劉固蒂

隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,無線傳播領(lǐng)域正在引發(fā)一場深刻的技術(shù)革命,就在這一兩年間,無線數(shù)字媒體的類型驟然豐富,除傳統(tǒng)媒體之外,手機電視、車載移動電視、樓宇分類電視、多媒體信息亭、地鐵多媒體信息系統(tǒng)等新興媒體紛紛涌現(xiàn),移動接收是個熱點,尤其是廣播電視的移動接收,成為發(fā)展方向之一。在電子管時代,器件的尺寸比較大,耗電也多,真正的“移動”只在軍事方面,便攜式的收音機也有,但一直不能普及。到了晶體管時代,收音機小到可以放在口袋里,廣播的移動接收在一定程度上解決了。但是電視的移動接收問題要比廣播的移動接收困難得多,所以至今還沒有得到完全解決。

一、什么是真正的數(shù)字電視

對于真正的數(shù)字電視,或許還有很多消費者并不十分了解。那么什么才是數(shù)字電視呢?首先數(shù)字電視就是采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù),進行節(jié)目的采集、錄制、發(fā)射和接收的電視。由于采用數(shù)字壓縮技術(shù)大大節(jié)省了頻道傳輸空間,這就是為什么原來模擬頻道傳送一個節(jié)目的空間現(xiàn)在卻可以傳輸6~8個頻道。同時數(shù)字電視還提供更多新穎并附有互動性的功能,如提供天氣預報、路況信息等諸多信息,通過數(shù)字電視發(fā)送短信,甚至使用數(shù)字電視的交易功能進行購物等。正是因為數(shù)字電視的不同,所以現(xiàn)在絕大多數(shù)的電視是無法接收數(shù)字電視內(nèi)容的,這些我們通常使用的電視都是所謂的“模擬電視”,就是說這種電視只能接收模擬信號。

現(xiàn)在市場上所出售的常見的數(shù)字電視也并不能被稱為嚴格意義上的數(shù)字電視,真正的數(shù)字電視應(yīng)該是集數(shù)字、高清于一體的電視機,即數(shù)字電視一體機。

數(shù)字電視時代,電視本身也是數(shù)據(jù)的一種。數(shù)字電視地面廣播(DTTB)的應(yīng)用將會帶動除電視以外的其他業(yè)務(wù),首先數(shù)字電視出現(xiàn)在移動交通工具上,隨著移動電視的面世,傳統(tǒng)的電視覆蓋理論被打破了!電視將無所不在!中國數(shù)字電視地面廣播(DTTB)已經(jīng)進入了實施階段,同時開創(chuàng)了傳統(tǒng)無線電視的一種全新應(yīng)用:移動接收。隨著該業(yè)務(wù)被大眾接受,又逐步擴大到移動載體。隨著視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展,從車載發(fā)展到個人手持終端。數(shù)字電視地面廣播(DTTB)技術(shù)在更大程度上給傳統(tǒng)的收看電視方式帶來新的變化,孕育著創(chuàng)造一個新的移動電視市場的機遇,其應(yīng)用前景將更加深遠。

二、數(shù)字電視地面廣播

在現(xiàn)代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波等,加上地面無線電廣播電視發(fā)射構(gòu)成信息傳輸主體。目前在我國數(shù)字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數(shù)字電視(地面數(shù)字電視)、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視(衛(wèi)星數(shù)字電視)、有線傳輸數(shù)字電視(有線數(shù)字電視)三類。而移動電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實現(xiàn)移動和便攜接收的功能,使整個技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點;較之衛(wèi)星接收,有實現(xiàn)容易、價格低廉的特點;較之有線接收;不易受城市施工建設(shè)、自然災害、戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;數(shù)字電視地面廣播通過電視臺制高點天線發(fā)射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機收看電視節(jié)目,主要的用戶也是針對本地區(qū)的。完善的數(shù)字電視地面廣播(DTTB)系統(tǒng)所具備的蜂窩單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用與寬帶無線接入市場;而移動和便攜的獨特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會“信息到人”的要求,也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。

地面數(shù)字電視可以做到便攜接收和移動接收,可以供私人轎車、出租車、長途客車和火車乘客觀看,還可以供手機等便攜機用戶觀看。按接收方式可分為固定接收、車載移動接收和便攜接收。固定接收接有固定天線,電視機不能隨便搬移,一般來說接收條件經(jīng)調(diào)整后不再變化;便攜接收是可以將接收機裝入衣袋,在戶外低速移動接收。移動接收,指車載高速移動接收。我們?nèi)粘＝佑|最多的是傳統(tǒng)的固定接收的電視,下面就對車載移動電視和手機電視進行詳細的介紹。

1.車載移動電視。所謂移動電視就是通過無線數(shù)字信號發(fā)射、地面數(shù)字設(shè)備接收的方法進行電視節(jié)目的播放和接收。在數(shù)字電視技術(shù)的支持下,交通工具在時速120公里以下的移動狀態(tài)中,能夠穩(wěn)定、清晰地接收到電視節(jié)目,主要針對公交、地鐵、出租等交通工具上的移動人流。這種在數(shù)字技術(shù)支持下,人們在運動狀態(tài)中可以收看電視節(jié)目的方式被稱為”移動電視”。學術(shù)界、傳媒界已經(jīng)開始將“移動電視(移動多媒體)”稱為區(qū)別于傳統(tǒng)媒體和網(wǎng)絡(luò)媒體的“第五大媒體”。

移動電視技術(shù)的核心是移動接收,即車載高速移動接收,接收的條件因地貌不斷變化而變化,同時因車速的變化還會受到多普勒效應(yīng)頻率變化的影響。接收地點是指由于接收地點離主發(fā)射臺的距離變化和與其他發(fā)射臺發(fā)射信號間相對關(guān)系的變化而引起的接收條件的變化。移動接收主要解決是動態(tài)多徑和多普勒頻移的問題。因為移動接收主要受地形地貌,如山、建筑物等反射的影響,使到達接收點的信號不止一個。在模擬電視中的反映是重影,在數(shù)字接收中,某些特定相位的多徑信號將使接收完全失敗。在這種情況下,接收好壞不單單依靠于與發(fā)射臺距離的遠近,而且在很大程度上還依靠于接收信號之間的相位。由于上述問題使得地面廣播問題復雜化,使接收信道隨時間、頻率和地點而發(fā)生變化。引起不同頻率信號衰落的主要原因是多徑接收,其結(jié)果使信道出現(xiàn)頻率選擇性。移動接收時,主信號和反射信號到達接收點的角度有可能不同,因多普勒效應(yīng),其頻率發(fā)生了不同的變化,兩者的差拍使接收信號的幅度隨時間周期變化,其結(jié)果使信道出現(xiàn)時間選擇性。而由于接收地點的不同和相鄰臺距離的不同,主信號和其他臺信號之間的關(guān)系不同而使接收出現(xiàn)地點的選擇性。

DVB-T由于采用OFDM調(diào)制系統(tǒng),它首先是將高碼率的串行數(shù)據(jù)流變成N個低碼率的并行數(shù)據(jù)流,并對N個彼此互不影響的載波分別進行調(diào)制符號碼率的降低,實際上是符號周期的增大,使動態(tài)多徑和多普勒頻移造成的碼間干擾減小,加上保護間隔的設(shè)置,減少了多徑對多載波正交特性的影響,使碼間干擾進一步減小,從而能很好的支持移動接收。我國現(xiàn)在正在研究適合自己的數(shù)字電視地面廣播的標準,期望在搭建數(shù)字電視中有更大的自主權(quán)。地面數(shù)字電視傳輸標準作為一個基礎(chǔ)標準,涉及的是一個無線系統(tǒng),我國明確提出必須滿足數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)兩個方面的基本需求,并為今后實現(xiàn)擴展功能做好必要的預備。我國DTTB的制定原則是:①傳輸信息量要大,支持包括高清電視的多媒體廣播服務(wù);②抗干擾能力強,在一般室內(nèi)環(huán)境下可接收;③與現(xiàn)有模擬廣播電視頻道兼容,并有利于頻道規(guī)劃和模擬向數(shù)字過渡;④具有靈活性:支持標準高清楚度和高清楚度兼容的電視廣播,支持移動接收設(shè)備,支持便攜接收設(shè)備;⑤具有可擴展性:支持包括互聯(lián)網(wǎng)的交互數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù),支持廣播網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要,整體性能指標應(yīng)優(yōu)于或相當于相應(yīng)的國外現(xiàn)有標準的性能。據(jù)悉國家有意考慮以清華大學提交的方案為主融合其他方案之長,形成我國的DTTB標準。清華的地面數(shù)字多媒體/電視廣播傳輸標準方案采用自主原創(chuàng)的時域同步正交頻分復用技術(shù)。與國際現(xiàn)有的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴时容^,具有多項鮮明的應(yīng)用特點、較好的整體性能。其采用以下幾項主要技術(shù):時域同步的正交多載波技術(shù);保護間隔的PN填充技術(shù);快速信道估計技術(shù);前向糾錯編碼與相位映射相結(jié)合的糾錯技術(shù);與絕對時間同步的幀結(jié)構(gòu)。

2.手機電視。電視是最大的媒體,是手機中缺少的一個內(nèi)容,數(shù)字移動通信系統(tǒng)的高速發(fā)展提高了人們生活空間的移動性,在這個移動世界中公眾也非?？释岆娨曔M入手機,這樣無論身處何地都可以看到自己喜歡的電視節(jié)目如:喜劇、旅游指南、商務(wù)電視、游戲、音樂、體育、購物、新聞服務(wù)、媒體點播和互動式選擇等。這不僅將取悅移動運營商,對于設(shè)備制造商和廣播業(yè)者來說,它將使電視變成壽命更長、重量更輕的手持產(chǎn)品。

數(shù)字電視地面廣播與移動通信的結(jié)合將給人們帶來更多新的業(yè)務(wù),它不僅擴展了電視廣播內(nèi)容的種類,而且支持內(nèi)容的移動接收,這種結(jié)合最新的體現(xiàn)就是歐洲D(zhuǎn)VB-T標準的出現(xiàn)。對采用移動網(wǎng)絡(luò)(手機)和地面廣播(電視機)兩種接收電視節(jié)目方式進行比較,可以看出,由于手機電視的屏幕較小,因此每一路電視節(jié)目所需的碼率較低,對于基于DVB-T的IP數(shù)據(jù)廣播,每個視頻流占用100-384KHz的帶寬,于是在一個8MHz帶寬的電視頻道上可以傳送25-80套電視節(jié)目。由于移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力強大,帶寬不高,價格較貴,非常適合小文件VOD使用;而地面電視廣播每個電視節(jié)目需要2-5MHz的帶寬,一個8MHz頻道只能廣播3-4套節(jié)目,地面電視廣播的優(yōu)點是沒有帶寬限制,價格便宜,但不適合VOD,網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力也差。它主要使用范圍在城市地區(qū),而且仍然有很多盲區(qū),如在樓道、地鐵、電梯和高樓林立的地方。為了尋求兩者結(jié)合的模式,DVB組織制定出了一個地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)的傳輸標準:DVB-H。它將蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)和地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)更好的結(jié)合,并將用于向所有用戶傳送視聽及多媒體服務(wù)。今年2月份DVB-H標準得到了TDVB Technical Module的批準。這標志著DVB成員公司走過了最后一個階段,接下來就可以利用該標準設(shè)計產(chǎn)品和服務(wù),目前正在進行的最大的試驗性項目是把廣播視頻和音頻擴展到移動設(shè)備。

3.地面電視廣播技術(shù)應(yīng)用前景。自上海宣布開展移動電視試驗后,得到了國家有關(guān)部門的支持,現(xiàn)在已經(jīng)初見成效,移動電視創(chuàng)造了市場的需求。事實上,數(shù)字電視地面廣播的開通,是開通了一個寬帶的支持移動的數(shù)據(jù)廣播通道,它不僅可以傳輸電視,而且可傳輸數(shù)據(jù),數(shù)字電視時代,電視本身也是數(shù)據(jù)的一種。未來數(shù)字電視地面廣播的應(yīng)用將會帶動除電視以外其他業(yè)務(wù),借助于數(shù)字電視地面廣播的技術(shù)和目前技術(shù)條件,并分析目前的市場情況,首先在公共汽車進行移動電視的業(yè)務(wù)是比較明智的選擇,隨著該業(yè)務(wù)被大眾接受,將逐步擴大到移動載體。隨著電池容量和視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展,從車載將發(fā)展到個人手持終端。隨著終端產(chǎn)品的發(fā)展,其他業(yè)務(wù)又將得到發(fā)展。數(shù)字電視地面廣播的特點和應(yīng)用將會引起人們收視和獲得信息的方式變化,讓我們借助于支持移動和寬帶廣播的技術(shù),去想像它的應(yīng)用,去發(fā)現(xiàn)市場,去創(chuàng)造市場。數(shù)字廣播電視地面廣播,時不我待。

(作者單位:國家廣電總局七二二臺)