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无线地面数字电视传输标准解析(5)

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20037月底,又用经过反复优化的ADTB-T系统样机进行反复试验,结果表明,张文军教授主持开发的数字电视地面广播技术研究课题获得重大突破,其接收稳定性、传输内容、接收灵敏度等关键指标,以及基于ADTB-T技术方案的系统在接收成功率和传输效率方面,均超过了欧美的技术指标。


200395日到7日,上海交通大学在深圳市计划局和深圳市广播电视传输中心的协助下,在深圳进行了数字电视传输移动接收实验。此次实验选择在深圳市传输中心的梧桐山上建立单点发射的发射站,天线高度660米,使用460W(额定功率800W)功率发射机,用DVD播放的节目,经MPEG-2编码,采用ADTB-T4-OQAM-T传输模式,总码率为5.97Mb/s,有效传输流(TS)码率为5.50Mb/s。而在车内装有ADTB-T信道解调器、MPEG-2解码器、频谱仪、场强仪等设备,车顶装有两个垂直单边极化天线,分别用于信号接收和场强监视。在整个实验过程中,尽管深圳市主城区多径变化剧烈,电磁环境比较复杂,但ADTB-T系统的接收画面清晰稳定,伴音悦耳流畅。只是在途经福强路时,由于强电磁干扰,画面出现一次瞬间中断。所以,在深圳试验演示ADTB-T的数字电视移动接收是成功的。


20039月中,又在上海进行了ADTB-T的单频网系统的移动联调试验。在40分钟的演示中,试验车途经地道、高架、地面道路等不同的地面环境,在时速最高达110公里下,无论是在地面还是高架桥,是起步加速还是在高速运行中,电视画面和伴音一直保持着流畅清晰的高质量。所以这个技术方案,不仅其接收稳定度和灵敏度高,还超过了以移动性能见长的欧洲DVB-T标准。


2003年底,由上海市政府推动,上海信息家电协会在上海交大联盟的基础上发布了《上海数字电视终端接收设备通用技术标准》的地方行业标准。


ADTB-T 组成单频网(SFN)时的性能,已经被上海交通大学在2004年元月,在上海用两个发射机组成的单频网后所做的初步试验所证实。并委托上海广播科学研究所进行的58公里典型路线之 ADTB-T系统移动接收,获得99.7 %成功率(接收中断发生在场强不足-90 dBm时) 的主要结果。在车速120180公里/小时,甚至430公里/小时磁悬浮火车上,也可稳定的接收所播发的地面数字电视节目。


2004114日上午,来自欧洲DVB和美国ATSC数字电视标准组织的、多位全球数字电视代表人物,就数字电视地面广播标准及技术进行参观交流。并首次同乘一辆车,现场观看了由上海交大自主研发的数字电视地面广播ADTB-T系统的演示。在近1个小时的演示中,载有上海交大开发的机顶盒的演示车,过高架,进隧道,在高楼间自由穿行,电视图像和伴音自始至终保持清晰、稳定,参观者有如端坐家中观赏电视一般。在此之前,上海交大自主研发的数字电视地面广播ADTB-T系统,在深圳高交会及最近的测试中都取得了很好的效果,其实地测试的效果已经超过了欧洲DVB-T标准,并且达到了高清水平。在东方明珠、教育电视台、东方电视台和上海广播大厦的4个发射塔上进行信号的同步发射,可以完全覆盖了上海市主城区内环线以内地区,所以在整个上海地区都能稳定接收到ADTB-T数字电视信号。


上海交大完成了具有自主知识产权的中间件MBT系统;形成STi 5518平台的SDTV接收机系统解决方案、STi 7020平台的HDTV接收机系统解决方案,也与合作伙伴开发出厦华HDTV一体机、数源LCD一体机、上海高清HDTV数字电影播放服务器,并已经开始研制通用智能卡接口的机卡分离系统解决方案。


200410月到年底的很短时间里,上海开播了采用ADTB-T技术方案的无线地面数字电视广播系统,并于20041220日,由上海交大与文广集团合作,将基于上海ADTB-T地面数字电视广播技术的接收设备,安装在农工商车队的出租车上(副驾驶座位前安上了一块7英寸的显示屏,车身后部安装一台自主研发的数字电视接收机),标志着上海在国内率先采用国产技术方案,开始进入数字电视地面广播商业化运营试验阶段。计划在2004年底前,上海的900辆出租车也将完成改装;2005年,能收看数字电视的出租车数量还将大幅增加。公交站台、写字楼等场所也将陆续安装上电子站牌和多媒体募捐箱,来提供实时的多媒体信息,并在上海商业楼宇电视东方分众中播放地面无线数字电视。相应地,上海东方明珠电视台也开通了一个针对出租车的数字电视频道,信号可覆盖上海外环线内的主城区。不过,即使在远郊,收视效果依然不错。在覆盖范围内,测试在120180公里/小时汽车、甚至431公里/小时磁悬浮火车中,都能达到移动接收的效果。下一步,除了依托出租车的收视市场,还准备启动私家车加装ADTB-T技术解决方案的无线地面数字电视的接收市场。


20052月下旬,应在海南博鳌举办的中国数字影视节目制作与接收技术交流展示会组委会之邀,上海交大ADTB-T数字电视地面广播系统琼海市进行了测试,利用琼海广播电视台现有的国产模拟单通道电子管发射机,通过10频道VHF频段播出(发射功率约200W,发射塔塔高60米),采用水平极化的天线发射。上海交大的ADTB-T数字电视测试车从距离琼海广播电视台发射塔22公里的博鳌金芙蓉度假村出发,沿公路驶向琼海市,且公路四周树木林立,琼海市内也有不少楼房,广播环境比较复杂;抵达琼海市后又进入高速公路以120公里/小时的速度进行移动接收演示,最后返回琼海市。整个方案使用原有的模拟发射机设备,只将其中的模拟调制器更换为ADTB-T数字调制器,即实现了数字化播出,并不需要启动大规模的改造、可极大地降低国内广播运营商的发射机等设备的投资,提供低成本数字电视播出升级的解决方案,并缩短发射前端系统设备建设时间、加速国内地面广播电视数字化的进程。


2005214日,上海市科委组织了数字高清晰度电视单载波移动接收项目专家鉴定会,专家组一致认为:上海交通大学和上海奇普科技有限公司(上海高清子公司)的科研人员历经3年的协作攻关的这个项目,在世界上首次实现,取得了数字电视地面广播信号高码率移动接收的技术突破;这项成果攻克了用单载波调制技术实现高清晰度数字电视地面广播信号移动接收这一技术难题,特别是稳定的高数据率接收问题,并首次成功实现了在高楼林立、高架路四通八达的典型城市环境中,用8MHz广播频道传送12Mbitss的数字高清晰度电视节目移动接收能力,具备了比国际先进技术高出一倍的传输容量。


上海高清认识到,相比城市有线的高覆盖率,中国目前有广大的农村地区收看模拟电视还是很大的问题,而用采用地面固定覆盖恰恰能够很好地解决这个问题;而且,无论从盈利模式、需求迫切程度还是覆盖用户群上,城郊和农村的固定接收无疑都是最易先启动、潜力最大的市场。随即,上海交大和上海高清将地面数字电视未来的市场更多的集中在接收不到电视信号的、有8亿人口的城郊农村和边远农村地区,并积极利用单载波技术在设备改造成本和频谱利用上的优势,开发出了ADTB-T的无线固定数字电视这一最佳覆盖方式,同时将自己的市场首先定位于数字电视在农村等边远地区的无线覆盖上,其目标是50%的农村市场;设计出一套解决方案神州家家通无线数字电视系统 只需对原有的模拟无线发射设备稍加改造,而用户只需要添加一个词典大小的窗体底端


机顶盒在一个8MHz频道内可以传送10套准清晰度的电视节目,如通过几个无线发射频点,可以方便地实现几十套标准清晰度的无线数字电视节目的传送,并实现了低成本的数模转换。这个系统只需要建设有线网络30%的资金、20%维护费用和10%建设周期,非常适合有线电视难以覆盖的地区,尤其适用于广大农村和偏远地区非常适合推广。于2005928日在崇明岛正式开通面向中国城乡的神州家家通无线固定数字电视系统这一示范工程,其一期工程能够提供24套电视和3套广播节目。这样,崇明向化镇成为全国首个使用这一技术的家家通的乡镇。而且,这个系统今后能够通过软件升级向国家标准发融合方案过渡。目前,在崇明岛已经实现了规模化安装,如可以发展到两万个用户,收支就能达到平衡。下一步将在崇明之外的其他两个岛“横沙”和“长新”也将进行安装,最后达到三岛联网,目标是在明年底将拥有20万的用户。随着神州家家通崇明项目的成功实施,交大面向全国的数字电视地面覆盖计划也即逐步展开。


2006年上半年,做为融合方案提供方之一的上海交大和上海高清已为后标准阶段市场应用和产业推广做好了产业化准备工作,并已经推出了两代三批ADTB-T地面数字电视接收解调芯片,完全实现了地面广播接收芯片的国产化。


继上海交大在香港、北京、深圳、济南、云南等地进行了成功的无线数字电视试验后,长江三角洲大量的广播电视运营开始试用交大的ADTB-T方案,除山东威海利用交大ADTB-T进行移动车载接收外,上海崇明、湖南株洲、安徽凤阳、河南一个地级市都已建立了农村固定覆盖示范工程,目前国内已有意向启动的市县140余个,已经完成测试的有30余个。


上海高清对于地面数字电视的运营模式也在不断探索,其所开发出的解决方案包括,针对城郊及农村多节目大面积固定覆盖的解决方案、移动电视新媒体业务、高清电视覆盖网络和宽带无线移动图像传输网等平台;而且,上海高清/交大曾在时速430公里的磁悬浮列车上做过ADTB-T系统试验,完全可以收到清晰的信号,出租车、私家车、高速铁路等都是巨大的潜在市场。为响应国家对建设社会主义新农村,和广电总局的利用无线覆盖、快速建设“村村通”广播电视网络的要求,上海交大和高清又提出了新三农政策,目前正与部分当地地方政府协商,使用国家调拨的社会主义新农村建设的资金来快速搭建农村信息化平台。


由上可见,作为地面数字电视标准的主要研究单位,上海交通大学及其所属的上海高清数字科技产业有限公司经过数年持续的技术研发和产业化推进,已经从芯片到系统集成做好了充分地产业化准备,推出了基于该技术芯片、接收机、发射机,形成了完整的地面数字电视技术和产业体系和神州家家通地面数字电视大面积固定覆盖在内的各类系统解决方案,上海高清有足够的技术优势占领未来的地面数字电视固定接收市场。在今年8月中国家标准颁布之前,已有10个以上的国内数字电视接收设备生产厂家开发了不同类型的家庭固定接收、车载移动接收、手持便携接收等高清、标清等各种不同类型的接收终端。基于单载波技术的ADTB-T调制器已实现了与上海明珠、北广电子、北京吉兆等十余家国内外的数字电视发射机的集成。目前支持上海交大ADTB-T技术方案的国内外发射机、接收机、系统设备厂家已经超过了50家,并已在上海、湖南、河南、安徽等地针对不同业务需求建成了面向省、市、县不同行政区域、山区、平原、海岛不同地貌的商业运营示范平台,有意向启动神州家家通业务的地级市电视台超过了160家。因而,上海高清的ADTB-T技术方案已经率先形成一条完整的市场化产业链条,包括上游内容提供商、内容集成商、设备集成商、网络运营商、终端接收机生产商等。


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通过以上部分的介绍,相信您已经了解中国无线数字电视传输 “融合”标准的发展过程,同时也对清华DMB-T上海交大ADTB-T技术解决方案的内容,以及清华DMB-T上海交大ADTB-T技术方案的研究和推广历程有了整体的认识,从中可以看出,它们都拥有世界最前沿的技术内涵、也都进行了最严格的全面测试,而且各有自己独特的特点,这也就是国家采用融合清华大学主导的DMB-T上海交通大学主导的ADTB-T技术解决方案作为地面数字电视传输标准的原因,虽然造成国家地面数字电视传输标准中包含了单载波标准和多载波标准,也尽管使这个融合标准的使用成本增加,但地方广电使用的灵活性更高,它们可根据具体情况权宜处理。


 


五、无线数字电视广播系统地面传输标准颁布后的热潮


数字电视地面标准基本的情况已经是尘埃落定,而网络运营商、内容提供商与终端设备厂商等相关产业的竞争才刚刚开始。那些处于产业链下游的数字电视终端设备制造商们,尤其是国内主流彩电厂商,括海信、创维、长虹、海尔、康佳、三星,在数字电视地面传输标准公布一周后,纷纷宣称推出符合标准的数字电视终端(内置地面数字电视接收机顶盒的数字电视一体机)。它们是在经过长时间技术储备之后,想捕捉市场的先机,并争抢真数字电视的大蛋糕。毕竟,和传统有线方式的数字电视、IPTV相比,以移动为特色的地面数字电视将是一个价值数千亿人民币的新“蛋糕”,它包括了尚未使用有线电视的农村和城郊的3亿电视用户的地面固定接收、移动接收和手持设备接收(手机电视)的庞大市场和产业链。基于这一美好愿景,长虹棋高一招,从1998年开始,长虹就与清华大学合作地面标准的研发和产业化,它是国内第一家全力支持清华方案的企业,先后参加若干子标准系统的测试,如数模一体机方案验证等工作,就在93日,长虹就宣布首款47英寸支持新地面数字电视传输标准的产品问世,95康佳也在北京发布了6款同时采用上海高清和清华凌讯嵌入式软件的新品,海信也宣称将很快加入这一领域的争夺。96日,三星电子示,将率先开发出符合中国地面传输标准的数字电视,这是8月底中国数字电视地面传输标准的出台以来,第一家宣支持该标准的跨国公司。


我们知道,无线地面数字电视传媒,是一种全新的大众媒体,它通过无线数字电视信号发射、地面数字电视设备接收的方法进行数字节目播放与接收的一种现代化系统。在无线地面数字电视信号覆盖区内的城市居民,尤其城郊和附近的乡村农民百姓,就可以在自己家里,或者其它任何安装了接收装置的公交、地铁、轻轨、磁悬浮列车、机场、出租车以及其他各类人流聚集的区域收看到画面清晰的无线地面数字电视,因此无线地面数字电视将成为部分城市居民,特别是城郊和附近的乡村农民百姓获取信息的最佳资讯平台之一。


根据统计资料显示,广播电视是老百姓最根本的文化生活需求,中国目前仍有2/3的电视用户看不到有线电视,地面数字电视传输标准的发布将率先和重点服务于这些城郊和农村地区的用户,有效地解决有线电视网以外的8亿城郊和农村居民看电视难的问题,这是他们除卫星直播方式接收数字电视节目、并享受数字化成果的最方便和最便宜的最佳途径。这个标准的更大意义在于广电运营商将可以以更低的成本把广电内容输送到城郊以及农村。就在824日的中国国际广播影视博览会科技发展论坛上,张海涛副局长表示,十一五期间,广播数字化有四个重点:电台电视台台内数字化、有线电视数字化、地面电视数字化和电影制作发行放映数字化。其中的 地面电视数字化将在农村广电村村通工程中起到重要作用。他着重强调,在村村通工程中,卫星电视将覆盖盲村领域,而其他农村地区将采用地面数字电视覆盖,目的是,广电部门将利用5年时间,使中央电视台的电视节目在农村地区的收视率达到80%以上。而目前只有20%的农村地区可以收看到中央电视台的电视节目。 张海涛副局长并透露,之前各地方广电部门侧重发展城市有线电视而忽视农村无线电视发展,为了改变现状,广电总局和有关部门将改变现有的免费转播电视的基本政策,采取对无线电视转播实行免税扶持政策,由中央、地方县市分级设立无线转播经费,来促进无线电视发展;而且有关部门已经设立了一个5亿元的基金,来提高中央台电视节目在农村地区的收看率。


可以预见的是,国家无线地面数字电视标准的发布,可以迅速带动国内各相关产业的快速发展,也将直接刺激国内地面(移动/车载)数字电视的接收和应用,同时也必将触动和推动国内无线(地面)数字电视产业的大踏步的快速发展,也意味着一次重大的产业升级机会,其所涵盖的相关基础产业(下游产业)包括无线数字发射前端系统集成无线地面数字电视接收机顶盒、专用芯片和集成电路、以及各种规格的数字电视机、显示器和控制器件、相关软件(如嵌入式操作系统、中间件、应用软件)等产业,还有相关联的产业,包括无线数字电视节目和内容制作、广告、交互式应用等上游产业,以及广告代理和运营、甚至汽车行业和将来的手机数字电视等庞大的整条产业链


目前我国数字电视渗透率只有1.2%,远低于全球平均水平,而作为世界第一电视大国,我国电视机保有量超过4亿台,电视机年销售量高达4000万台,除有1.2亿户有线电视用户外,都是数字电视地面传输标准的潜在用户,再加上车载移动电视等用户,规模更为庞大。因而,地面数字电视传输标准出台后,更多的广播电视运营商将可以通过地面数字电视为当地百姓送去更多内容丰富、画面清晰的数字电视节目,数字电视用户将出现成倍增长。另外,国家计划在2008年用地面数字电视转播北京奥运会,2015年前普及数字电视。从模拟电视过渡到数字电视,涉及到电子信息产业的诸多环节。按照每年新增和更新4000万台数字电视机计算,其中的芯片产值就达上百亿元人民币,并将拉动数千亿元的数字电视整机市场。所以,随着无线(地面)数字电视的不断普及应用,其产业链也将不断延伸和扩大,按照链条带动效应,将层层递延和发展,我国的广播电视数字化也即将迎来新一轮的产业化高潮。预计在2015年数字电视完全转换之后,将会要求所有数字电视终端都具有接收地面数字电视的功能,也即,那时出厂的数字电视机必须内置地面(无线)数字电视接收机顶盒,也就是说,地面数字电视终端的目标市场实际上将涵盖所有数字电视(一体)机用户我们将拭目以待,期盼着中国美好的地面数字电视广播明天。

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