孫志彬 江蘇省濱海縣廣播電視臺(tái)

濱海地面數(shù)字電視建設(shè)及展望

孫志彬 江蘇省濱?？h廣播電視臺(tái)

本文對(duì)濱海地面數(shù)字電視的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，簡(jiǎn)單介紹地面數(shù)字電視的系統(tǒng)方案和建設(shè)。根據(jù)本地現(xiàn)有條件，結(jié)合國(guó)家對(duì)于地面數(shù)字電視發(fā)展要求，對(duì)濱海地面數(shù)字電視進(jìn)行了展望。

地面數(shù)字電視 系統(tǒng)方案 規(guī)劃 展望

一、引言

數(shù)字電視是基于數(shù)字技術(shù)平臺(tái)，從節(jié)目源的拍攝、編輯、發(fā)射、傳輸?shù)浇邮?、顯示的全程數(shù)字化電視系統(tǒng)。數(shù)字電視現(xiàn)存多種傳送方式，其中地面數(shù)字電視通過(guò)地表面波、采用VHF（也稱米波，在我國(guó)頻率范圍是48.5MHz）和UHF（也稱分米波，在我國(guó)的頻率范圍是470MHz～806MHz）頻段無(wú)線傳輸。與其他傳送方式相比，地面?zhèn)鬏敺绞骄哂锌垢蓴_能力強(qiáng)、在一般室內(nèi)條件下就可接收、節(jié)目?jī)?nèi)容有較高的靈活性、可支持標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度兼容的電視廣播移動(dòng)接收以及便攜接收、建設(shè)和維護(hù)成本低等優(yōu)勢(shì)。

二、江蘇濱海地面數(shù)字電視現(xiàn)狀

國(guó)家正大力推進(jìn)地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)的建設(shè)工作，發(fā)展規(guī)劃為2013年到2015年，全國(guó)縣級(jí)以上城鎮(zhèn)爭(zhēng)取以高、標(biāo)清方式播出地面數(shù)字電視。2015年開始，在全國(guó)地級(jí)以上城市地面數(shù)字電視服務(wù)區(qū)內(nèi)，逐步停播模擬電視發(fā)射。到2020年底，將全面關(guān)閉地面模擬電視信號(hào)，完成地面電視向數(shù)字化過(guò)渡。同時(shí)，根據(jù)地面數(shù)字電視覆蓋情況，在未來(lái)3至5年內(nèi)將普及地面數(shù)字電視接收機(jī)。

目前，濱海有120萬(wàn)多人口，有線電視用戶12萬(wàn)多戶、電信IP用戶3萬(wàn)多戶、其它收看方式用戶1萬(wàn)多戶，還有地方仍然通過(guò)模擬信號(hào)接收方式收看電視，而且節(jié)目少、信號(hào)差、主要分布在大海邊。與此同時(shí)，濱海廣播電視臺(tái)于2015年底籌建省多頻網(wǎng)36CH、市單頻網(wǎng)46CH。已建21CH地面數(shù)字電視，濱海原有模擬新聞綜合頻道46CH、中央模擬新聞綜合頻道23CH以及中央模擬軍事頻道7CH改成數(shù)字電視21CH單頻網(wǎng)發(fā)射 。縣委、縣政府高度重視地面數(shù)字電視無(wú)線覆蓋工程，將之列入2016年為民辦實(shí)事十項(xiàng)任務(wù)之一，并要求以此為契機(jī)，帶動(dòng)濱海無(wú)線地面數(shù)字化建設(shè)。

三、發(fā)展要求

我臺(tái)根據(jù)需求，在充分利用現(xiàn)有基站資源和空間頻率的前提下，建設(shè)無(wú)線數(shù)字電視系統(tǒng)。具體建設(shè)需求如下：

（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須采用國(guó)標(biāo)GB20600—2006標(biāo)準(zhǔn)。

（2）前端設(shè)備可以開放擴(kuò)展和升級(jí)，不浪費(fèi)資源和重復(fù)投資。

（3）節(jié)目源采用H.264編碼格式或者AVS+、MPEG2編碼格式。

（4）總體考慮當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境和地勢(shì)，通過(guò)分期建設(shè)覆蓋全縣大部分地區(qū)。

（5）充分考慮當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)背景和建設(shè)目標(biāo)、以及建設(shè)意義。

（6）整個(gè)系統(tǒng)可以利用NMS/CAS/SMS系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備管理和用戶管理（開戶、收費(fèi)、授權(quán)等）。

（7）確定每個(gè)頻點(diǎn)傳輸多少套數(shù)字電視節(jié)目，采用16QAM/32QAM/64QAM單多載波方式傳輸。

（8）確定發(fā)射站的位置，發(fā)射天線采用四層四面偶極子面包板天線。

濱海廣播電視臺(tái)目前已建成中央單頻網(wǎng)36CH、省單頻網(wǎng)21CH、市單頻網(wǎng)46CH。地面數(shù)字電視具有強(qiáng)大的傳輸能力，可以支持打包為MPEG2/4、H.264、AVS+傳輸流格式4.8Mbps到32.4Mbps的數(shù)據(jù)碼流，并考慮以后添加廣告和其它數(shù)字業(yè)務(wù)需要占用的碼流。

圖1 地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)圖

四、地面數(shù)字電視系統(tǒng)方案制定

1. 地面數(shù)字電視系統(tǒng)的組成

地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)主要由信源、轉(zhuǎn)碼器、編碼器，復(fù)用器、地面數(shù)字電視廣播激勵(lì)器、地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)、天饋系統(tǒng)和發(fā)射天線組成。地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖2 地面數(shù)字電視系統(tǒng)的組成

1.1 發(fā)射機(jī)要求

（1）發(fā)射機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)。由主備激勵(lì)器、雙激勵(lì)切換器、分配器、功放單元、合成器、定向耦合器、濾波器、監(jiān)控單元、開關(guān)電源、風(fēng)機(jī)單元以及交流配電盤等單元組成。

（2）發(fā)射機(jī)具有指標(biāo)高、高穩(wěn)定性、高效率、智能化的性能。

（3）無(wú)瓶頸設(shè)計(jì)。激勵(lì)器輸出信號(hào)直接推動(dòng)功放，減少中間級(jí)放大環(huán)節(jié)，提高整機(jī)穩(wěn)定性。

2．地面數(shù)字電視系統(tǒng)的傳輸碼率

地面數(shù)字電視系統(tǒng)具有強(qiáng)大的傳輸能力，可以支持打包為MPEG2/4、h.264、AVS+傳輸流格式從4.8Mbps到32.4Mbps的數(shù)據(jù)碼流（包括HDTV高清電視節(jié)目的可靠廣播）。可以實(shí)現(xiàn)固定、移動(dòng)、便攜電視的所有業(yè)務(wù)需求，提高了頻譜利用率，為廣播電視實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、多種類、多模式的業(yè)務(wù)提供可靠的技術(shù)手段。

3．系統(tǒng)設(shè)備的選用與數(shù)量確定

節(jié)目的數(shù)量確定后，根據(jù)選擇傳輸模式的最大碼率以及頻點(diǎn)數(shù)，最后確定采用哪種視頻格式編碼或轉(zhuǎn)碼，注意在涉及使用編碼器考慮編碼碼流時(shí)，還必須加上音頻的編碼碼流256Kbps。目前濱海地面數(shù)字電視系統(tǒng)設(shè)備采用集成設(shè)備，設(shè)備連接簡(jiǎn)單，空間占用小，耗電量低。設(shè)備數(shù)量的確定與信號(hào)源也有直接關(guān)系，地面數(shù)字電視系統(tǒng)的組成圖2所示。

（1）信號(hào)源：主信號(hào)源由省聯(lián)通公司提供，通過(guò)光纖傳輸，進(jìn)入發(fā)射機(jī)房。備份信號(hào)源采用衛(wèi)星接收機(jī)或轉(zhuǎn)碼器，加密衛(wèi)星節(jié)目采用大卡衛(wèi)星接收機(jī)，自辦節(jié)目采用數(shù)字機(jī)頂盒解調(diào)再用編碼器編碼。

（2）編碼器和轉(zhuǎn)碼器數(shù)量確定：根據(jù)節(jié)目數(shù)量選擇相應(yīng)通道的編碼器。

（3）復(fù)用器：在數(shù)字系統(tǒng)前端的處理部分，復(fù)用器是其最重要的部分之一。所有提供給用戶的節(jié)目都要在這里重新打包成并復(fù)用傳輸流。來(lái)自信號(hào)采集部分的節(jié)目通過(guò)ASI接口送到復(fù)用器，按照需要重新打包成成新的傳輸流。復(fù)用器首先要做的是將節(jié)目挑選出來(lái)，然后根據(jù)需要組合成新的傳輸流。另外，還有輔助數(shù)據(jù)和信息的插入。再?gòu)?fù)用處理對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)應(yīng)該是更易于操作的。支持對(duì)所有業(yè)務(wù)信息(SI)的自動(dòng)更新或離線編輯，對(duì)傳輸流中節(jié)目的增減而引起的相關(guān)變化均自動(dòng)完成。一般一個(gè)包一臺(tái)復(fù)用器，幾個(gè)包就需幾臺(tái)復(fù)用器。

（4）加擾機(jī)：加擾設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)基于開放的標(biāo)準(zhǔn)，除了采用ASI輸入輸出接口外，還有DVB同密標(biāo)準(zhǔn)。采用同密加擾，運(yùn)營(yíng)商可以同時(shí)選擇兩套或更多不同的CA系統(tǒng)去加擾傳輸流，這樣對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)就有更大的選擇性和主動(dòng)性。除了加擾傳輸流以外，還要插入EMM和ECM，并更新相關(guān)的PSI和SI。一個(gè)包一臺(tái)加擾機(jī)，幾個(gè)包就需幾臺(tái)加擾機(jī)。

（5）地面數(shù)字電視廣播激勵(lì)器：一個(gè)包一臺(tái)地面數(shù)字電視廣播激勵(lì)器，幾個(gè)包就用幾臺(tái)地面數(shù)字電視廣播激勵(lì)器。

4. 地面數(shù)字電視系統(tǒng)的兼容性

在建立和調(diào)試前端系統(tǒng)時(shí)，要從多方面進(jìn)行考慮。應(yīng)注意考慮以后節(jié)目的增加，如目前節(jié)目傳輸量偏少，那么應(yīng)留有頻點(diǎn)滿足以后的發(fā)展，不要將整個(gè)帶寬用完，否則以后發(fā)展就需要改前端。還要注意考慮以后添加廣告和其它數(shù)字業(yè)務(wù)需要占用的碼流。

五、發(fā)展規(guī)劃及展望

總局《關(guān)于實(shí)施中央廣播電視節(jié)目無(wú)線數(shù)字化覆蓋工程的通知》下達(dá)后，江蘇省新聞出版廣電局對(duì)中央節(jié)目無(wú)線數(shù)字化工作在組織架構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制、實(shí)施主體、項(xiàng)目調(diào)研、方案制定和時(shí)間節(jié)點(diǎn)上做出了具體安排，并在連云港市開展了試點(diǎn)建設(shè)。2015年1月8號(hào)連云港市地面數(shù)字電視試播成功，市民可以免費(fèi)收看央視12套、省臺(tái)8套、連云港臺(tái)三套標(biāo)清節(jié)目和央視1套高清節(jié)目。下一步江蘇將借此中央節(jié)目無(wú)線數(shù)字化的契機(jī)，將中央節(jié)目無(wú)線數(shù)字化列入省政府民生十件實(shí)事。為推進(jìn)該工程，2016年6月份在射陽(yáng)全面召開全省廣播電視無(wú)線數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)，實(shí)現(xiàn)省、市、縣三級(jí)聯(lián)動(dòng)，逐步完成全省廣播電視節(jié)目無(wú)線數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)。

濱海地面數(shù)字電視將于2016年10月份全面開通，屆時(shí)電視觀眾可收看25套免費(fèi)電視節(jié)目。下一步濱海廣播電視臺(tái)將大力發(fā)展用戶，計(jì)劃開通后初期發(fā)展2萬(wàn)用戶，到2017年底發(fā)展到5萬(wàn)用戶，2018年發(fā)展到10萬(wàn)用戶。地面數(shù)字電視在節(jié)目套數(shù)、節(jié)目本地化、接收質(zhì)量、播出安全、投資成本、維護(hù)成本以及先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)的擴(kuò)展性應(yīng)用等方面都有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。隨著地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)的不斷發(fā)展，節(jié)目套數(shù)的增加和節(jié)目?jī)?nèi)容的豐富方面還有很大發(fā)展空間，特別是農(nóng)村用戶，地面數(shù)字電視發(fā)將成為主要的電視接收方式之一。

六、建設(shè)意義

地面數(shù)字電視為廣播電視戶戶通的目標(biāo)而建設(shè)，是各級(jí)政府為人民群眾提供廣播電視公共服務(wù)的主要手段，是廣大人民群眾免費(fèi)獲取信息、享受文化生活的主要渠道，是鞏固和拓展黨的宣傳文化陣地，提高廣播電視公共服務(wù)質(zhì)量和水平的主要措施。為解決農(nóng)村用戶低價(jià)、免費(fèi)看電視的需求，全面建設(shè)地面數(shù)字電視系統(tǒng)是廣電技術(shù)工作者的重要任務(wù)。