地面數字電視接收模式研究

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摘要:本文對地面數字電視的三種接收模式進行了介紹，為了不斷完善地面數字電視信號的深度覆蓋，達到最佳接收效果，對三種不同的接收模式進行了分析和探討。

關鍵詞：地面數字電視;模式;固定接收;移動接收;多屏分發接收

1前言

家庭固定接收、車載或小屏移動接收、多屏分發接收是地面數字電視接收系統的三種基本接收模式。家庭固定接收是地面數字電視接收系統中用戶數量最多的一種接收模式。在信號深度覆蓋較好的地方，建議采用室內天線固定接收，這樣不僅可以選擇比較美觀的室內接收天線，還可以規避室內走線所帶來的麻煩，已成為城市用戶的首選。在信號深度覆蓋一般，處在地面數字電視場強覆蓋區的用戶，最佳的選擇是室外定向天線接收，根據接收點的場強采用不同增益的八木定向天線，這種情況對天線的方向性要求比較高。在移動接收方面，主要有車載移動接收和手持小屏移動接收兩種形式。車載移動接收的技術難點是屏幕的改造和接收天線的選擇安裝，要從移動安全性、接收高靈敏度、天線走線的規范性進行綜合考慮選擇，車載接收系統能豐富車內的娛樂影音系統；手持移動接收系統就是現在通俗的“老年機”的升級版，在滿足中老年人廣場舞、收音機、戲曲播放等基本需求上，增加了地面數字電視的接收功能，極大地滿足了中老年人的收聽收看需求。多屏分發接收主要是將DTMB的地面數字電視與Wi-Fi網關的視頻流技術相結合，在家庭環境下，可以實現多屏同時收看電視；在公共場合，能夠滿足群眾在零數據流量的前提下觀看電視，也是對DTMB無線數字電視覆蓋范圍的延伸擴展。

2三種接收模式的探討

2.1家庭固定接收

家庭固定接收分為兩種情況，第一種情況是室外定向天線加室內機頂盒接收，輸出AV或者HDMI信號給電視機；第二種情況是室外定向天線直接輸入電視機的無線口，電視機內置解調和解碼芯片。現在全國大部分大中城市都有DTMB信號發送，需要在家里有DTMB信號的接收器，即天線，可以根據所在位置的信號強度來選擇天線的樣式。《關于普及地面數字電視接收機的實施意見》(工信部聯電子[2013]14號)明確規定：2014年1月1日起國內市場銷售的40寸及以上電視機，應具備地面數字電視接收功能；2015年1月1日起國內市場銷售的所有尺寸電視機應具備地面數字電視接收功能。第一種家庭固定接收最重要的是室外天線的選擇和架設，要根據家庭所在位置和當地發射塔信號的強弱，選擇增益合適的定向接收天線，一般在覆蓋區內的接收點，選擇八木天線基本能滿足要求，連接天線的饋線建議選擇雙重屏蔽網的射頻線，可以先根據發射塔的大致方向固定好八木天線，再根據機頂盒顯示場強的功能，對天線方向進行微調，直到選擇的基本頻道接收的場強達到最大的情況下，再進行全頻段搜臺，完成所有節目的搜索。第二種家庭固定接收的室內天線加機頂盒或內置機頂盒電視一體機模式，適用于距離發射塔較近且室內無線電視信號場強比較強的環境，所以一般選擇外觀漂亮、增益高并且能夠高效接收全向信號的室內天線，這樣才能保證室內接收穩定。家庭固定接收系統在初裝調試好后，特別是室外天線接收的用戶，一定要固定好天線，不要改變天線垂直和水平的擺放，如果有偏移，就會改變天線接收信號的極化方式，影響接收強度。在天線沒有改變的情況下，可從以下5個方面討論故障的處理方式。（1）電視無視頻顯示檢查音視頻連接是否有問題；檢查信號源選擇是否正確，電視是否已切換到AV、HDMI或內置機頂盒的數字電視模式；確認機頂盒是否置于待機狀態。（2）搜索失敗檢查天線、饋線是否連接正常，確認連接無問題后，恢復出廠設置，嘗試重新搜索。（3）無聲音檢查電視機和機頂盒音量是否過小或靜音，檢查音視頻輸出是否和電視連接正常，確認聲道切換是否正確。如果是單個節目無聲音，聲道也無問題，嘗試重新搜索。（4）無法收看節目排除連接和設置故障后，若長時間等待無反應，聯系客戶信息管理部門，確認發射信號是否正常。（5）無法遙控檢查機頂盒擺放位置，有無物體遮擋；檢查是否接入紅外延長線，紅外延長線接收頭是否有物體遮擋；確認遙控器是否安裝電池以及電池有無電量等。

2.2車載移動接收

車載移動電視應用比較成熟的是基于DVB-T和CMMB兩種制式的數字無線電視。現在公交、出租車和地鐵這3類載體上的電視基本都是采用DVB-T調制模式。而CMMB制式的無線數字電視則多用于私家車集成的車載電視系統和移動小屏接收系統。而DTMB公益無線覆蓋工程開展的車載移動接收系統和固定用戶接收系統是完全兼容的，并且符合國家政策要求，不需要為車載接收再增加設備和管理維護人員，車載移動接收也可享受到國家公益的普惠。用戶只需在車上安裝滿足DTMB制式要求的接收機和車載接收天線，就能長期免費收看中央和省市的骨干新聞頻道。DTMB七種主流工作模式如表1所示。在安裝車載移動接收系統的時候，車載天線要滿足無源、高增益、外觀小巧、方便安裝等幾個要求；車載移動接收機頂盒要滿足高頻頭靈敏度高、解調解碼糾錯能力強、外置12V供電、外觀小巧、方便安裝等幾個要求；還需要安裝外置遙控紅外感應接收器，且遙控器具備一鍵搜索和顯示節目信號參數的功能。在車載移動接收和多屏分發之間，還有一種手持終端的靈活接收方式，其應用的服務對象就是中老年人。此終端設備在技術配置上，除了大屏幕和大喇叭外，還配備了高增益的拉桿天線、高靈敏度的解調芯片、低功耗的解碼和視頻播放芯片，能最大限度簡化收看DTMB無線數字電視的操作，方便中老年人靈活使用。4-QAM模式提供了較高的抗干擾能力、靈敏度和移動特性。該模式的接收靈敏度為-97dBm，C/N門限最低可達1.9dB，可以支持每小時幾百千米的高速移動。該模式可用于大范圍、高接通率的覆蓋。目前智能手機、平板電腦和筆記本電腦已經高度普及，人們通過手持設備觀看視頻的需求也日益強烈。在公共場所幾乎人手一部智能手機，但移動流量資費短時間內無法下降到“白菜價”，如何滿足公眾從手持移動設備端免費收看電視節目，可考慮采用“DTMB+Wi-Fi”的多屏互動模式，向公共場所和有條件的個人家庭提供基于DTMB的具有公益性質的電視直播信號，這樣不僅能夠充分利用現有的無線頻率資源，實現視頻業務從面向電視機或接收機單一終端到面向移動智能終端的擴展，還實現了地面數字電視廣播的跨屏融合應用。

2.3多屏分發接收

基于DTMB的地面數字無線覆蓋網雖具有覆蓋范圍廣、支持車載移動接收和視頻直播畫面質量高等優點，但它無法深度滲透到大廈和候車廳等公共場所，在家庭用戶方面，也只能對應一個接收電視機或機頂盒，無法滿足所有家庭成員多屏幕同時觀看的需求。因此，一種通過DTMB做中繼傳輸，再加上網關設備解調、解碼，然后通過Wi-Fi進行視頻分發的模式應運而生。作為無線網絡的一種理想技術形態，Wi-Fi在移動性、數據傳輸速率和用戶需求等方面具有一定優勢。同時，Wi-Fi不僅能分流4G網絡流量，而且在最后10m的接入段占據著優勢。Wi-Fi與地面數字電視廣播相比，其覆蓋深度好、信號接收門限低。Wi-Fi模塊是智能手機、平板電腦、筆記本電腦等移動智能終端的標準配置，因此，通過與地面數字電視廣播結合應用，移動智能終端設備無需安裝地面數字電視廣播接收模塊，也能觀看數字電視節目，極大地擴展了數字電視的應用范圍。通過“DTMB+Wi-Fi”無線覆蓋技術，實現了地面數字電視廣播及融合應用的多屏互動業務，擴大了DTMB的深度覆蓋，以最簡單的方式滿足了用戶需求。“DTMB+Wi-Fi”多屏互動模式的流程如圖1所示，其工作鏈路為：通過天線接收發射臺發射的DTMB信號后，射頻信號再通過解調器解調出視音頻復合信號或ASI信號的TS流，送入流媒體設備轉為IP信號流，最后通過無線路由的Wi-Fi信號發射出去，到達終端。多屏分發針對不同應用場景，在DTMB的RF信號接收上是一致的，只需達到高頻接收解調模塊的接收要求就可以了。但在不同場景中，網關分發設備的技術實現是不一樣的，下面就不同場景中的網關分發進行分析。（1）覆蓋區域很小的場景，比如家庭、圖書館、休閑吧、餐廳、健身房等。這些區域的特點是范圍小，需要多屏分圖1“DTMB+Wi-Fi”多屏互動模式的流程發的受眾少，技術實現比較簡單，只需直接連接網關設備和Wi-Fi分發的網絡設備，再根據Wi-Fi網絡的覆蓋和容量需求，在相應的位置布放AP（接入點），確保覆蓋區域的Wi-Fi信號穩定即可。這種場景適合通用級別的網關設備。（2）覆蓋區域較大的場景，比如機場候車樓、火車站候車廳、汽車站候車廳、公共服務等候大廳等。這些區域的特點是范圍較大，需要多屏分發的受眾多且集中。在公共場所可以利用企業已經布局好的Wi-Fi覆蓋網進行合路覆蓋；多路不同頻率的無線信號通過信號合成器后，利用原有的天線進行發射覆蓋。基于Wi-Fi的多屏分發系統，需要在屏幕接收終端下載對應的APP進行視頻流的播放，這樣智能終端就可成為一臺可移動的電視機，實現免月租、無流量、隨時可看。終端APP集成了直播、點播、直播分享和點播分享等功能（在直播和點播收看過程中，可截取精彩節目片段進行分享），這樣不僅對DTMB無線覆蓋做了深度延展，還給傳統覆蓋手段增加了新媒體的外衣。

3結語

隨著模擬電視的全面關停，地面數字電視已成為老百姓主要信息來源，承擔著基本公共文化服務重要提供者的角色，也必將帶動巨量的數字電視產能提升，在車載、移動終端領域也將有極為廣闊的發展潛力。

參考文獻：

[1]楊知行.地面數字電視傳輸技術與系統[M].北京:人民郵電出版社,2009.

作者：楊勇 單位：葫蘆島廣播電視臺