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如何看待DAB?

2006-04-30 中国传媒大学信息工程学院 李栋 依马狮网


    一. 前言
    数字音频广播(DAB)来源于欧洲。DAB从1987年起就成为EU项目“EUREKA-147”,1995年DAB的正式规范(EN300 401)出台,1995年9月英国BBC首先开始了DAB的正式广播,紧随其后的有挪威、瑞典、德国、法国等国。在2004年以前,在全世界范围内,DAB的市场实施都很不理想,不少人对DAB失去信心。以后又有了新的转机。
    根据世界DAB论坛公布的资料,迄今为止,在全世界范围有近40个国家在正式进行DAB广播或试验广播,收听DAB节目的人口达4.75亿,公众和私营广播电台播出DAB的节目套数共有800多套,到2005年底已有各种各样的用于汽车、家庭与便携民用DAB接收机200多种,还开发了很多DAB专业设备。
    在全世界范围内,DAB推广应用最好的国家是英国,据统计,到2004年9月英国的DAB接收机达80万台,仅在2005年的圣诞节期间,就售出DAB接收机48.35万台,到2005年底,英国总共已有144.9万台DAB接收机,540万人(占英国人口的11.1%,2004年仅占5.3%)收听数字声音广播是通过DAB发射网,而不是通过互联网与DTV。预计到2008年,英国有30%的家庭会拥有多于一个的DAB接收机。
    通过DAB可以有两种方法发送视频和多媒体业务:第一种是DMB,该技术最先由韩国和它的移动电话生产商联合开发,使用MPEG-4编码系统通过流模式以DAB方式发送;
    另一种通过DAB传送视频的方法就是使用IP应用与DAB的增强包模式标准的联合。这称为DAB-IP。在英国,BT Movio最近进行了使用DAB-IP平台对移动接收机发送音频、视频和数据的先导试验。BT将在今年晚些时候进行商业发射。
    丹麦到2005年11月止,累计已卖出DAB接收机14.3万台,计划2006/2007年DAB发射网再增加20部发射机,覆盖70-90%的人口。
    在挪威,仅2005年就卖出5.1万台DAB接收机,人口覆盖率已达80%,计划2014年停止模拟FM广播,完全用DAB代替。
    在德国,DAB于1999年4月正式开播,现在人口覆盖率超过80%,电台总数超过80个,是全球最早开展DMB试验的国家。
    加拿大1999年11月开播DAB,目前人口覆盖率大约为35%,有73个DAB电台;该国最早提出工作在375-750MHz的模式,已被DAB标准规范为模式IV。
    新加坡1999年11月开播DAB,覆盖率100%,目前有7套广播节目。仅2005年就卖出1万台DAB接收机,占拥有DAB接收机总数的83%。
    近年来,在全世界范围内DAB发展最快、取得继续进步与成效最大的国家是韩国。在2005年的第三季度商业的S-DMB(S=卫星)业务在韩国正式运行;这种业务是收费的。在业务开出后的前三周就卖出了10万台接收机。到2005年11月底,根据TU-Media/Korea的资料大约有30万用户。2005年的12月1日在韩国的首尔地区(三个发射台)启动了T-DMB的正式运行。所有的业务都没有加密,可以免费接收。预计到2006年底售出接收机累计达200万台。SAMSUNG、LG和Perstel在IFA 2005展览会上已经展出了18种不同的DMB接收机样机。
    中国与欧共体合作,于1996年底在广东佛山、中山和广州建起了中国和亚洲第一个DAB先导网进行试验广播,但真正开展业务很晚,据世界DAB论坛2006年2月公布的信息,广东省有8000万人可以接收DMB广播。北京、天津、廊坊地区的SFN(单频网)也已于2000年5月开通进行试验。但这两个网的市场渗透在2005年以前,几乎为零。2005年4月,北京人民广播电台开始试播DAB和DMB,接着又购置了新的DAB/DMB发射机与前端设备。现在已有两个DAB广播业务,覆盖1200万人口。并且计划再发射6套业务。2005年12月2日,广东电台音乐之声数字广播DAB频道正式试播(DAB古典频道与DAB流行频道)。当前,中国进行DAB/DMB试验广播的主要有广东电台、上海电台和北京电台,最大的问题是,目前没有应用统一的信源编码标准。近两年来,中国的DAB是与DMB一起发展的,三星公司已同意向中国提供50万台可以接收多媒体业务的接收机。
    世界DAB论坛主席Annika Nyberg认为:DAB在全世界范围正在继续成长和实施。越来越多的国家对此是肯定的。听众的信任度在持久升高。工业界已经看清楚市场,并将市场向前推进。

    二. DAB的目标
    在过去的几十年中,调频(FM)广播曾以最好的声音广播质量受到听众的欢迎。但是,这种模拟的窄带传输方法的主要问题是对多径传播缺乏抵抗能力。尤其在移动接收时,由于无线电信道的频率选择性和时间选择性,多径传播会产生严重的衰落现象、损害接收质量。
    为了改进调频广播的技术质量,虽然采用了不少新的方法和技术,收到了一定的成效、但都有一定的局限性,并不能彻底改变FM广播的固有弱点。人们从理论和实践中已经认识到,现在模拟方式的FM广播已经没有进一步根本改善的可能性。此外,随着人们物质文化生活水平的提高,也对广播质量提出了更高的要求,例如要求达到CD质量水平。
    数字音频广播(DAB)就是适应社会发展,体现科技进步的产物,它是一种新的广播系统。DAB是以数字技术为手段,由广播机构向移动、固定或便携式接收机传送高质量的声音节目和数据业务。DAB除了声音信号外,传送任何形式的数据信号都是可能的,例如广播电文、静止画面、计算机程序等,甚至可以对移动的TV接收机传送电视节目。因此,早在大约10年前就已开始称DAB为数字多媒体广播(DMB)。
    简而言之,DAB的发展目标就是要替代现在的模拟FM广播的,不少国家已制订了发展规划,FM广播大约在2015年退役;另一方面首先是解决移动接收的问题,依靠DAB解决移动接收时由于无线电信道的频率选择性与时间选择性带来的问题,DAB保证在汽车速度250km/h下能良好接收,当然DAB也可以便携与固定接收。再者,依靠DAB带给听众高质量(可达CD)的声音广播节目和数据业务。DAB的发展目标是走向DMB,从声音业务来说是在保证CD质量的同时,提供环绕声。

    三. DAB的主要技术特征
    1.信源编码方法
    为了能够以窄的带宽对数字信号进行有效传输,以节约频谱和传输费用,首先要对数字音频信号进行所谓源编码,剔除语言和音乐信号中包含的“冗余”部分和对声音重放没有关系的人耳听不出的“不相关”部分,实现有效的数据压缩。
    在DAB中应用了简称为MUSICAM(掩蔽型自适应通用子频带综合编码与复用)的编码方法,规范的名称是MPEG-1、Layer2(也可以使用MPEG-2、Layer2),它可以把一套立体声节目的数据率,由2×768kb/s降低到2×96kb/s,人们听不出数据率压缩后的节目与原版节目的差别,达到CD质量水平。
    MUSICAM方法在主观质量、数据率、处理过程中所需的时延和编码器复杂性等方面,提供了最佳的折衷。在制订DAB技术标准的时候,就当时的技术发展水平而言,那时选择这种编码方法是比较合适的。
    2.对多径传播不敏感的COFDM传输方法
    在模拟广播中,通常使用一个载波传送一套节目,是窄带传输系统。这种系统当由于电波多径传播出现衰落时,常常会使信号中断。
    DAB使用了COFDM(编码正交频分复用)传输方法,它是一种多载波宽带传输系统。这种方法与无线电信道的传输特性相适应,能使由于多径传播这种物理条件造成的无线电信号的失真得到补偿。
    COFDM包括信道编码和调制两个重要部分。
    为了防止传输差错,经过数据压缩的数据流,首先要进行信道编码,即人为加进冗余。
    DAB应

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