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DTMB

中国大陆开发的数字电视标准

DTMB（GB 20600-2006，全称 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（英语：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]。中國大陸则推行AVS及其升级版本AVS+為影像編碼標準，但也有使用MPEG-2者；音频标准在2024年6月12日前一般采用DRA（电视伴音）和MP2（广播电台），但现时大部分电视频道都已经使用MP2广播，也有少部分地区使用AC3或者其它音频解码标准[3]。DTMB不只用于无线传输，也可用于闭路传输系统（如香港有线宽频开电视的免费数码频道及澳门基本电视频道）。

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，地面数字电视传输标准的演进版本（DTMB-A）被正式列入国际电信联盟ITU-R BT.1306建议书“ 数字地面电视广播的纠错、数据成帧、调制和发射方法”，成为其中的系统E。DTMB-A成为数字电视国际标准[5]。DTMB-A具有传输容量大、信号接收灵敏度高、抗干扰能力强、高速移动接收性能好等特征，是在原有DTMB标准基础上的增强和提高。在商务部支持下，巴基斯坦将首先采用DTMB-A标准。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。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以上兩個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正式成为国际标准。

2015年7月14日，地面数字电视传输标准的演进版本（DTMB-A）被正式列入国际电信联盟ITU-R BT.1306建议书“ 数字地面电视广播的纠错、数据成帧、调制和发射方法”，成为其中的系统E。DTMB-A成为数字电视国际标准。[來源請求]

主要技术特点

1 传输效率或频谱效率高：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。2 抗多径干扰能力强 ：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。3 信道估计性能良好：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。4 适于移动接收：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。[來源請求]

制式使用概況

  中国

主条目：中国数字地面电视

中華人民共和國已於2007年8月1日實行該制式，并且在一些城市（如深圳）已经大规模应用。目前中華人民共和國內各地的地面数字电视信号除了有转播部分同时在模拟电视播出的频道，还有一些高清频道。部分城市的公交移动电视频道亦采用此方式。大部分城市使用AVS或AVS+格式用作视频编码，也有一些城市使用H.264或MPEG-2格式。目前中国正在实施“中央广播电视节目无线数字化覆盖工程”，推动包括央视的12个标清频道（CCTV-1、2、4、9-15、17、CGTN主频道）在内的电视频道在各地通过地面数字电视系统播出。

在CMMB移动电视退出市场后，由于适合移动接收的特性，DTMB也开始占领中国内地的移动电视市场，多个厂家推出了可接收DTMB信号的移动设备，譬如RSKing、CVB（实际上使用Cidana的硬件技术）。

DTMB-A用于4K/8K超高清电视广播

2019年4月1日，清华大学北京信息科学与技术国家研究中心宋健团队负责的中国首次地面数字电视4K频道技术试验试点项目在嘉兴市广播电视中心成功通过验收。

在嘉兴开展的地面数字电视4K频道技术试验，经国家广电总局立项批复，由国家广电总局设计院设计、国家广电总局广科院论证、国家广电总局规划院检测。项目采用清华大学自主创新的DTMB-A地面数字电视传输技术和中国传媒大学超高清视频节目IP切换系统，验证了地面数字广播传输4K甚至8K超高清视频的可行性，为探索结合区块链技术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宽带信息网络架构打下了良好基础。

DTMB-A系统于2015年成为国际电联标准。采用多项自主研发的创新技术，提出一种灵活帧结构，实现多种数据业务动态复用，满足多媒体信息传输灵活和高效的要求；创新编码调制方式和纠错编码方法，在提升传输系统的频谱效率的同时降低了数字电视接收终端的实现复杂度；增强单频组网能力，有利于实现地面数字电视广播系统更好的信号覆盖。[7]

  香港

主条目：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号正式开播，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，使得覆盖率达到75%。而在2009年-2011年又陆续加设多个发射站。

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（页面存档备份，存于互联网档案馆）」的標籤計畫[9]。

  澳門

主条目：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。目前澳门地面数码电视广播共有15个频道，其中71-79频道为转播中国内地电视频道，91-97频道为澳广视自办频道。[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） （页面存档备份，存于互联网档案馆）》，立法會資訊科技及廣播事務委員會
  3. ^ 截止20日 8大城市地面数字电视推进情况[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]. （原始内容存档于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. 清华新闻网. 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]. （原始内容存档于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. 清华大学. 2019-04-04 [2019-09-08]. （原始内容存档于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]. （原始内容 (pdf)存档于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]. （原始内容存档于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]. （原始内容存档于2018-10-08）. 
  11. ^ 數位廣播Q&A （页面存档备份，存于互联网档案馆），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 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 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]. （原始内容存档于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. 中华人民共和国外交部. 2012-07-13 [2021-07-17]. （原始内容存档于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. 环球网. 2021-06-28 [2021-07-17]. （原始内容存档于2021-07-17）. 
  16. ^ CNTV English （页面存档备份，存于互联网档案馆） 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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