浅析我国地面数字电视的技术特点及发展前景
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【摘要】“十二五”期间，广播电视产业的发展重点之一就是“国标地面数字电视推广和应用”。可见地面数字电视的应用已经被提到一个战略高度。同时这也意味着我国地面数字电视将进入快速速普及阶段。本文介绍了地面数字电视技术的定义、技术特点、覆盖方式等理念，总结了数字电视技术发展的前景。
【关键词】地面数字电视；标准；覆盖；前景
地面数字电视是指用地面广播传播方式传输数字电视信号的一种电视系统，是通过地面广播传播数字电视信号以实现数字电视收看。接收端应具备地面数字电视信号接收能力，如果是老式模拟电视，也可以通过专用的机顶盒接受，然后转换成模拟信号连接到电视机上。
一、地面数字电视的传输标准
在地面数字电视、有线、卫星传输方式中，数字电视地面传输系统环境最为复杂，也因其技术要求最高、受众广而备受关注。地面系统的标准化工作也十分重要。目前已有美国高级电视系统委员会（ATSC）、欧洲数字视频地面广播（DVBT）和日本地面综合业务数字广播（ISDB-T）三个国际电联批准的地面数字电视传输的国际标准。针对我国数字电视应用的具体标准，《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道强词编码和调制》（DTMB）已于2006年8月18日正式颁布，并于2007年7月1日起强制实行。它是我国具有自主知识产权的地面数字电视传输技术体系，具有多项基础性技术发明，大量采用了无线数字通信方面的最新技术，是一项原创性无线数字电视传输新体制。2011年12月，国际电信联盟将我国的数字电视地面系统DTMB标准纳入其中，使得DTMB标准也第四个数字电视国际标准。
信号接收并解码、解扰后还原为模拟电视能接收和识别的电视信号。
二、地面数字电视主要技术特点
1.投资少：无线发射空中传输，大大节省了铺设光纤和有线电缆的费用，发端建设成本及收端建设的综合成本低，仅需有线网络约30%的投资。
2.维护省：地面数字电视广播只需在发射铁塔和相应原有设备的基础上架设前端设备，无需铺设光纤，无需穿墙凿孔，施工及工程维护相对容易。仅需有线电视广播约20%的维护费用。
3.建设快：发射前端建成就可实现信号覆盖。地面数字电视广播网络在方案设计完成后，2-3个月内便可完成前端建设任务。建设周期少于有线电视广播的10%。
4.保生态：针对偏远地区，无需打开地面或者空中架线专门铺设电缆及中继设备，覆盖后，用户接收电视将不再受到空间和位置的限制，对于整个地域的规划与发展具有重要意义。
5.本地化：相比卫星数字电视广播，本方案可以传送更多的本地电视节目，具有更好地贴近性，具体转播节目内容可以根据用户喜好由运营商进行定制。
6.节目多：一个电视频道内传送9-12套的SDTV节目或者1-2套HDTV节目，同样的频率资源，收看的节目套数大大增加。
7.安全性：电视发射塔的唯一性，相比其他广播方式更不容易受到非法信号攻击。
8.抗干扰：强大的信道编码及信道恢复功能，抵抗电磁、多径等各类干扰。独特的抗邻频干扰能力，可以启用原来的禁用频道，有效节省播出资源和频率资源。
9.覆盖好：单载波传输系统由于接收门限低（相对多载波系统）具有明显的覆盖优势，弱场强下的远距离可靠接收。
10.功率省：系统峰均比低、覆盖同样区域所需的发射功率小，同样的发射功率，可以覆盖更大的范围。
11.业务多：支持UHF，VHF，MUDS，MMDS等多种传输模式，支持SFN同频网、MFN多频网等组网模式，以及支持在线升级、数据广播、电子节目指南、电子政务、视频点播等各种增值业务模式。
三、地面无线数字电视的覆盖方式
地面无线数字电视前端系统可分成四部分：信源部分、处理部分、管理部分和大功率无线发射部分。
（1）信源部分。主要用来产生各种电视节目和数据信息，其来源包括卫星接收、电信接收、自制节目和互联网等，其主要设备包括数字卫星接收机、视频服务器、MPEG-2编码器、节目采编工作站、信息服务器、信息采编工作站等。
（2）处理部分。主要是对各种数字信号进行处理，通过这些处理使系统提供的附加服务具有多样性和灵活性，并使广播电视运营商能方便地控制各种设备，其主要包括传输流处理器、传输流复用器、条件接收系统等。
（3）管理部分。是控制复杂化的数字前端的关键，要满足差错管理、设置管理、性能管理、安全性管理和用户管理等网络运行的基本要求。
（4）大功率无线发射部分。主要将各种数据流选择合适的调制方式并转换为无线电频率对空中发射。
地面无线数字电视传输系统能够实现频谱的高效利用、足够大的数据传输容量、稳定的固定接收和移动接收能力。为了节约传输带宽，就要采用调制技术，信道编码，提高传输的可靠性，使每Hz频带能传送更多的bit（数据率）。清华大学自主开发完成了“地面数字多媒体电视广播传输系统DMBT”采用OFDM多频调制技术在8MHz的带宽中传输最大净荷率达33Mb/s。我们采用的标准应是一个能够在固定和移动接收环境中，稳定实现大数据容量传输的地面无线数字电视传输系统。
地面无线数字电视终端系统包含接收天线、机顶盒等设备，其主要作用是将基站所发射出来的数字电视
四、地面数字电视的发展前景
现在是地面数字电视化的时代，美国在2009年6月将地面模拟电视关闭。在美国，有1.13亿的家庭使用电视机，约有6470万用户使用有线电视，大概占到百分之五十七。两大卫星电视运营商DirecTV和Echo Star占了电视用户市场的四分之一。有线电视、卫星电视以及地面电视有部分是交叉的。美国当前的三种传输方式，即有线传输、地面传输和卫星传输，这几种方式已形成相对较稳定公平的竞争格局。在欧洲，地面数字应用广泛，当前已有超过六十个国家在使用。在这些国家中，以西班牙的覆盖率最高，覆盖已达百分之九十。北欧的一些国家包括瑞典、挪威和芬兰，这三国的居民大多都使用的地面数字电视。数字电视技术在法国普及率也很高，在欧洲的发展前景也非常好。因为数字电视使用的是公共频谱，在欧洲国家承载着公共服务的责任，同时数字电视还具有费用低、覆盖率高的优点。国外的有效经验可以成为我国改进数字电视技术的借鉴的基础。中国的地面数字电视发展应该说有两个层面，一个层次是以公益性的广播为主，因为任何一个国家都是以公益性为主，标志性的事件还是从2008年1月1日的开播，奥运会起到了很好的促进作用。另外一个层次上，从商业角度看到了这个市场的变化，2008年底中国电视用户达到3.95亿，还有近2.32亿的用户还在看地面模拟电视。未来10年内，中国国内有4亿台彩电需要更新换代；未来3年内，车载电视、车载机顶盒市场总容量可达80万台，个人多媒体终端如PMP将达到750万台；未来5年内电脑电视的用户数量有望达到3000万。在2008年至2012年间，中国多媒体手机市场的年复合增长率可达31.2%。而这些都将使用地面数字电视进行传输。
按照广电总局的统一规划，全国地市级城市到2015年底停播模拟电视，到2020年底全国停播模拟电视。2013年1月10日，国家了《关于普及地面数字电视接收机的实施意见》。第一阶段：2014年1月1日起，境内市场销售的40英寸及40英寸以上电视机应具备地面数字电视接收功能。第二阶段：2015年1月1日起，境内市场销售的所有尺寸电视机应具备地面数字电视接收功能。并且，在上述截止日期之前生产的不具备地面数字电视接收功能的库存电视机产品，在销售时都应配送地面数字电视机顶盒，并鼓励在有线电视网络未通达的农村地区使用的直播卫星机顶盒中增加地面数字电视接收模块。
DTMB在国内的大力推广应用已经不存在技术上的问题，面对大好的政策支持，充分发挥地面数字电视广播区域覆盖、接收灵活（可移动接收）的特点，分别构建针对农村、郊区以及城市等环境的地面数字电视广播覆盖网络，并根据各种环境下受众需求的不同，针对性的拓展地面数字电视广播的新业务，以吸引更多的用户群。
五、结论
地面数字电视的特点将会引起人们收视和获取信息方式的变化，地面数字电视新一轮应用即将大规模进行，信号的数字化整转也将进一步加快。地面数字电视的发展，时不我待！