地面数字电视接收模式研究

摘要:本文对地面数字电视的三种接收模式进行了介绍，为了不断完善地面数字电视信号的深度覆盖，达到最佳接收效果，对三种不同的接收模式进行了分析和探讨。

关键词：地面数字电视;模式;固定接收;移动接收;多屏分发接收

1前言

家庭固定接收、车载或小屏移动接收、多屏分发接收是地面数字电视接收系统的三种基本接收模式。家庭固定接收是地面数字电视接收系统中用户数量最多的一种接收模式。在信号深度覆盖较好的地方，建议采用室内天线固定接收，这样不仅可以选择比较美观的室内接收天线，还可以规避室内走线所带来的麻烦，已成为城市用户的首选。在信号深度覆盖一般，处在地面数字电视场强覆盖区的用户，最佳的选择是室外定向天线接收，根据接收点的场强采用不同增益的八木定向天线，这种情况对天线的方向性要求比较高。在移动接收方面，主要有车载移动接收和手持小屏移动接收两种形式。车载移动接收的技术难点是屏幕的改造和接收天线的选择安装，要从移动安全性、接收高灵敏度、天线走线的规范性进行综合考虑选择，车载接收系统能丰富车内的娱乐影音系统；手持移动接收系统就是现在通俗的“老年机”的升级版，在满足中老年人广场舞、收音机、戏曲播放等基本需求上，增加了地面数字电视的接收功能，极大地满足了中老年人的收听收看需求。多屏分发接收主要是将DTMB的地面数字电视与Wi-Fi网关的视频流技术相结合，在家庭环境下，可以实现多屏同时收看电视；在公共场合，能够满足群众在零数据流量的前提下观看电视，也是对DTMB无线数字电视覆盖范围的延伸扩展。

2三种接收模式的探讨

2.1家庭固定接收

家庭固定接收分为两种情况，第一种情况是室外定向天线加室内机顶盒接收，输出AV或者HDMI信号给电视机；第二种情况是室外定向天线直接输入电视机的无线口，电视机内置解调和解码芯片。现在全国大部分大中城市都有DTMB信号发送，需要在家里有DTMB信号的接收器，即天线，可以根据所在位置的信号强度来选择天线的样式。《关于普及地面数字电视接收机的实施意见》(工信部联电子[2013]14号)明确规定：2014年1月1日起国内市场销售的40寸及以上电视机，应具备地面数字电视接收功能；2015年1月1日起国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。第一种家庭固定接收最重要的是室外天线的选择和架设，要根据家庭所在位置和当地发射塔信号的强弱，选择增益合适的定向接收天线，一般在覆盖区内的接收点，选择八木天线基本能满足要求，连接天线的馈线建议选择双重屏蔽网的射频线，可以先根据发射塔的大致方向固定好八木天线，再根据机顶盒显示场强的功能，对天线方向进行微调，直到选择的基本频道接收的场强达到最大的情况下，再进行全频段搜台，完成所有节目的搜索。第二种家庭固定接收的室内天线加机顶盒或内置机顶盒电视一体机模式，适用于距离发射塔较近且室内无线电视信号场强比较强的环境，所以一般选择外观漂亮、增益高并且能够高效接收全向信号的室内天线，这样才能保证室内接收稳定。家庭固定接收系统在初装调试好后，特别是室外天线接收的用户，一定要固定好天线，不要改变天线垂直和水平的摆放，如果有偏移，就会改变天线接收信号的极化方式，影响接收强度。在天线没有改变的情况下，可从以下5个方面讨论故障的处理方式。（1）电视无视频显示检查音视频连接是否有问题；检查信号源选择是否正确，电视是否已切换到AV、HDMI或内置机顶盒的数字电视模式；确认机顶盒是否置于待机状态。（2）搜索失败检查天线、馈线是否连接正常，确认连接无问题后，恢复出厂设置，尝试重新搜索。（3）无声音检查电视机和机顶盒音量是否过小或静音，检查音视频输出是否和电视连接正常，确认声道切换是否正确。如果是单个节目无声音，声道也无问题，尝试重新搜索。（4）无法收看节目排除连接和设置故障后，若长时间等待无反应，联系客户信息管理部门，确认发射信号是否正常。（5）无法遥控检查机顶盒摆放位置，有无物体遮挡；检查是否接入红外延长线，红外延长线接收头是否有物体遮挡；确认遥控器是否安装电池以及电池有无电量等。

2.2车载移动接收

车载移动电视应用比较成熟的是基于DVB-T和CMMB两种制式的数字无线电视。现在公交、出租车和地铁这3类载体上的电视基本都是采用DVB-T调制模式。而CMMB制式的无线数字电视则多用于私家车集成的车载电视系统和移动小屏接收系统。而DTMB公益无线覆盖工程开展的车载移动接收系统和固定用户接收系统是完全兼容的，并且符合国家政策要求，不需要为车载接收再增加设备和管理维护人员，车载移动接收也可享受到国家公益的普惠。用户只需在车上安装满足DTMB制式要求的接收机和车载接收天线，就能长期免费收看中央和省市的骨干新闻频道。DTMB七种主流工作模式如表1所示。在安装车载移动接收系统的时候，车载天线要满足无源、高增益、外观小巧、方便安装等几个要求；车载移动接收机顶盒要满足高频头灵敏度高、解调解码纠错能力强、外置12V供电、外观小巧、方便安装等几个要求；还需要安装外置遥控红外感应接收器，且遥控器具备一键搜索和显示节目信号参数的功能。在车载移动接收和多屏分发之间，还有一种手持终端的灵活接收方式，其应用的服务对象就是中老年人。此终端设备在技术配置上，除了大屏幕和大喇叭外，还配备了高增益的拉杆天线、高灵敏度的解调芯片、低功耗的解码和视频播放芯片，能最大限度简化收看DTMB无线数字电视的操作，方便中老年人灵活使用。4-QAM模式提供了较高的抗干扰能力、灵敏度和移动特性。该模式的接收灵敏度为-97dBm，C/N门限最低可达1.9dB，可以支持每小时几百千米的高速移动。该模式可用于大范围、高接通率的覆盖。目前智能手机、平板电脑和笔记本电脑已经高度普及，人们通过手持设备观看视频的需求也日益强烈。在公共场所几乎人手一部智能手机，但移动流量资费短时间内无法下降到“白菜价”，如何满足公众从手持移动设备端免费收看电视节目，可考虑采用“DTMB+Wi-Fi”的多屏互动模式，向公共场所和有条件的个人家庭提供基于DTMB的具有公益性质的电视直播信号，这样不仅能够充分利用现有的无线频率资源，实现视频业务从面向电视机或接收机单一终端到面向移动智能终端的扩展，还实现了地面数字电视广播的跨屏融合应用。

2.3多屏分发接收

基于DTMB的地面数字无线覆盖网虽具有覆盖范围广、支持车载移动接收和视频直播画面质量高等优点，但它无法深度渗透到大厦和候车厅等公共场所，在家庭用户方面，也只能对应一个接收电视机或机顶盒，无法满足所有家庭成员多屏幕同时观看的需求。因此，一种通过DTMB做中继传输，再加上网关设备解调、解码，然后通过Wi-Fi进行视频分发的模式应运而生。作为无线网络的一种理想技术形态，Wi-Fi在移动性、数据传输速率和用户需求等方面具有一定优势。同时，Wi-Fi不仅能分流4G网络流量，而且在最后10m的接入段占据着优势。Wi-Fi与地面数字电视广播相比，其覆盖深度好、信号接收门限低。Wi-Fi模块是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动智能终端的标准配置，因此，通过与地面数字电视广播结合应用，移动智能终端设备无需安装地面数字电视广播接收模块，也能观看数字电视节目，极大地扩展了数字电视的应用范围。通过“DTMB+Wi-Fi”无线覆盖技术，实现了地面数字电视广播及融合应用的多屏互动业务，扩大了DTMB的深度覆盖，以最简单的方式满足了用户需求。“DTMB+Wi-Fi”多屏互动模式的流程如图1所示，其工作链路为：通过天线接收发射台发射的DTMB信号后，射频信号再通过解调器解调出视音频复合信号或ASI信号的TS流，送入流媒体设备转为IP信号流，最后通过无线路由的Wi-Fi信号发射出去，到达终端。多屏分发针对不同应用场景，在DTMB的RF信号接收上是一致的，只需达到高频接收解调模块的接收要求就可以了。但在不同场景中，网关分发设备的技术实现是不一样的，下面就不同场景中的网关分发进行分析。（1）覆盖区域很小的场景，比如家庭、图书馆、休闲吧、餐厅、健身房等。这些区域的特点是范围小，需要多屏分图1“DTMB+Wi-Fi”多屏互动模式的流程发的受众少，技术实现比较简单，只需直接连接网关设备和Wi-Fi分发的网络设备，再根据Wi-Fi网络的覆盖和容量需求，在相应的位置布放AP（接入点），确保覆盖区域的Wi-Fi信号稳定即可。这种场景适合通用级别的网关设备。（2）覆盖区域较大的场景，比如机场候车楼、火车站候车厅、汽车站候车厅、公共服务等候大厅等。这些区域的特点是范围较大，需要多屏分发的受众多且集中。在公共场所可以利用企业已经布局好的Wi-Fi覆盖网进行合路覆盖；多路不同频率的无线信号通过信号合成器后，利用原有的天线进行发射覆盖。基于Wi-Fi的多屏分发系统，需要在屏幕接收终端下载对应的APP进行视频流的播放，这样智能终端就可成为一台可移动的电视机，实现免月租、无流量、随时可看。终端APP集成了直播、点播、直播分享和点播分享等功能（在直播和点播收看过程中，可截取精彩节目片段进行分享），这样不仅对DTMB无线覆盖做了深度延展，还给传统覆盖手段增加了新媒体的外衣。

3结语

随着模拟电视的全面关停，地面数字电视已成为老百姓主要信息来源，承担着基本公共文化服务重要提供者的角色，也必将带动巨量的数字电视产能提升，在车载、移动终端领域也将有极为广阔的发展潜力。

参考文献：

[1]杨知行.地面数字电视传输技术与系统[M].北京:人民邮电出版社,2009.

作者：杨勇 单位：葫芦岛广播电视台