地面数字电视传输标准研究与产业化进展

◎清华大学杨知行

地面数字电视传输标准研究与产业化进展

◎清华大学杨知行

介绍了地面数字电视发展的国际背景，分析了中国地面数字电视标准（DTMB）的海外推广模式、历史性突破以及推广中遇到的困难。同时，概述了全球新一代数字电视标准的进展，并较详细地从发展历程、产业化进程、系统优势和应用前景几方面介绍了中国新一代地面数字电视标准DTMB-A。

地面数字电视；DTMB-A；海外推广；前景

国际背景

1.地面广播是最普遍的传播平台

在2014年初国际电联发布的全球数字电视广播趋势报告显示：1）通过对140多个国家数据的统计，发现80%以上的家庭仍然选择观看电视，与通信等其他方式相比，地面数字电视的用户虽然在下降，但仍然是全球最普遍的信息传输平台；2）2012年底，地面电视数字化率刚过半数，国际发展空间巨大；3）2015年是全球绝大多数国家完成地面电视的模/数转换的目标时间点，但非洲、中亚、东南亚等地数字电视的转换率还比较低，特别是拥有10亿人口的非洲，目前的转换率仅为3%（见图1），因此，数字电视的市场还有增长的趋势。

2.DTMB海外推广模式及历史性突破

在海外推广过程中，将DTMB标准、技术、产品以及中国文化、服务、金融捆绑到一起出口，从而形成一种“标准带动产品出口、产品承载文化走出国门”的模式，取得了一些突破。亚、非、拉地区已有13个国家签署了采用DT⁃MB标准的备忘录，覆盖约6亿人口，得到了国家领导人的肯定。

海外推广主要采用两种方式：其一是政府间签署协议在全境范围推广采用DTMB，该方式已被科摩罗、老挝、巴基斯坦、古巴、东帝汶、柬埔寨和吉尔吉斯坦采用；其二是对方政府与我们的企业签署协议，允许DTMB在该国进行商业运营，如参与电视台节目传输等，该方式已被斯里兰卡、印度尼西亚、尼日利亚和吉布提采用。由于欧洲标准在海外的覆盖率较广，上述第二种方式将成为DTMB后续推广的重要方式。

3.DTMB海外推广面临的困难

欧洲第二代标准DVB-T2获得国际电联特别是非广联和亚广联的广泛宣传和推广。同时，DVB在全球强势进行“DVB-T2标准圈地”，并热心推动全球统一标准的宣传和讨论，充分利用中国高速发展的热忱、国家资源和产品开发能力提升DVB-T2的市场竞争力，推进第三世界国家采用DVB-T2。

日本ISDB-T则通过外交途径，利用“巴西标准”抢占了南美市场。同时，安倍访问菲律宾和斯里兰卡，通过经济援助，让菲、斯两国放弃已宣布的DVB-T2，采用了ISDB-T。

图1 2013年国际电联发布全球数字电视广播趋势报告

欧洲和日本通过政策性、战略性的标准宣传及推广，让中国的DTBM海外推广受到了阻碍。

全球新一代数字电视标准的进展

欧洲DVB-T2标准提高了系统性能。其降低了开销增加选项，频谱效率比DVB-T约提高了30%；通过使用新的纠错编码，接收C/N门限明显下降；利用物理层管道P2支持多业务广播，利用多天线MISO技术支持增强性单频组网。

目前，中国DTMB-A的传输码率、接收门限等系统性能已超过DVB-T2：DTMB-A中增加了256APSK和高阶FFT参数选项，传输码率较高；采用Gray-APSK调制和新型LDPC码，接收C/N门限较低；使用时频二维动态分配和新型复帧信令结构，更方便地支持多业务同播；使用基于时频域综合的多天线技术，支持增强型单频网复杂度更低。

美国ATSC2.0对现有标准进行了移动业务补充；ATSC 3.0正在征集标准方案，基本需求是灵活频谱、鲁棒接收、超高清、移动、混合服务。

日本下一代ISDB-T正在研究，NHK科学和技术研究实验室也正在开发NHKsuper Hi-vision，即4 000扫描线的超高清宽屏系统。

中国DTMB-A标准进展

1.DTMB-A发展历程

2009年9月，清华大学承担国家标准委的公益性行业科研项目《DTMB国家标准修订及国际标准研制》，取得了关键技术突破，完成了硬件验证平台的研制。

2012年1月，清华大学联合工程实验室完成了DTMB-A系统试验样机，通过教育部鉴定，主要性能指标优于DVB-T2。

2012年3月，工程实验室展出DT⁃ MB-A应用示范系统，一个8 MHz电视频道开路传输5套10 Mbit/s高清节目。接待了国内外数十个考察团，获得蔡赴朝局长的高度评价。

2012年12月，第十次国家数宇电视领导小组会议部署国家标准委牵头做好DTMB-A的国际标准化工作，同时国家发改委研究对核心芯片予以专项支持。

2013年11月，中国政府提交修订ITU-R BT.1306建议书，推荐DTMB-A成为国际电联标准。

2014年5月，ITU多数成员建议修订ITU-R BT.1877建议书，确定DT⁃MB-A为国际电联标准。

2.DTMB-A产业化进程

2014年3月，国家发改委立项批复：北京工程实验室、上海工程中心和深圳实验室各领1 000万元资助项目分别独立完成接收专用芯片研发与产业化。3年内，DTMB-A将形成产业，产生重大出口效益：2014—2015年，完成DTMB-A芯片产业化和成套产品产业链；2015—2016年，建设DTMB-A应用示范区，推进海外应用，初具市场竞争能力。

3.DTMB-A系统进展

DTMB-A应用示范系统于2011年12月公开展示（见图2），其8 MHz带宽传输速率范围是5.00～49.31 Mbit/s，AWGN信道下C/N门限范围是0.6～21.2 dB，发明专利达52项，拥有完整的自主知识产权。

2013年1月，DTMB-A系统通过广电总局测试以及教育部鉴定，其主要性能达到国际领先水平（见表1）。

表1 DTMB-A系统与DVB-T2系统对比分析

4.DTMB-A应用前景

虽然遇到了一些困难，DTMB-A的应用前景依旧光明。其中最重要、最迫切的应用是能够提高DTMB标准国际市场竞争力，拓展电视产业和文化出口可持续发展。同时，由于一个8 MHz带宽的模拟频道最多可传输5套顶级高清节目，DTMB能够实现地面多路高清及3D电视广播业务。此外，DT⁃MB-A还能促进农村和城乡结合部的地面、有线电视广播统一标准，助推数字电视一体机市场。协助模拟电视关闭后富裕频道的多业务广播有偿服务、支持超高清地面数字电视广播传输等。

杨知行，清华大学教授，博士生导师，中关村数字电视产业联盟理事长，数字电视国家工程实验室（北京）主任，中国数字电视国际标准推进专家组组长，是我国地面数字电视传输标准的第一起草人，在争取我国地面数字电视传输标准成为国际电联数字电视传输标准之一的过程中做了大量卓有成效的工作。

图2 DTMB-A系统

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【本文献信息】杨知行.地面数字电视传输标准研究与产业化进展[J].电视技术，2014，38（22）.