深圳韋斌

編者按：本刊在今年3月5日第5期刊登過《適合城鄉(xiāng)市場的國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)投資分析報告》，該篇從投資與回報角度分析并建立了國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)的財務(wù)模型。這篇文章可以算作上一篇的姊妹篇，著重分析了怎樣建立這種“地面+衛(wèi)星模式”的系統(tǒng)。我們刪除了這篇文章中與上一篇文章重復(fù)的部分。

背景

我國城市居民一般能收看到30~100套有線電視節(jié)目，而廣大邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)只能接收到2~5套無線電視節(jié)目，而且效果都不太理想，有的地區(qū)到目前為止仍然是電視的“盲區(qū)”。如何讓電視觀眾都看上電視，解決“廣播電視村村通”覆蓋問題，一直是各地領(lǐng)導(dǎo)和廣電部門關(guān)心的問題。通過有線電視來覆蓋鄉(xiāng)村電視觀眾在經(jīng)濟(jì)上是不可行的；通過MMDS等微波技術(shù)覆蓋，則存在太多技術(shù)缺陷，各地早幾年上馬的MMDS數(shù)字電視系統(tǒng)都因其技術(shù)上的先天不足而面臨淘汰；而衛(wèi)星電視雖能很好解決全國城鄉(xiāng)市場的電視廣播覆蓋問題，但無法傳輸本地節(jié)目及專業(yè)收費頻道，導(dǎo)致農(nóng)村電視觀眾失去接受更高層次視聽享受的機會，尤其是當(dāng)?shù)卣母鞣N施政綱領(lǐng)、重要通知及當(dāng)?shù)匦侣劦葻o法及時傳輸?shù)睫r(nóng)民家中，這讓各地領(lǐng)導(dǎo)、宣傳部門、廣電部門等對衛(wèi)星電視個體接收用戶頗多不滿。

近期部分地區(qū)開始采用國標(biāo)地面數(shù)字電視廣播來傳輸中央及各省臺衛(wèi)視節(jié)目和本地節(jié)目，效果就很好，但在實踐中存在首次購置前端設(shè)備費用較高、用戶端圖像質(zhì)量不高、占用開路電視頻率過多導(dǎo)致頻率申請困難等問題，令各個地方廣電部門頗多顧慮，此模式的開展并非很順利。

其實，借助中星9號直播衛(wèi)星，我們完全可以采用國標(biāo)地面數(shù)字電視+直播星機頂盒的辦法，來開展城鄉(xiāng)地區(qū)低成本、多頻道、高質(zhì)量的數(shù)字電視改造工程，不僅輕易解決上述問題的不足，也可以使各地廣電部門找到一條增加經(jīng)濟(jì)收入、拓寬廣告受眾人數(shù)的途徑。

下面，我們簡單分析這一適合城鄉(xiāng)市場的國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)方案。

國標(biāo)數(shù)字地面電視

是無線電視覆蓋的最佳方案

有人認(rèn)為農(nóng)村地區(qū)只需要收看幾套免費的電視節(jié)目就可以了，不宜收看專業(yè)頻道和付費電視。這種觀點是對廣大農(nóng)村群眾的歧視，農(nóng)村居民跟城鎮(zhèn)居民一樣同屬于我國公民，他們有理由跟城鎮(zhèn)居民一樣享受現(xiàn)代文明，享受一樣多的電視節(jié)目，而不是幾套覆蓋效果不佳的電視節(jié)目。“讓老百姓都看上數(shù)字電視”，不僅是我們的口號，也應(yīng)該是我們的目標(biāo)，應(yīng)該得以實現(xiàn)。實現(xiàn)農(nóng)村觀眾收看本地節(jié)目、專業(yè)頻道和付費電視的最佳方式，就是開展地面數(shù)字電視廣播。

國標(biāo)ADTB-T單載波數(shù)字地面電視（以下提到的數(shù)字地面電視除非特別說明，均指國標(biāo)ADTB-T單載波數(shù)字地面電視）借鑒了數(shù)字通信領(lǐng)域近年來取得的最新技術(shù)成果，適合中國國情的地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)。與現(xiàn)有的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)相比，此方案是一種時域信號處理與頻域信號處理相結(jié)合的創(chuàng)新技術(shù)，從而可以同時發(fā)揮數(shù)字信號處理在時域和頻域的特點。和國內(nèi)外數(shù)字電視無線覆蓋相比國標(biāo)數(shù)字地面電視是無線電視覆蓋的佳方案：

◆ 國家政策的支持，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為農(nóng)村的地面覆蓋鋪平道路。

◆ 兼容原有模擬電視系統(tǒng)，建網(wǎng)成本低、組網(wǎng)快, 可以利用現(xiàn)有的微波鏈路、高山發(fā)射站和模擬發(fā)射機、各種轉(zhuǎn)頻器、濾波器、放大器等，節(jié)省資金。

◆ 支持鄰頻傳輸，可有效利用閑置的頻率（鄰頻傳輸在單載波數(shù)字電視上非常容易實現(xiàn)，為節(jié)省開路頻道資源提供了技術(shù)保證）。

◆ 抗多徑干擾能力強，支持農(nóng)村室內(nèi)天線接收。

◆ 調(diào)制方式采用了TDS-OFDM技術(shù)，頻譜效率高，適于寬帶信號傳輸。

◆ 采用了最新的糾錯編碼 LDPC 碼，抗干擾能力強。

◆ 能夠?qū)崿F(xiàn)更大的信號覆蓋范圍。在實際應(yīng)用中，在無遮擋地區(qū)，單頻道數(shù)字功率20W即可覆蓋半徑超過35公里的范圍，基本覆蓋每個縣的農(nóng)村地區(qū)，用戶端使用簡單的八木天線即可完美接收數(shù)字電視，這在其他調(diào)制方式和模擬電視看來是不可思議的。

◆ 能夠更好地支持城域、省域單頻網(wǎng)，使組建全國的數(shù)字電視無線網(wǎng)成為可能。

◆ 支持移動電視和手機電視，為地面數(shù)字電視的可持續(xù)發(fā)展做好了技術(shù)上的準(zhǔn)備。

◆ 在戰(zhàn)爭、地震或其他自然災(zāi)害發(fā)生時，有線電視和衛(wèi)星電視可能會被嚴(yán)重破壞，而地面數(shù)字電視可在最短的時間內(nèi)恢復(fù)通訊，這在搶險救災(zāi)、穩(wěn)定人心等方面具有非常重要的意義。

◆ 能及時把當(dāng)?shù)卣块T、領(lǐng)導(dǎo)的相關(guān)通知和指示，通過大眾化的電視，傳達(dá)到城鄉(xiāng)居民家中，為宣傳黨的政策提供非常好的途徑。

現(xiàn)行的地面數(shù)字電視廣播也存在一些缺點：

1、頻率資源緊張：如要轉(zhuǎn)播40套左右的地面數(shù)字電視節(jié)目，至少需要4~5個開路電視頻道，這在嚴(yán)格控制開路信號頻率資源的今天，很難得到無委會的批準(zhǔn)。黑龍江某地廣電部門占用幾個地面開路電視頻率發(fā)展地面數(shù)字電視廣播，被廣電總局和無委會點名批評，就是例子。

2、多套地面數(shù)字相關(guān)發(fā)射機、電視調(diào)制器、激勵器價格昂貴，這導(dǎo)致入門費用較高，傳輸幾十套數(shù)字電視節(jié)目的前端，動輒上百萬的設(shè)備投資，讓一些縣級廣電部門非常慎重，對開展地面數(shù)字電視廣播廣播盈利模式信心不足。

3、采用超級編碼方式導(dǎo)致圖像質(zhì)量不佳：由于地面數(shù)字電視廣播的碼流（無論是單載波32QAM還是多載波64QAM），最高只有26m左右，如直接復(fù)用衛(wèi)星數(shù)字電視信號的MPEG-2碼流，其每個標(biāo)清頻道碼流在4~6m之間，則一個地面數(shù)字電視頻道只能轉(zhuǎn)4套左右的標(biāo)清電視節(jié)目。故一些地區(qū)開展數(shù)字地面電視廣播時，采用“超級編碼”的方式，將每套電視節(jié)目的碼流壓縮到2~4m，使得一個頻道傳輸8~12套數(shù)字電視節(jié)目成為可能。但其代價是犧牲了圖像的質(zhì)量，尤其是大動態(tài)的圖像會出現(xiàn)令人難以接受的大塊馬賽克畫面，嚴(yán)重影響圖像分辨率，這對文藝、體育、影視節(jié)目、政府部門形象宣傳是很不利的。使用“超級編碼”方式開展地面數(shù)字電視廣播的地區(qū)電視觀眾，對此都有強烈反映，認(rèn)為其圖像遠(yuǎn)不如現(xiàn)有模擬電視、有線數(shù)字電視與衛(wèi)星數(shù)字電視的圖像好，這對吸引更多用戶使用地面數(shù)字電視，是很不利的。

國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)方案

針對現(xiàn)行各種電視覆蓋效果的優(yōu)缺點，國內(nèi)某些機頂盒生產(chǎn)廠家，推出了完美結(jié)合地面數(shù)字電視、衛(wèi)星電視的“國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)”， 其核心是機頂盒設(shè)計為可兼容接收國標(biāo)數(shù)字地面電視和中星9號ABS直播衛(wèi)星節(jié)目，徹底解決上述問題，并且以很低的價位就能使項目得以實施。

該系統(tǒng)巧妙的把中星9號直播衛(wèi)星上的全部免費電視節(jié)目與本地1~2個數(shù)字電視頻道的十來套本地節(jié)目和央視加密頻道結(jié)合起來。前端只需一次性投資一兩個頻道的數(shù)字電視相關(guān)編解碼、復(fù)用加擾調(diào)制設(shè)備，播出本地及其他加密頻道節(jié)目，而其他上星的四十多套央視及省臺電視節(jié)目則通過客戶端的機頂盒接收。機頂盒設(shè)計成可由前端廣電部門控制接收內(nèi)容，沒有前端授權(quán)，用戶無法看到任何節(jié)目。這就大大降低了前端設(shè)備投入成本，使各地開展數(shù)字電視廣播變成一件很簡單的事。

由于投入資金少，幾乎任何一個縣級廣電部門都可以獨立運作。而強調(diào)其能解決當(dāng)?shù)仉娨曈^眾收看當(dāng)?shù)毓?jié)目、通過電視了解地方政府政務(wù)及重要通知、本地新聞等問題，更能得到政府部門的支持與配合。這是非常適合我國城鄉(xiāng)市場的國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)。

國標(biāo)系統(tǒng)在每個頻道里可傳送多少套數(shù)字電視節(jié)目？

實際上節(jié)目的內(nèi)容決定了碼流的高低，我們并不能單純的說每個頻道里能夠傳送多少數(shù)字電視節(jié)目，還要看具體是什么樣的節(jié)目應(yīng)用、信源壓縮技術(shù)等因素。通常情況下，利用MPEG-2 壓縮標(biāo)準(zhǔn)傳送一套快速運動的體育節(jié)目大概要求4~5Mbps 的碼流，傳送一套新聞、訪談節(jié)目大概需要3Mbps 的碼流，傳送一套圖文信息只需1.5Mbps 的碼流，而傳送高清電視節(jié)目需要20Mbps 左右的碼流。因此，需要運營單位合理地安排節(jié)目數(shù)量。

發(fā)射站

可直接使用原有大功率模擬電視發(fā)射機，更換國標(biāo)單載波數(shù)字電視激勵器及做相應(yīng)調(diào)試即可。也可以采用某些國

產(chǎn)的200W寬帶發(fā)射機，其效果完全滿足一般地縣廣播電視覆蓋半徑35km的要求，而價格低廉，穩(wěn)定，低耗能，電磁污染少。以后如需增添1~4個發(fā)射頻道，直接添加相應(yīng)調(diào)制器及激勵器即可，不需做硬件、軟件上的其他改動。

寬帶發(fā)射多套國標(biāo)數(shù)字電視，是非常適合城鄉(xiāng)地區(qū)的高性價比的方案，并在多個地方得到實際應(yīng)用，如200W寬帶發(fā)射機，可發(fā)射1~5個頻點幾十套數(shù)字電視節(jié)目，最遠(yuǎn)傳輸距離100km，效果相當(dāng)令人滿意。簡單的設(shè)備配置主要包括：信源編碼器（通常為MPEG-2編碼器），TS碼流復(fù)用器，數(shù)字激勵器，200W寬帶數(shù)字電視發(fā)射機，天饋系統(tǒng)，用戶管理系統(tǒng)SMS、條件接收CA。實際上，當(dāng)前的移動數(shù)字電視也可以借用已有的模擬天饋線系統(tǒng)，節(jié)約資源和建設(shè)時間。實踐證明， 200W寬帶數(shù)字電視發(fā)射機結(jié)合其低門限激勵器，覆蓋半徑超過35km，加上少數(shù)補點基站，完全能滿足全國大多數(shù)地縣級廣電部門使用，是最適合城鄉(xiāng)地區(qū)使用的產(chǎn)品。我們認(rèn)為，在完全能滿足現(xiàn)在及未來相當(dāng)長一段時間的使用要求的條件下，沒有必要去奢求其他昂貴的單頻道大功率發(fā)射設(shè)備。

另外，寬帶發(fā)射機也可以直接用作單頻道發(fā)射，不需做任何調(diào)整。

單頻網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

單頻網(wǎng)系統(tǒng)中除發(fā)射站基本設(shè)備外，還需要單頻網(wǎng)適配器， GPS時鐘發(fā)生器，有單頻網(wǎng)功能激勵器，ASI碼流傳輸光端機等設(shè)備，當(dāng)然也離不開網(wǎng)絡(luò)適配器以復(fù)合來自主發(fā)射站點的數(shù)字電視信號。

在農(nóng)村地區(qū)實際應(yīng)用中，我們還可以采用廉價的直放站模式，省略掉GSP等設(shè)備，即可同頻轉(zhuǎn)發(fā)電視信號而互不干擾。這種方式在云南、湖南、江西等地農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)得到成功運用，效果令人滿意，節(jié)省了大量的資金及頻率資源。在頻率資源豐富的農(nóng)村地區(qū)，也可以采用更為廉價可靠的多頻網(wǎng)來傳輸。

前端系統(tǒng)組成及工作原理

系統(tǒng)組成原理框圖如下：

前端不再象傳統(tǒng)數(shù)字電視前端那樣龐大昂貴，只需對本地節(jié)目及某些加密頻道（如央視3/5/6/8等）進(jìn)行編碼復(fù)用、加擾后用1~2個頻道播出即可，大大降低前端投入與維護(hù)量。其基本設(shè)備如下：

1） MPEG-2 視音頻編碼器：符合ISO/IEC 13818 標(biāo)準(zhǔn)，壓縮碼率為2-15Mbps可調(diào)。具有視頻實時數(shù)字預(yù)處理、時基校正等功能，輸入各種類型和質(zhì)量的PAL/NTSC。在國標(biāo)地面數(shù)字電視系統(tǒng)中，普遍采用16QAM、32QAM調(diào)制方式以適應(yīng)復(fù)雜惡劣的接收環(huán)境，其碼流不超過27Mbps，故一個頻點傳輸?shù)墓?jié)目碼流要進(jìn)行控制。采用直接復(fù)用衛(wèi)星電視的高碼流，則只能傳輸3~4套標(biāo)清節(jié)目，而通過超級編碼器重新編碼，則可以傳輸6~10套低碼率的標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目。當(dāng)然對一些畫質(zhì)要求較高的節(jié)目如CCTV-5體育臺、影視臺等，可采用較高的碼流編碼，以保證良好的圖像效果。

2）DVB-S 接收器：可直接接收衛(wèi)星天線的IF 信號，解碼輸出數(shù)字衛(wèi)星節(jié)目。接收頻率范圍950～2150MHZ,符號率2～45Msymb/s。

3）TS 流再復(fù)用器：可接收1~8路TS 碼流，每路輸入比特率0 ~ 60Mbps，可對節(jié)目進(jìn)行選擇、再過濾，并生成節(jié)目服務(wù)信息等。

4）加擾機，結(jié)合CAS條件接收系統(tǒng)服務(wù)器、SMS用戶管理系統(tǒng)服務(wù)器，對節(jié)目進(jìn)行數(shù)字加密、分級授權(quán)等，管理用戶收視權(quán)限，并可開展各種專業(yè)收費頻道增值服務(wù)等，是廣電部門收費的根本保證。

5）ADTB-T單載波數(shù)字調(diào)制器：輸出中頻可接入模擬電視網(wǎng)絡(luò)。輸出頻率可調(diào)，出廠設(shè)置為31.15MHZ(對應(yīng)模擬電視38MHZ 中頻)。

6）激勵器：具有穩(wěn)定度高，鄰頻抑制效果好、價格適中的特點，維護(hù)方便。我們采用國內(nèi)某公司自主研發(fā)的激勵器，可以獲得比普通激勵器低3dB門限的指標(biāo)，這意味著該系統(tǒng)比普通傳輸方式可以降低2倍發(fā)射功率。這對提高覆蓋效果、降低成本與電磁污染，是非常有效的。

7)ADTB-T/DMB-T/ABS-S（中星9號我國標(biāo)準(zhǔn)的直播星）數(shù)字機頂盒，兼容多種標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)已有部分國內(nèi)機頂盒公司提供完全符合國標(biāo)ADTB-T DMB-T & ABS-S(中九直播衛(wèi)星)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字機頂盒，能夠接收和解碼所有的單載波、多載波的地面數(shù)字電視及中星9號我國標(biāo)準(zhǔn)的直播星44套央視及省臺衛(wèi)視節(jié)目，是目前兼容性很強的機頂盒，可內(nèi)嵌各種采用先進(jìn)的條件接收系統(tǒng)，可以收看各地非加密和各種加密的數(shù)字電視節(jié)目（需智能卡）。支持電子節(jié)目指南（EPG）,方便用戶收看節(jié)目。節(jié)目切換快捷，用戶操作界面友好，是滿足家庭使用的高性能數(shù)字有線電視解碼器。該機頂盒的智能卡需當(dāng)?shù)剡\營商授權(quán)，否則即使是中星9號的節(jié)目也無法收視，可解決收費難問題。

由于本方案接收的中九直播星電視節(jié)目未經(jīng)二次處理，保持了原有的高碼流，故能提供清晰度很高的圖像，這是其他采用超級編碼方式的地面數(shù)字電視廣播難以比擬的。

CAS 條件接收系統(tǒng)

要保證對用戶端收視權(quán)限的控制與收費節(jié)目的安全播出，必須采用CAS條件接收系統(tǒng)來完成。國內(nèi)已有多家公司自主研發(fā)的條件接收系統(tǒng)CAS和用戶管理系統(tǒng)SMS，獲廣電總局300萬用戶以上入網(wǎng)證書，并在多家大中型有線電視和無線電視網(wǎng)絡(luò)公司穩(wěn)定運營多年，性價比很高。

SMS用戶管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)作為數(shù)字電視前端平臺中的核心系統(tǒng)之一，為運營商提供了全面的用戶管理能力，豐富的業(yè)務(wù)模式以及強大的計費結(jié)算功能。它通過與CAS、加擾器、終端智能卡和機頂盒的協(xié)作完成對數(shù)字電視節(jié)目的授權(quán)控制，實現(xiàn)運營商制定地豐富多樣的業(yè)務(wù)模式。

經(jīng)過加擾機、CAS 及SMS用戶管理系統(tǒng)通過機頂盒可以實現(xiàn)如下功能：

● 數(shù)字電視廣播接收、電子節(jié)目指南（EPG）、準(zhǔn)視頻點播（NVOD）、按次付費觀看（PPV）、軟件在線升級、數(shù)據(jù)廣播、電子郵件等。

用戶端機頂盒及配套器材一次性按350~400元收取，即可收回硬件成本。國標(biāo)地面數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)的本地節(jié)目及央視3、5、6、8等節(jié)目，每月收5~8元收視費即可，用戶會以輕松的心情接受。農(nóng)村市場不能急于求成，我們先用低價進(jìn)入圈地，才能進(jìn)一步刺激消費，為以后的各種增值服務(wù)打好基礎(chǔ)。

結(jié)論

從以上分析來看，國標(biāo)單載波地面數(shù)字電視廣播 + ABS-S直播衛(wèi)星電視系統(tǒng)，是最好的解決城鄉(xiāng)地區(qū)數(shù)字電視傳輸?shù)姆绞剑瑹o論是從網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)解決方式還是從資金投入來說都是農(nóng)村數(shù)字電視的一場革命。該系統(tǒng)以穩(wěn)定優(yōu)異的質(zhì)量保證、相對低廉的價格，為在農(nóng)村地區(qū)完成數(shù)字電視覆蓋，做出物質(zhì)上的保證。由于兼容了中星9號我國直播星衛(wèi)星電視，使我們輕易解決高質(zhì)量衛(wèi)星數(shù)字電視與本地節(jié)目和專業(yè)收費頻道完美結(jié)合問題。僅占用少量開路電視頻道，頻率申請容易通過，甚至無需申請，直接使用原有發(fā)射系統(tǒng)及頻率進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)數(shù)字電視廣播。作為國標(biāo)系統(tǒng)，不可能朝令夕改，其政策風(fēng)險不復(fù)存在，反而因能讓農(nóng)村衛(wèi)星電視用戶也收看到當(dāng)?shù)毓?jié)目，各地方政府會積極予以政策和資金扶持的。投資城鄉(xiāng)地面數(shù)字電視，可以為各地廣電部門找到一條低成本的合法可行的經(jīng)營之路，必然會在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi)得到經(jīng)濟(jì)和政治上的回報。

另外，由于本系統(tǒng)的CA 可以實現(xiàn)單套節(jié)目收費，可以對任何節(jié)目授權(quán)，因此，還可以增加一部分增值業(yè)務(wù)收費。擴(kuò)大數(shù)字電視收視范圍，還可以擴(kuò)大當(dāng)?shù)仉娨晱V告受眾群，也是一筆不小的收入；而從完成村村通數(shù)字電視廣播造福老百姓、傳播黨的聲音來看，其政治意義更是不可估量。

可以預(yù)見，這種方式的機頂盒及運行模式，對各地廣電部門技術(shù)方案的采用必將造成很大的影響，很有可能成為新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。惟一的缺點，就是對城鎮(zhèn)現(xiàn)有有線數(shù)字電視觀眾沖擊太大，很可能會逐步蠶食有線數(shù)字電視市場。所以廣電部門需提前采取措施使有線數(shù)字電視與農(nóng)村國標(biāo)地面數(shù)字電視廣播和睦相處?！?/p>