2006年8月,我國頒布地面數字電視傳輸國家標準GB20600-2006(簡稱DTMB) 。經過各方努力,2011年12月,DTMB被正式列入電聯ITU-R BT.1306建議書,為第四個地面數字電視標準。2015年6月,中國地面數字電視傳輸標準的演進版本DTMB-A繼DTBM之后也成為地面數字電視標準的一部分。地面數字電視國家標準頒布至今整整10年,目前,國內的地面電視數字化工作正在有條不紊的推進中,與此同時,DTMB標準的海外推廣工作也在積極推進中. DTMB充分發揮后發優勢,積極開拓亞非拉市場。尤其是老撾DTMB數字廣播電視全國網項目的開展對我國地面數字電視標準的海外推廣具有積極的示范效應。
1.1 *代地面數字電視標準
1991 年,*份地面數字電視建議草案提出,直至2001 年ATSC 被ITU-R BT.1306 接納為系統A,DVB-T 被ITU-R BT.1306 接納為系統B[1] ,ISDB-T 被ITU-R BT.1306接納為系統C。
2006 年8 月,我國頒布地面數字電視傳輸標準DTMB國家標準 GB20600-2006《數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制》。2011 年12 月,ITU-R BT 1306-6 和ITU-R BT 1368-9 建議書獲得通過,DTMB 成為第四個地面數字電視標準,被接納為系統D[2]。
2012 年8 月,ITU 通過第二代地面數字電視系統DVB-T2 的建議書ITU-R BT.1877-1。
2015 年6 月,中國地面數字電視傳輸標準的演進版本DTMB-A 被正式列入電聯ITU-R BT.1306 建議書,成為其中的系統E,宣告DTMB-A 已經成為數字電視標準。
1. A 系統:美國ATSC 標準
ATSC 是美國的數字電視國家標準。ATSC 的英文全稱是Advanced evision Systems Committee(美國電視制式委員會)。ATSC 信源編碼采用MPEG-2 視頻壓縮和AC-3 音頻壓縮;信道編碼采用VSB 調制,提供了兩種模式:地面廣播模式(8VSB)和高數據率模式(16VSB);采用全時域處理技術。
2. B 系統:歐洲DVB-T 標準
DVB-T 是由歐洲組織聯合提出的地面數字電視標準,DVB-T 的英文全稱是Digital Video Broadcasting-Terrestrial。DVB-T 標準采用多載波COFDM 制式,全頻域處理技術,允許固定接收、移動接收,適用于多頻網、單頻網廣播。
3. C 系統:日本ISDB-T 標準
ISDB-T 是日本數字廣播專家組制定的數字廣播電視標準,ISDB-T 的英文全稱是Integrated Services DigitalBroadcasting-Terrestrial。ISDB-T 標準采用BST-OFDM 制式,全頻域處理技術,適用于比較復雜的接收條件,可以實現分層傳輸,適用于單頻網廣播。
4. D 系統:中國DTMB 標準
DTMB 是我國頒布的強制性地面數字電視標準,DTMB的英文全稱是Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting。DTMB 系統采用的TDS-OFDM 制式、LDPC 編碼以及時域頻域聯合處理技術,相對于其它*代地面數字電視標準,在信號頻譜效率和抗干擾性能等方面具有優勢明顯。
5. E 系統:中國DTMB 演進標準DTMB-A
中國數字電視DTMB 標準是繼美、歐、日之后的第四個數字電視標準。由于后發優勢,中國DTMB 標準在*代標準中處于地位。為了應對歐洲第二代數字電視標準DVB-T2 的市場競爭和適應超高清電視廣播傳輸的需要,推出DTMB 的演進版DTMB-A。DTMB-A 具有傳輸容量大、信號接收靈敏度高、抗干擾能力強、高速移動接收性好等特征,是在原有DTMB 標準基礎上的增強和提高。
1.2 第二代地面數字電視標準
DVB-T2 是第二代歐洲地面數字電視廣播傳輸標準,2008年頒布,標志著上地面數字電視標準開始向第二代邁進。2012 年8 月,DVB-T2 被電聯ITU 建議書ITU-RBT.1877-1 采納,正式成為*個第二代地面數字電視標準。
DVB-T2 總體性能超越現有的四個一代標準。DVB-T2 采用率調制方式,降低開銷增加選項,頻譜效率比DVB-T 高約30% ;zui大傳輸速率有了較大提高,8MHz 帶寬內支持TS 流傳輸速率達50Mb/s ;采用LDPC+BCH 糾錯編碼,接收C/N 門限比DVB-T 顯著降低;采用高達256 階的QAM、高達32K 的FFT 塊長以及優化的導頻技術;采用多層幀結構的超幀,實現時頻二維信號動態分配;采用多天線技術,MISO 技術,支持增強型的單頻網服務;采用物理管道,支持多業務廣播[4]。
1.3 DTMB 標準體系
我國的地面數字電視標準技術上具有后發優勢,且具有完整的自主知識產權,性能于現有其它*代地面數字電視標準,目前,已經形成DTMB、DTMB-A 系統演進并存的產業標準體系。DTMB 主要應用于公益性電視廣播網絡,DTMB-A 主要適用于高品質的多業務綜合服務,且后向兼容。
2 地面數字電視國標的海外推廣
2.1 DTMB海外推廣概述
近年來,亞、非、拉已有9個國家簽署了采用DTMB 標準的備忘錄,覆蓋約3.6億人口,近6千萬終端用戶,數千億元潛在市場。其中,兩國政府間簽署協議的有古巴、老撾、柬埔寨、巴基斯坦,覆蓋人口超過2億。應用方政府與中國企業簽署協議的有吉爾吉斯坦、斯里蘭卡、埃塞俄比亞、津巴布韋、吉布提等,覆蓋人口超過1.6億。已完成考察交流,雙方協議正在評審中的由塔吉克斯坦、布隆迪、烏干達、馬拉維、馬達加斯加、利比里亞、貝寧、蘇丹、乍得、喀麥隆、莫桑比克、坦桑尼亞、多哥、剛果金、尼日爾、尼泊爾、緬甸、泰國等18國,覆蓋人口超過3億。
2.2 DTMB與其它標準的對比測試
1. 南美標準對比測試
2007至2009年,DTMB在南美古巴、委內瑞拉、秘魯、厄瓜多爾等國與美國、歐洲、日本標準進行了一系列的對比測試[3]。
2007年12月在古巴的哈瓦那,DTMB戰勝歐洲標準。
2008年5月在委內瑞拉的加拉加斯五項性能對比測試中DTMB 取得優異戰績,固定接收電平裕量DTMB 、移動接收成功時間比例DTMB 居中、室內接收深度中歐日本標準、室內抗家電干擾能力中日標準歐洲標準、室外抗摩托車干擾性能中日標準歐洲標準。
2008年11月在秘魯舉行的中、美、歐、日標準對比測試中,DTMB 取得總體性能*:在利馬測試中與歐日標準相當,處于*集團,戰勝美國和巴西標準(日本?);在庫斯科測試中與歐標相當,處于*集團,戰勝美國、日本標準;在伊基托斯測試中同樣取得總體性能*,戰勝歐洲、美國、日本標準。
2009年5月在古巴戰勝歐洲、日本標準,其中68個場地定向天線標準測試結果67:1:0,中國比歐洲、巴西標準平均優勝2dB、10dB;58個室外家用全向天線測試結果56:2:0,中國比歐洲、巴西標準平均優勝6dB、12dB ;15項室內干擾5輪攻擊測試中國標準均以壓倒優勢優勝歐洲、巴西標準。
2009年7月在厄瓜多爾基多大勝日本標準。
2. 埃塞俄比亞標準對比測試
2011年在埃塞俄比亞進行了DTMB與DVB-T2標準對比測試。實驗室測試64QAM工作模式,DTMB和DVB-T2性能相當;埃塞俄比亞現場測試,DTMB和DVB-T2各有優勢。
3 老撾DTMB數字廣播電視全國網項目
為了使老撾全國大部分人民群眾能夠收看到數字化的廣播電視節目,全面提升廣大受眾收看數字電視節目的數量和質量,實現以國家電視臺為主,全國17 個?。ㄊ校╇娨暸_節目能夠統一覆蓋全國,提高各電視臺自制節目的能力,并形成統一的全國播出體系,老撾政府計劃開展老撾DTMB 數字廣播電視全國網(以下簡稱老撾全國網)項目建設。
3.1 老撾國情
老撾國土面積為23.68 萬平方公里,位于中南半島北部的內陸國家,北鄰中國,南接柬埔寨、東接越南,西北達緬甸,西南毗連泰國。境內80% 為山地和高原,地勢北高南低。老撾經濟以農業為主,工業基礎薄弱。自然資源有錫、鉛、鉀、銅、鐵、金、石膏、煤、鹽等礦藏,但開采量較少。水力資源豐富,發源于中國的湄公河是老撾zui大河流。森林面積約900 萬公頃,森林覆蓋率達42%。年均GDP 年均增速達到7.9%,人均GDP 突破1000 美元。
老撾實行社會主義制度,老撾人民革命黨是老撾*政黨。1961 年4 月25 日中國和老撾正式建立外交關系。上世紀70 年代末至80 年代中,雙方關系曾出現曲折。1989 年中老關系正?;?,雙邊關系得到全面恢復和發展。
老撾共有17 個省,1 個直轄市,大致上可以分為上寮、中寮和下寮三大區域。
3.2 老撾全國網項目簡介
3.2.1 項目背景
2012 年2 月29 日,老撾新聞文化旅游部與中華人民共和國國家發展和改革委員會共同簽署《關于在老撾采用中國地面數字電視傳輸標準合作建設老撾數字廣播電視全國網項目的諒解備忘錄》。
為了進一步推動我國地面數字電視標準DTMB 的海外推廣與發展,云南無線數字電視文化傳媒有限公司(以下簡稱“云數公司")承擔了老撾DTMB 數字廣播電視全國網工程建設項目。鑒于新聞出版廣電總結廣播電視規劃院在DTMB 領域豐富的技術積累,云數公司聯合廣播電視規劃院、北京國家數字電視工程實驗室和中國普天信息產業北京通信規劃設計院共同負責完成可行性研究報告的編制工作。該項目的推進,對于我國地面數字標準DTMB 的海外推廣具有重要的示范作用。
3.2.2 項目概述
1. 參與單位
本項目是由云南無線數字電視文化傳媒有限公司、聞出版廣電總局廣播電視規劃院、北京國家數字電視工程實驗室和中國普天信息產業北京通信規劃設計院共同參與。
2. 資金概況
本項目總投資約13 億美元,資金來源為中國政府優惠。期限為15 年,其中前3 年為還款寬限期,后12 年為還款期。
3. 未來預測
老撾人口約689 萬,按覆蓋率53% 計算,收視人口可達365 萬。生產經營期*年預計的用戶數(不含萬象市)為13.8 萬余戶;其后兩年為用戶快速增長期,每年用戶數增長預計為13.8 萬戶,預計生產經營期第三年用戶數(不含萬象市)可達41.9 萬戶左右;之后用戶數增長將出現回落,年增長率約為1.7%,與老撾人口增長率相當,生產經營期第十五年用戶數(不含萬象市)將達49 萬戶左右?;臼找暰S護費預測平均50美元/ 年/ 戶,新開戶用戶當年收取25 美元的開戶費。預計生產經營期第1 年收入為314.81 萬美元,隨著用戶數的增長,第12 年將達到2201.95 萬美元。預計生產經營期第1 年廣告收入為345.63 萬美元,隨著用戶數的增長,老撾DTMB 數字廣播電視全國網影響力的擴大,并伴隨著老撾社會的發展進步,市場經濟的日趨活躍,預計廣告收入第12 年將達到4023.66 萬美元。
4. 工程技術方案概要
老撾DTMB 數字廣播電視全國網項目的主要工程技術方案為:全面建成老撾全國17 個?。ㄊ校┑氖鞘屑捌渲苓呏匾h城基于DTMB 標準的地面數字電視覆蓋網絡和FM 調頻廣播網絡;實現老撾全國17 個?。ㄊ校╇娨暸_節目素材采集、編輯制作的數字化,初步形成老撾全國廣播電視全數字化的統一管理,提升綜合利用效率,實現各?。ㄊ校╇娨暸_全國的播出覆蓋;在萬象建設DTMB 數字電視廣播播控中心,實現對老撾全國DTMB 網絡的播出管控和媒體資源管理,在瑯勃拉邦和巴色兩省建設數字電視播控分中心,與萬象中心互為備份,確保老撾全國DTMB數字廣播網絡正常運行,并由此形成國家、各?。ㄊ校╇娨暸_全國統一播出的DTMB 數字廣播電視體系。
3.3 老撾全國網建設規劃
3.3.1 數字電視系統
1. 數字電視前端系統
數字電視前端系統共使用5 個頻道,其中4 個頻道,每個頻道播放10 套左右的標清節目,另1 個頻道計劃播放2 套高清電視節目,共42 套電視節目和5 套廣播節目。
2. 數字電視發射系統
建設遍布全國17 個?。ㄊ校┕?0 個發射臺站的數字發射機系統、天饋線系統、基礎配套系統(含電源系統、鐵塔、防雷系統、機房、環境監控系統等)。
3. DTMB 信源接入系統
萬象至各省廣播電視臺站,采用10Gb/s 光傳送通道,骨干網絡采取租用光纖的方式進行,接入網絡采用新敷設光纜進行,共新建傳輸設備37 端,敷設光纜線路345 公里。
3.3.2 其他建設任務
調頻廣播系統:包括新建全國17 個?。ㄊ校┱{頻廣播網絡。
模擬電視系統進行數字化改造:采用新型的數字采編播系統對于原有的模擬的電視系統進行數字化改造。
新建三個廣播電視播控樓:新建DTMB 播控中心大樓,瑯勃拉邦、巴色DTMB 播控分中心。
新建衛星車、直播車系統:萬象、瑯勃拉邦、巴色各配置1 套衛星車、直播車系統,共計3 臺衛星車,3 臺直播車。新建全國DTMB 運營系統:新建一個全國DTMB 運營系統,包括培訓中心和營銷中心。
3.4 老撾全國網現有基礎
3.4.1 DTMB 數字電視試驗網
目前,在老撾萬象、巴色、沙灣拿吉、瑯勃拉邦四個省市已經建設了DTMB 數字電視試驗網。
DTMB 數字電視實驗網平臺按4~5 個頻點容量設計,系統包括數字前端硬件系統、CA 系統、SMS 系統、EPG 系統等。萬象使用五個2kW 的DTMB 發射機,五個UHF 頻道進行節目傳輸;巴色使用三個1kW 的DTMB 發射機,三個UHF 頻道進行節目傳輸;沙灣拿吉使用三個1.5kW 的DTMB 發射機,三個UHF 頻道進行節目傳輸;瑯勃拉邦使用三個300W的DTMB 發射機,三個UHF 頻道進行節目傳輸。萬象傳輸45 套電視節目,帶寬5×8MHz ;巴色、沙灣拿吉、瑯勃拉邦傳輸42 套電視節目,帶寬3×8MHz。調制模式為64QAM、GI=1/9(420)、FEC=0.6, 視頻編碼技術為AVS 編碼, 提供ESG 和緊急廣播系統。
2010 年5 月, 老撾成功完成了數字地面電視系統從DVB-T 標準到DTMB 標準的轉換,開通了數字電視廣播。萬象還于2010 年5 月進行了DTMB 現場測試,測試結果顯示,DTMB 信號能較好的覆蓋各個方向,zui遠距離約68.9km,*萬象覆蓋要求。系統運行穩定,試驗網的建設取得優異的成果,在2012 年6 月,成功地進行了初驗。
3.4.2 廣播電視傳輸網絡現狀
老撾全國廣播電視系統目前尚未形成光纖或微波節目傳輸網絡,但國家干線光纜已鋪設至多數省會城市,通信運營公司的光纜已鋪設至所有省會城市。
3.4.3 臺站機房鐵塔建設現狀
老撾全國網項目建設中,臺站選址基本基于老撾新聞文化旅游部現有臺站、土地設置。由于各省發射臺站機房均較為破舊,空間狹小,因此全部需要新建。除瑯南塔、桑怒、沙耶武里3 個發射臺站可考慮利用舊塔整改后使用,他曲站的發射鐵塔需加高10 米后使用,其余站點均需新建鐵塔。
3.4.4 節目制作現狀
老撾全國除萬象外均有?。ㄊ校╇娨暸_,但自制節目甚少,每天僅半小時,內容單一,基本為新聞;電臺情況稍好,每天可制作8 至10 小時節目。各?。ㄊ校╇娨暸_、電臺設備落后,大都已不能正常使用。節目傳輸較多依賴人工輸送,*不能滿足現代化播出的實時性需求,技術力量薄弱。
3.4.5 頻率協調問題
在本次勘察過程中,在沙拉灣、阿速坡測得554MHz、582MHz,在波利坎塞測得490MHz、512MHz,在沙耶武里測得520MHz~674MHz 整段頻率在用,這將嚴重影響今后老撾全國DTMB 網絡頻率規劃使用。在沙灣拿吉、巴色、瑯勃拉邦、沙耶武里都有MUDS 系統存在,使得這些地區電視頻率被占用情況很突出,嚴重干擾到DTMB 信號的接收,使得信號接收很不穩定,容易產生中斷現象。因此,需要老撾新聞文化旅游部在項目建設前協調各系統的頻率使用,規范頻率劃分。
3.5 老撾全國網技術方案
3.5.1 數字電視前端系統
老撾全國網數字電視前端系統是提供數字音視頻及各種增值業務的基礎平臺,系統框圖如圖1 所示。
綜合無線頻率資源、用戶市場及投資經費等因素,老撾全國網地面數字電視廣播系統使用5 個頻道(暫定CH21、CH23、CH25、CH34 和CH37 頻道)。其中的4 個頻道每個頻道播放10 套左右DVD 質量效果的標清節目,另外1 個頻道播放2 套高清電視節目,合計42 套電視節目和5 套廣播節目。
3.5.2 信源處理系統
衛星接收機從衛星上接收節目,接收機以復用碼流的形式輸出電視節目,對于加密的節目,接收機必須具有碼流解密解擾功能,支持CAM 卡。
如果本地節目以模擬信號送入機房,則需要配置AVS 編碼器,將A/號轉換為AVS 的TS碼流。系統框圖如圖2 所示。
3.5.3 業務處理系統
業務處理系統主要根據地面數字電視廣播特點將數字信號源進行復用、轉碼、加擾加密處理,同時插入EPG(電子節目指南)等信息,并加入SMS(用戶管理系統)等網管信息。、
3.5.4 數字電視發射系統
數字電視發射系統包括:數字電視發射機系統,天饋線系統。
發射系統把節目傳輸系統送來的數字電視TS 流信號進行信道糾錯編碼,并作TDS-OFDM 多載波調制,形成中頻IF信號,發射機將IF 信號上變頻為射頻RF 信號,并且盡量不失真地進行功率放大,然后通過天線向空中發射,實現數字電視在要求的覆蓋范圍內的移動接收。單頻網發射系統依靠衛星定位系統GPS 時鐘信號,確保每一個發射臺頻率和相位嚴格的保持一致,同時發射同一個數字電視信號(相同的頻率、相同的發射時間和相同的電視節目)。
各站發射系統的一般配置和原理如圖3 所示,前端復用器將播出復用碼流分別送往5 臺發射機,碼流經激勵器完成信道編碼調制后,經功放模塊放大后送往天線播出??紤]到各臺站鐵塔的具體現狀,本項目中每個臺站按一套天饋系統設計。天線采用面包板天線,并可以根據當地的具體覆蓋地域靈活調整天線場型。每個機房配置一臺假負載,通過硬饋與發射機相連,不再配置同軸轉化開關。
3.5.5 DTMB 信源節目傳輸網絡
國家廣播電視網是宣傳國家政策、新聞、重大事件發布的重要的載體,是國家宣傳的喉舌。廣播電視節目傳輸網絡是保證廣播電視網正常運轉重要組成部分,廣播電視節目傳輸網絡的有效性、可靠性、安全性、可擴展性等必須得到足夠的重視。
廣播電視節目傳輸網絡,主要有衛星、微波、光纖等傳輸方式。根據地理條件、傳輸質量和廣電網絡的發展需求,結合老撾廣播電視傳輸網絡實際情況,本著經濟合理、技術可行的原則,本項目考慮充分利用國家干線或通信運營公司提供的光纜纖芯建設傳輸網。由于在主要路段上利用國家干線或通信運營公司提供的光纜纖芯,因此,只需要新建部分引接光纜即可。
3.5.6 調頻廣播站點規劃
老撾DTMB 數字廣播電視全國網項目中調頻廣播網絡擬新增20 個發射臺,這20 個站點主要位于老撾省府所在地。除萬象外,19 個與DTMB 發射臺同址設置,同塔發射。調頻廣播網絡覆蓋的地域和人口多于DTMB 網絡。
3.6 老撾全國網項目進展
2016 年8 月至9 月,廣播電視規劃院派員會同云南無線數字電視文化傳媒有限公司、北京數字電視國家工程實驗室相關人員,在老撾政府新聞文化旅游部媒介司和老撾國家電視臺相關人員的配合下,克服了當地安全形勢嚴峻、氣候條件多變和道路狀況惡劣等困難,順利完成了包含老撾全國共18 個發射臺站的老撾DTMB 全國網的工程勘察工作。同年11月,基于前期完成的工程勘察結果,廣播電視規劃院牽頭完成了《老撾數字廣播電視全國網項目可行性研究報告》的編制工作,已遞交給老撾政府用于項目申請。