刁彤

【摘要】隨著現(xiàn)目前我國數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和完善，無線傳播領(lǐng)域也迎來了一場(chǎng)巨大的技術(shù)改革，在短短的兩年時(shí)間里，我國無線數(shù)字媒體的類型不斷增加豐富，除了傳統(tǒng)的媒體之外，對(duì)于手機(jī)電視，移動(dòng)電視等全新的媒體類型不斷出現(xiàn)，移動(dòng)接收是現(xiàn)階段廣播電視發(fā)展的最終目標(biāo)，電視移動(dòng)的接收問題相對(duì)比傳播更加的困難，本文就主要針對(duì)廣播電視移動(dòng)接收的原理和制式開展本次研究，進(jìn)行概念分析和移動(dòng)接收考慮因素的分析之后，對(duì)比分析DTMB制式和其他國家制式當(dāng)中存在的差異和優(yōu)劣分析，希望能為我國廣播電視移動(dòng)接收工作人員提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;移動(dòng)接收;制式;技術(shù);探討及簡述

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.15.005

近段時(shí)間以來，廣播電視移動(dòng)接收作為一個(gè)主要的熱點(diǎn)，特別是電視廣播的移動(dòng)接收是廣播電視發(fā)展的主要趨勢(shì)，吸引了學(xué)術(shù)界和廣大人民群眾的高度重視，對(duì)于無線廣播出現(xiàn)之初，就是為了擺脫傳統(tǒng)模式的連線模式，讓其具有移動(dòng)性，但是在無線廣播發(fā)展的早期階段，這樣的移動(dòng)性因?yàn)槭艿诫娫?，設(shè)備大小的限制，無法實(shí)現(xiàn)自由的移動(dòng)，但是隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，廣播移動(dòng)接收的受限程度明顯增加，但是對(duì)于電視的移動(dòng)接收還是存在一定的技術(shù)壁壘，當(dāng)下也沒有得到全面的解決。

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步為各個(gè)行業(yè)提供了新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)，隨著廣播事業(yè)的發(fā)展速度越來越快，移動(dòng)接收領(lǐng)域也獲得了迅速增長。廣播電視已經(jīng)發(fā)展了幾十余年，但移動(dòng)接收卻基本在原地踏步。就算是調(diào)頻廣播，在汽車高速行駛的狀態(tài)下，也無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)接收。相對(duì)于廣播的移動(dòng)接收而言，電視移動(dòng)接收的復(fù)雜程度要高出許多，因此直到現(xiàn)在也尚未妥善處理，廣電界對(duì)此一直都格外關(guān)注，希望能夠早日尋找到解決方案。

1. 概念簡介

1.1 移動(dòng)電視

論應(yīng)用范圍，移動(dòng)電視絕對(duì)是數(shù)字電視地面廣播的第一代表。就應(yīng)用需求而言，能夠便攜接收、移動(dòng)就算達(dá)到數(shù)字電視地面廣播的發(fā)展需求，所以在整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)上有著嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。無線數(shù)字系統(tǒng)的特點(diǎn)它全都具備，與衛(wèi)星接收相比而言，其實(shí)現(xiàn)難度較低，并且成本也不高;相對(duì)于有線接收，自然災(zāi)害或城市施工等基本不會(huì)對(duì)它造成太大影響。憑借著便攜、移動(dòng)的獨(dú)有特點(diǎn)，就可以達(dá)到現(xiàn)代信息社會(huì)提出的信息到人的需求，簡單地說，就是人們只要想獲取信息，那么不論是在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，都能輕松實(shí)現(xiàn)。

1.2 接收制式

對(duì)于電視節(jié)目的信號(hào)模式屬于模擬信號(hào)，電視視頻的模擬信號(hào)主要依靠視頻模擬信號(hào)和數(shù)據(jù)同步信號(hào)兩個(gè)部分，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收以及畫面的顯示，DTMB制式，DTMB（GB20600-2006，全稱Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，即地面數(shù)字多媒體廣播），原名DMB-T/H，也就是我們常說的數(shù)字多媒體廣播，也是我國影像廣播當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)體系，是我國制定對(duì)于數(shù)字電視和數(shù)字廣播的一種制式模塊。

2. 移動(dòng)接收的考慮因素分析

現(xiàn)目前，隨著我國數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和完善，無線傳播產(chǎn)業(yè)也在進(jìn)行著一場(chǎng)全新的技術(shù)改革，就在這一段時(shí)間里面，無線數(shù)字媒體的類型不斷增加，手機(jī)電視，車載電視，多媒體電視等全新的設(shè)備軟件進(jìn)入，移動(dòng)接收已經(jīng)成為了當(dāng)下發(fā)展的主要熱點(diǎn)，特別是在廣播電視的移動(dòng)接收成為了電視廣播產(chǎn)業(yè)未來的主要發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)目前，廣播的移動(dòng)接收已經(jīng)基本完善，但是對(duì)于電視的移動(dòng)接收還存在較多的問題，沒有得到有效的改善。

對(duì)于移動(dòng)接收和固定接收來說本身存在較大的差異，對(duì)于移動(dòng)接收是一個(gè)大概念，可以劃分成便攜式、低速及高速移動(dòng)接收，在實(shí)際接收中往往會(huì)遇到不一樣的問題。便攜式接收，從概念分析是與固定接收完全相反的一種接收方式，只是用到的器材可以隨意攜帶，從一個(gè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地點(diǎn)不會(huì)太大麻煩。廣播方面，實(shí)現(xiàn)便攜式接收不是難事，但是對(duì)于電視需要突破的技術(shù)壁壘較多，因?yàn)槟M電視的信號(hào)接受需要良好的定位天線，如果是高強(qiáng)度的區(qū)域，還得換成拉桿天線的電視機(jī)，當(dāng)接收器的位置發(fā)生變化時(shí)，天線也要隨著調(diào)整，取得更好的信號(hào)。并且一部分場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)的地區(qū)，需要使用室外天線，導(dǎo)致接收的可移動(dòng)性受到嚴(yán)重影響。

對(duì)于低速移動(dòng)接收只要是按照人的步行速度進(jìn)行計(jì)算，例如邊散步邊逛街就是非常典型的案例，高速移動(dòng)只要是以車輛的行駛速度為主，汽車的速度需要控制在120公里，如果超過了每小時(shí)120公里就需要納入到超高速移動(dòng)接收當(dāng)中。

對(duì)于信號(hào)條件分析，移動(dòng)接收主要遇到的問題是信號(hào)的衰弱以及多普勒效應(yīng)，導(dǎo)致出現(xiàn)信號(hào)衰減的原因是因?yàn)樵谝苿?dòng)過程當(dāng)中走進(jìn)陰影區(qū)或者被遮擋導(dǎo)致的，也有因?yàn)殡姴ń?jīng)過多路徑傳播導(dǎo)致出現(xiàn)的衰弱，這兩種類型的衰弱和信號(hào)的衰減也是完全不同的。在系統(tǒng)角度方面，移動(dòng)接收我們還需要考慮覆蓋網(wǎng)的建設(shè)以及耗電量的需求和誤碼率的增加。

在系統(tǒng)的構(gòu)建中，覆蓋網(wǎng)建設(shè)、天線安裝、接收機(jī)耗電量等，都是移動(dòng)接收必須解決的問題。通過最基本的原理分析，模擬廣播電視信號(hào)不能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收，與模擬信號(hào)處理過于復(fù)雜有直接關(guān)系，對(duì)此，不僅需要完全數(shù)字化，而且現(xiàn)階段學(xué)術(shù)界關(guān)注的是移動(dòng)電視信號(hào)的移動(dòng)性接收。

3. 移動(dòng)接收制式對(duì)比分析

大家都知道，現(xiàn)階段地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的制式分為很多類型，其中既包含國外現(xiàn)行的幾種標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)提出的也不在少數(shù)。這些制式可以大體分成兩種，即單載波、多載波方式，美國ATSC屬于前一種，歐洲D(zhuǎn)VB-T則是后一種。國外最常見的標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)，分別是日本ISDB-T、美國ATSC以及歐洲D(zhuǎn)VB-T。

3.1.ATSC

ATSC是用單載波的調(diào)制方式，因缺乏較強(qiáng)的抗多普勒效應(yīng)、抗多徑干擾能力等，在構(gòu)建單頻網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收方面會(huì)特別吃力。ISDB-T雖然具備移動(dòng)接收、單頻網(wǎng)的能力，但應(yīng)用范圍并不大。從世界各地對(duì)數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)的使用情況來看，不論是ISDB-T還是ATSC，在整體表現(xiàn)上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及DVB-T。在歐洲的DVB系列標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，DVB-T的推出時(shí)間較晚，但論復(fù)雜程度絕對(duì)能夠排在第一位。上世紀(jì)九十年代末，才誕生了這一標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于數(shù)字音視頻壓縮編碼是最根本的技術(shù)體系，主要是通過使用正交頻分復(fù)用的模式進(jìn)行調(diào)試，滿足多個(gè)發(fā)射機(jī)的8K載波。但是使用HDTV信號(hào)傳輸之后碼率不能小于20MBPS，在固定的室內(nèi)當(dāng)中，使用固定接收。單頻組網(wǎng)自身的傳輸能力較為出色，現(xiàn)目前只有一部分國家還在使用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)體系。其中，主要應(yīng)用手持設(shè)備、移動(dòng)接收的是德國與新加坡。該標(biāo)準(zhǔn)最早是為了固定接收，滿足人們便攜要求的，以COFDM多載波調(diào)制方式為主，且調(diào)制參數(shù)支持調(diào)試，能夠提供的常規(guī)模式達(dá)到了上百種，分級(jí)模式更是有上千種之多。

3.2 DVB

通訊辦建議港視使用DVB-H，它是歐洲制式當(dāng)中的一類。DVB制式的傳輸方式比較豐富，為各種類型的電視營辦商提供了更多選擇，比如移動(dòng)電視、有線電視、地面電視和衛(wèi)星電視等等，目前DVB制式在本港有線電視中仍占主導(dǎo)地位。

但是，DVB-H制式在畫質(zhì)方面并沒有DTMB的理想，而且本港現(xiàn)存的發(fā)射信號(hào)設(shè)備不是很多，發(fā)展起來需要投入的資金規(guī)模相當(dāng)龐大。緊接著，對(duì)于DVB-T在移動(dòng)接收方面存在的問題，人們又推出了全新的DVB-H標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)最初的數(shù)字音頻廣播也完成了向播出多媒體的轉(zhuǎn)變。通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜終端提供多媒體業(yè)務(wù)，才衍生出該傳輸標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)，這就是歐洲數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的另一種應(yīng)用方式罷了。與DVB-T相比之下，該終端的優(yōu)勢(shì)包括低能耗、抗干擾能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收等等，所以才能在一些小型便攜設(shè)備中獲得廣泛的應(yīng)用，比如手持計(jì)算機(jī)和移動(dòng)電話等。換而言之，DVB-H標(biāo)準(zhǔn)有了DVB-T傳輸系統(tǒng)作為支撐，通過增加一些附加功能、完善技術(shù)等，使手持便攜設(shè)備即便在不斷的發(fā)生移動(dòng)，也能穩(wěn)定接收到廣播電視信號(hào)。DVB-H通過對(duì)時(shí)分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬的應(yīng)用，采取脈沖的方式將各頻道的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。通常來說，除了接收目標(biāo)頻道數(shù)據(jù)以外，在其他時(shí)間調(diào)諧器電路并不接通，所以節(jié)能效果也會(huì)更好。用電池供電的小屏幕移動(dòng)終端，是DVB-H商業(yè)需求中最基礎(chǔ)的部分。它要能在手提式的、室內(nèi)的移動(dòng)環(huán)境當(dāng)中，通過單一天線實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體業(yè)務(wù)的接收工作。

3.3 NTSC

NTSC是National Television Standards Committee的縮寫，NTSC制式，簡稱N制，是美國國家電視系統(tǒng)委員會(huì)在1952年12月所推出的一種全新彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，由NYSC-US、NTSC-J這兩個(gè)分支組合而成。此外NTSC還具有兩套標(biāo)準(zhǔn)，PAL和SECAM，適用于其他國家，NTSC標(biāo)準(zhǔn)自從出現(xiàn)之后進(jìn)行的改變除了增強(qiáng)了色彩信號(hào)之外，么有其他較多的波動(dòng)。

它是同時(shí)制當(dāng)中的一類，每秒60/1.001場(chǎng)，掃描線是525，水平分辨率在330左右，具有4：3的最佳畫面比。

NTSC制式的色差可以劃分為正交調(diào)制以及平衡調(diào)試兩種，這樣的調(diào)解模式為彩色黑白電視的兼容問題提出了全新的解決措施和方案。只是缺點(diǎn)也比較突出，例如色彩的穩(wěn)定性差和相位有損率高等等。

3.4 CMMB

港視在今年一月份就把中國移動(dòng)的流動(dòng)電視拍照納入麾下了，那時(shí)候用于傳送流動(dòng)節(jié)目的仍是CMMB制式。然而，畫面素質(zhì)不高是CMMB制式的最大問題，通常解像度只能達(dá)到320*240，畫質(zhì)方面甚至還沒有市場(chǎng)淘汰的VCD好，這與港人對(duì)電視畫質(zhì)的需求并不相符。對(duì)于該制式而言，畫面穩(wěn)定是最占優(yōu)勢(shì)的點(diǎn)，可以為一些小型流動(dòng)設(shè)備提供戶外收看的服務(wù)，比如手機(jī)和平板電腦等，但這種制式必須要用到特制的機(jī)頂盒入室才行，無法從大廈天線獲取信號(hào)。

3.5 DTMB

DTMB，原本是叫做DTMB-T/H的，屬于中國數(shù)字影像廣播標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的一類，由中華人民共和國制定有關(guān)數(shù)字電視及流動(dòng)數(shù)字廣播的制式。它為國內(nèi)50%以上的電視觀眾提供服務(wù)，特別是農(nóng)村、郊區(qū)地區(qū)會(huì)更加需要。目前只有我國、古巴、香港等國家和地區(qū)正在使用DTMB。2006年8月，我國地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)終于誕生，而正式實(shí)行則是在次年的同一時(shí)間。DMB-TH對(duì)PN序列填充的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用多載波調(diào)制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)了信號(hào)在時(shí)域傳輸結(jié)合上頻域傳輸，在頻域傳輸有效載荷，在時(shí)域就通過擴(kuò)頻技術(shù)將控制信號(hào)傳送出去，達(dá)到同步和信道估計(jì)的雙重效果，另外，對(duì)于快速碼字捕捉以及穩(wěn)定同步跟蹤技術(shù)的發(fā)展，我國也進(jìn)行了大量的研究，取得了一定的成績，為移動(dòng)接收以及高清電視的發(fā)展打下了牢固的基礎(chǔ)。對(duì)于DTMB的核心在于正交頻分復(fù)用（TDS-OFDM）單多載波調(diào)制方式，正交頻分復(fù)用，即便是有強(qiáng)烈的電磁干擾，數(shù)據(jù)也能實(shí)現(xiàn)完整的傳輸，核心技術(shù)為對(duì)于高速的信息數(shù)據(jù)流通過串并聯(lián)進(jìn)行變化，將其分配到速率較低的子信號(hào)通道當(dāng)中對(duì)于每一個(gè)子信號(hào)的符號(hào)周期需要進(jìn)行相應(yīng)的增加，這樣可以有效的減少因?yàn)闊o線信道拓展的過程當(dāng)中時(shí)間存在的彌散性對(duì)于系統(tǒng)出現(xiàn)的干擾。并且由于保護(hù)間隔的存在，當(dāng)保護(hù)間隔超出最大時(shí)延拓展時(shí)，可以消除符號(hào)干擾的問題。防止多徑中信道間干擾情況的發(fā)生，對(duì)于正交頻分復(fù)用特點(diǎn)是將子載波進(jìn)行正交，頻譜進(jìn)行重疊，減少了存在的干擾，提高了利用率，最主要的特點(diǎn)如下，可以有效的對(duì)抗信號(hào)之間存在的干擾，并且通過子載波的編碼，提高抗衰落的能力，正交頻分復(fù)用的碼率較低，并且加入了時(shí)間間隔，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，憑借著這些優(yōu)勢(shì)，正交頻分復(fù)用才能在移動(dòng)接收技術(shù)中占據(jù)重要地位。

DTMB又分為單一副載波、多重副載波兩個(gè)類別;同時(shí)使用的就是國內(nèi)地區(qū)，單純使用多載波模式的主要有澳門、香港等地。另外，DTMB僅制定MPEGTS這一資料傳送標(biāo)準(zhǔn)，在廣播串流編碼制式方面并未設(shè)計(jì)。比如在香港地區(qū)，2012年10月之前，同步廣播頻道使用的是MPEG-2 Part 2，新頻道則為H.264，但目前看來，所有數(shù)字廣播頻道基本都淘汰了MPEG-2 Part 2;聲音編碼只有MP2、AC3可選。國內(nèi)地區(qū)推行的影像編碼標(biāo)準(zhǔn)是AVS和升級(jí)后的AVS+，但仍在用MPEG-2的也有那么一小部分。DTMB經(jīng)過長期的發(fā)展，DTMB移動(dòng)接收制式的整體性能已經(jīng)超過地面數(shù)字電視的國家以標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比與商業(yè)推廣較為成功的DVB-T系統(tǒng)，DTMB自身具有快速捕捉和穩(wěn)定同步跟蹤的特點(diǎn)，并且可以全面提高頻譜利用效率，滿足單天線高清電視的移動(dòng)接收，移動(dòng)性更強(qiáng)，信噪比明顯降低，覆蓋性能鋼架良好，抗脈沖干擾能力對(duì)比與其他制式更強(qiáng)。但是對(duì)于DTMB現(xiàn)目前在移動(dòng)接收制式當(dāng)中具有的優(yōu)勢(shì)地位并不是一成不變的，歐洲研發(fā)的第二套地面視頻廣播系統(tǒng)DVB-T2也完美解決了信噪比以及抗脈沖干擾的問題，DTMB技術(shù)需要不斷完善加強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新，才能保證我國在數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)地位。

但是對(duì)于移動(dòng)接收制式自身存在的優(yōu)缺點(diǎn)和同時(shí)制都是完全相同的，對(duì)于制式最主要的區(qū)別在于幀數(shù)的不同，并且需要進(jìn)行相互參照的改進(jìn)，使用什么制式都需要解決每一個(gè)客戶的個(gè)性化需求，滿足客戶的需求之后選擇最恰當(dāng)?shù)姆桨?，解決這些問題，就可以解決移動(dòng)電視無法在市場(chǎng)當(dāng)中大規(guī)模使用的問題，現(xiàn)目前全世界范圍內(nèi)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系不斷發(fā)展，廣播電視的移動(dòng)接收作為一個(gè)熱點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注，特別是電視廣播的移動(dòng)接收，其未來市場(chǎng)與發(fā)展?jié)摿κ遣豢晒懒康模搅艘欢ǔ潭群螅蜁?huì)在我們的日常生活中發(fā)揮作用。

4. 結(jié)束語

隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，無線傳播產(chǎn)業(yè)也在出現(xiàn)巨大的變化，僅僅兩年時(shí)間，國內(nèi)的媒體種類已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，手機(jī)電視，移動(dòng)電視，信息中心等全新的媒體不斷出現(xiàn)，移動(dòng)接收已經(jīng)成為了當(dāng)下時(shí)代的主流趨勢(shì)。作為現(xiàn)階段的技術(shù)熱點(diǎn)之一，雖然廣播電視移動(dòng)接收的受眾分析、未來發(fā)展尚不明確，但值得肯定的是，該技術(shù)的成熟度正在不斷提升。不僅如此，覆蓋網(wǎng)、多普勒效應(yīng)和信號(hào)衰落的建設(shè)也在同步進(jìn)行中，對(duì)于接收機(jī)的調(diào)試和接收天線如何安裝等仍需深入探討，因此，到底移動(dòng)接收是需要哪一種制式，目前還無法作出結(jié)論，原因在于所有制式都會(huì)隨著市場(chǎng)需求的變化而不斷完善，為的就是在移動(dòng)接收功能方面更占優(yōu)勢(shì)。

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