|
广东数字多媒体广播的研究与发展
广东粤广数字多媒体广播有限公司
总经理
李柱石
一、序言
数字多媒体广播(DMB)是从数字音频广播(DAB)的基础上发展而来的。是一种无线信息传输技术。它充分地利用了DAB技术优势(能在高速移动的情况下可靠接收信号),在功能上将传输单一的音频信息扩展为数据、文字、图形与视频等多种载体,为广大受众提供了一个优良的服务平台。数字压缩技术的不断演进,接收机功能的不断完善,特别是价格的下降,有力地促进了DMB的发展。广东已经完成了从DAB向DMB的过渡。在2001年的全国第九届运动会上,我们将DMB用于传输实时视频节目,得到了党和国家主要领导人的好评。广东省委、省政府要求尽快推广DMB的应用,努力使之成为一门新型产业。
二、数字音频广播(DAB)
DAB是我国“九五”重大科技产业项目工程之一,由中国与欧盟合作,在北京建立DAB实验室,在广东建设DAB先导网。先导网按照传送音频节目设计,于1996年底试播。
(一)、服务内容
服务内容(也就是传送内容)为音频节目,播放中央、省、广州、深圳与佛山电台等六套节目。 (二)、信源编码
采用MUSICAM技术,对六套立体声节目进行编码后通过复用形成一路ETI码流送入ETI分配传输系统。在试验过程中,我们采用不同的码率编码进行测试与主观评价,主观评价结果如下表:
|
码率
kbps
|
32
|
64
|
128
|
192
|
|
主观评价
|
严重失真
|
轻微失真
|
感觉不到失真
|
CD质量
|
最后我们选用192kbps播出。 (三)、ETI的传输
ETI
的传输,我们当时采用的是电视的47频道定向传输,即对ETI进行FM调制后将激励信号分配成二路分别进行功放,最后定向用无线由佛山中心台发送至广州与中山(五桂山)台。(四)、单频网
1、工作频率:85MHz
2、组网发射台:由佛山台(1KW)、广州台(500W)、中山五桂山台(1KW)组成同频覆盖网。
3、收测效果
采用菲利浦的DAB-452型测试接收实地收测。场强为20db,无干扰信号,纠错误码为10-2数量级,声音质量达到CD水平。在佛山台200米发射高度时,覆盖半径为80KM。在三个发射台的共同边界,没有任何同频干扰,各套节目之间绝无患扰现象。
(五)、接收机
当时只有菲利浦的DAB-452型接收机,价格贵(约4200英磅),体积大,功能单一(只能收音频)。后来清华大学开发出试验型样机。但最终没有生产出消费级产品。
时至今日,DAB在国外,特别是西欧国家已经比较流行,各种接收机大量上市,价格在100—300美元不等。
(六)、DAB的产业推广
1996年底,DAB试播成功后,我们于1997后开始策划产业化的推广。主要在三个方面进行:一是按商业化的要求(99%的地区概率与99%的时间概率)对单频网进行仔细收测摸底;二是组织开发适合我国消费者接受的接收机;三是对受众需求的服务内容进行调查。
经过近两年的努力,推广工作不尽人意。原因有:单频网工作频率不理想,85MHz附近干扰特别严重,而且该频率同国际标准不接轨,带来设备必须特殊定购等居多不便;受市场狭小的原因,接收机开发进展缓慢;最重要的是,在FM、AM如此成熟的今天,单凭传输音频来取代听众群十分稳定的市场十分困难。虽然我们宣传:DAB有CD的质量,信噪比达95dB以上等,但有人反问;在汽车里的环境噪声本身就有几十个dB,这如何显示你那95dB的信噪比优势?
三、数字多媒体广播(DMB)
任何一项应用科技项目,检验它的成功与否的标准是市场能否接受。DAB同样如此,为了满足市场需求,在前段工作的基础上,按商业化运行的要求,我们不断开发与利用新的技术,将DAB的功能加以扩展,将系统进行改造,使之成为今天的DMB。
(一)、服务内容的扩展
保留已有的音频,同时在信道中增加数据、文字、图形和视频等内容。
(二)、信源编码与复用
1、音频编码改用更高效率的AAC或WMA.9格式,用48K即可满足收听要求。
2、视频先采用MPEG-2格式,后觉得效率不高又改用MPEG-4格式。用650kbps的码率,
可以满足公交车上安装15寸~20寸屏幕收看的要求。用300 kbps可以满足小车安装9寸以下屏幕或PDA收看的要求。 3、数据业务采用授权接收,CA加在信源编码里面。 4、 将音频、视频与数据码流同时送入多路复用器,形成一路ETI输出。
(三)、ETI复用与传输系统
本系统将4路ETI打包复用成一路码流,经误码保护、数字调制后用微波全向发射。各DMB发射台接收后分离出单路
ETI送入相应的发射机。框图如下:
(四)、多频率块技术与单位网改造
1、多频率块技术
广播电视的发射系统,一般都利用一台发射机配一套天馈线或多台发射机通过多功器共同一套天馈线。我们在组网建台时,为了降低成本,加快速度,一般都利用各地现有的发射台。考虑到DMB业务的发展,一个信道(频率块)不能满足要求,可能要上多个(如四个)信道,按照现有条件,大多数发射台很难提供多副天线的位置与较大的机房空间。特别是在200MHz以上的频段,每个频率块的间隔只有176KHz,要实现多功,难度非常大。经研究,我们采用多频率块单发射机技术,很好地解决了这一问题。而且增减信道与调整发射功率非常灵活。
2、频频网的改造
报经广电总局批准,我们将原来的85MHz频段调整为电视的11频道,这个频段干扰相对较少且与国际标准接轨。经收测覆盖效果大为提高。 (五)、系统的构成
(六)、技术评估
按以上方式搭建系统后,我们做了大量的收测:
1、接收机对频率块的识别准确,相邻块之间无相互影响。
2、只要纠错前误码不大于10-3数量级,各种业务都能可靠传输。这在整个覆盖区的绝大部分地点都能满足这一要求。
3、调准同步后,各发射台的相邻边界区域无同频干扰现象。反之来自各台的信号互相补充,改善了接收效果,这是单频网最明显的特征。 4、高速移动试验。在广深高速、广州外环高速,当车速超过180K/h时,信号能稳定接收。与其他技术(如DVB-T)相比,DAB更加突出高速移动优势。
总之,上述系统是一个可以投入商用的系统。
(七)、接收机
接收机是DMB产业发展的关键,虽然多年来国内外一些厂商都有意加入这一巨大的市场,但一直没有适合消费者的大量产品上市。1996年我们用的音频接收机价格为4200英磅(免税),2001年,我们向德国Bosch公司购买的DMB接收机价格为9999马克,加上显示器约为5万人民币一台,而且视频为MPEG-2解码。
近两年来,随着DAB覆盖网在西欧国家的普及,DAB接收机开始大量上市,台式、便携式等款式也逐渐多样化,价格也降为100美元左右。但都不具备多媒体功能。
去年下半年以来,
我们积极扶植国内厂家与国际合作,共同投资开发适合国内消费者的接收机,效果显著。 1、第一代DMB接收机已经投入使用,价格不到3000元人民币。
2、第一代电脑USB接收卡已经出厂,价格为500元人民币。各种电脑安装此卡后可以接收音、视频,数据,与图像。
3、第一代车载多功能DMB接收机已研发成功。年底可以批量上市。该机具有接收音频、视频、
数据与图像的功能。同时能够接收FM广播、播放DVD、VCD、CD,造型美观,完全可以用来取代现有汽车音响。价格估计3500元左右。(若带LCD屏幕,另加400元左右),带GPS的增加500元。
4、第二代小型机顶盒式DMB接收机,性能更好,价格为1300元。年底上市。
5、PDA型接收机,带5.1寸TFT屏幕,具备多媒体接收与掌上电脑功能,价格为2500—3000元之间,春节前后上市。
6、第二代接收卡,体积更小,性能更好。价格为400元以下。
(八)、市场调研情况
我们组织专门人员对DMB市场进行了调研,由于DMB能够通过无线网传输多媒体信息,普遍被消费者看好。有些汽车生产厂家提出把DMB接收机在出厂前就安装在汽车上作为标准配置以提高产品档次。已经购买了汽车的也提出用DMB取代现有的音响装置。
四、广东DMB的发展计划
我们计划2005年底前,在广东基本普及DMB。
(一)、覆盖的建设
1、今年完成覆盖珠江三角洲(现已覆盖广州、佛山地区。)
2、明年完成广(州)湛(江)、广(州)汕(头)、广(州)韶(关)三个方向的覆盖
3、2005年基本普及到全省
(二)、服务对像资源
1、总人口:
8100万
2003年覆盖:
3700万
2004年覆盖:
6000万
2005年覆盖:
8100万
2、机动车
①总量
550万(辆)
②覆盖区内拥有数:
2003年 350万
2004年 480万
2005年 全部
3、轮船
①总量
50万(艘)
②覆盖区内拥有数
2003年 35万
2004年 40万
2005年 50万
4、轨道交通
火车
30条线路
地铁
5条线线路
5、电脑用户
约1000万
(三)、服务内容
今年安排两个频率块
1、第一个频率块
A:
视频 综合信息与娱乐节目,服务对像:公共汽车、长途汽车班车、火车、轮船。码率750kbps.
B:
音频1 转中央台节目
码率96kbps
C:音频2
娱乐咨询节目
码率96kbps
D:音频3
音乐节目
码率96kbps
2、第二个频率块
A:视频1
实时动态信息
对小车
384kbps
B:
视频2 综合节目
对小车
384kbps
C:音频1
转省台节目
96kbps
D:金融信息(授权接收)
96kbps
E:图文咨询业务(授权接收)
150kbps
3、网络扩容
五、结论
几年的实践证明,DAB能够方便地组建单频网实现大面积覆盖,大大地节省了无线电频谱资源。通过远距离高速接收对比试验,证明它是一种非常好的传输方式。特别是在国家广电总局、广科院、广东省广电局、佛山市政府的大力支持下,将DAB升级为DMB,定位为咨询业务服务,支持各种场合特别是高速移动环境接收,为社会各界普遍看好。
我们相信,有广电总局的大力支持,在省广电局的直接领导下,通过业界人士的不断努力,DMB一定会成为一门新型产业而服务于广大人民。
|