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DTMB

中国大陆开发的数字电视标准

DTMB（GB 20600-2006，全稱 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，即地面數位多媒體廣播），原名DMB-T/H（Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld，即數位多媒體廣播-地面/手持），是中國數碼影像廣播標準，由中華人民共和國制定有關數位電視和流動數位廣播的制式。該制式將會服務中國一半的電視觀眾，尤其在郊區和農村地區。DTMB現時為中國大陸、香港、澳門和古巴、巴基斯坦、老撾和柬埔寨採用。

DTMB有多重副載波（英語：Subcarrier）（簡稱「多載波」）與單一副載波（簡稱「單載波」）兩種模式[1]；香港和澳門使用多載波模式，中國大陸則兩種皆有使用。此外DTMB只制定了資料傳送標準為MPEG-TS，但沒有規定廣播串流編碼制式。以香港為例，2012年10月28日前同步廣播頻道及新頻道曾經分別使用MPEG-2 Part 2和H.264作為廣播的影像編碼，但現時所有數碼廣播頻道都已經使用H.264廣播；聲音編碼則可從AC3、MP2以及DRA之間選擇[2]。中國大陸則推行AVS及其升級版本AVS+為影像編碼標準，但也有使用MPEG-2者；音頻標準在2024年6月12日前一般採用DRA（電視伴音）和MP2（廣播電台），但現時大部分電視頻道都已經使用MP2廣播，也有少部分地區使用AC3或者其它音頻解碼標準[3]。DTMB不只用於無線傳輸，也可用於閉路傳輸系統（如香港有線寬頻開電視的免費數碼頻道及澳門基本電視頻道）。

2012年9月至11月，香港電台曾聯同亞洲電視及電視廣播有限公司測試四項新技術，包括3D電視傳送、PN420傳送、以及DTMB-A及E-DTMB[4]。

2015年7月14日，地面數字電視傳輸標準的演進版本（DTMB-A）被正式列入國際電信聯盟ITU-R BT.1306建議書「 數字地面電視廣播的糾錯、數據成幀、調製和發射方法」，成為其中的系統E。DTMB-A成為數字電視國際標準[5]。DTMB-A具有傳輸容量大、信號接收靈敏度高、抗干擾能力強、高速移動接收性能好等特徵，是在原有DTMB標準基礎上的增強和提高。在商務部支持下，巴基斯坦將首先採用DTMB-A標準。2020年5月，香港通訊事務管理局辦公室出了數字電視國家工程實驗室（北京）、清華大學和電視廣播有限公司的第二代數字地面電視廣播傳輸標準場地測試報告。

歷史

由中國上海交通大學研發的ADTB-T制式和清華大學／北京凌訊華業科技研發的DMB-T都希望能成為中國所採用的全國制式。事實上，中國不少城市在DTMB推出之前，已利用機頂盒，分別採用ADTB-T、DMB-T和歐洲的DVB-T制式來進行數位廣播。經過漫長的利益博弈，在沒有公開第三方比較測試效果的情況下，DTMB以上兩個制式的簡單融合成為最終官方認可的方案。

2001年5月16日，清華大學宣布，該校已提出具有完整自主知識產權的地面數位多媒體／電視廣播傳輸系統，並與清華同方合作設計專用集成電路[6]。

2011年12月，DTMB正式成為國際標準。

2015年7月14日，地面數字電視傳輸標準的演進版本（DTMB-A）被正式列入國際電信聯盟ITU-R BT.1306建議書「 數字地面電視廣播的糾錯、數據成幀、調製和發射方法」，成為其中的系統E。DTMB-A成為數字電視國際標準。[來源請求]

主要技術特點

1 傳輸效率或頻譜效率高：在歐洲DVB-T中，用於同步和信道估計的導頻載波數量占總載波的10%。DTMB的PN序列放在OFDM保護間隔中，既作為幀同步、又作為OFDM的保護間隔。歐洲DVB-T C-OFDM用10%的子載波傳送用於同步和信道估計等的導頻信號，同時存在循環前綴的保護間隔，而TDS-OFDM將時間保護間隔同時用於傳輸信道估計信號，因此DVB-T系統的傳輸效率只能達到國標DTMB系統的90%。傳輸效率在多載波技術和單載波技術進行比較時，被認為是多載波技術的弱點，DTMB的核心技術正是針對解決這個問題而開發的。2 抗多徑干擾能力強 ：多載波系統和單載波系統相比，OFDM系統具有抗多徑干擾的能力，抵抗多徑干擾的大小相應於其保護間隔的長度。由於國標的時間保護間隔中插入的是已知的（系統同步後）PN序列，在給定信道特性的情況下，PN序列在接收端的信號可以直接算出，並去除。去掉PN序列後的OFDM信號與時間保護間隔為零值填充的OFDM信號等價，而時間保護間隔為零值填充的OFDM與時間保護間隔為周期延拓的OFDM在同樣信道下的性能是等價的。而且，在多徑延遲超過時間保護間隔的情況下，DTMB仍能工作。TDS-OFDM可以把幾個OFDM幀的PN序列聯合處理，使抵抗多徑干擾的延時長度不受保護間隔長度的限制，而傳統的OFDM保護間隔長度設計要求必須大於多徑干擾的延時長度。3 信道估計性能良好：在AWGN信道下，TDS-OFDM的信道估計性能優於C-OFDM。這是由於TDS-OFDM用於信道估計的PN序列具有20dB左右的擴頻增益，同時又沒有C-OFDM做信道估計時特有的插值誤差。儘管DTMB的樣機功能還有待改善，但其AWGN信道的測試結果仍優於基於C-OFDM的國內外系統。 對於多徑信道，TDS-OFDM的PN序列與多徑信道造成的干擾信號是統計正交的。雖然TDS-OFDM信道估計的性能無法在原理上與C-OFDM直接比較，但是它與其他傳輸系統中採用PN序列進行信道估計的性能相當。4 適於移動接收：移動接收產生了多普勒效應和遮擋干擾，使傳輸信道具有隨時間變化的特性（時變特性）。而需要強調的是任何OFDM系統的信號處理都是基於信道傳輸特性準時不變的假設（應用FFT的基本條件），即在一個OFDM符號的時間內，假設信道是不變的，信道的變化被認為是在OFDM符號間發生的。TDS-OFDM的信道估計僅取決於OFDM的當前符號，而C-OFDM的信道估計需要4個連續的OFDM符號。因此，C-OFDM在移動情況下，要考慮4個OFDM符號的信道變化影響，而TDS-OFDM只需考慮1個OFDM符號的信道變化影響。可以看出，DTMB系統比歐洲 DVB-T更適於移動接收。[來源請求]

制式使用概況

  中國

主條目：中國數字地面電視

中華人民共和國已於2007年8月1日實行該制式，並且在一些城市（如深圳）已經大規模應用。目前中華人民共和國內各地的地面數字電視信號除了有轉播部分同時在模擬電視播出的頻道，還有一些高清頻道。部分城市的公交移動電視頻道亦採用此方式。大部分城市使用AVS或AVS+格式用作視頻編碼，也有一些城市使用H.264或MPEG-2格式。目前中國正在實施「中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程」，推動包括央視的12個標清頻道（CCTV-1、2、4、9-15、17、CGTN主頻道）在內的電視頻道在各地通過地面數字電視系統播出。

在CMMB移動電視退出市場後，由於適合移動接收的特性，DTMB也開始占領中國內地的移動電視市場，多個廠家推出了可接收DTMB信號的移動設備，譬如RSKing、CVB（實際上使用Cidana的硬件技術）。

DTMB-A用於4K/8K超高清電視廣播

2019年4月1日，清華大學北京信息科學與技術國家研究中心宋健團隊負責的中國首次地面數字電視4K頻道技術試驗試點項目在嘉興市廣播電視中心成功通過驗收。

在嘉興開展的地面數字電視4K頻道技術試驗，經國家廣電總局立項批覆，由國家廣電總局設計院設計、國家廣電總局廣科院論證、國家廣電總局規劃院檢測。項目採用清華大學自主創新的DTMB-A地面數字電視傳輸技術和中國傳媒大學超高清視頻節目IP切換系統，驗證了地面數字廣播傳輸4K甚至8K超高清視頻的可行性，為探索結合區塊鏈技術支持可管可控安全播出，支持4K、8K、VR、多屏直播等需求的新型寬帶信息網絡架構打下了良好基礎。

DTMB-A系統於2015年成為國際電聯標準。採用多項自主研發的創新技術，提出一種靈活幀結構，實現多種數據業務動態復用，滿足多媒體信息傳輸靈活和高效的要求；創新編碼調製方式和糾錯編碼方法，在提升傳輸系統的頻譜效率的同時降低了數字電視接收終端的實現複雜度；增強單頻組網能力，有利於實現地面數字電視廣播系統更好的信號覆蓋。[7]

  香港

主條目：香港數碼地面電視廣播

2007年12月31日晚19:00，慈雲山發射站的數字地面電視信號正式開播，覆蓋香港總面積的40至50%，包括港島北部、九龍半島、沙田部分地區、大嶼山東部。而在2008年，飛鵝山、金山、青山、九龍坑山和南丫島的發射站完成興建，使得覆蓋率達到75%。而在2009年-2011年又陸續加設多個發射站。

在DTMB的基礎上，香港在啟播時選用了MPEG-2和H.264分別作模擬同步播放頻道和新數位頻道的影像編碼，以MPEG-1 Audio Layer II和AC-3作聲音編碼，字幕系統和電子節目指南（EPG）則採用DVB制式[8]，互動功能由廣播商自行決定，電視廣播有限公司選用了MHEG-5制式[9]。2012年10月28日起，所有播放頻道均以H.264影像編碼格式廣播[10]。

接收儀器

在香港，數碼地面廣播可以外置接收器（機頂盒）或者一體式電視機（綜合數碼電視機）接收。

接收器曾分為基本版及升級版，前者僅能接收4條以數碼模式同步廣播的現有免費頻道；後者可接收所有高清電視和標清電視節目頻道，以及提供額外的文字資訊等功能，初時售價為二千多港元或以上，但其後價格下降至最低約700港元。電訊管理局已提供認證服務，機頂盒生產商可分別在所屬機頂盒，貼上「基本版接收器」或「升級版接收器」標籤，供消費者識別[11]。由於原有的4條同步廣播頻道已經改用H.264編碼格式，所以技術上只能處理以MPEG-2視訊格式編碼頻道的基本版接收器已經無法收看任何香港數碼電視頻道。通訊事務管理局已將「基本版接收器」從標籤計劃移除，而直至移除之前，仍未有一部合格的基本版接收器推出市面。[12]。

另外，要使用TVB的互動功能，需要購買符合MHEG-5標準的中間件規格的解碼器，TVB亦自行推出了名為「TVB互動功能（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）」的標籤計畫[9]。

  澳門

主條目：澳門數碼地面電視廣播

澳廣視於2008年7月15日開始以DTMB制式進行數碼電視廣播。目前澳門地面數碼電視廣播共有15個頻道，其中71-79頻道為轉播中國內地電視頻道，91-97頻道為澳廣視自辦頻道。[13]。

採用國家和地區

 
數碼地面電視廣播系統，紫色顯示為採用DTMB的地方。

亞洲

拉丁美洲

非洲

參考資料

  1. ^ 多載波技術源自DMB-T標準，使用多載波的還有DVB-T之COFDM技術；單載波技術源自ADTB-T標準；使用單載波的還有ATSC之8VSB技術
  2. ^ 電訊管理局（2007年11月12日）：《政府當局提供有關數位地面電視廣播的文件（投影片資料） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）》，立法會資訊科技及廣播事務委員會
  3. ^ 截止20日 8大城市地面數字電視推進情況[永久失效連結]
  4. ^ 新數碼地面電視廣播技術測試. RTHK. 2012-12-23 [2014-03-12]. （原始內容存檔於2012-12-27）. 
  5. ^ 清华数字电视团队研发DTMB-A成为国际标准-清华大学. 清華新聞網. 2015-07-14 [2022-06-26]. 
  6. ^ 中國數字電視廣播傳輸技術獲得突破. [2020-02-29]. （原始內容存檔於2020-02-18）. 
  7. ^ 我国首次地面数字电视4K频道技术试验试点项目通过验收. 清華大學. 2019-04-04 [2019-09-08]. （原始內容存檔於2019-09-24）. 
  8. ^ （英文）Office of the Telecommunications Authority. Technical Specification for Digital Terrestrial Television Baseline Receiver Requirements (PDF). Hong Kong: Office of the Telecommunications Authority. 2007年6月 [2007-11-28]. （原始內容 (pdf)存檔於2008-12-30）. 
  9. ^ 9.0 9.1 電視廣播有限公司. 要享受TVB互動功能服務 MHEG-5中間件為必然之選. 電視廣播有限公司新聞稿. 2007年11月28日 [2007年11月28日]. （原始內容存檔於2018年4月21日）. 
  10. ^ 修訂《電視通用業務守則－技術標準》. OFCA. 2012-09-28 [2013-01-24]. （原始內容存檔於2018-10-08）. 
  11. ^ 數位廣播Q&A （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），原載香港《明報》，2007-11-28。
  12. ^ 供應商憂公共天線未升級 得物無所用 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, 原載香港《明報》，2007-11-28。
  13. ^ 澳門日報. 澳廣視測試數字電視廣播. 2008年7月16日 [2008年7月16日]. （原始內容存檔於2008年8月2日）. 
  14. ^ 驻东帝汶大使肖建国向东移交数字电视传输系统示范项目. 中華人民共和國外交部. 2012-07-13 [2021-07-17]. （原始內容存檔於2021-07-15）. 
  15. ^ 东帝汶总理家中安装中国机顶盒 感谢中国政府对东援助. 環球網. 2021-06-28 [2021-07-17]. （原始內容存檔於2021-07-17）. 
  16. ^ CNTV English （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 2013年3月21日檢索

外部連結

中華人民共和國：

香港：

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