DTMB

地面数字多媒体广播

DTMB(GB 20600-2006,全称 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast,即地面数字多媒体广播),原名DMB-T/H(Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld,即数字多媒体广播-地面/手持),是中国数字视频广播标准,由中华人民共和国制定有关数字电视和流动数字广播的制式。该制式将会服务中国一半的电视观众,尤其在郊区农村地区。DTMB现时为中国大陆、香港澳门古巴采用。

简介
DTMB(GB20600-2006,全称 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast,即地面数字多媒体广播),原名DMB-T/H(Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld,即数字多媒体广播-地面/手持),是中国数字视频广播标准,由中华人民共和国制定有关数字电视和流动数字广播的制式。该制式将会服务中国一半的电视观众,尤其在郊区农村地区。DTMB现时为中国大陆、中国香港中国澳门古巴采用。
DTMB有多重副载波(简称“重载波”)与单一副载波(简称“单载波”)两种模式;香港和澳门使用重载波模式,中国大陆则两种皆有使用。此外DTMB只制定了数据发送标准为MPEG-TS,但没有规定广播流编码制式。以香港为例,2012年10月28日前同步广播频道及新频道曾经分别使用MPEG-2 Part 2和H.264作为广播的视频编码,但现时所有数字广播频道都已经使用H.264广播;声音编码则可从AC3MP2以及DRA之间选择。中国大陆则推行AVS及其升级版本AVS+为视频编码标准,但也有使用MPEG-2者;音频标准一般采用DRA,也有少部分地区使用AC3或者其它音频解码标准。
2012年9月至11月,香港电台曾联同亚洲电视电视广播有限公司测试四项新技术,包括3D电视发送、PN420发送、以及DTMB-A及E-DTMB。
历史
由中国上海交通大学研发的ADTB-T制式和清华大学/北京凌讯华业科技研发的DMB-T都希望能成为中国所采用的全国制式。事实上,中国不少城市在DTMB推出之前,已利用机顶盒,分别采用ADTB-T、DMB-T和欧洲的DVB-T制式来进行数字广播。经过漫长的利益博弈,在没有公开第三方比较测试效果的情况下,DTMB以上两个制式的简单融合成为最终官方认可的方案。
2001年5月16日,清华大学宣布,该校已提出具有完整自主知识产权的地面数字多媒体/电视广播传输系统,并与清华同方合作设计专用集成电路
2011年12月,DTMB正式成为国际标准。
主要技术特点
在欧洲DVB-T中,用于同步和信道估计的导频载波数量占总载波的10%。DTMB的PN序列放在OFDM保护间隔中,既作为帧同步、又作为OFDM的保护间隔。欧洲DVB-T C-OFDM用10%的子载波传送用于同步和信道估计等的导频信号,同时存在循环前缀的保护间隔,而TDS-OFDM将时间保护间隔同时用于传输信道估计信号,因此DVB-T系统的传输效率只能达到国标DTMB系统的90%。传输效率在多载波技术和单载波技术进行比较时,被认为是多载波技术的弱点,DTMB的核心技术正是针对解决这个问题而开发的。
多载波系统和单载波系统相比,OFDM系统具有抗多径干扰的能力,抵抗多径干扰的大小相应于其保护间隔的长度。由于国标的时间保护间隔中插入的是已知的(系统同步后)PN序列,在给定信道特性的情况下,PN序列在接收端的信号可以直接算出,并去除。去掉PN序列后的OFDM信号与时间保护间隔为零值填充的OFDM信号等价,而时间保护间隔为零值填充的OFDM与时间保护间隔为周期延拓的OFDM在同样信道下的性能是等价的。而且,在多径延迟超过时间保护间隔的情况下,DTMB仍能工作。TDS-OFDM可以把几个OFDM帧的PN序列联合处理,使抵抗多径干扰的延时长度不受保护间隔长度的限制,而传统的OFDM保护间隔长度设计要求必须大于多径干扰的延时长度。
在AWGN信道下,TDS-OFDM的信道估计性能优于C-OFDM。这是由于TDS-OFDM用于信道估计的PN序列具有20dB左右的扩频增益,同时又没有C-OFDM做信道估计时特有的插值误差。尽管DTMB的样机功能还有待改善,但其AWGN信道的测试结果仍优于基于C-OFDM的国内外系统。 对于多径信道,TDS-OFDM的PN序列与多径信道造成的干扰信号是统计正交的。虽然TDS-OFDM信道估计的性能无法在原理上与C-OFDM直接比较,但是它与其他传输系统中采用PN序列进行信道估计的性能相当。
移动接收产生了多普勒效应和遮挡干扰,使传输信道具有随时间变化的特性(时变特性)。而需要强调的是任何OFDM系统的信号处理都是基于信道传输特性准时不变的假设(应用FFT的基本条件),即在一个OFDM符号的时间内,假设信道是不变的,信道的变化被认为是在OFDM符号间发生的。TDS-OFDM的信道估计仅取决于OFDM的当前符号,而C-OFDM的信道估计需要4个连续的OFDM符号。因此,C-OFDM在移动情况下,要考虑4个OFDM符号的信道变化影响,而TDS-OFDM只需考虑1个OFDM符号的信道变化影响。可以看出,DTMB系统比欧洲 DVB-T更适于移动接收。
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