第一情报 ---信息产业

ITU-R:全球4K/8K超高清晰度地面数字电视广播网络现网试验现状(五):韩国的相关情况

一、引言
 
在两大政府机构KCC(Korean Communications Commission,韩国通信委员会)以及MSIP(Ministry of Science, ICT and Future Planning,韩国科学、信息通信技术与未来规划部)的强力推动之下,2012年,韩国在全球首先进行了基于地面数字电视广播网络的UHDTV(超高清晰度电视)传输试验,并进行试验广播。为此,KBS、MBC、SBS与 EBS等韩国主要的地面电视广播商还签署了MOU(memorandum of understanding,谅解备忘录)。
 
通过近几年的相关试验,韩国广播电视机构解决了很多于单个6 MHz物理信道内传输4K超高清晰度电视节目内容的技术问题。由此,韩国正式推出地面4K超高清晰度电视广播服务的日期将有望提前。另外,KBS、MBC、SBS与 EBS等主流广播电视台制作4K超高清晰度电视节目的能力也大为提高,目前可以达到实时制作4K超高清晰度直播电视的水平。
 
二、三大发展阶段
 
1)第一阶段(2012年9月1日~12月31日)
 
KBS通过其位于韩国南部的Kwan-Ak发射台进行了全球首个地面4K超高清晰度电视广播现网传输试验,所采取的帧率为30帧/秒,传输码率大致在32 Mbps~35 Mbps,内容来自于KBS、MBC、SBS与 EBS等主流广播电视台。此阶段所采取的相关技术参数为:
 
(1)覆盖范围/发射天线方向图:首尔市城区;
 
(2)标称发射功率/天线增益:100 W/6.01 dBi;
 
(3)信道编码、调制与无线传输:DVB-T2;
 
(4)传输模式:32 k子载波、扩展模式、子载波GI(保护间隔)1/128、PP7、256 QAM调制、FEC(前向纠错编码)码率3/4,4/5,5/6;
 
(5)交织帧中的FEC块数:163;
 
(6)复用器容量:32.8 Mbps(3/4的FEC码率时)、35.0 Mbps(4/5的FEC码率时)与36.5 Mbps(5/6的FEC码率时);
 
(7)所采取的视频编码标准:HEVC(高效率视频编码);
 
(8)图像标准:逐行扫描、分辨率3840×2160(4K)、帧率30帧/秒、每像素8比特采样;
 
(9)所采取的中心频率:785 MHz(韩国第66频道)。
 
如图1所示,相关场测选取了以Kwan-Ak发射台为圆心、5千米为半径的15个接收点。


 
(5)1.jpg
图1  第一阶段地面4K超高清晰度电视广播现网传输试验中的15个场测点


 
2)第二阶段(2013年5月10日~10月15日)
 
在获得相关执照的更新后,KBS对其时仍在正常运行的Kwan-Ak发射台地面4K超高清晰度电视广播试验网进行了较大程度的技术参数更改:视频内容帧率由30帧/秒倍增至60帧/秒,传输码率降至26 Mbps~34 Mbps。
 
第二阶段的现网试验目标在于:探索基于单个6 MHz物理信道内传输4K超高清晰度电视节目内容的技术可行性。因此,采取了编码效率最高的H.265/HEVC(高效率视频编码)技术以及当时全球最先进的地面数字电视广播传输标准DVB-T2。此阶段所采取的相关技术参数为:
 
(1)覆盖范围/发射天线方向图:首尔市城区;
 
(2)标称发射功率/天线增益:100 W/6.01 dBi;
 
(3)信道编码、调制与无线传输:DVB-T2;
 
(4)传输模式:32 k子载波、扩展模式、子载波GI(保护间隔)1/128、PP7、64 QAM与256 QAM调制、FEC(前向纠错编码)码率4/5,5/6;
 
(5)交织帧中的FEC块数:123(采取64 QAM调制时)、165(采取256 QAM调制时);
 
(6)复用器容量:26.5 Mbps(4/5的FEC码率时)与36.9 Mbps(5/6的FEC码率时);
 
(7)所采取的视频编码标准:HEVC(高效率视频编码);
 
(8)图像标准:逐行扫描、分辨率3840×2160(4K)、帧率60帧/秒、每像素8比特采样;
 
(9)所采取的中心频率:785 MHz(韩国第66频道)。
 
如图2所示,相关场测选取了距离Kwan-Ak发射台在10~52千米的10个接收点。


 
(5)2.jpg
图2  第二阶段地面4K超高清晰度电视广播现网传输试验中的10个场测点


 
3)第三阶段(2014年3月24日~2015年3月31日)
 
在韩国第二阶段地面4K超高清晰度电视广播现网传输试验中,除了KBS,MSIP(韩国科学、信息通信技术与未来规划部)也批准另外两家地面电视广播商MBC与SBS开展现网试验。于此阶段,对于4K超高清晰度电视直播,KBS与SBS分别采取了SFN(Single Frequency Network,单频网)组网模式。
 
其中,KBS的地面4K超高清晰度电视广播单频网组成为:中心频率713 MHz(韩国第54频道);Kwan-Ak山发射台(发射功率5千瓦)、Nam山发射台(发射功率0.6千瓦)。
 
SBS的地面4K超高清晰度电视广播单频网组成为:中心频率707 MHz(韩国第53频道);Kwan-Ak山发射台(发射功率5千瓦)、Yong-Moon山发射台(发射功率1千瓦)。
 
MBC的地面4K超高清晰度电视广播采取单点组网方式:中心频率701 MHz(韩国第52频道);Kwan-Ak山发射台(发射功率2.5千瓦)。
 
三家地面电视广播商的地面4K超高清晰度电视广播试验网均包含端到端的节目制作、信源编码(HEVC)、信道编码与调制(DVB-T2)、微波SDH传输、终端接收全过程,以KBS组建的单频网为例:


 
(5)3.jpg
图3  KBS组建的地面4K超高清晰度电视广播单频网(采取GPS进行两个发射点的时间同步)


 
韩国第三阶段地面4K超高清晰度电视广播现网传输试验,一共有两大亮点:(1)单频网组网——验证了地面4K超高清晰度电视广播单频网的技术可行性;(2)采取了4K超高清晰度视频内容实时编码器,从而可以进行4K直播——基于此,在2014年的KBL(Korean Basketball League,韩国篮球联赛)决赛期间,KBS进行了全球首次基于单频网络的地面4K超高清晰度电视广播。
 
此处非常值得一提的是,由于内嵌HEVC/H.265解码器的DVB-T2解调器的价格降低较快,首尔市的电视观众就可以直接通过室外或室内天线与内置上述DVB-T2解调器的4K接收设备来接收地面4K超高清晰度电视广播信号。
 
韩国第三阶段地面4K超高清晰度电视广播现网传输试验所完成的大型电视直播包括2014年韩国篮球联赛决赛、2014年FIFA世界杯(巴西)、2014年亚运会(韩国仁川)。此外,国际电信联盟2014年全权代表大会(在韩国釜山举行)现场,KBS还对地面4K超高清晰度电视广播单频网传输效果进行了展示。
 
 
参考文献:
 
[1] ITU-R. ITU-R BT.2343-0 –Collection of field trials of UHDTV over DTT networks [EB/OL].
http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-BT.2343-2015-PDF-E.pdf, 2015-05-22.
 

本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员


注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)