韋 斌
背景
為了保護(hù)各地有線電視運營商的利益,我國的國標(biāo)數(shù)字地面電視發(fā)展非常遲緩,標(biāo)準(zhǔn)遲遲未定,各大城市廣電部門面對各種地面數(shù)字電視方案的選用猶豫不決。至2006年,奧運臨近了,廣電總局總算將標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)下來,即采用融合了清華凌汛DMB-T多載波方案和上海交大ADTB-T單載波方案的TDMB-T方案。這是一個給機頂盒增加生產(chǎn)成本與復(fù)雜性的方案,雖然讓人不好理解,但好歹是定下來了。之前各地試驗采用的歐洲標(biāo)準(zhǔn)的DVB-T多載波數(shù)字地面電視方案面臨淘汰,率先試驗地面數(shù)字電視廣播的廣電單位和生產(chǎn)廠家為此自釀苦酒,血本無歸。國標(biāo)數(shù)字地面電視標(biāo)準(zhǔn)雖然定下來了,但推動并不順利,廣電行業(yè)內(nèi)對采用那一種方案仍有很大爭議。就在這時,香港廣電行業(yè)在當(dāng)?shù)刈隽藥状螠y試后,即宣布采用國標(biāo)地面數(shù)字電視多載波DMB-T調(diào)制方式播出數(shù)字電視。
香港廣電以香港人特有的高效率,在2007年底正式在慈云山轉(zhuǎn)播臺播出了三個頻道的數(shù)字地面電視,播出兩套高清及十一套標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目。隨后深圳廣電也不甘落后,在北京奧運之前開播了兩個頻道的數(shù)字電視廣播,播出一套高清和八套標(biāo)清節(jié)目。由于深圳、香港地區(qū)信號相互覆蓋,這兩地及珠江三角洲部分地區(qū)成為我國地面數(shù)字電視接收的福地,能接收到多達(dá)22套免費的高清、標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目。從廣播的效果及影響來看,深港兩地走在全國廣電前列,他們成功的經(jīng)驗無疑可以給各地廣電部門開展數(shù)字電視廣播提供寶貴的參考意見和示范作用。
由于未見官方公開的資料,我根據(jù)個人實踐經(jīng)驗整理此文,有錯漏之處歡迎批評指正。
香港選用國標(biāo)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的影響
香港以前作為英國多年的殖民地,在廣播電視制式上自然也追隨英國標(biāo)準(zhǔn)。在模擬電視時代時采用英國彩色電視標(biāo)準(zhǔn)PAL-I制式,與大陸的PAL-D/K制式在伴音載波上是不同的。這也導(dǎo)致后來在珠江三角洲地區(qū)的電視基本都要兼容PAL-I制式,否則無法解調(diào)香港電視伴音。香港電視的NICAM立體聲/多語音電視伴音標(biāo)準(zhǔn)也采用英國標(biāo)準(zhǔn)而非大陸標(biāo)準(zhǔn)(千呼萬喚始出來的大陸NICAM立體聲/多語音電視伴音標(biāo)準(zhǔn)從誕生到淘汰就沒有一家電視臺真正采用過)。香港電視廣播行業(yè)此前受大陸影響甚小,相反,倒是大陸電視受香港相對先進(jìn)的技術(shù)影響頗深,如珠江三角洲的電視機都要兼容香港的PAL-I制式的伴音,深圳地區(qū)當(dāng)年很多人購買彩色電視機時都選購能接收香港立體聲/多語音電視伴音(NICAM)的電視機,深圳有線電視臺(天威視訊)為了保持香港立體聲/多語音電視伴音的正常播放,不得不以PAL-I制式進(jìn)行轉(zhuǎn)播,同時為了保證有線電視網(wǎng)絡(luò)中的制式統(tǒng)一,減少觀眾設(shè)置的麻煩,干脆將網(wǎng)絡(luò)中的全部電視頻道改成PAL-I制式而非采用國家標(biāo)準(zhǔn)的PAL-D/K制式。深圳當(dāng)?shù)氐牡孛骈_路電視廣播,為了照顧香港電視觀眾的接收,也采用PAL-I制式進(jìn)行廣播。
香港回歸后,在很多方面在逐步擺脫和淡化以前的殖民影響。在廣播電視方面,雖然歐美的地面數(shù)字電視發(fā)展很快,但香港方面考慮數(shù)字電視要與國家標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng),故放棄選用已在多個國家成功采用、并經(jīng)過大量測試后改進(jìn)定型的歐洲地面數(shù)字電視DVB-T標(biāo)準(zhǔn)。因大陸遲遲未推出國家標(biāo)準(zhǔn),使香港方面也一直處于等待中。
2006年國標(biāo)融合方案出臺以后,香港方面根據(jù)清華DMB-T多載波、上海交大ADTB-T單載波在香港的測試結(jié)果對比,認(rèn)為清華DMB-T多載波方案有更好的抗多徑反射與支持移動接收的作用,更適合香港多山多樓宇的惡劣環(huán)境,遂決定采用清華DMB-T多載波廣播標(biāo)準(zhǔn)播出數(shù)字地面電視。而認(rèn)為上海交大ADTB-T單載波標(biāo)準(zhǔn)在適合鄰頻傳輸、兼容原有模擬發(fā)射機、性價比高等方面的優(yōu)勢對香港吸引力不大。實際上上海交大ADTB-T單載波標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)多次改進(jìn)后也完全擁有上述多載波廣播的優(yōu)點,但還是被香港廣電部門否決了。
本來在內(nèi)地單載波與多載波推廣上,上海交大的方案有很大的性價比優(yōu)勢,但隨著香港采用多載波廣播,使清華凌汛的多載波方案一下子前景光明。由于香港的示范作用,深圳也不得不跟著采用多載波廣播,可以預(yù)料,澳門、珠海、東莞等地也很有可能向香港看齊。一時間,在珠三角似乎變成清華DMB-T多載波方案獨占鰲頭。
香港的地面數(shù)字電視廣播發(fā)展很快。繼慈云山轉(zhuǎn)播臺以后,在奧運會之前,九龍坑山、青山等發(fā)射臺也同步轉(zhuǎn)發(fā)了13套高清、標(biāo)清電視節(jié)目,信號基本覆蓋全香港與深圳大部地區(qū),在深港兩地掀起了地面數(shù)字電視接收熱潮。
深港各電視發(fā)射站簡介
目前香港、深圳幾個廣播電視大功率發(fā)射站位置示意圖見圖1:
香港彈丸之地,卻擁有3個大功率電視轉(zhuǎn)播臺及四十多個小功率電視差轉(zhuǎn)臺,通過大大小小轉(zhuǎn)播臺將模擬信號基本覆蓋全香港。最初在香港很多地方可以使用室內(nèi)天線輕松接收到清晰的模擬電視節(jié)目,但隨著城市化的發(fā)展,香港大樓、高山引起的遮擋和多徑反射嚴(yán)重影響了模擬電視的接收。這導(dǎo)致香港的共用天線發(fā)展很普及,而有線電視雖然能提供更多的節(jié)目,但在香港地區(qū)普及率并不高,因為香港四套地面電視節(jié)目辦得較好,收視率很高,大家對有線電視眾多質(zhì)量平平的電視節(jié)目興趣并不高。這就使得香港的四套地面電視節(jié)目一直擁有穩(wěn)定的收視群體,甚至珠三角地區(qū)在有線電視網(wǎng)里也公開轉(zhuǎn)播經(jīng)過剪輯、延時處理過的香港地面四套模擬電視節(jié)目。
在模擬電視時代,為解決覆蓋問題,主要通過多建差轉(zhuǎn)臺向用戶提供大功率電視信號,后因多徑干擾嚴(yán)重不得不發(fā)展共用天線,這使得建立眾多的差轉(zhuǎn)臺失去本來意義。但數(shù)字電視時代,香港似乎仍順著這條路子走下去,讓人不解。因為在香港任何地點,采用室外天線或共用天線,一般都有機會把慈云山、九龍坑山、青山三個轉(zhuǎn)播臺中某個臺的信號接收下來。而遍布香港的近四十多個小功率轉(zhuǎn)播臺,其密度堪稱世界之最,不僅浪費大量的金錢、物力、人力,也造成較大的電磁污染。這是歐美國家很忌諱的,不知為何香港反而熱衷采用?
另外,香港的電視差轉(zhuǎn)臺并沒有建立在海拔最高的大帽山上。大帽山海拔約950m,是深港地區(qū)最高點,也靠近香港中心位置,山上已建有FM調(diào)頻廣播發(fā)射臺,信號覆蓋整個珠三角。如果在大帽山建電視轉(zhuǎn)播臺,可輕松覆蓋香港大部分地區(qū)。也許是考慮對大陸的影響,當(dāng)年香港廣電沒有在此山上建電視轉(zhuǎn)播臺,而是采用多點建大小功率轉(zhuǎn)播臺的辦法。實際上這是一種勞民傷財、掩耳盜鈴的做法,因為其他差轉(zhuǎn)臺的溢波信號一樣覆蓋大陸珠三角地區(qū)。而多個大功率電視轉(zhuǎn)播臺的建立,既浪費資金能源,更添加了很多無謂的電磁污染,也使得香港、深圳地區(qū)UHF頻段的頻率資源非常緊張,深港的天空很“臟”。
香港慈云山電視轉(zhuǎn)播臺位于九龍半島慈云山上,海拔約460m,信號覆蓋九龍半島、港島北、部份沙田地區(qū)及大嶼山東部,該臺數(shù)字電視采用482MHz、586MHz、602MHz頻率,與原有四套模擬電視(即無線翡翠、明珠臺、亞洲電視本港、國際臺,俗稱老四臺)同塔發(fā)射。原老四臺頻率對應(yīng)大陸13、15、17、19頻道,482MHz對應(yīng)14頻道,可知13、14、15頻道為鄰頻傳輸,且在實際廣播中并無鄰頻干擾現(xiàn)象,證明地面數(shù)字電視廣播在采用好設(shè)備的情況下是完全可以進(jìn)行鄰頻傳輸?shù)摹φ障愀鄹鞑钷D(zhuǎn)臺的頻率,586MHz、602MHz中間的594MHz并無大功率的電視廣播,但不知為何兩個頻點不采用鄰頻傳輸呢?
482MHz用于轉(zhuǎn)播老四臺,是多頻網(wǎng),而586MHz、602MHz是單頻網(wǎng),用于轉(zhuǎn)播新增的無線、亞洲的標(biāo)清、高清數(shù)字電視節(jié)目。在實際接收中,發(fā)現(xiàn)多頻網(wǎng)廣播要比單頻網(wǎng)廣播更穩(wěn)定(詳見后文分析)。
九龍坑山電視轉(zhuǎn)播臺,海拔約460m,信號覆蓋大埔、粉嶺、上水等。老四臺頻率為546MHz,另有5866MHz、602MHz單頻網(wǎng)的節(jié)目。
青山電視轉(zhuǎn)播臺(圖2),海拔約550m,信號覆蓋屯門、元朗、天水圍、東沖等。老四臺頻率為650MHz,另有5866MHz、602MHz單頻網(wǎng)的節(jié)目。
慈云山、九龍坑山、青山等發(fā)射臺的功率均在100~1000W以上,其溢波信號覆蓋深圳、珠海大部、東莞、惠州部分地區(qū)。最遠(yuǎn)處有發(fā)燒友在一百多公里外的佛山順德、開平等地用天線陣或網(wǎng)鍋遠(yuǎn)程接收香港地面數(shù)字電視成功的例子。其他還有飛鵝山、金山、南丫島、聶高信山等地電視轉(zhuǎn)播臺,因其功率相對較小,對大陸的影響小,暫時忽略不計。
深圳梧桐山電視發(fā)射臺,海拔約650m,塔高近200m。信號覆蓋深圳大部地區(qū)及香港、惠州、東莞、珠海部分地區(qū)。深圳廣電集團傳輸中心在北京奧運會之前,在706MHz、786MHz兩個頻道播出國標(biāo)地面數(shù)字電視。706MHz為多載波傳輸,64QAM調(diào)制,水平極化,轉(zhuǎn)發(fā)6套原開路電視經(jīng)數(shù)字編碼后的深圳一臺都市頻道、二臺電視劇頻道、CCTV-1臺、CCTV-4臺、廣東衛(wèi)視、珠江臺等;786MHz為單載波傳輸,垂直極化,16QAM調(diào)制,轉(zhuǎn)發(fā)CCTV-HD央視高清綜合頻道、央視新聞臺、深圳衛(wèi)視等三套節(jié)目;兩個頻道功率均為3000W。
由于深圳地面數(shù)字電視分別采用水平、垂直極化發(fā)射,在信號較弱的地區(qū),就無法用一副天線接收下來,要使用兩副天線按水平、垂直極化架設(shè)才行,增加了接收難度和成本。目前深圳尚未安排單頻網(wǎng)廣播,能夠接收到的信號還是很穩(wěn)定的。實際接收中,采用單載波16QAM調(diào)制的786MHz高清頻道門限要低于采用多載波64QAM調(diào)制的706MHz標(biāo)清頻道。
在此前約2005年開始,深圳廣電集團成立移動電視公司,在地鐵線上開始使用722MHz的頻率播出歐洲標(biāo)準(zhǔn)的DVB-T數(shù)字地面電視,內(nèi)容有深圳移動電視一臺、二臺、CCTV-1臺等三套標(biāo)清節(jié)目。后移動電視公司投入巨資在地面建立多個小功率轉(zhuǎn)播臺,信號覆蓋全市,為公交車、戶外廣告提供信號源,形成一個完整的發(fā)射接收體系。雖然現(xiàn)在明確規(guī)定今后將采用國標(biāo)代替歐標(biāo),但一下子淘汰現(xiàn)有設(shè)備并無必要,加之移動電視公司這套體系主要用于戶外及公交車廣告上,基本沒有走進(jìn)普通用戶家中,故其實際應(yīng)用暫時不受影響。
目前存在的一些問題
香港對國標(biāo)地面數(shù)字電視的選用上,先是舍棄了多個國家采用的歐洲D(zhuǎn)VB-T地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn),繼而在國標(biāo)中選擇了清華DMB-T多載波標(biāo)準(zhǔn),開始了數(shù)字地面電視國標(biāo)。從扶持民族產(chǎn)業(yè)角度來看,香港方面此次無疑是雪中送炭,清華多載波標(biāo)準(zhǔn)得到香港的強有力支持,為其提供了市場開拓期一個非常好的成功示范案例。嚴(yán)格的說來,我們的國標(biāo)地面數(shù)字電視方案的測試沒有歐洲美國地面數(shù)字電視廣播測試詳盡,我們期待國標(biāo)系統(tǒng)從幼稚走向成熟,希望能進(jìn)一步完善。這就需要我們共同找出國標(biāo)地面數(shù)字電視廣播在實踐中存在的一些問題,解決了問題,我們才會有進(jìn)一步的提高。沒有一勞永逸的方案,技術(shù)總會不斷進(jìn)步。我們提出問題,不是為了批判嘲諷,而是希望我們的方案能得到改善與提高。下面,我就自己及某些網(wǎng)友在實踐中遇到的一些問題提出自己的看法,未必正確,僅供參考。
1. 單頻網(wǎng)組網(wǎng)存在的一些問題與解決辦法
香港廣電部門在地面數(shù)字電視試播時采用的方式實在叫人納悶。對老四臺的轉(zhuǎn)播,使用多頻網(wǎng)技術(shù),即各個差轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)播該節(jié)目時使用不同頻率播出。在實際接收中,多頻網(wǎng)的信號是非常穩(wěn)定的。而在轉(zhuǎn)播新增的數(shù)字電視時,采用的則是單頻網(wǎng),即所有發(fā)射站使用相同的頻率廣播,數(shù)字電視信號通過光纜或微波傳送到各差轉(zhuǎn)臺后,各個發(fā)射站會以GPS或其它方式實行精確同步,以保證一模一樣的訊號在同一個時間發(fā)出。在實際接收中,單頻網(wǎng)在一些地區(qū)出現(xiàn)同頻干擾問題,嚴(yán)重時會導(dǎo)致機頂盒完全無法正確解碼。
在單頻網(wǎng)中,雖然所有的發(fā)射站都使用同一頻率,在同一時間發(fā)射相同數(shù)據(jù),但會有部份接收機在重疊區(qū)域及與各發(fā)射站距離不同,這些接收機將會收到來自多個發(fā)射站但不同時間到達(dá)的訊號,由于每個副載波的速率很低,小量時間差的影響也是非常有限。為了容許較大的時間差,在副載波里的每個「符號」之間加上「保護(hù)間隔」,只要不同發(fā)射站訊號到達(dá)的時間差小于「保護(hù)間隔」,便不會構(gòu)成干擾。(圖3)
圖3中間為三大網(wǎng)同時覆蓋的地方,彩色部分為兩個差轉(zhuǎn)臺信號重疊的地方。實際上因為發(fā)射功率較大,重疊覆蓋的地方還要大得多。在香港境內(nèi)離發(fā)射臺20公里的地方,不同差轉(zhuǎn)臺到達(dá)某接收地點的信號的時間差非常小,在機頂盒解調(diào)的保護(hù)間隔內(nèi),接收機可以正常解碼。但超過20公里的地方如深圳境內(nèi),如果能同時接收到不同轉(zhuǎn)播臺傳來的時間差不同的單頻網(wǎng)信號,時間差往往超出保護(hù)間隔,就容易出現(xiàn)同頻干擾,數(shù)據(jù)誤碼率過高,嚴(yán)重時根本無法解碼,盡管此時信號強度足夠,但用戶就是無法收看單頻網(wǎng)的節(jié)目。這就是深圳很多可以同時接收香港兩個以上差轉(zhuǎn)臺信號的地方,接收多頻網(wǎng)信號正常,而無法接收單頻網(wǎng)信號的原因。
我們在實際接收中,幾個轉(zhuǎn)播臺的多頻網(wǎng)廣播接收都比較容易,信號也很穩(wěn)定。但在頻率資源寶貴的深港地區(qū),對廣電業(yè)者來說,多頻網(wǎng)模式還是不如單頻網(wǎng)模式更有吸引力。
因為對單頻網(wǎng)的特殊技術(shù)要求,其建設(shè)及維護(hù)成本亦比多頻網(wǎng)相對提高。但單頻網(wǎng)有一個非常突出的優(yōu)勢,即節(jié)省頻率資源。以前香港用近50個大大小小電視差轉(zhuǎn)臺,轉(zhuǎn)播老四臺的模擬電視節(jié)目,其結(jié)果是占用了幾乎全部的UHF波段的頻率,導(dǎo)致現(xiàn)在深港地區(qū)UHF波段的頻率資源非常緊張。如果以后香港取消模擬電視后,全部采用單頻網(wǎng)組網(wǎng),無疑將騰出大量的頻率用于其他用途。
但同時讓人不解的是,既然單頻網(wǎng)有這么好的特性,為何香港轉(zhuǎn)播數(shù)字老四臺時卻選用傳統(tǒng)的多頻網(wǎng)模式而舍棄更先進(jìn)的單頻網(wǎng)廣播?難道對單頻網(wǎng)應(yīng)用還有顧慮,而通過兩種方式同時進(jìn)行廣播后再另行確定最后選擇?這些事情應(yīng)該在測試階段完成的呀!這讓人感覺香港無線管理總局其實對單頻網(wǎng)與多頻網(wǎng)的技術(shù)方案采用并沒有100%的信心,似乎在商用過程中還在進(jìn)行最后考察(其實香港是國內(nèi)首個真正把單頻網(wǎng)方案大規(guī)模商用地方,很多問題是當(dāng)初國內(nèi)國標(biāo)方案的制訂者都不曾有機會接觸到的)?,F(xiàn)在香港的地面數(shù)字電視廣播,其實更像是在圈地先占用頻率資源。
很顯然,單頻網(wǎng)廣播模式能夠使全港地區(qū)使用相同的頻率轉(zhuǎn)播相同的電視節(jié)目,節(jié)省了大量的頻率資源。在大功率轉(zhuǎn)播站的陰影區(qū)采用相同頻率轉(zhuǎn)播自然沒有任何問題,但實際上很多地方是有交叉覆蓋的,即一個地方可能收到來自兩個或兩個以上轉(zhuǎn)播臺傳來的單頻網(wǎng)數(shù)字電視廣播。根據(jù)國標(biāo)單頻網(wǎng)的理論及實際測試,證明在一定范圍內(nèi),如主站信號和副站信號強度相差10dB以上、或接收點離多個轉(zhuǎn)播臺的距離在20公里以內(nèi),則不同發(fā)射站訊號到達(dá)機頂盒的時間差小于「保護(hù)間隔」,其干擾是可以被消除的,接收機可以正常解碼;而超過以上數(shù)值,就不可能正常解碼。目前香港數(shù)字地面電視的單頻網(wǎng)廣播在香港地區(qū)基本正常,而距離較遠(yuǎn)的深圳地區(qū),由于地勢較平坦,同一接收地點收到不同方向傳來的單頻網(wǎng)直射波或反射波的可能性很大,如兩個不同轉(zhuǎn)播臺的單頻網(wǎng)信號強度差小于10dB,加之與差轉(zhuǎn)臺的距離已超過保護(hù)間隔,就很難接收好單頻網(wǎng)信號。但這已經(jīng)能滿足香港當(dāng)?shù)夭捎脝晤l網(wǎng)轉(zhuǎn)播電視節(jié)目的初衷了,可以說單頻網(wǎng)在香港的運用是成功的。深圳的溢波信號不正常,反而是應(yīng)該的,因為本來深圳方面就不打算讓香港信號越境覆蓋。
單頻網(wǎng)同頻干擾的解決辦法:(1)選用方向性尖銳的多單元八木天線或網(wǎng)狀天線;(2)更換接收地點,利用建筑物等屏蔽掉其中一方或多方的同頻信號,使接收到信號僅剩一個發(fā)射臺的,信號變得干凈,自然就降低了同頻干擾的影響。
2. 單載波和多載波選用的問題
當(dāng)初香港不再追隨英國廣播電視標(biāo)準(zhǔn),舍棄相對成熟、擁有大量成功運用案例的歐洲D(zhuǎn)VB-T方案,就是為了在制式上與國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,進(jìn)而與珠三角未來的地面數(shù)字電視廣播兼容。而國標(biāo)系統(tǒng)最后確定為清華多載波與交大單載波融合方案,故香港只能取其一的多載波方案。香港一旦采用了多載波廣播制式,就迅速普及推廣,速度之快,出乎內(nèi)地廣電人意料。由于香港的示范作用,深圳也跟著采用多載波將原六套模擬電視轉(zhuǎn)成數(shù)字電視后對深圳、香港地區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)播。至此,多載波廣播在深港地區(qū)大獲全勝。
但單載波既然也被國標(biāo)融合了,仍有一線生機。單載波與傳統(tǒng)模擬電視帶寬一致的特征,使得其在發(fā)射、接收、濾波、頻道處理、鄰頻傳輸?shù)确矫嫒婕嫒菰心M設(shè)備,轉(zhuǎn)換、推廣的成本很低,生產(chǎn)門檻也很低,其成本明顯低于多載波系統(tǒng)。內(nèi)地一些地方廣電部門經(jīng)過測試、試用后,得出的結(jié)論是單載波系統(tǒng)成本低,適合內(nèi)地市場。而更為重要的是,單載波在抗多徑干擾、移動接收方面并沒有像當(dāng)初某些專家認(rèn)為的不可靠,而是一樣穩(wěn)定可靠。尤其是傳輸相同碼流的數(shù)據(jù)時,單載波的接收門限比其他方式還低約3dB,在信號弱的地方,這3dB是非常寶貴的,這意味著單載波覆蓋距離更遠(yuǎn)、范圍更廣。
在奧運會前,各大奧運城市均已采用多載波廣播,但此時廣電總局統(tǒng)一意見,決定采用單載波來傳輸?shù)孛娓咔鍞?shù)字電視廣播,這意味著廣電高層認(rèn)可單載波具有更大的優(yōu)勢。深圳采用786的頻率傳輸單載波的CCTV-HD高清綜合頻道,這導(dǎo)致了香港已有的幾十萬臺多載波高清機頂盒無法收看到其節(jié)目,很顯然這種廣播不能給深圳電視臺帶來更多的數(shù)字電視觀眾,但也證明了內(nèi)地廣電部門對單載波的態(tài)度。經(jīng)過近一年的運作,經(jīng)深圳及周邊地區(qū)的無線電愛好者的測試,證明單載波在接收門限上的表現(xiàn)是非常好的。
以深圳梧桐山發(fā)射臺同塔同功率的706MHz多載波(水平極化,64QAM調(diào)制)、786MHz單載波(垂直極化,16QAM調(diào)制)信號為例,在極化正常的情況下,786MHz單載波信號更容易接收。在很多收發(fā)天線處于視距的地方,直接使用水平極化也可以把706MHz多載波和786MHz單載波信號穩(wěn)定接收下來。
根據(jù)我們的經(jīng)驗與實測結(jié)果,我們建議以后的地面數(shù)字電視廣播,盡可能采用單載波方式,覆蓋效果更好,價格更低,其配套設(shè)備全面兼容原模擬設(shè)備(如發(fā)射機、天線放大器、轉(zhuǎn)頻器、濾波器等),維護(hù)方便。
3. 發(fā)射功率選用問題
深圳、香港的地面數(shù)字電視廣播均采用較大功率,深圳的706MHz和786MHz兩頻點的發(fā)射功率為3000W,香港慈云山/九龍坑山三個數(shù)字電視頻道發(fā)射功率均為1000W,而青山的老四臺(650MHz)功率為100W、586MHz與602MHz兩頻道均為320W。有意思的是,在無遮擋的視距范圍內(nèi)(50公里),其接收效果都差不多,并未因為誰的功率大就傳的更遠(yuǎn)或效果更好(因為只要過了門限都是最好的圖像)。他們之間唯一的區(qū)別,可能就是在幾公里的視距范圍內(nèi),大功率的節(jié)目可以用室內(nèi)天線直接接收,而功率小的可能要使用室外天線接收。但為了讓少量用戶使用室內(nèi)天線接收而加大功率的做法是不可取的,因為就是在離發(fā)射臺很近的地方,一樣有很多觀眾因為建筑物的遮擋而無法使用室內(nèi)天線接收信號,非得使用室外天線或共用天線不可,使得大功率的發(fā)射意義不大。而大功率發(fā)射機對電能的消耗驚人,價格昂貴,更不能容忍的是會造成嚴(yán)重的電磁污染。在注重環(huán)保節(jié)能的今天,這一點顯得尤為重要。
根據(jù)我們遠(yuǎn)程測試香港不同功率數(shù)字電視發(fā)射接收的效果,發(fā)現(xiàn)即使是100W的青山發(fā)射站信號,如果沒有遮擋,在視距范圍內(nèi)(50公里)與慈云山、九龍坑山1000W的接收效果相當(dāng)。這證明了在數(shù)字電視時代,沒有必要片面強調(diào)發(fā)射功率。由于地球是圓的,除非發(fā)射與接收天線都架設(shè)得非常高,否則UHF的信號繞射能力總是有限的,超過視距范圍的信號發(fā)射,實際已射向太空,功率白白浪費掉了。超過60公里的地面電視接收,基本都需要動用天線陣或拋物面接收天線,對普通電視用戶來說,成本高,架設(shè)困難,并沒有太大意義,不值得提倡推廣。以后各地會逐步開展地面數(shù)字電視廣播,更要注意各地發(fā)射功率不宜過高,夠用就行,否則不僅浪費資金和能源,也會影響到臨近地區(qū)的電視廣播。
根據(jù)我們在內(nèi)地的實踐經(jīng)驗,在一個縣的中心,其半徑約30~50公里,采用一臺200W寬帶發(fā)射機,即可把幾套數(shù)字電視節(jié)目發(fā)送到全縣。如無遮擋,全境均可接收;如有遮擋或大范圍陰影區(qū),就需要建立小功率補點發(fā)射站,企圖靠加大發(fā)射功率來實現(xiàn)全部覆蓋是不可取的,即造成資金浪費與能源浪費,對覆蓋效果的提高并不明顯。如深圳西麗地區(qū),由于有山巒阻擋,梧桐山和香港信號均接收不到,多大的發(fā)射功率對它都沒有意義,而在當(dāng)?shù)亟⒌统杀拘」β兽D(zhuǎn)播站,卻可以輕易解決這一問題。
故我們認(rèn)為,香港與深圳地面數(shù)字電視的發(fā)射功率偏大了,沒有實際意義,完全可以降低發(fā)射功率至幾百瓦,即能保證有效覆蓋區(qū)內(nèi)接收效果不變,又減少了電磁污染與能耗,也降低溢波信號對其他地區(qū)的干擾。
4. 鄰頻傳輸問題
當(dāng)初香港地區(qū)為解決模擬電視在多山多樓宇的全港覆蓋問題,處興建多個大功率轉(zhuǎn)播臺以外,還在各小區(qū)興建多達(dá)四十多個中小功率的轉(zhuǎn)播臺。因為是開路發(fā)射,均使用隔頻傳輸?shù)霓k法,導(dǎo)致香港地區(qū)UHF頻段的頻率基本被占用,頻率資源非常緊張。在數(shù)字電視年代,仍采用隔頻的方式轉(zhuǎn)播數(shù)字電視節(jié)目。如586MHz、602MHz,中間隔了一個頻道。這導(dǎo)致中間的594 MHz頻道給浪費掉了。在實際應(yīng)用中,我們發(fā)現(xiàn),實際上數(shù)字電視廣播與模擬電視很多也是鄰頻發(fā)射的,如在慈云山轉(zhuǎn)播臺發(fā)射的482MHz的老四臺數(shù)字電視,其上下頻道就有兩個同基站的大功率模擬頻道也在發(fā)射,這實際上就是鄰頻發(fā)射,并無影響;同樣,九龍坑山轉(zhuǎn)播臺發(fā)射的546 MHz的老四臺數(shù)字電視,其上下頻道就有兩個深圳梧桐山的大功率模擬頻道也在發(fā)射,但實際接收并無影響。證明地面數(shù)字電視廣播完全可以采用鄰頻傳輸。而根據(jù)我們在內(nèi)地很多地方承建的地面數(shù)字電視廣播,也都采用鄰頻傳輸而不影響接收,節(jié)省了寶貴的頻率資源。
5.信號源編碼問題
香港地區(qū)為了在數(shù)字電視廣播制式上遵循國家標(biāo)準(zhǔn),不惜放棄已有大量成功應(yīng)用案例的DVB-T歐洲地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn),采用剛通過國家廣電總局確認(rèn)的融合方案,是對國標(biāo)方案的極大支持。香港國標(biāo)地面數(shù)字電視廣播,可以說是多載波方案的第一次真正大規(guī)模商業(yè)化運作。但令人費解的是,其數(shù)字電視節(jié)目的編碼方式:原老四臺圖像采用MPEG-2的編碼方式,而高清電視及另外幾套新增的標(biāo)清數(shù)字電視則采用H.264編碼方式(原來有意采用國標(biāo)AVS編碼,但當(dāng)時AVS未能讓香港廣播電視管理局放心采納,錯過了非常好的步入產(chǎn)業(yè)化的機會),伴音編碼采用的不是國標(biāo)方案的MPEG-2編碼,而是采用需繳納較高專利費用的更復(fù)雜的杜比AC-3技術(shù)進(jìn)行編碼。老四臺剛試播是伴音采用的是MPEG-2編碼,后也改成杜比AC-3編碼,這就使得早期國內(nèi)一批廠家,出口到香港用于接收老四臺標(biāo)清數(shù)字電視節(jié)目的機頂盒,由于無杜比AC-3解碼功能,無法解調(diào)伴音,成了廢品。香港數(shù)字老四臺、新增的標(biāo)清節(jié)目和高清節(jié)目如果要進(jìn)入珠三角的有線電視網(wǎng)絡(luò),其節(jié)目的TS流還不能直接復(fù)用,還要經(jīng)過圖像編碼從H.264轉(zhuǎn)MPEG-2、伴音編碼從杜比AC-3轉(zhuǎn)MPEG-2編碼,無疑增加了成本,兼容性無從談起,使得香港采用的“國標(biāo)”實際變成了香港標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)出口到香港的機頂盒,除伴音上的要兼容杜比AC-3伴音外,高清機頂盒還要兼容H.264編碼,才能正確收看到香港數(shù)字電視節(jié)目。
由于數(shù)字地面電視廣播單頻道傳輸?shù)拇a流最高只有20~24M(對應(yīng)單載波16QAM、多載波64QAM),故每頻道按MPEG-2編碼時,只能壓縮4套左右的標(biāo)清電視節(jié)目(每套碼率5~6M,如香港老四臺)電視轉(zhuǎn)播的706MHz頻道,用MPEG-2壓縮了6套節(jié)目,每套碼率只有3.5M左右,圖像質(zhì)量受到一定影響,活動畫面起格現(xiàn)象很明顯,影響了觀看效果。很多觀眾也反應(yīng)706MHz的節(jié)目圖像質(zhì)量不如原模擬電視和有線數(shù)字電視,這是有道理的。如采用H.264編碼,會有所改善,但這就要求機頂盒兼容H.264解碼,增加了成本。
內(nèi)地某些電視臺開展地面數(shù)字電視廣播時,為了在一個頻道里傳送更多節(jié)目,采用一種所謂“超級編碼”的方式,即在一個頻道內(nèi)用MPEG-2壓縮6~12套電視節(jié)目,每套節(jié)目碼率僅1.5~3M,圖像質(zhì)量嚴(yán)重劣化,尤其是運動畫面馬賽克很明顯,這是讓人非常難以接收的,這種方式很不可取。
香港的數(shù)字地面電視廣播采用較之內(nèi)地的廣播,有幾項技術(shù)是領(lǐng)先的:1、電視節(jié)目采用16:9寬屏格式攝錄(兼容顯示4:3格式);以適應(yīng)越來越多的寬屏電視完美顯示16:9的電視節(jié)目;2、伴音采用杜比AC-3 5.1多聲道立體聲技術(shù),音效非常好,尤其在使用高級音響設(shè)備播放音樂與電影節(jié)目時具有相當(dāng)震撼的效果; 3、采用外掛字幕,用戶可通過遙控器選擇顯示或關(guān)閉字幕(與DVD功能一樣),這是內(nèi)地所有的電視臺目前都沒有采用的;4、全部節(jié)目都配有詳盡的電子節(jié)目菜單(EPG),可方便觀眾直接通過遙控器在屏幕上查詢到一周以內(nèi)所有的電視節(jié)目播出時間安排和內(nèi)容簡介(部分內(nèi)地電視臺有采用,但多數(shù)電視臺的數(shù)字電視節(jié)目仍無EPG);5、還有互動新聞,可通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)某些新聞節(jié)目雙向互動接收(目前出口香港的部分國產(chǎn)高清機頂盒已添加此功能)。
另外,香港的數(shù)字電視節(jié)目是由720 × 576的4:3信號(現(xiàn)在各地數(shù)字有線的標(biāo)清頻道也是這樣的傳送格式),變形拉伸(因為制作時由寬變窄,重放時由窄變寬,所以顯示正常)為1280×576i的16:9進(jìn)行顯示的,也就是說:香港臺的標(biāo)清有576i,而普通DVD只有480i,VCD只有不足230i,可見香港16:9的信號像素是比較高的,尤其在16:9寬屏幕的等離子或液晶平板電視上顯示時,畫面是非常讓人賞心悅目的。而目前中國大陸除高清電視以外,標(biāo)清節(jié)目均以4:3頻寬比來顯示,這在16:9寬屏幕的等離子或液晶平板電視日益普及的今天,顯然是不能讓人滿意的。
觀眾如使用16:9寬屏幕的等離子電視觀看遮幅的4:3信號的電視,時間久了會出現(xiàn)“燒屏”的現(xiàn)象,即在屏幕上出現(xiàn)兩條4:3信號邊沿的黑線,在觀看16:9畫面時會非常不舒服。解決辦法是觀看4:3信號的電視節(jié)目時,也把屏幕顯示設(shè)置為“16:9”,當(dāng)然,這時在屏幕上看到的4:3的信號是拉伸變形的。
通過對香港地區(qū)國標(biāo)數(shù)字地面電視廣播的簡單介紹,可以讓我們初步了解香港地面數(shù)字電視廣播的一些成功經(jīng)驗和不足之處,這是目前全國最先進(jìn)的成功進(jìn)入商業(yè)化運作的一個地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò),很多新技術(shù)如單頻網(wǎng)、高清電視、外掛字幕、16:9寬屏幕、杜比AC-3伴音技術(shù)的應(yīng)用等,給內(nèi)地開展新的國標(biāo)數(shù)字地面電視廣播提供一些有益的參考經(jīng)驗?!?/p>