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冯景峰:数字电视传输技术发展趋势

  • 作者:Vicky
  • 发布时间::2014-9-24 14:45:47

    大家比较清楚,但是广播的发展历史过程中经历两次重要变革,第一次是黑白电视向彩色电视转变,第二个方向是模拟电视向数字电视转变。国际队于数字电视传输标准或者传输各个研究最早追诉上世纪90年代初,经过十多年研究,在上世纪1993年欧洲颁布了有限数字电视标准DVBC以及卫星数字传输标准DVBS。欧洲又推出了地面数字标准DVCB,美国也推出了地面数字标准ATSC,日本也成立了相应的地面数字标准标准体系。这只是数字电视推广应用的第一步,之后欧洲、美国、日本开始制定自己的不国的地面数字电视或者有限数字电视的发展规划,根据他们的规划,美国是在2009年6月12号关闭了本国模拟但是广播,日本是2011年7月24号停止。

    随着数字电视的技术发展以及三网融合条件下对于业务需求的增长,美国、欧洲、日本对于先前半部的第一代数字电视标准带来的技术优势,因此2000年初,就开始研究探索下代数字电视的标准体系。首先美国,针对第一代数字电视传输标准的缺陷,不支持移动接收,ATSC在07年正式对外宣布,研究制定下一代美国移动电视新标准。经过两年多努力,在09年4月份推出了ATSC-M/H标准美国新的移动电视标准体系同样支持移动接收,达到19.39兆。同样该标准体系也支持免费和付费但是,支持实时交付,同时也可以将导航信息传送到汽车上。美国推出的标准ATSC-M/H增加了1/2与1/4码率的SCCC,这里可以看出对于新的技术体系已经完全解决了移动接收的问题,当然也可以看出来,1/4码率的新标准体系来讲,6兆贷款传输的最大容量从19兆变成2兆,由于通过传输容量的损失,换取了移动接收效果的增加,所以美国制定新的ATSC-M/H标准主要是移动接收。欧洲数字电视标准就不存在这个问题,他们已经已经考虑了移动接收问题,他们的主要目标是进一步提高信道效率,这对系统应用和系统推广是至关重要的。09年欧洲颁布了第二代有线数字电视数标准,DVB-C2,与以前的标准比是完全不兼容的,最大的改进是在有线标准中增加了多载波调制技术,同样这里选择的是4K子载波,支持连续导频插入,映射方式从GPSK到4096QMA。在新的标准技术体系中,还采用了LDPC编码,有线数字电视传输标准的系统性能得到了进一步提升。在新一代的数字电视传输标准上引入了物理管道概念,针对门限不同服务,使用不同的编码映射方式。DVB-C2性能要好很多,门限下降7的dB左右,保持同样的门限情况下,DVB-C2相对DVB-C对信道传输容量上有30%的增加,这也是为了满足以后三网融合下,新业务增长的需要。在2009年,4月份欧洲颁布了地面数据电视标准DVB-T2,跟DVB-T不兼容。采用了COFDM,增加了16K、32K子载波模式。增加了MISO发射分焦方案,Alamouti发射分集。这张表给出的系DVB-T2和DVB-T性能比较,传输性能相当的情况下,DVB-T2传输效率相对于DVB-T提高了80%,这是欧洲开发第二代有线卫星以及地面数字电视的初衷,满足三网融合下业务增加的需要。

     除了欧洲和美国在继续沿着新的技术路线研究和探索自己的新一代数字电视传输同时,日本也在数字电视在探索新的技术。也里主要给出第一个是一个新算法,单频网技术是非常重要的方式,不仅有效改善地面数字电视广播网络覆盖质量,也可以节省频谱资源,当然也受到了保护间隔等限制,使得覆盖效果大打折扣。所以日本在算法上进行研究,并且提出了相应的改进,通过超保护间隔的多径信道均衡新算法,对打限度的发挥了地面数字电视的优势。为了有效抵抗干扰,日本也在研究干扰消除技术,使用户比较稳定的接收信号。高清移动是大家议论的热点,也方面日本也开始做了一些有意的探索,采用的技术是基于现在的地面数字电视标准,采用天线分集接收,当然天线的摆放也需要通过合理的设计才能达到更好的效果。采用的是迭代译码技术,高清移动未来不是一个梦。除了对于现有技术改造,日本在下一代地面数字电视方面还做出了一些尝试,进行的是分集发端。还包括高阶QAM调制,他们希望采用1024QAM。此外采用的的是MIMO技术,能够最大限度的改善系统的接收性能,包括移动接收、固定接收。

    前面对国际数字电视发展趋势做了简单的介绍,下面对我们国家数字电视传输技术在三网融合情况下发展做一个展望。首先是三网融合条件下,我们国家的数字电视发展朝哪个方面做,主要是以下几个方面,第一空间分集技术,第二是进一步改善LDPC编码,保证LDPC编码效率和性能的情况下,简化编码复杂性,使得芯片实现的复杂性得到降低。第三更高级的调制,我们国家还有进一步发展的空间。除此之外我们国家在数字电视发展的方向上,可以运用扩频技术和认知无线电技术的结合。建立无线覆盖网的时候要考虑采用小功率多布点的方式,研究制定下一代数字电视标准应该要遵循以下原则。比如形成完善的标准体系,包括有限、卫星、地面,也要保持具有可持续的发展性,同时与原来标准保持兼容。此外根据发展趋势,确定频谱效率目标,把因素充分考虑在下一代数字电视标准当中。最后要考虑网络融合,因为专家已经提到网络融合是现在的发展趋势和热点,所以制定下一代数字电视标准过程中充分考虑标准和技术体系支持网络融合和智能网的各种业务。

    随着数字电视的发展和业务融合,未来电视应该是四融合的网络架构,包括有线无线、广电、电信、室内室外,最后是终端的融合。网络的融合最终体现在终端融合上,融合的网络终端应该能取代现有的电话、电视、PC,完成所有的终端设备的功能。在未来我们国家数字电视标准和技术体系建立当中要充分考虑三网融合的希求

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