秦偉立

（作者單位：新疆新聞出版廣播電視電影局節(jié)目傳輸中心841臺(tái)）

淺析廣播電視無(wú)線發(fā)射的創(chuàng)新技術(shù)

秦偉立

（作者單位：新疆新聞出版廣播電視電影局節(jié)目傳輸中心841臺(tái)）

隨著數(shù)字化的廣泛應(yīng)用，媒體的媒介選擇也有了大幅度變化，如何運(yùn)用數(shù)字無(wú)線電的傳播優(yōu)勢(shì)，讓更多的人群使用無(wú)線電接收無(wú)線數(shù)字廣播電視信號(hào)，使無(wú)線電的傳輸方式在高標(biāo)清電視和廣播傳輸方式中合理使用并融入大眾的生活中，并且選擇更方便的接收介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)新無(wú)線數(shù)字電視的普及和保障信號(hào)的穩(wěn)定可靠性，已成為我們探討的新課題。

廣播電視；無(wú)線發(fā)射；創(chuàng)新技術(shù)

中國(guó)是一個(gè)覆蓋大國(guó)，到2009年底，全國(guó)已有廣播電視發(fā)射臺(tái)和轉(zhuǎn)播臺(tái)4.4萬(wàn)座，微波站2700座；衛(wèi)星地球站34座，衛(wèi)星收轉(zhuǎn)站202萬(wàn)座；使用了7顆衛(wèi)星47個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器260套廣播電視節(jié)目；國(guó)家廣電光纜干線網(wǎng)4萬(wàn)多公里，省級(jí)干線網(wǎng)10萬(wàn)公里，地市、縣分配網(wǎng)近300萬(wàn)公里，連通1.63億戶家庭。已基本形成了無(wú)線、有線、衛(wèi)星等多技術(shù)多層次的混合覆蓋、現(xiàn)代化、世界上覆蓋人口最多的廣播電視覆蓋網(wǎng)。目前，我國(guó)電視機(jī)、收音機(jī)的社會(huì)擁有量分別達(dá)到4億、5億臺(tái)，廣播電視綜合人口覆蓋率分別達(dá)到95.96%和96.95%。因此，我國(guó)多數(shù)人都在使用無(wú)線發(fā)射接收廣播和電視信號(hào)。如何通過(guò)技術(shù)優(yōu)化我們的設(shè)備，擴(kuò)大覆蓋面積，使其更加便捷化，已經(jīng)成為廣播電視技術(shù)領(lǐng)域新的探討趨勢(shì)。當(dāng)然，我們的設(shè)備也在向更簡(jiǎn)約、更安全、更節(jié)約的帶寬趨勢(shì)發(fā)展，可是，在技術(shù)上如何更有效、如何讓更多的觀眾使用無(wú)線方式便捷地接收高標(biāo)清電視，這就需要我們通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新。

1 提高無(wú)線數(shù)字發(fā)射技術(shù)的效率

電視傳輸覆蓋網(wǎng)的特點(diǎn)是多種技術(shù)混合覆蓋，具有各自的特點(diǎn)和傳播規(guī)律。服務(wù)面廣，發(fā)展空間大，才能使廣播電視技術(shù)取得可持續(xù)發(fā)展。本文主要從以下幾點(diǎn)探討無(wú)線數(shù)字電視發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

1.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)提供支撐

數(shù)字化對(duì)與廣播電視播出時(shí)段和播出質(zhì)量的要求越來(lái)越高，隨著節(jié)目?jī)?nèi)容的豐富和發(fā)展，很多電視節(jié)目都實(shí)現(xiàn)了全天無(wú)間斷播放，這雖然滿足了人們的需要，但同時(shí)也增加了電視工作者的工作量和播出壓力。目前，很多廣播電視發(fā)射臺(tái)都采用了無(wú)線遙控和人工管理模式相結(jié)合的播出方式，這種方式不僅能對(duì)廣播電視發(fā)射設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控、實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能減少人為責(zé)任事故的發(fā)生。這種監(jiān)控方式對(duì)入門(mén)信號(hào)、發(fā)射機(jī)的播出和回收信號(hào)、發(fā)射機(jī)的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果我們的信號(hào)和使用的發(fā)射機(jī)都是數(shù)字化的，其在采集數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，就會(huì)優(yōu)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集工作，從而實(shí)現(xiàn)廣播電視無(wú)線發(fā)射技術(shù)的智能化，并發(fā)揮其高效率的優(yōu)勢(shì)。

1.2 數(shù)字化傳輸充分利用頻譜資源

無(wú)線頻帶資源非常有限，目前，在軍用、民航、通訊及鐵路等多個(gè)領(lǐng)域，都需要通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳輸。數(shù)字信號(hào)可以合理利用各種類型的頻譜資源，以地面廣播為例，數(shù)字電視可以啟用模擬電視的“禁用頻道”，而且，還可以采用“單頻率網(wǎng)絡(luò)（SFN）”技術(shù)，例如1套電視節(jié)目?jī)H占用1個(gè)數(shù)字電視頻道，但覆蓋了全國(guó)。電視工作者的工作宗旨是為人民服務(wù)，并要解決信號(hào)間的同頻干擾等問(wèn)題。而且，由于能在有限的頻譜上傳輸多個(gè)信號(hào)，因此，也能減輕電磁污染等問(wèn)題。

1.3 智能互動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)雙向交流

以往的模擬傳輸方式只是單向的傳輸方式，根本不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的對(duì)數(shù)字媒體多元化的需求。數(shù)字無(wú)線傳輸方式能實(shí)現(xiàn)雙相的交互，其對(duì)廣播電視互動(dòng)模式的推廣，具有實(shí)質(zhì)的發(fā)展意義。

2 廣播電視無(wú)線發(fā)射技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

2.1 信號(hào)編碼方式不斷改進(jìn)，使信號(hào)源的安全有效傳輸?shù)玫搅颂嵘?/p>

每一個(gè)新的先進(jìn)編碼技術(shù)的出現(xiàn)和使用，都極大地推動(dòng)了數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，因此，編碼技術(shù)是目前數(shù)字技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要部分。例如，從我們熟知的MPGE-1，到MPEG-4AVC、H-264、AVS的發(fā)展過(guò)程，都是通過(guò)不斷地改進(jìn)和探索，使得現(xiàn)在的編碼技術(shù)越來(lái)越走向成熟化。編碼技術(shù)的發(fā)展很大程度上取決于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)信息處理和編碼方式的逐步成熟，我國(guó)自主研發(fā)了AVS編碼技術(shù)，AVS編碼技術(shù)的效率比MP-2高2～3倍，方案簡(jiǎn)潔，復(fù)雜程度低，只需一半帶寬即可，其于2004年12月29日通過(guò)國(guó)家審定，2005年得到ISM承認(rèn)。

2.2 廣播業(yè)務(wù)技術(shù)的數(shù)字化

由于音頻數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使得當(dāng)前聲音廣播有了廣闊的發(fā)展前景，目前，主要有以下幾個(gè)方面：調(diào)頻同步廣播、數(shù)字中短波廣播（DRM）和數(shù)字音頻/多媒體廣播DAB/DMB。調(diào)頻同步廣播，主要運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，解決了同步廣播中同頻、同相、同調(diào)制度三個(gè)基本問(wèn)題。同頻，使用專用數(shù)字同步激勵(lì)器；同相，使用GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間校準(zhǔn)相位；同調(diào)制度，使用專用數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)（具有信號(hào)數(shù)字延時(shí)功能）。目前，國(guó)內(nèi)已有大量的調(diào)頻廣播同步網(wǎng)在運(yùn)行。前模擬中短波調(diào)幅廣播，節(jié)目較為單一，因電離層變化和頻率選擇性衰落，從而造成固有傳輸干擾和收聽(tīng)質(zhì)量不高，同時(shí)，其還存在頻譜過(guò)度占用等重大問(wèn)題。盡管如此，由于它所具有的特有優(yōu)勢(shì)和作用，仍被廣泛使用，尤其是作為主要的洲際和國(guó)際廣播工具使用。目前，它也遇到了其他媒體帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)。DRM系統(tǒng)可使用現(xiàn)有的中短波廣播的頻率和帶寬，充分滿足現(xiàn)有AM廣播發(fā)射系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范要求，并可以同現(xiàn)有的模擬業(yè)務(wù)兼容，保證了由模擬廣播向數(shù)字化廣播的平滑過(guò)渡。DRM系統(tǒng)具有良好的移動(dòng)接收特性，使同步網(wǎng)廣播具有節(jié)約頻譜的能力。在傳輸廣播節(jié)目的同時(shí)，還可增加附加信息服務(wù)和開(kāi)展文字、文本、圖片傳輸能力。還可以使用目前正在使用的PDM、PSM、DAM等中短波發(fā)射機(jī)，只需對(duì)其作少量調(diào)整即可。目前，我國(guó)已研制成功大功率的DRM編碼、發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)軟件接收機(jī)），并已在大功率短波發(fā)射機(jī)和中小功率中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行了多次試驗(yàn)，取得了良好的效果。2003年6月，這項(xiàng)系統(tǒng)開(kāi)始在歐洲投入運(yùn)行，目前，凡有影響力的國(guó)外中短波電臺(tái)均已開(kāi)始進(jìn)行DRM發(fā)射。數(shù)字多媒體廣播從數(shù)字音頻廣播發(fā)展而來(lái)，是取代調(diào)頻廣播的技術(shù)革命。與現(xiàn)行廣播相比，DAB/DMB具有音質(zhì)好（CD質(zhì)量）、可實(shí)現(xiàn)多媒體接收、可高速移動(dòng)接收、可加密、發(fā)射功率小、覆蓋面積大、抗頻譜干擾和具有在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定接收的能力。同時(shí)，可利用直播衛(wèi)星播出，大幅度提高廣播覆蓋率，還可通過(guò)數(shù)據(jù)廣播傳送寬帶數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行單頻同頻組網(wǎng)發(fā)射播出。該系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩部分組成，發(fā)射端由信源編碼、信道編碼、多路復(fù)用OFDM調(diào)制、射頻模塊，接收端由調(diào)諧器、DAB解碼模塊、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解碼、接口系統(tǒng)總控等組成。信源編碼為MUSICAM（掩蔽型自適應(yīng)通用子帶綜合編碼與復(fù)用），信道編碼為COFDM（編碼正交頻分復(fù)用），在北京、上海、廣州等地已有多個(gè)系統(tǒng)投入使用。

2.3 地面無(wú)線數(shù)字電視技術(shù)不斷推廣

地面無(wú)線數(shù)字電視技術(shù)，其在世界各國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)和使用標(biāo)準(zhǔn)都有所不同。目前，國(guó)際上形成了三種不同的地面數(shù)字電視廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)和日本的ISDB-T標(biāo) 準(zhǔn)。2006年8月18日，我國(guó)頒布了自己的地面數(shù)字電視傳輸《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB20600-2006），并在2007年8月1日起正式實(shí)施。這標(biāo)志著我國(guó)地面數(shù)字電視技術(shù)邁向了新的領(lǐng)域。它是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)體系，其具有傳輸容量大、覆蓋范圍廣、抗干擾能力強(qiáng)、支持室內(nèi)、便攜和移動(dòng)接收、業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)。隨著國(guó)標(biāo)的強(qiáng)制實(shí)施，地面無(wú)線廣播電視系統(tǒng)規(guī)模和用戶規(guī)模逐漸擴(kuò)大趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的支持和配套能力逐步增強(qiáng)，進(jìn)一步降低了無(wú)線廣播電視系統(tǒng)的建網(wǎng)成本和用戶終端成本。目前，數(shù)字電視廣播網(wǎng)（DMB-TH）已成為廣播電視信號(hào)覆蓋遠(yuǎn)郊、廣大農(nóng)村地區(qū)及邊遠(yuǎn)山區(qū)的有效選擇。

地面數(shù)字電視具有以下優(yōu)點(diǎn)。第一，高信息容量。為HDTV節(jié)目提供大于24Mb/s的單信道碼率。第二，高度靈活的操作模式。通過(guò)選擇不同的調(diào)制方式和地址信息，系統(tǒng)能夠支持固定、便攜、步行或高速移動(dòng)接收。第三，高度靈活的頻率規(guī)劃和廣闊的覆蓋區(qū)域。使用單頻網(wǎng)和同頻道覆蓋擴(kuò)展器/縫隙填充器的概念，通過(guò)選擇不同保護(hù)間隔的工作模式，可構(gòu)建16公里和36公里覆蓋范圍的單頻網(wǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前的數(shù)字時(shí)代，信息化技術(shù)取得了較快發(fā)展，這也對(duì)廣播電視數(shù)字化加快步伐提出了新的要求，在我國(guó)無(wú)線發(fā)射技術(shù)事業(yè)不斷革新的新局勢(shì)下，無(wú)線數(shù)字發(fā)射技術(shù)在發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，要與當(dāng)前智能化的廣播電視技術(shù)相適應(yīng)，在不久的將來(lái)，一定會(huì)取得更加喜人的成果，廣播電視無(wú)線傳輸技術(shù)也會(huì)通過(guò)掌握先進(jìn)的信息化技術(shù)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。這就需要不斷完善廣播發(fā)射系統(tǒng)，用精湛的技術(shù)和高效的工作效率，在數(shù)字時(shí)代占據(jù)一席之地。

[1]鄒建宏.廣播電視無(wú)線發(fā)射技術(shù)[J].科技傳播,2014(4).

[2]王志剛.有關(guān)廣播電視無(wú)線發(fā)射的創(chuàng)新技術(shù)探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013(4).

[3]赫健,段雪峰.廣播電視無(wú)線發(fā)射技術(shù)創(chuàng)新分析[J].中國(guó)傳媒科技,2013(2).

[4]姜漢宸.基于局域網(wǎng)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2009.