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浅谈几种数字广播技术的特点及其应用

作者:tao_ck 日期:2005-07-10 人气:1667 来源:德劲论坛 添加:5BCL.com 
广电总局副局长张海涛4月2日在杭州国际数字中短波技术研讨会开幕式上,对我国广播数字化提出了四点具体意见:①广播仍是我国主要信息传播工具;②广播业务面临前所未有的挑战(手机、互联网);③利用数字广播优势建立广播新平台;④利用多种手段促进广播数字化发展。要推进有线电视数字广播;加紧地面数字音频广播(DAB、DMB)的试验和推广;积极推进试验音频卫星数字广播;加快数字中短波标准的研究、制定和试验。

  为帮助大家了解数字广播发展的近况,我们对目前国际上几种发展较为成熟数字广播——数字声音广播(DAB)、数字多媒体广播(DMB)、数字卫星声音广播(DSB)、数字调幅声音广播(DRM)做一些简单的介绍。

一、数字音频广播(DAB)

  DAB数字声音广播,是以数字技术为基础,采用先进的音频数字编码、数据压缩、纠错编码以及数字调制技术,对广播信号进行系列数字化的广播。听众利用DAB接收机收到更接近原始发送信息质量的节目内容。

  目前国际上有三种DAB系统:

  (1)欧洲的尤里卡147-DAB制式:1988年9月,欧共体在世界无线电行政大会上首次进行了尤里卡147—DAB的试验,质量可以与CD音质相同。尤里卡147—DAB制式已于1995年标准化,它是一种典型的DAB系统,除了欧洲外,在世界上其它一些国家和地区都得到一定的发展。如:在加拿大、新加坡、澳大利亚 等地区DAB都得到应用。

  (2)美国的带内同频(IBOC)DAB制式:其优点是,在现有AM和FM发射设备的基础上,增加少量设备和少量投资,就可实现数字音频信号与原有的模拟广播信号用同一频道发射。这样一方面保留了原有的模拟系统,另一方面,不需要为DAB业务准备新的频率规划,达到了频率复用的目的,节省了频率资源。美国的DAB系统接收机简单、价格便宜。

  (3)日本的单套节目DAB方案:日本的DAB是在地面数字电视DTV的基础上发展起来的。该方案最大的意义在于,可根据广播信息的容量灵活确定系统带宽,占用频带较窄,节省频带资源。

  我国利用尤里卡147—DAB标准,于1996年底在广东佛山、中山和广州建起了中国(亚太地区)第一个Eureka-147 DAB先导网正式试播。北京、天津、廊坊地区的DAB单频网(SFN)也已于2000年6月28日开通进行试播。现正进入市场培育阶段。

  DAB与现行的广播相比,具有音质好、接收质量高、抗干扰性强、发射功率小、覆盖面积大、频谱利用率高等特点。其优点归纳如下:

  (1)不论固定、便携或移动接收,DAB都能提供CD级的接收质量。

  (2)接收机操作方便、简单。只需在接收机输入一个“节目号数”即可,抛弃了现今采用繁琐的频率寻找。

  (3)DAB接收机还可实现可变的动态控制,无论在汽车、住室还是在室外,接收机可自动调整到最佳聆听的信号动态。

  (4)抗干扰能力强。使用便携式收音机和使用汽车收音机时,没有杂音、没有干扰。

  (5)频谱利用率高。信道可容几十路立体声,在传送声音广播节目的同时,DAB的数据信道还有能力传送其它附加信息,例如音乐、语言、发射的识别以及节目类型等信息的传送。

  (6)数字广播具备加扰、加密功能,使有偿节目服务成为可能。

  (7) DAB降低了发射功率,减少了电磁污染。

二、多媒体数字广播(DMB)

  数字多媒体广播DMB是从数字声音广播DAB的基础上发展而来的,与DAB广播不同的是,DMB广播不再是单纯声音广播,而是一种能同时传送多套声音节目、数据业务和活动图像节目的广播。它充分利用了DAB数字音频广播技术优势,在功能上将传输单一的音频信号扩展为可传输数据文字、图形、电视等多种载体信息的信号。目前,我国广东已于1999年完成了从DAB向DMB技术过渡,随后,在珠江三角洲成功进行了DMB试播。2003年8月,佛山电台、粤广公司的工程人员成功地在佛山的公交汽车上安装了首台数字多媒体广播(DMB)接收机,使乘客可以在车上享受到高质量的广播和实时视频新闻。现在,广东DMB项目正朝商业化运营方式发展。DMB潜在的市场优势为:

  可以拥有多种受众群体优势:

  (1)可以在地面高速移动的状态下高质量地接收声音、数据信息和视频节目。因此,户外活动者、交通工具(公交、火车、甚至飞机)使用者都将是DMB的移动用户群体。

  (2)DMB信息不但可以移动接收,也可以在室内外的固定场合采用移动式或固定式接收。因此,传统固定用户(电视用户、各种数据信息用户)也将是DMB的用户群体。

  可以开展多种服务项目优势:

  (1)音频服务市场:DMB的多媒体特性打破传统广播节目单一声音业务模式。在节目播出同时还可传送与节目相关的图文信息(如主持人的资料﹑图片﹑歌曲的背景资料和节目预告等)、交通信息、天气预报﹐能为听众提供声音以外的视觉效果。它将会成为今后广播节目形式的主流﹐逐渐取代传统的AM﹑FM广播﹐占领巨大的音频服务市场。

  (2)移动影视节目服务市场: DMB移动接收电视功能,能为城市或郊外静止、移动状态中的人群提供和现有模拟电视图像质量相当的新闻、影视娱乐节目及信息服务。

  (3)交通信息服务市场:可以为驾驶人士提供交通导航服务。如提供城乡电子地图、实时路面交通情况、天气信息、文本交通及紧急报警信息等。

  (4)经济信息服务市场:提供实时金融股市信息、汇市交易信息,且声音、图文并茂。

  (5)网络服务市场:利用DMB接收器,計算机可以在固定或移动环境下接收互联网的网络信息。

  随着现在生活节奏加快的步伐,移动人群将成为主流。可以预见,除了在公汽、地铁、火车、候车室、购物广场、大中专院校等一些公共场所安装DMB接收机外,人们用来进行信息联络的手机也不仅能接收广播,而且还能接收电视和图文信息,成为一个小型便携视听媒介。眼下,制约多媒体数字广播发展的主要因素是接收机的价格及推广。

三、数字调幅广播(DRM)

  调幅广播始于二十世纪二十年代,其工作频段为150KHz--30MHz,因此,调幅广播又称为30MHz以下的广播方式。据统计,现在全世界范围内大约有数千座长、中、短波广播发射台,20亿部调幅收音机,6亿部短波收音机。2003年6月16日世界DRM组织在日内瓦宣布了DRM的标准。由于数字处理技术应用于调幅广播具有许多优点,越来越多的广播电台、广播网络运营商、广播产品制造商,启动了自己的DRM实施计划。目前,全球已有50多个广播电台每天、每周或定期播出DRM制式的节目,DRM的使用正在全球快速增长。2003年11月,我国广东省广播电视技术中心与美国哈里斯公司共同进行DRM数字中波广播首次实验,并获得成功。

  数字调幅广播与模拟调幅广播相比具有下列优点:

  (1)在保持相同覆盖的情况下,数字调幅发射机比模拟调幅发射机的功率低(降低大约3/4的发射功率),其节约了能源消耗,并减小电磁污染。工作效率和经济效益都得到了提高。

  (2)在保持模拟调幅广播相同带宽的情况下,调幅波段信号传送的音质得以改善,可以达到调频(FM)单声道广播的质量。如果带宽加倍,还可以达到CD级质量。

  (3)抗干扰能力强,使调幅波段信号传送的可靠性大大提高。

  (4)它能与模拟信号传送兼容,实现同播。即在所规定的带宽内,同时传送一个模拟信号和一个数字信号,两信道之间无相互干扰。比较容易实现从模拟广播到全数字广播的平稳过渡,兼容了模拟、数字用户的接收。

  (5)可以充分利用现有中、短波频谱资源,不需要重新进行频率规划。

  (6) 模拟和数字传输方式仅需用一部发射机,其改造费用很低,可以经济地实施。

  (7)数字调幅广播频率在30MHz以下,穿透能力和绕射能力很强,其覆盖范围大,适合于移动接收和便携接收。

  (8) DRM系统能够提供附加业务和数据传输。

  随着全世界统一的30MHz以下的调幅波段的数字广播标准的开发,不久的将来,任何一个接收机在世界各地都可以正常工作,都能获得高质量的音频和数据信息服务。

四、数字卫星声音广播(DSB)

  卫星数字音频广播指用卫星来传送DAB数字声音广播。20世纪末,经国际电信联盟认可的世广卫星集团(World Space)推出的卫星数字音频广播系统已登场亮相。这套系统由亚洲之星、非洲之星和美洲之星三颗地球同步卫星、广播上行站、数字接收机及地面控制运营网组成。它向全球直接播放数字音频广播,覆盖面已经超过120个国家。它不仅在音频广播领域独具魅力,而且给多媒体广播带来广播、娱乐及信息传播领域的一场革命。

  卫星音频广播系统与传统的广播系统相比,拥有诸多的优势:

  (1)音质纯净,可与CD盘媲美。

  (2)覆盖面积大,任何地面广播系统无法与之相比,尤其对以全国、全球覆盖为目标的大台来说更具重要性。

  (3)扩展以往广播频率数量。

  (4)投资和运营费用低,主要用于地面上行站的建设,另外,世广系统还最大幅度地降低了广播节目的传输费用。

  (5) 接收机价格低,首批投放中国市场的进口机型最初价位定在1500元(人民币)左右,普及型则在500元,随着本土化生产,价格会进一步降低。

  (6)可根据播出广播节目音质的需要从最经济的角度来选择播出带宽,其节目带宽选择和编排可轻而易举地完成。如一般的声讯播出,可选择16kb/s乃至8kb/s;CD般音乐节目播出,可选择128kb/s。

  (7)可以移动接收。在行驶的汽车、火车上均可满意地接收。

五、网上(数字)广播

  将广播节目的声音送上因特网是网上媒体信息传播的另一种新形式。1995年8月美国ABC广播公司首先利用因特网进行全球播音。随后,世界上主要的国际广播公司纷纷踏进网络。美国之音将50多个语言的电子版送上了网络,并用23种语言在web网络上进行新闻广播。英国广播公司也将45种语言的电子版推上网络,并且都实现了在线广播。法国国际广播电台目前用5种语言在网上进行新闻广播。加拿大国际广播电台有6个语言的电子版实现了新闻在线广播。我国,1996年10月,广东人民广播电台率先在互联网上建立自己的网站,成为国内电台上网的先行者。随后,上海广播电台、东方广播电台、中央人民广播电台、珠江广播电台、北京广播电台等也先后建立了自己的网站,推出了网络广播。1998年12月,中国国际广播电台陆续将9种语言节目送上互联网,形成了9种语言的多媒体广播新闻站。至今,国内已有几百家广播电台开通了网络广播。

  目前网上广播节目的播出形式大体上是两种:一是在线广播,它与电台广播节目的播出同步,时效性强;二是点播节目,网上见诸于文字的新闻和其它各类专题,都可以按受众需要提供点击收听服务。实践证明,在互联网上,广播可以扬长避短,在竞争中利用网络优势增强实力。主要表现在:  

  (1)全球覆盖优势。广播一旦进入互联网,就是面对全球网络用户。对传统广播而言,任何一家电台都无法做到全球覆盖,唯有网络具有这一优势。

  (2)ZY选择优势。受众可以按照自己的意愿选择节目,不受传统广播播出时间的限制。

  (3)信息资料优势。网络广播可以利用网络庞大的存储空间和强大的传输能力,大大扩展广播的信息容量,为受众提供一个丰富的信息资料库。

  (4)同步交流优势。网络为受众提供广阔的发表意见的空间(电子邮件、电子论坛、聊天室等),最大限度地满足了受众参与节目的需求,改变了以往听众只有通过热线电话与电台联系的方式。

  结束语:数字广播的发展是传统广播媒体的革命与进步,落后过时的传统媒体,一旦注入现代科技的营养,其生命力顿时变得无穷大。数字广播时代的到来,使传统广播超越了声音的局限,极大地拓宽和延伸了广播的传播功能。为众多的广播受众群体,ZY自在地听广播、看广播、读广播,享受广播带来的无穷乐趣,提供了绝好技术平台。让我们期待着数字广播为人们获取信息,丰富精神文化生活,即将带来的美好前景吧!
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