對廣播電視數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的幾點(diǎn)探討

文/鐘志明

（作者單位：河源市廣播電視微波站）

在我國廣播電視行業(yè)的發(fā)展過程中，城市市場基本趨于飽和的狀態(tài)，加強(qiáng)對山區(qū)和農(nóng)村市場的開發(fā)成為下一個奮斗目標(biāo)。但在擴(kuò)大農(nóng)村用戶的過程中，由于受到環(huán)境、技術(shù)因素以及投資方面的影響，令廣播電視部門面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在這種環(huán)境下，數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)成為廣播電視行業(yè)拓展農(nóng)村市場的新途徑，促進(jìn)我國的廣播電視無線傳輸覆蓋更好更快地發(fā)展。[1]

1.數(shù)字電視的概述

對于數(shù)字電視，簡單來說，就是傳輸、接收、播出等環(huán)節(jié)中全面采用數(shù)字信號的一類系統(tǒng)，這種電視類型是所有的信號傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的。使用數(shù)字電視信號獲取信號損失小，接收效果好。數(shù)字電視系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)，如標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視、高清晰度電視、超清清晰度電視、智能型電視及數(shù)字業(yè)務(wù)等。數(shù)字化技術(shù)在數(shù)字廣播電視技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，電視節(jié)目質(zhì)量的提高與信號安全穩(wěn)定的接收和傳輸具有十分重要的意義。數(shù)字電視能夠方便有效地將許多的電視制作及傳輸環(huán)節(jié)進(jìn)行壓縮及編碼。經(jīng)過壓縮及編碼，能夠非常有效地將其轉(zhuǎn)化為更加安全和穩(wěn)定的信號進(jìn)行接收和傳輸，這樣就在很大程度上提高了電視節(jié)目的質(zhì)量。硬件和軟件共同組成數(shù)字電視系統(tǒng)，所以系統(tǒng)的可靠性決定于硬件和軟件是否都具有足夠的可靠性，只有這樣才能確保系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定地運(yùn)行。數(shù)字電視具有如下優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)；易于存儲；頻道利用率高；伴音質(zhì)量好；易于三網(wǎng)合一；畫面質(zhì)量高。[2]

2.廣播電視數(shù)字發(fā)射技術(shù)及頻率

廣播電視數(shù)字發(fā)射技術(shù)包括四種：（1）ATSC 技術(shù)由兩個方面構(gòu)成。一是信息層面；二是信息層級清晰度。（2）DVB 系統(tǒng)采用MPEG-2壓縮的音頻、視頻及資料格式作為資源，采用公共的用于描述廣播節(jié)目的系統(tǒng)服務(wù)信息。（3）ISDB利用一種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送信號，同時信號也可以通過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。（4）DMB-T技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是更加符合我國數(shù)字電視的發(fā)展要求，能夠在我國數(shù)字電視技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。

廣播電視頻率劃分表

3.地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)覆蓋

預(yù)計到2020年底我國將全面完善地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)，對于地面模擬電視信號將全面關(guān)閉，完成地面電視向數(shù)字化過渡，在地面電視廣播數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，單頻網(wǎng)的發(fā)展具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如頻率資源利用率高、功率效率高、覆蓋面積大、覆蓋效果好、便于移動接收等。通過對單頻網(wǎng)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、節(jié)目傳輸分配網(wǎng)絡(luò)以及重疊覆蓋區(qū)接收性能與覆蓋優(yōu)化等相關(guān)技術(shù)的分析與研究，已成為推動地面數(shù)字電視應(yīng)用和發(fā)展的重要議題，不僅在國內(nèi)，在國外也受到了廣泛的關(guān)注。[3]

不過，單頻網(wǎng)的應(yīng)用存在一定的干擾。失步干擾和超距干擾是單頻網(wǎng)內(nèi)同頻干擾的主要兩類。在單頻網(wǎng)內(nèi)的各發(fā)射臺站組網(wǎng)失敗的情況下，各激勵器的信號無法得到同步，并且重疊覆蓋區(qū)內(nèi)不同發(fā)射臺站信號電平差小于該工作模式下的同頻保護(hù)率時，將造成接收機(jī)無法正常接收。降低信道沖激響應(yīng)強(qiáng)多徑信號之間的時延的常用方法就是調(diào)整發(fā)射系統(tǒng)的時延，從而提高覆蓋區(qū)的接收性能；降低長時延的強(qiáng)多徑信號的強(qiáng)度的方法就是調(diào)整發(fā)射系統(tǒng)的功率，覆蓋區(qū)的接收性能也能夠得到有效的提高。對于覆蓋仿真系統(tǒng)，由于需要對重疊覆蓋區(qū)時延、發(fā)射系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，所以，實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)覆蓋優(yōu)化的任務(wù)也將變得困難起來。單頻網(wǎng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)射轉(zhuǎn)播臺站的數(shù)量也在不斷增加，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，覆蓋面積也在逐漸延伸，單頻網(wǎng)覆蓋優(yōu)化的難度也因此變得越來越高。根據(jù)國家廣電總局的部署，基于AVS+和DRA標(biāo)準(zhǔn)的地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)應(yīng)用示范項(xiàng)目在我市進(jìn)行試驗(yàn)，這是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的AVS標(biāo)準(zhǔn)、DTMB標(biāo)準(zhǔn)的雙國標(biāo)系統(tǒng)，按照總局批準(zhǔn)的廣東省高清節(jié)目頻率規(guī)劃，在河源市選擇了河源微波站、紫金筆架山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺、東源縣電視臺三個發(fā)射站點(diǎn)，采用我國自主創(chuàng)新的AVS+、DRA音視頻編碼技術(shù)，構(gòu)建地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)應(yīng)用示范系統(tǒng)，地面采用UHF波段發(fā)射系統(tǒng)，通過3個發(fā)射點(diǎn)的1kw發(fā)射功率組成單頻網(wǎng)，播出1套高清、1套DRA廣播和4套標(biāo)清。信號源通過SDH數(shù)字微波系統(tǒng)或光纖傳輸，發(fā)射機(jī)的信號輸入采用ASI碼流，開展省臺高清電視節(jié)目示范應(yīng)用。經(jīng)過一年多的試運(yùn)行，信號指標(biāo)經(jīng)廣科院測試驗(yàn)收， 3個發(fā)射點(diǎn)或兩個發(fā)射點(diǎn)信號可及范圍內(nèi)都能正疊加，預(yù)覆蓋區(qū)信號穩(wěn)定、畫面流暢、畫質(zhì)良好、音質(zhì)清晰，達(dá)到預(yù)測的覆蓋要求。在城區(qū)覆蓋半徑可達(dá)7km，沒有阻擋單點(diǎn)信號可達(dá)30km。DTMB地面數(shù)字電視系統(tǒng)，以及在這基礎(chǔ)上建設(shè)的地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)覆蓋，必將成為我國廣播電視發(fā)射覆蓋的有效手段。

4.廣播電視數(shù)字發(fā)射覆蓋新模式

4.1 “南方無線”手機(jī)電視平臺

由廣東廣播電視臺推出的“南方無線”手機(jī)電視平臺，是一種創(chuàng)新的廣播電視傳播方式，運(yùn)行以來，收到了良好的效果。它是智能融合DTMB地面數(shù)字電視廣播與WLAN局域網(wǎng)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高清、高速的手機(jī)電視直播，也就是我們通常說的WIFI手機(jī)電視。它是將地面波數(shù)字電視技術(shù)與WIFI視頻傳輸技術(shù)相結(jié)合，通過下載“南方無線”app軟件，在手機(jī)、PAD等移動終端實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的收聽收看。它主要應(yīng)用在人口密集的公共區(qū)域（機(jī)場、大型休閑廣場、工廠、學(xué)校等）。如果融合地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)覆蓋和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將可以使這種小區(qū)域覆蓋延伸到城市群，如珠三角大灣區(qū)等。這不但可以大大提高廣播電視覆蓋率和收看收聽率，還可以作為自然災(zāi)害應(yīng)急通信廣播使用。

4.2 真正意義上的手機(jī)電視

智能手機(jī)的快速發(fā)展，將使中國在2018年智能手機(jī)用戶超過10億，人們的工作生活已離不開手機(jī)，利用手機(jī)收看廣播電視節(jié)目將是廣大人民的期望，也是擴(kuò)大廣播電視覆蓋的最好手段。目前，已實(shí)現(xiàn)手機(jī)DTMB接收廣播電視信號，它是通過在支持OTG功能的手機(jī)上下載DTMB軟件，通過DTMB手機(jī)天線接收地面數(shù)字電視廣播信號。但這種方式需要DTMB軟件的支持，而且攜帶DTMB手機(jī)天線也不方便，因此制約了這種模式的發(fā)展。

隨著科技的發(fā)展及5G時代的即將到來，我們希望擁有真正的電視手機(jī)，它整合了數(shù)字電視和移動電話技術(shù)，利用DMB技術(shù)，在手機(jī)中安裝數(shù)字電視的接收模塊，直接接收地面無線廣播電視和衛(wèi)星廣播電視信號，高質(zhì)量收聽收看廣播電視節(jié)目，無需通過移動通信網(wǎng)絡(luò)的鏈路，避開了移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)瓶頸和使用流量。這種手機(jī)電視模式將成為廣播電視節(jié)目最先進(jìn)的傳播手段和發(fā)展方向。

5.山區(qū)廣播電視覆蓋工程

經(jīng)過有關(guān)人員的不懈努力，雖然我市城鎮(zhèn)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)有線數(shù)字廣播電視收聽收看，但我市是典型的山區(qū)市，廣大農(nóng)村地區(qū)地廣人稀，地形復(fù)雜，全部實(shí)現(xiàn)村村通有線廣播電視還存在很多的問題。為此，我們采取多種技術(shù)形式，配合中央和省的廣播電視覆蓋項(xiàng)目（地面數(shù)字電視覆蓋、地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)覆蓋）、有線電視網(wǎng)、微波接力以及直播衛(wèi)星接收等，山區(qū)廣播電視覆蓋工程也得到了實(shí)施，成百上千萬的山區(qū)以及農(nóng)村人聽廣播看電視難的問題得到了解決。

解決山區(qū)農(nóng)村廣播電視覆蓋的措施：在繼續(xù)推進(jìn)光纖村村通建設(shè)時，加大宣傳力度，讓更多人了解支持這項(xiàng)工程，加大優(yōu)惠政策，讓更多用戶加入；對廣播電視信號通達(dá)困難的地方， 可以建設(shè)小功率廣播電視差轉(zhuǎn)臺或地面數(shù)字電視發(fā)射點(diǎn)，增加無線覆蓋；要增加用戶數(shù)量，對于覆蓋用戶少，架設(shè)桿路公里過長或資金上較為緊張的地方，可以采用數(shù)字微波點(diǎn)對多點(diǎn)技術(shù)，在有線電視覆蓋不到的地方增大電視有效覆蓋面積；在比較偏僻的深山地區(qū)，可采用直接接收衛(wèi)星節(jié)目方式取代無線和微波通達(dá)廣播電視信號的方式。

結(jié)語

綜上所述，無線傳輸?shù)母采w，使信號覆蓋率不斷上升，在我國發(fā)展了數(shù)十年，固定和移動接收得到了實(shí)現(xiàn)，使更多、更廣泛的地區(qū)能接收信號，電視頻道種類也得到提升，而且經(jīng)濟(jì)性和可靠性前景也很樂觀?，F(xiàn)階段，我們的一個目標(biāo)便是：實(shí)現(xiàn)全國各地區(qū)人民都能享受到由電視廣播無線傳輸提供的各項(xiàng)服務(wù)。此外，創(chuàng)新和完善城鄉(xiāng)廣播電視公共產(chǎn)品和服務(wù)供給，也離不開電視廣播無線傳輸提供的各項(xiàng)服務(wù)以及廣播電視數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的實(shí)施。對提高公民的思想道德品質(zhì)和科學(xué)文化水平、適應(yīng)分眾化、差異化傳播趨勢具有重要意義。