中国数字电视地面传输标准解读
地面数字电视国家标准DTMB技术解读
地面数字电视国家标准DTMB技术解读杨知行（清华大学数字电视传输技术研发中心主任、教授）国标DTMB技术方案及性能指标国标DTMB提供的地面数字多媒体业务包括HDTV、音频、视频、数据广播和交互多媒体等，重要特性包括：★高信息容量：为HDTV节目提供大于24Mb/s的单信道码率。
★高度灵活的操作模式：通过选择不同的调制方式和地址信息，系统能够支持固定、便携、步行或高速移动接收。
★高度灵活的频率规划和覆盖区域：使用单频网和同频道覆盖扩展器/缝隙填充器的概念，通过选择不同保护间隔的工作模式可构建16公里和36公里覆盖范围的单频网。
★支持不同的应用： HDTV、SDTV、数据广播、互联网、消息传送等。
★支持多个传送/网路协议，例如MPEG2 和IP 协议集。
易于与其他的广播和通信系统连接。
★在OFDM 调制系统（TDS-OFDM）中实现了先进的信道编码和时域信道估计/同步方案，降低了系统C/N 门限，以便降低发射功率，从而减少对现有模拟电视节目的干扰。
★支持便携终端低功耗模式。
★支持多种工作模式（已经实施的部分工作模式，详见表1）。
传输速率可选范围5.414～32.486 Mbps；调制方式可选QPSK、16QAM、64QAM；保护间隔可选55.6ms、125ms；内码码率可选0.4、0.6、0.8。
图1 国标DTMB的传输数据率（Mbps）国标DTMB方案构成如图1所示。
电视节目或数据、文本、图片、语音等多媒体信息经过源编码、信道编码后，通过一个或一个以上的发射机发射出去，覆盖一定区域。
根据地面数字多媒体电视广播的服务需求、传输条件和信道特征，国标DTMB传输系统采用了创新的时域同步正交频分复用（TDS－OFDM）单多载波调制方式。
这种调制方式，主要针对地面数字多媒体电视广播传输信道线性时变的宽带传输信道特性（频域选择性与时域选择性同时存在的传输信道）所设计。
由于TDS－OFDM适用于具有多径干扰和多普勒频移的传输信道，因此其同样适用于地面数字多媒体电视广播以外的其他宽带传输系统。
中国数字电视地面传输标准解读2
• 黄>-55dBm(>52dBuv) • 蓝>-75dBm(32-52dBuv) • 红<-75dBm(<32dBuv)
ADTB-T与DVB-T上海现场对比试验
---虹桥广播大厦单点覆盖接收成功率
ADTB-T 95.13%
绿：100% 蓝：>95% 黄：>90% 紫：>85% 红：<85% DVB-T 61.17%
-78.2
-73.3
-90.7
-73.0
序 号
测试 地点
测试项目 信号电平（dBm）
广电总局 1 规划院
A1 -72.8
A2 -72.7
A3 未测
工作模式 B1 B2 -71.8 -71.8/-60.2
B3 未测
C -73.1
接收情况 接收失败 接收失败 --最低接收电平（dBm）
信号电平（dBm） -51.9 正常 -52.0 正常
上海崇明固定覆盖测试结论
• 通过崇明向化发射站45、46频道发射端的测试，证明“神州家家通” 系统已实现单个频道23Mbps的传输容量下可传输10套SDTV，表明该系 统具有高效的传输能力；45、46数字频道和47模拟频道连续三个频道 采用多工器共用一套天馈系统，证明该系统具有优越的抗数字、模拟 邻频的性能，提高了频谱的利用率。
接收情况 接收失败 接收失败 --最低接收电平（dBm）
信号电平（dBm） -66.3 -66.6
正常 86.6
-65.5
正常 -75.0
-63.9
接收失败 ---64.3
正常 -87.2
-64.3
接收失败 --65.3
接收情况 最低接收电平（dBm）
地面数字电视国家标准DTMB技术解读
地面数字电视国家标准DTMB技术解读杨知行〔清华大学数字电视传输技术研发中心主任、教授〕国标DTMB技术方案及性能指标国标DTMB提供的地面数字多媒体业务包括HDTV、音频、视频、数据播送和交互多媒体等，重要特性包括：★高信息容量：为HDTV节目提供大于24Mb/s的单信道码率。
★高度灵活的操作模式：通过选择不同的调制方式和地址信息，系统能够支持固定、便携、步行或高速移动接收。
★高度灵活的频率规划和覆盖区域：使用单频网和同频道覆盖扩展器/缝隙填充器的概念，通过选择不同保护间隔的工作模式可构建16公里和36公里覆盖范围的单频网。
★支持不同的应用： HDTV、SDTV、数据播送、互联网、消息传送等。
★支持多个传送/网路协议，例如 MPEG2 和 IP 协议集。
易于与其他的播送和通信系统连接。
★在OFDM 调制系统〔TDS-OFDM〕中实现了先进的信道编码和时域信道估计/同步方案，降低了系统 C/N 门限，以便降低发射功率，从而减少对现有模拟电视节目的干扰。
★支持便携终端低功耗模式。
★支持多种工作模式〔已经实施的局部工作模式，详见表1〕。
传输速率可选范围5.414～32.486 Mbps；调制方式可选QPSK、16QAM、64QAM；保护间隔可选55.6ms、125ms；内码码率可选0.4、0.6、0.8。
图1 国标DTMB的传输数据率〔Mbps〕点击此处查看全部新闻图片国标DTMB方案构成如图1所示。
电视节目或数据、文本、图片、语音等多媒体信息经过源编码、信道编码后，通过一个或一个以上的发射机发射出去，覆盖一定区域。
根据地面数字多媒体电视播送的效劳需求、传输条件和信道特征，国标DTMB传输系统采用了创新的时域同步正交频分复用〔TDS－OFDM〕单多载波调制方式。
这种调制方式，主要针对地面数字多媒体电视播送传输信道线性时变的宽带传输信道特性〔频域选择性与时域选择性同时存在的传输信道〕所设计。
由于TDS－OFDM适用于具有多径干扰和多普勒频移的传输信道，因此其同样适用于地面数字多媒体电视播送以外的其他宽带传输系统。
地面数字电视国家标准DTMB技术解读
地⾯数字电视国家标准DTMB技术解读地⾯数字电视国家标准DTMB技术解读杨知⾏（清华⼤学数字电视传输技术研发中⼼主任、教授）国标DTMB技术⽅案及性能指标国标DTMB提供的地⾯数字多媒体业务包括HDTV、⾳频、视频、数据⼴播和交互多媒体等，重要特性包括：★⾼信息容量：为HDTV节⽬提供⼤于24Mb/s的单信道码率。
★⾼度灵活的操作模式：通过选择不同的调制⽅式和地址信息，系统能够⽀持固定、便携、步⾏或⾼速移动接收。
★⾼度灵活的频率规划和覆盖区域：使⽤单频⽹和同频道覆盖扩展器/缝隙填充器的概念，通过选择不同保护间隔的⼯作模式可构建16公⾥和36公⾥覆盖范围的单频⽹。
★⽀持不同的应⽤： HDTV、SDTV、数据⼴播、互联⽹、消息传送等。
★⽀持多个传送/⽹路协议，例如 MPEG2 和 IP 协议集。
易于与其他的⼴播和通信系统连接。
★在OFDM 调制系统（TDS-OFDM）中实现了先进的信道编码和时域信道估计/同步⽅案，降低了系统 C/N 门限，以便降低发射功率，从⽽减少对现有模拟电视节⽬的⼲扰。
★⽀持便携终端低功耗模式。
★⽀持多种⼯作模式（已经实施的部分⼯作模式，详见表1）。
传输速率可选范围5.414～32.486 Mbps；调制⽅式可选QPSK、16QAM、64QAM；保护间隔可选55.6ms、125ms；内码码率可选0.4、0.6、0.8。
图1 国标DTMB的传输数据率（Mbps）点击此处查看全部新闻图⽚国标DTMB⽅案构成如图1所⽰。
电视节⽬或数据、⽂本、图⽚、语⾳等多媒体信息经过源编码、信道编码后，通过⼀个或⼀个以上的发射机发射出去，覆盖⼀定区域。
根据地⾯数字多媒体电视⼴播的服务需求、传输条件和信道特征，国标DTMB传输系统采⽤了创新的时域同步正交频分复⽤（TDS－OFDM）单多载波调制⽅式。
这种调制⽅式，主要针对地⾯数字多媒体电视⼴播传输信道线性时变的宽带传输信道特性（频域选择性与时域选择性同时存在的传输信道）所设计。
中国最新的数字电视传输标准[详]
![中国最新的数字电视传输标准[详]](https://img.taocdn.com/s3/m/20048e73a21614791711289e.png)
数字电视标准概述一、什么是数字电视来自.szfuwa./bbs/数字电视(Digital TV)是从电视信号的采集、编辑、传播、接收整个广播链路数字化的数字电视广播系统。
数字电视利用MPEG标准中的各种图像格式，把现行模拟电视制式下的图像、伴音信号的平均码率压缩到大约4.69―21Mbps，其图像质量可以达到电视演播室的质量水平，胶片质量水平，图像水平清晰度达到500―1200线以上，并采用AC―3声音信号压缩技术，传输5.1声道的环绕声信号。
二、数字电视的分类按清图像晰度分类，数字电视包括数字高清晰度电视(HDTV)、数字标准清晰度电视(SDTV)和数字普通清晰度电视(LDTV)三种。
HDTV的图像水平清晰度大于800线，图象质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平；SDTV的图像水平清晰度大于500线，主要是对应现有电视的分辨率量级，其图象质量为演播室水平；LDTV的图像水平清晰度为200-300线，主要是对应现有VCD的分辨率量级。
按信号传输方式分类，数字电视可分为地面无线传输数字电视(地面数字电视)、卫星传输数字电视(卫星数字电视)、有线传输数字电视(有线数字电视)三类。
按照产品类型分类，数字电视可分为数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视接收机。
按显示屏幕幅型比分类，数字电视可分为4∶3幅型比和16∶9幅型比两种类型。
三、数字电视系统的关键技术及标准1、数字电视的信源编解码技术视频编解码技术数字电视尤其数字高清晰度电视与模拟电视相比，在实现过程中，最为困难的部分就是对视频信号的压缩。
在1920×1080显示格式下，数字化后的码率在传输中高达995Mbit/s，这比现行模拟电视的传输信息量大得多。
因而数字电视的图像不能象模拟电视的图像那样直接传输，而是要多一道压缩编码工序。
视频编码技术主要功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由995Mbit/s减少为20？30Mbit/s。
DTMB标准
帧体〔frame body〕
本系统中预设了64 种不同的系统信息模式，并采用扩频技术传输。
和 C 有两种模式：C=1 或C=3780；
32个调•制和C码=率1等模式C指=示3符78号0
两种模式通用的帧体结构如图：
帧体（3780 个符号）
为了对抗脉冲干扰、多径衰落等引起的突发错误，需要引入交织。
• 帧体信息结构 FEC 编码输出的比特数据被拆分成5比特为一组的符号〔b4b3b2b1b0〕。
系统信息第4 比特定义
信道：为了保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰的。
信源编码采用MPEG-2压缩编码标准，它首先对音频、视频数据分别进行音频编码、视频编码，然后与辅助信息、控制信息一起进行
节根 前目本向复 数纠用据 错，块 编4形与 码个成系 产数统 生帧字信 的体电息 比视组特模节合 流式目〔 要流复 转指，用 换示再〕 成将后 均符多， 匀号个经 的节过nQ目帧A流体M3指〔进数2n行据示个：传处星符调输理座复形号制点用成数和。帧〕体码符。号率流等〔最模先式进入的F3E7C4编4 码个比数特作据为符符号号码字的LSB〕。
系统信息第4 比特定义
s4
表示含义
0
交织模式1
1
交织模式2
S5保存
该6 比特系统信息将采用扩频技术变换为32 比特长的 系统信息矢量。
通过一系列的处理，每个系统信息矢量长度为32 个复 符号。在其前面再加4 个复符号作为数据帧体模式 的指示。这4 个复符号在映射前，C=1 模式时为 “0000〞，C=3780 模式时为“1111〞，这4 个比特 也采用I、Q 相同的4QAM 映射为4 个复符号。
交织〔interleaving〕
• 为了对抗脉冲干扰、多径衰落等引起的突发错误，需要引入交织。改 变数据或数据块的发送顺序的技术，籍此使原本相邻的数据或数据块 经受相对独立的信道畸变。
什么是DTMB
中国地面数字电视传输标准地面数字电视传输标准是数字电视传输系统的标准。
针对这个标准，广电总局有这样的要求：支持单向广播基本模式，将非对称双向传输作为扩展模式；支持固定（含室内、外）接收和移动（含便携手持）接收；它传输的业务是高清、标清、数字声、多媒体信息、数据广播及各种混合业务。
广电总局的规划是2008年开始全面推广地面数字电视，2015年关闭模拟电视。
根据目前的情况来看，今年年底中国将在有涉奥项目的六个城市和四个省来进行试点播出。
根据这样的要求，我国制定了一个被命名为"数字电视地面多媒体广播(DTMB)"的标准。
这个标准（下文简称"国标"）2006年8月正式对外公布，成为我国广播领域里唯一的强制性的标准，今年8月1日开始执行。
从原理上讲，这个标准支持330种可组合的模式。
现在大家关心的问题不是模式多，而是单载波和多载波都有的问题。
由图1可以看到，所谓单载波和多载波，在表现成数字处理作快速识别变换的时候，只有一个差别，快速识别变换的次数是1就是单载波，次数是3780就是多载波。
除了这一点不同以外，其他所有的结构都是单载波、多载波放在一起的。
从这个意义上讲，DTMB不是单载波与多载波的拼接、组合，而是一个融合。
图1地面数字电视传输标准的数据输入用什么接口？我认为MPEG-Ⅱ是不可回避的。
因为它同时可以兼容AVS，AVS在移动接收和手机电视里将会大有作为。
DTMB采用了最新的纠错编码方式--LDPC+BCH纠错编码。
这是继Turbo码之后又一种可以逼近香农极限的信道编码，前向纠错编码由外码（BCH码）和内码（LDPC，低密度奇偶校验码）级联实现。
DTMB采用了分级帧结构，见图2。
最小的帧只有500微秒，所以，任何一天里的任何500微秒的信息都可以被分割出来，分别加以存储和传输。
这是中国标准的一个特色。
图2国标DTMB的系统数据传输率共33种，最低的码率：8兆的通道可以传输4.8Mbps 的数据率，最高的传输速率是32.486Mbps。
关于地面高清数字电视传输标准
关于地面高清数字电视传输标准作者：王立君来源：《城市建设理论研究》2013年第32期摘要：在数字电视地面、有线、卫星传输方式中，数字电视地面传输系统环境最为复杂，也因其技术要求最高、受众广而备受关注。
关键词：地面数字高清电视；传输技术；传输标准中图分类号：TN919.3文献标识码： A引言数字电视是以后电视发展的必然趋势，数据传输技术仍是不容忽视的核心问题，也是高清数字电视清晰度与兼容性的关键技术。
本文通过介绍数字电视传输的技术，着重阐述地面数字电视传输的标准。
一、数字电视有线传输的标准在数字电视地面、有线、卫星传输方式中，数字电视地面传输系统环境最为复杂，也因其技术要求最高、受众广而备受关注。
地面系统的标准化工作也十分重要。
目前已有美国高级电视系统委员会（ATSC）、欧洲数字视频地面广播（DVB-T）和日本地面综合业务数字广播（ISDB-T）三个国际电联批准的地面数字电视广播传输国际标准。
1999年我国设立数字电视研发及产业化并成立国家数字电视领导小组，明确宣示自主制定技术标准。
针对我国数字电视应用的具体标准，2006年推出了我国数字电视地面标准DTMB。
2011年12月，国际电信联盟在修订地面数字电视国际标准时，将我国的数字电视地面多媒体广播系统DTMB标准纳入其中，DTMB标准也正式成为继美、欧、日之后的第四个数字电视国际标准。
二、国际地面高清数字电视传输标准国际数字电视传输技术的发展分为两个时代，第一个时代就是第一代数字电视技术标准，第二个时代就是移动、互联网、无线三网联合的时代。
随着数字电视的发展和业务融合，未来电视应该是四网融合的网络架构。
1、美国的ATSC 标准美国的ATSC(Advanced Television Systems Committee，高级电视制式委员会)采用单载波传输技术， 1998年11月美国开始数字电视广播，他是世界上第一个数字传输国际标准。
这个标准由四个彼此分离的层级组成，分为应用层、压缩层、传送层和传输层，而且层级之间有极为清晰的界面，它具有频谱效率高，功率峰均比低的特点。
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地面数字电视系统组成 发端调制技术
数字信号源 有线/卫星节目源
本地节目 数据业务
数字发射系统
编码器
地 面
地 面
复用器
调
发
制
射
天馈、发射塔
数字电视显示 独立显示 一体显示
数字电视接收系统
地
信源
面
解码
解
调
收端解调技术
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
国标中其它选项有：交织深度、载波模式、帧头循环、导频插入。
中国数字电视地面传输标准解读
我们已实现的国标参数介绍
总体思路： 继承单载波系统在固定覆盖上的优势，突破单载波系统支持移动接收、单频网的技术瓶颈，进一步 考虑多模一体机的实现完成多载波系统的研发。
• 帧体数据处理：C=1 或C=3780 • 典型帧头格式为PN595，该种格式结构简单，更适合快速同步与均衡，并且保证了低的峰均比 • 三种信道编码码率（0.4、0.6、0.8）均可支持，同时也提供了仅使用0.8码率编码就可以支持高、中、
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
本标准采用了时域符号卷积交织技术以提高抗脉冲噪声干扰能力。
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
本标准采用了WALSH序列扩频保护的系统信息传输方式，用于识 别载波模式、LDPC码率、映射方式、交织深度
4个帧体模式符号
32个调制和码率等模式符号
3744个数据符号
国标支持的传输数据率（Mbps）
PN420 PN595 PN945
内码码率 4QAM-NR 4QAM
16QAM 32QAM 64QAM 4QAM-NR 4QAM 16QAM 32QAM 64QAM 4QAM-NR 4QAM 16QAM 32QAM 64QAM
0.4 5.414 10.829 16.243 5.198 10.396 15.593 4.813 9.626 14.438
中国数字电视地面传输标准解读
国标技术特点
• 使用能实现信道估计与均衡的PN序列作为帧头
– 3类帧头：PN420， PN595， PN945，全部采用单载波调制
• 使用先进的LDPC码信道编码
– 3种码率：0.4，0.6，0.8；
• 抗衰落的系统信息保护
– 直接序列扩频保护
中国数字电视地面传输标准解读
0.6 -
8.122 16.243
24.365
7.797 15.593
7.219 14.438
21.658
0.8 5.414 10.829 21.658 27.072 32.486 5.198 10.396 20.791 25.989 31.187 4.813 9.626 19.251 24.064 28.877
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
帧头有3种选项：PN420，PN595，PN945
PN595采用10阶最大长度的伪随机二进制序列（m序列）的截短，即长度为 1023的m序列的前595个码片，该序列具有平坦的频谱特性，便于高速同步、 均衡的充分训练。帧头信号的平均功率与帧体信号的平均功率相同，进一步 降低峰均比。
低码率传输的可能，大大减少了芯片复杂度，有利于成本的降低 • 4QAM-NR调制模式更适合超高速的移动接收 • 4QAM调制方式提供更高码率（10.396Mbps）的移动接收 • 16QAM调制模式可以支持更低接收门限的高码率固定接收 • 32QAM调制模式能提供更高码率（26Mbps）的固定接收 • 2种交织方式均可支持 • 正交序列联合扩频序列的方式来保护传输中的系统信息 • 双导频插入，更利于同步捕获，同时支持无双导频
为保证传输数据的随机性，输入的码流数据 需要扰码。 扰码本原多项式：X15+X14+1
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
前向纠错编码由BCH（762，752）和LDPC码组成. LDPC码采用了三种不同的码率： LDPC（7488，3048）; LDPC（7488，4572）;LDPC（7488，6096）
• 标准规定了在UHF和VHF频段中，每8MHz数字电 视频带内，数字电视地面广播传输系统信号的帧结 构、信道编码和调制方式。
• 标准适用于地面传输的数字多路电视/高清晰度电 视固定和移动广播业务的帧结构、信道编码和调制 系统。
• 地面数字电视业务采用技术必须符合该标准定义。
中国数字电视地面传输标准解读
中国数字电视地面传输 标准解读
2020/11/2
中国数字电视地面传输标准解读
报告提纲
• 国标地面数字电视广播技术介绍 • 国标地面数字电视现场测试及工程验证
中国数字电视地面传输标准解读
国标地面数字电视广播技术介绍
中国数字电视地面传输标准解读
国家强制性标准颁布
• 2006年8月，国家强制性标准“数字电视地面广播 传输系统帧结构、信道编码和调制”GB206002006颁布，将于2007年8月强制执行。
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
本标准包含以下几种符号映射关系：64QAM、32QAM、16QAM、4QAM、4QAM-NR。 (1) 4QAM与4QAM+NR的符号映射对应于高速移动服务业务的需求，可以支持标准清晰度 电视广播，能够兼顾覆盖范围和接收质量的服务需求。 (2) 4QAM与16QAM符号映射可对应于中码率服务业务的需求，可以支持多路标准清晰度电 视广播，能够兼顾覆盖范围和频率资源利用的服务需求。 (3) 32QAM 与64QAM符号映射对应于高码率服务业务的需求，可以同时支持高清晰度电视 和多路标准清晰度电视的广播。
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
本标准采用了创新的帧信号结构。该结构是周期性的，以信号帧为基本单位，每个信号帧 由训练序列、系统信息、帧体数据三部分组成。
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
基带后处理（成形滤波）采用平方根升余弦 （Square Root Raised Cosine，SRRC）滤波 器进行基带脉冲成形。SRRC滤波器的滚降系 数α为0.05。
系统信息（36个符号）+ 数据（3744个符号）
中国数字电视地面传输标准解读
国标发端系统框图
帧体数据块复接系统信息后，用C个子载波调制。有两种工作模式：C=1或C=3780。 在载波数C=1模式下，作为可选项，对帧头和帧体经过组帧后形成的基带数据在±0.5符号速 率位置插入双导频。在载波数C=3780模式下使用频域交织，将调制星座点符号映射到帧体 包含的3780个有效载波上。