时存在的传输信道)所设计。由 于TDS-OFDM适用于具有多径干扰和多普勒频移的传输信道,因此其同样适用于地面数字多媒体电视广播以外的其他宽带传输系统。 1. 创新的TDS-OFDM 调制 国标DTMB系统采用了 TDS-OFDM,其特点是同步头采用了伪随机序列,在每个 OFDM 保护间隔周期性地插入时域正交编码的帧同步序列, TDS-OFDM

地面广播电视传输系统简介

CTTB地面广播电视传输系统简介 概述: 国家标准委于2006年8月18日,批准标准号为GB 20600-2006的《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》地面数字电视标准。该标准于2007年08月01日正式实施。 2008年1月1日,地面数字电视在北京开播,转播中央电视台的高清综合频道和中央电视台、北京电视台的6套标清频道,这标志着我国地面无线广播电视数字化正式启动。5月5日,北京电视台奥运高清频道开播。奥运会期间,上海、天津、沈阳、青岛、秦皇岛等奥运城市以及广州、深圳播出了地面数字电视,转播了中央电视台的高清频道,推动了高清电视一体机发展。2008年,总局共组织制订了13项地面数字电视配套标准,其中有9项已颁布实施。 2009年,将全面推进地面数字电视的网络建设。广电总局对地面数字电视的发展计划是2009年,准备覆盖100个城市;将在这些城市开通两个数字电视频道,一个播高清,一个播标清,标清主要播中央和地方现有的节目,用于模拟和数字的同播,在其余的地级城市是开通一个数字电视频道,就播标清节目。 我国将投入25亿元财政资金,争取在3~5年在全国全面覆盖地面数字电视(333个地级市和2861个县,覆盖90%以上的人口)。“第一个阶段在37个大中城市转播中央电视台高清节目,同时有标清频道同播节目。” 中国2015年停止地面模拟电视播出。 地面数字电视标准英文标识为CTTB(中国地面电视广播) 一、原理 CTTB(中国地面电视广播)使用新的纠错编码技术——LDPC,有更好的误码性能。 进行了支持互联网的扩展设计,以适应未来信息的数字化、多样化和多媒体扩展。 设计灵活的接口,支持国际通用的MPEG2-TS流数据格式,可以支持任何类型的视频压缩和数据格式,如MPEG2,MPEG4等。 此外,还采用了与自然时间同步的分层复帧结构,来支持单频网。单频网不但能够更好的支持移动数字电视服务,而且能够解决由当个发射台无法覆盖的盲区问题。 DMB-TH地面数字传输系统的射频带宽8MHz(有效带宽7.56MHz),可提供20种数据率的选择(从4.8Mbps—32.4Mbps)。 二、单频网 定义

数字电视技术考试题(参考)

A卷 填空题(每个1分,共20分) 1、通信系统由三大部分组成:(信源)、(信道)、(信宿)。3 2、我国数字电视按信号传输方式分为(地面无线传输数字电视)(卫星传输数字电视)其标准为(DVB-S)和(有线传输数字电视)其标准为(DVB-C)和(地面数字电视标准)其标准为(DVB-T/DMB-T/DTTB)。6 3、在数字复用中,SPTS的含义为单节目流,而MPTS的含义为多节目流。2 4、节目专用信息PSI表由PA T表、(PMT表)、(CAT表)和(NIT表)组成。3 5、图像的4个级别(低级(LL))、(主级(ML:Main level))、(高1440级(H14L))和(高级(HL))。4 6、数字电视中用于显示的设备有:阴极射线管显示器(CRT)、(液晶显示器(LCD))、(等离子体显示器(PDP))、投影显示(包括前投、背投)等。 选择题(每个1分,共12分) 1、在数字传输系统中,通常 B 用于地面传输, E 用于卫星传输。 A、DSB-SC B、QAM C、PDM D、PSM E、QPSK 2、在数字广播电视系统选用的编解码设备一般采用 B 标准。 A、MPEG-1 B、MPEG-2 C、JPEG D、MPEG-4 3、在MPEG–2中图像分成三种编码类型:I帧为(C)、B帧为(B )和P 帧(A)。 其中(B)的压缩比最高,( C )的压缩比最低。 A、双向预测编码的图像 B、前向预测编码的图像 C、帧内编码的图像 4、PSI 表中的CAT 表是(B ),PMT表(C )。 A、节目关联表 B、条件接收表 C、节目映射表 D、网络信息表 5、调制误差率MER值越大说明调制的准确率越(C),码流出现的误码越(B),图象质 量越好。 A、大 B、小 C、高 D、低 三、简述题和计算题 1、什么是数字电视?与模拟电视比有哪些优点10分 2、请说明电视信号数字化的3个步骤。10分 3、什么是复合编码?什么是分量编码,它们各有什么特点?5分 视频信号的编码方式: 复合编码(composite video):将彩色全电视信息直接编成PCM码,变成一个数字复合电视信号 分量编码(component video):将亮度信号Y,色差信号R- Y和B-Y分别编码成三个数字分量电视信号 二者比较: “复合编码”与电视制式有关。 “分量编码”与电视制式无关。 在节目后期制作中:“复合”需解码 “分量”无需解码

数字电视地面广播技术与传输标准

数字电视地面广播技术与传输标准 发表时间:2019-09-17T15:55:28.380Z 来源:《城镇建设》2019年第15期作者:李宏伟 [导读] 本文对数字电视地面广播技术进行分析,并介绍了传输标准的技术要求。 承德广播电视台 067000 摘要:地面无线广播作为电视广播的传统手段,由于其所独具的简单接收和移动接收的能力,能够满足现代信息化社会所要求的。信息到人”的基本需求。所以,数字电视地面广播在未来数十年中将具备极太的商业价值。本文对数字电视地面广播技术进行分析,并介绍了传输标准的技术要求。 关键词:数字电视;地面广播技术;传输标准 1 引言 数字电视广播主要通过卫星、有线电视及地面元线等三种传输方式实现。一般认为,卫星广播着重于解央大面积覆盖。有线电视广播着重于解决“信息到户”,特别是在城镇等人日居住稠密地区。而地面无线广播作为电视广播的传统手段,由于其所独具的简单接收和移动接收的能力,能够满足现代信息化社会所要求的。信息到人”的基本需求。所以,数字电视地面广播在未来数十年中将具备极太的商业价值。另一方面,数字电视广播近十年来的技术发展告诉人们。卫星和有线电视广播的基本传输体制已确定,世界技术先进国家在系统设计和芯片开发上已有相当技术积累,其相关市场应用和产品也极为丰富。而数字电视地面广播的传输环境恶劣。频谱资源有限,应用需求分散。其标准在各国仍有极大的争议,特别是在提高固定接收的稳定性以及移动接收的性能等方面有很大的改进潜力。广义而言,数字电视地面广播系统可被视为—个上、下行非对称的宽带无线数字通信系统。现有的移动通信系统,如 TDMA、cDMA 等,目前只能在较低的数据速事下工作,优秀的无线、宽带、移动传输系统是当前世界信息技术领域的研究焦点之一。 2 数字电视地面广播需求条件 2.1 数字电视接收应至少与现有模拟电视接收一样好 电视观众可使用接收模拟电视信号的设施容易地接收到稳定的无线数字电视信号,包括在室内采用简单、小型和低增益天线实现稳定接收。在数字电视服务区边缘地带及其它一些信号微弱地区,可以通过使用带方向性、高增益的室外天线接收到数字电视信号。也就是说,在存在较强静态和动态多径的环境中,数字电视地面广播系统能够稳定工作。 2.2 系统的数据传输容量应得到保证 在规定的广播频道带宽内,要求教字电视广播系统能够提供包括高清晰度电视、多路标准清晰度电视、多路音频数据以及包括系统业务和控制信息、节目指南、多语种等在内的大量辅助数据。系统应具备足够高的载荷率“Paylod”以支持这些业务,考虑到数字电视日后发展的广阔空间和业务应用的多样性和对传输容量的不断增长的需求,数据传输容量的大小是衡量一个数字电视广播系统设计好坏的重要指针。对相对传输总容量较小的地面广播就更显得关键和重要。在试图提高系统其它性能指针时,不能以过多损失数据传输容量为代价。 2.3 系统必须支持便携接收应用 便携接收应是无线广播的最基本接收形式之一。但需要确定便携接收的定义是指“允许接收机从一处搬移到另一处,但观看时是不动的”。还是指“步行移动接收”,例如使用笔记本计算机在较低运动速度下收看数字电视广播信号。 2.4 系统应考虑支持移动接收应用 国外现有系统在设计定型阶段太多授有充分考虑系统的移动接收性能。事实上,移动接收能力是数字电视地面广播与卫星及有线电缆广播相比独具特色之处,若系统能够以较大的传输码率实现移动接收(至少是在车辆行驶速度范围内),地面广播的应用范围和形式会大大增加。当然,移动接收时的传输容量耍明显低于固定接收的传输容量。 3 数字电视地面广播系统的根本技术难点 数字电视传输系统性能的优越性主要来源于信道编码和信号调制方式。卫星和有线电缆的广播环境与理想的白噪声模型极为接近,而优秀的信道编码和信号调制方式一般都是针对自噪声模型设计的,这样的信道编码调制可以在卫星和有线电缆广播中得到很好的应用,系统性能可以接近理论值。而地面广播的环境显然不是白噪声模型,没有任何信道编码调制技术可以在地面广播的环境下被优化地使用。 美、欧已有的系统都反映出这一特点:即在实验室的白噪声环境下,两者都接近理论值。但一旦处于实际的地面广播环境下。两套系统性能都发生明显的劣化。美国系统虽然在白噪声性能方面优于欧洲系统,但美国系统没有考虑严重的多径环境柯衰落现象。其接收实际地面广播信号能力逊于欧洲系统。事实上,现有系统在白噪声条件下具有增益的编码在实际环境中不但无助于提高性能,反而加剧了系统性能的恶化。 地面广播的信道特性变化剧烈,信号幅度、相位的变化。多径的时延和幅度的变化速度都远比卫星和有线电缆信道复杂。系统古巴稳定工作的区域有限,对系统信号处理能力。尤其是处理速度及稳定性要求苛刻。再加上地面广播要求与现有模拟电视广播兼容。大功率非线性发射使相邻频道间的干扰加剧,若系统各个纠错编码保护环节不能很好地协调工作,就会顾此失彼,各部分性能互相牵制,使系统始终处于不稳定和亚优化的状态。 4 中国传输标准方案的技术要求 (1)按重要性顺序,尽量满足上述第二节中所列出的数字电视地面广播需求条件:系统具备固定接收和移动接收两种主要工作模式,能够实现在强多径和动态环境中稳定接收的同时,保证系统的传输数据容量不低于现有国外系统的对应值。具体说,系统的整体性能应至少与欧洲系统一样好或更加优异。 (2)考虑到数字地面广播和有线电缆广播可能构成未来数字电视广播的主要市场,所研制的地面传输方案应使其接收机易于兼容数字有线电缆解调解码方案。即系统应兼容数字有线电缆方案。 (3)系统应及早形成接收芯片的设计方案,并应以中国企业首先申请接收技术实现专刺和研制成功符合标准方案的样片。 在恶劣的地面广播多变通道条件下,设计一个能够在周定和移动接收环境中,稳定实现大数据容量传输的数字电视地面广播系统是比较困难的。已有国外标准方案都存在技术缺陷。中国目前正在研究制定自己的数字电视标准,在地面广播传输领域巳积累了相当多的实际经验,具有较好的研究基础。只要继续在政府支持下,不懈努力,汲取现代技术精华,完全有可能形成技术先进、性能优越的传输标准方

刍议数字电视技术的现状与发展方向

刍议数字电视技术的现状与发展方向 随着社会的不断进步与发展,数字技术在电视中的应用范围越来越广泛,而数字电视作为黑白电视与彩色电视后的第三代电视,是社会经济进步与发展的产物。 标签:数字电视技术;现状;发展方向 1 数字电视技术和传统模拟技术的区别 (1)传统模拟电视技术处理与传送的是模拟视频信号,而数字电视技术输出的模拟信号经压缩立即生成模拟视频信号。(2)传统的模拟电视技术在传输模拟信号时不能很好地消除物质力的影响,导致电视信号的传输和接收很不方便,而数字电视技术能避免这些影响因素,保持音频的良好效果和图像的清晰原真度。(3)数字技术渗透于数字技术电视中的每一个系统。 2 无线数字技术概念 (1)无线数字技术通过无线来传送电视信号,无线传播的数据以数字化信号存在于数字电视的系统中,是电视发展史上质的飞跃,无线数字电视技术主要包括无线地面电视、无线卫星电视。(2)无线数字电视从节目的拍摄到后期的制作,都是采用无线技术进行信息的储存、解压、发射、接收和终端显示,为观众提供了更加良好的观看体验。(3)无线数字技术在传输上采用MPEG的数字压缩形式和64QAM的调制方式保证高质量地对4-9套数字电视节目进行传送,同时无线电视在图像的展示功能上保证了图像质量的优越清晰。 3 无线数字电视概念 无线数字电视系统的工作频率是2.5-2.7GHz,在工作过程中无线数字电视系统通过发射机向空中发射辐射微波,而凡是处于微波覆盖范围内的用户,只需要一副接收天线和一个下变频器,就能将微波转化为电视信号。数字电视系统主要包括节目源、前端系统、传输系统、MMDS发射系统、用户接收终端、CA系统、SMS系统、NMS系统几大管理系统组成。前端系统是把电视节目进行编码、复用、加扰、调制;传输系统是把调制好的RF信号传输到MMDS发射系统中;MMDS发射系统是通过MMDS发射机和反馈系统完成电视信号的远程覆盖;用户接收系统是把接收的信号进行降频解调,把调制信号还原成电视信号;CA系统是对数字电视节目进行加密;NMS系统是完成数字平台前端设备的相关管理;SMS系统是对用户的管理和授权。 4 无线电视发展现状 数字电视最早源于美国,在1994年时美国已实现数字电视的全面应用。由于无线数字技术对于网络技术的要求相当高,我国的网络技术还未成熟,技术人

浅谈数字电视传输技术及其发展

浅谈数字电视传输技术及其发展 近年来,随着科学技术的快速发展,我国的广播电视事业取得了飞速的发展,从最初的黑白机、彩色机已发展到现在的数字电视时代。数字电视传输技术的快速进步,有效的丰富了人们的生活,推动了广播电视行业的发展进程。文章对数字电视及传输方式、传输标准进行了分析,并进一步对我国数字电视传输技术的发展趋势进行了具体的阐述。 标签:数字电视;数字电视信号;传输技术;传输标准 1 数字电视简介 数字电视是一种电视设备或电视系统,是指通过数字信号来实现电视节目的处理、发射、传输和接收,属于一种端到端的系统,其是在传输的模拟信号基础上通过编码来转换成数字信号后,以2进制代码来进行传输。其是利用电视台发出来的违章和图像信号,然后利用数字压缩和调制来形成数字信号后,再利用卫星、地面无线和有线进行传播,最后以数字电视接收进行解码还原后形成电视节目,由于数字信号传输过程中有效的利用了高效压缩解码、数字调制技术和多路数据复用技术,所以无论在质量上还是节目的数量上都有所增加,传输的速率也更快,具有高清晰的图像和高质量的音质,同时还具有一些附加功能的信息服务、点播等功能。 2 数字电视的传输方式 目前,在科学技术快速发展的支撑下,数字电视的传输方式也发生了较大的变化,不仅有地面无线数字传输和有线数字传输,而且还有卫星数字传输和IPTV 等传输方式。 2.1 地面无线数字传输方式在目前应用中具有普遍性,其是利用电视台的制高点的天线来进行无线电波发射,然后用户通过天线和电视机接收信号来进行电视节目的收看,其属于数字电视传输方式的一种,不仅具有娱乐、学习的作用,而且具有很好的公益性,目前在我国的车载电视、公交电视和楼宇电视中都得到广播的应用,具有较强的实用性,而且收费也较为经济,在应用过程中具有一定的可控性,所以是目前应用较为广泛的一种数字电视传输方式。但利用地面无线数字传输方式进行电视节目的传输时,需要建立大量的中转站,而且信号容易受到地形和天气的影响,所以在使用过程中还会有一定的限制作用。 2.2 有线数字传输是通过光缆和同轴电缆混合方式进行传输的,即HFC方式,其是目前我国城镇居民收看电视节目的主要传输方式。在实际传输过程中存在着单向HFC和双向HFC两种方式,单向即只能接受到前端的信号,而双向方式则不仅能接收到上行信号,而且还能接收到下行的信号,所以对交互式业务的发展具有较大的推动作用。有线数字传输方式具较高的信号质量,而且信号的分配也具合理化,所以在其会在很长时间内占据我国数字电视传输的主导位置。

数字电视发射机技术及应用

数字电视发射机技术及应用 吕卫索召和 [摘要] 本文介绍了国产数字电视发射机关键技术及产品现状,以及与国外同类产品的比较,分析了数字发射机的关键技术指标及其意义,最后介绍了国标数字电视发射机在数字电视地面广播系统中的成功案例。 关键字:DTTV,数字电视发射机、预失真技术、数字电视单频网、数字电视多频网 Digital TV Transmission Technology and its Application By Mr. Suo Shaohe ( Beijing Tongfang Gigamega Technology Co., Ltd., Beijing 100083) Abstract: This article introduces the current status of Chinese digital TV transmitter’s key technology and products, and the comparison between the former products and similar foreign products. It also analyzes DTV transmitters’ key technical parameter and the relating meaning. Finally it introduces a typical case regarding DTV terrestrial broadcasting system which is successfully completed in China. Key words: DTTV, digital TV transmitter, pre-correction technology, DTV Single Frequency, DTV Multiple Network. 1引言 数字电视是未来电视发展的方向已经成为不争的事实。由于数字电视具有图

中国数字电视地面广播传输系统

数字电视地面广播传输系统 李栋 (中国传媒大学信息工程学院) 一、系统描述 1综述 数字电视地面广播传输系统支持固定(含室内、外)接收和移动接收两种模式。在固定接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务;在移动接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。 数字电视地面广播传输系统支持多频网和单频网两种组网模式,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,以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。 2统框图 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。首先对外部输入的MPEG-2 TS包(188字节)码流进行扰码(随机化)和前向纠错编码(FEC),然后进行从比特流到符号流的星座映射,映射的符号流经过交织后形成基本数据块。基本数据块与系统信息组合(复用)后,经过帧体数据处理形成帧体。而帧体与相应的帧头(PN序列)复接为信号帧(组帧),经过基带后处理转换为基带输出信号。该信号经正交上变频转换为射频信号(UHF和VHF频段范围内)。 发送端原理如图1所示。 图1 发送端原理框图 每个频道的射频带宽为8MHz(有效带宽7.56MHz),每个频道可同时传输5—6套标准清晰度电视节目或1套高清晰度电视节目(或2套准高清晰度电视节目)。 可提供20种数据率的选择(从4.8Mbps—32.4Mbps)。 我国的地面数字电视有两种方式:单载波和多载波。信号处理很多部分是相同的。 在多载波系统中,共有3780个载波,载波间隔为2kHz,可能使用的调制方式主要有4QAM、16QAM、32QAM、64QAM等,传输的数据按一定的规则分配在各个载波上同时传输。 在单载波系统中,只有一个载波,它完成全部的传输任务,它同样有上述可能的调制方式。

地面数字电广播发射设备技术参数和指标要求

一、地面数字电视广播发射设备技术参数和指标要求 (一)、基于卫星传输的地面数字单频网技术参数和指标要求(规格型号:KFSJ-VI-805) 1、范围 本技术要求适用于符合国标(GB 20600-2006)、并且可用于地面数字电视广播激励器(支持基于卫星传输的单频网)的采购技术规范,并用于出厂验收和现场验收。 2、参照标准 GB 20600-2006 《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》 GB/T 28436-2012 《地面数字电视广播激励器技术要求和测量方法》 GB/T 28434-2012 《地面数字电视广播单频网适配器技术要求和测量方法》 GB/T 14433-1993 《彩色电视广播覆盖网技术规定》 GD/J 066-2015 《基于卫星传输的地面数字电视单频网适配器技术要求和测量方法》 GD/J 067-2015 《基于卫星传输的地面数字电视单频网激励器技术要求和测量方法》 3、技术参数要求 3.1一般要求 3.1.1环境条件 环境条件要求如下: a)环境温度4 正常工作:5℃~45℃; 允许工作:0℃~50℃; b)相对湿度 正常工作:≤90%(20℃); 允许工作:≤95%(无结露); c)大气压力:86kPa~106kPa。 3.1.2工作电压 a)电压幅度:176V~264V AC。 b)电源频率:50Hz±1Hz。 3.2接口要求 a)数据输入采用ASI接口,BNC接头,阴型,输入阻抗为75Ω; b)10MHz时钟输入采用BNC接头,阴型,输入阻抗为50Ω,AC耦合,600mV≤VP-P≤900mV; c)1pps输入采用BNC接头,阴型,TTL电平,输入阻抗为50Ω; d)射频输出采用SMA或BNC或N型接头,阴型,输出阻抗为50Ω; e)监测输出采用SMA或BNC接头,阴型,输出阻抗为50Ω; f)遥控、监控接口采用RS232或RS485或RJ45,其中RS232采用DB9接头,阳型;RS485采用DB9 接头。 3.3功能要求 3.3.1 工作模式:支持GB 20600-2006规定的所有工作模式,在各种工作模式下激励器开始调制的第一个超帧为0号,即偶数超帧。各种工作模式下,系统(8MHz带宽)最大净码率符合标准规范。 4该指标同时应满足当地温度、湿度和气压环境条件。

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