超高清电视时代的新一代地面数字电视广播技术（上）

　　【摘要】 本文聚焦超高清电视时代的新一代地面数字电视广播技术的发展与应用情况，通过国内外地面数字超高清电视广播技术应用案例分析，深入分析新一代地面数字电视广播技术所涉及的技术标准、政策条件和应用模式，针对其未来发展趋势做出预判和展望。

　　【关键词】UHDTV 地面数字电视广播技术 DVB-T2 ATSC3.0 DTMB-A 5G HbbTV 标准

　　随着我国改革开放事业的不断深入与发展，供给侧改革已经是当前形势下迫在眉睫的主要任务。所谓供给侧结构性改革，就是要求从提高供给质量出发，用改革的办法推进结构调整，矫正要素配置扭曲，扩大有效供给，提高供给结构对需求变化的适应性和灵活性，提高全要素生产率，更好满足广大人民群众的需要，促进经济社会持续健康发展。广播电视传媒機构，一方面要更加重视内容生产和用户需求，不断推出用户喜闻乐见的、具有正确导向及正能量的精品节目；另一方面也要探索更加符合用户喜好的播出方式。广播电视传媒机构推出超高清电视（4K/8K UHDTV）技术应用与服务，即是电视媒体供给侧改革的要求，也将充分适配国际与国内电子科技业的飞速发展。

　　超高清电视（UHDTV）是广播电视未来重要的发展方向，更是客户重要需求。我国新一代地面数字电视标准体系，需充分利用广电在内容方面的优势，摒弃“网络仅仅是管道，网络独立于内容”的思想，进一步整合节目服务与传输服务，构建‘内容+ 网络、‘广播+ 互联的未来数字电视协同覆盖网络。系统还需具备安全的可管可控，支持内容保护和用户管理。从而保证广大受众能像移动互联网用户一样，随时随地接入未来广电融合网络，享受更加优质的广电服务。

　　下文将在介绍以欧洲DVB-T2和北美ATSC3.0、我国 DTMB-A等技术标准为代表的国际上第二代地面数字电视技术的基础上，阐述我国未来新一代地面数字电视的发展趋势和未来的展望。

　　一.引言

　　2017年11月9日，国家新闻出版广电总局批准发布了广电行业首个超高清电视（UHDTV）行业标准GY/T 307-2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》，标准自发布之日起实施。超高清电视（UHDTV）是广播电视未来重要的发展方向，日本、韩国、英国、法国、美国等国家陆续制定了超高清电视的广播计划并开展试验播出。央视、北京、上海、江苏、湖南、浙江、广东等国内电视机构也开展了4K电视的节目制作或传输试验，中国电信、中国联通在IPTV中推出了4K电视点播节目。广东广播电视台于2017年底开播4K超高清电视频道。4K/8K超高清电视节目内容可以通过包括电视直播卫星、有线数字电视广播网络、IPTV网络分发/传输、地面数字电视广播网络。超高清电视（UHDTV）是下一代地面数字电视广播技术的重要用户需求。

　　众所周知，国际重大赛事的举行往往是视频科技产品发展的重要催化剂。为迎接2020东京奥运会的召开，日本NHK开通了4K/8K电视广播；2020年东京奥运会将真正开始进行4K电视转播。而2022年北京冬奥会的召开，将成为中国4K/8K超高清产业发展的一个重要动力。

　　2018年4月20日，国家广播电视总局在北京组织召开了无线交互广播电视工作组成立会议。许家奇司长讲到，中央提出了推进媒体深度融合、移动优先的战略要求，广播电视网与移动通信网的协同、融合是支撑广播电视业务发展的客观要求。无线交互广播电视工作组将秉承开放、包容的原则，充分学习、借鉴国际先进标准组织的成功经验，研究5G背景下的无线广播电视技术。

　　我国新一代地面数字电视标准体系，需充分利用广电在内容方面的优势，摒弃“网络仅仅是管道，网络独立于内容”的思想，进一步整合节目服务与传输服务，构建‘内容+ 网络、‘广播+ 互联的未来数字电视协同覆盖网络。系统还需具备安全的可管可控，支持内容保护和用户管理。从而保证广大受众能像移动互联网用户一样，随时随地接入未来广电融合网络，享受更加优质的广电服务。

　　二.欧洲DVB-T2技术标准与其超高清电视应用情况

　　1.欧洲DVB-T2技术标准与技术发展

　　DVB-T2颁布于2008年，是第二代欧洲地面数字电视广播传输标准，它的颁布标志着国际上地面数字电视标准开始向第二代迈进。2012年8月，DVB-T2被国际电联ITU建议书ITU-RBT.1877-1采纳，正式成为第一个第二代地面数字电视国际标准。DVB-T2总体性能超越上一代的四个一代国际标准。

　　DVB-T2采用高效率调制方式，降低开销增加选项，频谱效率比DVB-T高约30% ；最大传输速率有了较大提高，8MHz带宽内支持TS流传输速率达50Mb/s ；采用LDPC+BCH纠错编码，接收C/N门限比DVB-T显著降低；采用高达256阶的QAM、高达32K的FFT块长以及优化的导频技术；采用多层帧结构的超帧，实现时频二维信号动态分配；采用多天线技术，MISO技术，支持增强型的单频网服务；采用物理管道，支持多业务广播。

　　为了进一步提升广播机构开展移动接收服务的能力，在DVB-T2的基础上，2011年DVB组织发布了DVB-T2-Lite标准，采用未来扩展帧（FEF）的方法，支持移动和手持设备接收；同时，针对更为复杂的移动接收要求，在现有DVB-H的基础上，2012年，DVB组织发布了DVBNGH（Digital Video Broadcasting-Next Generation broadcasting system to Handheld）标准。DVB-NGH引入多输入多输出（MIMO）、时间频率分片（TFS）、非均匀星座、LDPC编码和时域交织等技术，可同时接收卫星信号与地面信号，能提供包括传统线性广播、各种视听内容、图文信息以及推送下载等在内的富媒体内容服务。

　　此外，在针对网络融合服务方面，欧洲也加快了HbbTV（Hybrid broadcast/broadband TV）标准的制定步伐。基于HbbTV实现了直播电视、预下载和本地重播的动态选择、宽带网和广播网的动态选择，提供了补充式互联网络视频服务以及多屏应用等各种扩展业务。

　　程宏 安贵江 刘新同 肖振华