徐孟侠

（北京大学 电子学系，北京 100871）

1 关于FOBTV

2011年11月11日11点11分11秒，由11个国际组织发起，在上海举行的“全球未来广播电视高峰论坛”（FOBTV Summit）上，通过了“共同宣言”：

1）对广播电视的未来加强国际交流和合作；

2）共同制定统一的下一代DTTB传输标准（简称“3.0版”）。

全球发起这次FOBTV会议共11个单位：

1）中国数字电视国家工程研究中心（NERC-DTV）；

2）美国高级数字电视系统委员会（ATSC，USA）；

3）通信研究中心（CRC，Canada）；

4）欧洲数字视频广播组织（DVB，European Union）；

5）欧洲广播联盟（EBU，European Union）；

6）韩国电子通信研究院（ETRI，Korea）；

7）电子与电气工程师协会广播技术分会（IEEE-BTS，USA）；

8）美国全国广播电视协会（NAB，USA）；

9）日本广播协会科学技术研究所（NHK，Japan）；

10）美国公共广播电视台（PBS）；

11）巴西TV-Globo电视台（TV-Globo）。

2012年4月17日—18日，美国NAB年会期间，FOBTV在美国拉斯维加斯举行第2次会议，而以后还将在各国/地区轮流进行。

在4月17日签署宣言文件的发起单位增加2个（共有13个单位）：1）加拿大广播公司（CBC）；2）巴西电视工程协会（SET）。

4月18日，所有FOBTV发起人签署了一份新的文件：从下半年起开始着手研究下一代DTTB国际标准。会议确认：中国NERC-DTV成为FOBTV的秘书处（详见www.nercdtv.org）。

本文通过分析单载波/多载波混合系统基本特性，建议把它作为FOBTV正在研究讨论的国际通用DTTB传输标准3.0版的技术框架（下文简称为DTTB3.0）。

2 DTMB中C=1和C=3 780两个可选项的基本属性

2.1 DTMB的信号帧结构

中国DTMB标准[1-2]中信号帧结构如图1所示。其中帧头有3个可选项：PN420，PN595和PN945。它们分别代表420/595/945个取样符号。而帧体划分为两部分，前面36个取样符号是系统信息，而其余3 744个取样符号则是净荷（payload，携带有效信息）。合计3 780个取样符号。

图1 DTMB的信号帧结构

DTMB的信号帧结构同欧洲DVB-T（或者DVB-T2）和日本ISDB-T等纯粹的多载波系统的“OFDM帧”结构相比，其区别有：

1）DTMB的帧头不是空白的；而纯粹的多载波系统则是空白的（称为保护间隔）。

2）DTMB用于接收端的时间域PN码同步信息集中在帧头（420/595/945个取样符号）；其系统信息则集中在帧体的前36个取样符号。而纯粹的多载波系统的对应部分则分散在“OFDM帧”帧体的取样符号中。

2.2 DTMB-C=1可选项的基本属性

DTMB的C=1可选项在帧体的3 744个取样符号中，不进行OFDM处理，只进行时间域处理。所以，DTMB-C=1可选项是纯粹的单载波系统，它具有单载波系统（如ATSC标准）的各种优缺点：

1）ATSC在2000年初巴西测试时曾有两大方面不足：固定接收时对付回波能力较差和不能实现移动接收。但这两大方面的不足在DTMB-C=1前期工作的ADTB-T/OQAM系统（上海交大小组/美国LINX Electronics）中，都已解决（2002年12月）。相应的技术估计也已进入DTMB-C=1解调芯片中。

笔者的两篇文章（2010）[3-4]和纪念辛亥革命百周年与台湾友人笔谈的四部分幻灯片[5]，都先后着重讨论这两个方面问题。

2）而ATSC单载波系统与DVB-T或ISDB-T等多载波系统相比，在覆盖范围边缘地带具有C/N门限值的“系统性优势”。这种系统性优势在DTMB-C=1与任何多载波系统的现场对比测试中，将有所体现[6]。

2.3 DTMB-C=3 780可选项的基本属性

DTMB的C=3 780可选项由于在帧头插入PN码（而不是空白的），就具有单载波系统的属性。它表现为：其输出频谱不能利用OFDM自动形成两侧陡降的频谱特性，而同纯粹的单载波系统C=1可选项一样，不得不采用相同的平方根升余弦滚降（SRRC）数字滤波器[1]。

多载波系统如欧洲DVB-T2标准（2009年）自动形成陡降的输出频谱：32k比起8k要陡，8k比起2k要陡。

DTMB-C=3 780在帧体后面的3 744个取样符号则采用OFDM。所以，它又具有多载波系统的基本属性：可利用OFDM理论上对付回波处理比较简洁的优点。

其具体方法是：在接收端完成帧头（PN码）的时间域同步后，可把帧头及36个取样符号的系统信息略去，获得空白的保护间隔；然后就可实现OFDM理论对付回波和移动接收非常简洁的优点。

综合以上两方面讨论，笔者认为：DTMB的C=3 780可选项是“单载波/多载波的混合（hybrid）系统”；它兼有单载波和多载波的优缺点。

3 对DTTB3.0技术框架的建议

3.1 对知识产权（IPR）处置的建议

有2个可选方案：

1）参照互联网中用户免缴专利费使用软件的惯例，对此国际通用DTTB传输标准（3.0版）草案的所有提案，需要附带法律文件声明免缴专利费。发送端（广播业者或互联网网站）是否需要缴纳专利费，有待讨论；但最好也是免缴。

2）参照AVS标准工作组的方法，组织低专利费的“专利池”（价格待议）；所有提案附带法律文件声明：参加此“专利池”。

3.2 对DTTB3.0技术框架的建议一：三层结构的数据帧

1）三层结构的数据帧是：超帧（super frame）、帧（frame）和子帧（sub-frame）。超帧中需要纳入大分类信息等；帧中需要纳入某大类的系统信息等。

2）拟制定的DTTB3.0可以仅仅是“基准档次（base-line profile）”。各国际组织、国家、公司可在此基础上制定各自的“主要档次（main-profile）”及“高档次（high-profile）”。这就为3.0版提供广泛的发展空间。

3）在超帧和帧的设计中建议考虑第2点的需求。此外，是否纳入数字版权管理和视频、音频、数据的编码标准，特别是如何与互联网和电信网融合，都有待讨论。

4）为未来的4.0版预留过渡和发展空间（例如假设3.0版的使用寿命为10～15年）。

3.3 对DTTB3.0技术框架的建议二：单载波/多载波的

混合系统作为子帧的技术框架

参照DTMB的经验，建议将“单载波/多载波的混合（hybrid）系统”作为3.0版子帧的技术框架。子帧划分为子帧头和子帧体（负荷所在位置）。

1）若子帧头采纳PN码，而子帧体不采纳OFDM，则3.0版可容纳ATSC/8-VSB或DTMB-C=1等纯粹的单载波系统之升级版。

2）若子帧头采纳PN码，而子帧体采纳OFDM，则3.0版可容纳DTMB-C=3 780单载波/多载波混合系统之升级版。

3）若子帧头是空白的（时间域同步用的PN码分散在子帧体之内），而子帧体采纳OFDM，则3.0版可容纳ISDB-T或DVB-T两种纯粹的多载波系统标准之升级版（是否可容纳DVB-T2或其修订版，有待讨论）。

4 小结

1）DTMB-C=1是纯粹的单载波系统，而DTMB-C=3 780是单载波/多载波的混合（hybrid）系统。

2）对国际通用DTTB传输标准（3.0版）提出三层结构的数据帧，并建议将单载波/多载波的混合系统作为子帧的基本技术框架。

此基本技术框架可容纳：纯粹单载波系统（ATSC和DTMB-C=1）之升级版，单载波/多载波混合系统DTMB-C=3 780之升级版，以及纯粹的多载波系统DVB-T和ISDB-T之升级版（或DVB-T2的修订版）。

：

[1]GB/T 20090.2—2006，数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制[S].2006.

[2]徐孟侠.评中国地面数字电视广播传输标准[J].电视技术，2009，33（1）：9-12.

[3]徐孟侠.ATSC和DVB-T固定接收时的回波处理性能对比[J].电视技术，2010，34（1）：7-10.

[4]徐孟侠.地面数字电视单载波系统如何实现移动电视接收[J].电视技术，2010，34（7）：8-12.

[5]徐孟侠.大陆地面数字电视广播技术介绍[EB/OL].[2012-04-25].http://www.ratiog.org.

[6]徐孟侠.DTMB-C=1新系统是DTTB绿色（低碳）产业的候选者[EB/OL].[2012-04-25].http://www.ratiog.org.