数字移动电视技术及发展趋势探讨

招远市广播电视台 滕爱伟

1.引言

数字移动电视也称为数字电视地面广播，它以数字技术为支撑，通过无线数字信号发射、地面数字接收的方式播放和接收电视节目。数字移动电视可以在公交车、出租车、私家车、商务用车、轻轨、地铁、火车、轮渡、机场等各类不同的交通工具以及各类流动人群中广泛使用。与传统的模拟电视相比，数字移动电视最大的特点是能够在处于移动状态的交通工具上，保持电视信号的稳定和清晰，使观众可以在移动状态中轻而易举地收看电视节目。因此，有学者称数字移动电视为报纸、广播、传统电视、网络外的“第五媒体”。

2.数字移动电视系统

数字移动电视系统由前端系统、发射系统和接收系统组成。系统框图如图1所示。

2.1 前端系统

前端系统是整个系统的核心部分，主要完成节目的制作、编辑、播出、视音频编码、数据协议转换、码流复用等。

前端系统主要设备和软件有：音视频MPEG编码器、数字视频码流服务器、播出控制软件、码流发生器、单频网适配器、GPS同步钟源和数字信号传输设备等。

2.2 发射系统

发射系统由传输网络和发射机组成。其主要任务是组成单频网，以便实现复杂地形条件下的地面广播覆盖。传输网络主要是上接前端系统的单频适配器，下连单频网同步系统，由发送网络适配，网络分配，接收网络适配等部分组成。它的主要功能是选择合适的传播媒体及其对应的收发适配器，如光缆、微波等。从而进行点对点或一点对多点的分配，以及为各部分提供各类接口，例如：ATM接口、SDH接口、PDH接口等，并完成码流的恢复和同步，确保路由安全。

所谓单频网的功能，就是在数字码流中插入一个MIP包以传输同步信号，各节点的调制将信号进行抗干扰处理后调制成IF信号，再由发射机将IF信号变频为RF信号后进行功率放大，最后通过天线向空中发射。发射系统将传输网络送来的TS码流，直接送入激励器进行调制、变频、输出射频信号，再经发射机进行功率放大，通过天馈线系统进行无线发射。

发射系统主要设备和软件：单频网规划和设计、城市覆盖测量、数字发射机、调制器、单频网适配器、GPS同步钟源、发射天线等。

2.3 接收系统

接收系统主要包括：接收天线、移动接收机（机顶盒）、移动接收控制软件、移动存储软件、液晶显示屏、音频功放等。高增益全向天线将接收到的无线电视信号送到机顶盒，机顶盒将接收射频信号并下变频为中频信号，然后进行A/D变换转化为数字信号，再进入QAM解调模块解调出MPEG传输流，解复用模块再从传输流中抽出节目的PES音视频数据并解扰，再送入PAL解码器、音频解码器、输出模拟音视频信号，通过液晶显示屏、扬声器重现移动电视节目，实现车载移动接收。车载数字移动接收系统连接如图2所示。

3.数字移动电视标准

移动电视正日益走进人们的生活，由于世界各地的政策环境、技术平台、产业现状等因素的不同，全球的移动电视方案目前并没有统一的标准。目前世界主要的移动电视标准包括：DVB-H、T-DMB、ISDB-T、ATSC-M/H以及CMMB。

3.1 DVB-H

DVB-H是建立在DVB（数据广播）和DVB-T（传输）两个标准之上的标准，虽然它是一个传输标准，事实上注重于协议实现。系统前端由DVB-H封装机和DVB-H调制器构成，DVB-H封装机负责将IP数据封装成MPEG-2系统传输流，DVB-H调制器负责信道编码和调制；系统终端由DVB-H解调器和DVB-H终端构成，DVB-H解调器负责信道解调、解码，DVB-H终端负责相关业务显示、处理。

3.2 T-DMB技术

T-DMB系统设计是将ITU-T H.264或SMPTE VC-1编码技术用于视频，将MPEG-4位分片算术编码技术用于音频，然后，采用MPEG-4同步层和MPEG-2传输串流将它们连同额外数据一起复用后，进行传输发射。主要特点如下：

(1)FFT:应用256、512、1K、2K，带宽1.5MHz；

(2)时间分片：帧结构决定了数据的阵发，24ms后接一个空符号；

(3)时间交织：能将突发误码分散到时间轴上，通过FEC进行较正。DAB中通过16个数据阵发流进行时间交织，每个流24ms，共384ms；

(4)可采用不均等误码保护技术(UEP)；

(5)业务组合的灵活性：DAB复用器基于864个CU，适用于业务要求的各种码率；

(6)DAB可经形成更大范围的单频网，减少了符号间干扰；

(7)DAM系统要求的发射功率小，接收机功耗小，适于移动接收；

3.3 ISDB－T技术

图1 数字移动电视系统框图

图2 车载数字移动电视接收系统连接示意图

ISDB－T标准是日本在欧洲COFDM技术的基础上，通过研发增加了具有自主知识产权的技术，形成的地面数字广播传输标准。由于采用了时域交织技术，使其具有了较强的对抗脉冲干扰以及短时信号掩蔽（＜100ms）的能力，移动接收的效果明显好于DVB-T。同时在载波数量上增加了4K模式，使得在组网方面更具灵活性。“单段”的ISDB-T（2k系统）适合于手机终端使用。

3.4 ATSC-M/H

ATSC（Advanced Television Systems Committee，美国高级电视业务顾问委员会）制信源编码采用MPEG-2视频压缩和AC-3音频压缩；信道编码采用VSB调制，提供了两种模式：地面广播模式（8VSB）和高数据率模式（16VSB）。ATSC标准原来是针对地面数字电视的，不能应用于移动市场，之后全球多家公司都对此进行了改进，最后韩国提出的ATSC-M/H被采纳，其主要倡导者有LG、三星以及DTVinteractive等三家韩国公司，ATSC-M/H目前已在北美地区全面展开。

3.5 CMMB

CMMB是由国家广电总局所主导的中国移动多媒体广播标准，它是国内自主研发的第一套面向手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑多种移动终端的系统，它利用S波段信号实现“天地”一体覆盖，全国漫游，支持25套电视节目和30套广播节目。该标准适用于30MHz到3000MHz频率范围内的广播业务。电视业务视频压缩编码采用AVS、H.264/AVC，伴音压缩编码采用MPEG-4 HE AAC；广播业务音频压缩编码采用DRA。

4.数字移动电视技术特点

（1）数字化：数字移动电视采用先进的编码、压缩、调制等数字技术，在交通工具时速120公里的状态下保持节目接收清晰、画面和音响效果好。

（2）即时传播：面向终端广泛，移动接收方式可满足人们随时随地接收视频、音频、数据等多媒体业务，极大地满足了快节奏社会中人们对于信息的需求，同时也丰富了市民文化生活。

（3）垄断性传播:数字移动电视传播环境下的受众处于相对被动地位，剥夺了观众手中的“遥控器”和随时更换频道的权利，有利于培养社会大众群体性收看同一节目的自觉性。

5.展望

目前，我国数字移动电视受技术、建设成本、适用设备等方面的影响尚属起步阶段，广泛普及还需时间，但数字移动电视有着巨大的市场潜力和美好的发展前景。

5.1 车载移动电视

车载移动电视主要包括机顶盒、液晶显示屏、天线、车载电源等。为了便于安装使用，已经开发出了诸如台式车载电视、挡板式车载电视和吸顶式车载电视等多种款产品。车载型卫星信号接收处理器，在主机底座上加装的万能固定装置，可以固定在汽车的任意部位。产品内置移动信号稳定综合处理模块可完全保障车辆、船只等在行驶过程中的卫星电视信号的清晰和稳定效果。机内设置多国语言软件包，具备自动翻译中文切换功能（中文语音+简体中文字幕），产品内置最新DVD播放功能（光盘和USB2.0端口），支持互联网上的音频/视频文件，兼容性强，设备操作方便简单。城市环境中，移动电视依托其即时传播、无线接收的特点及时进行信息发布，它整合了多种来源的信息，最大限度地将其在城市时空中传播，弥补了固定电视和报纸、杂志的影响“盲区”。

5.2 手机移动电视

全国手机用户有3亿多，这是一个巨大的消费市场，手机有望成为数字移动电视的终端。当电视节目的制作与传输实现数字化后，手机用户无疑为广告媒体行业提供了极具增值财富的新目标。不过目前手机电视存在着售价高、电池效率低、资费昂贵、网络带宽不够等诸多瓶颈，制约了手机电视的发展。

5.3 楼宇移动电视

楼宇移动电视将移动电视数字信号接入宾馆、商厦、餐厅、高级公寓、商务楼的电梯内外的液晶显示屏，播出即时性的新闻、财经资讯、体育、娱乐等节目，将提升楼宇液晶电视的主动性收视，广告将更有空间，投资收益极其可观。

5.4 列车移动电视

列车移动电视作为一种新兴媒体，汇聚了最具消费能力的中青年主流群体，中国每年铁路旅客的数量为几十亿人次。随着技术的突破，列车移动电视发展空间广阔，其节目播放时间比较长，可以有效宣传列车形象并给以乘客优良轻松的旅途环境，必将得到广大乘客的高度认同。

6.结束语

数字移动电视采用当今世界先进的数字电视技术，具有覆盖面广、接收方便、抗多径干扰能力强、支持移动接收和频谱利用率高等技术特点。随着一个个覆盖城市数字的刷新，伴随着用户量的递增，数字移动电视将会作为一种新兴媒体成为人们获取信息的一个重要渠道，不仅会给人民生活带来巨大变化，而且会给文化产业、信息服务业和民族工业带来新的发展空间。

[1]王金荣,严锦明.数字电视地面广播传输系统标准探讨[J].广播电视网络技术,2002(3).

[2]王剑,杨知行,潘长勇.DVB-T在移动接收中的问题与对策[J].电视技术,2004.