為了提升地面數字廣播質(zhì)量和推廣相關(guān)服務(wù)，日本公共廣播機構NHK（日本廣播協(xié)會(huì )）的STRL（科學(xué)技術(shù)研究實(shí)驗室）正在積極研究和開(kāi)發(fā)各種傳輸技術(shù)，早在2022年12月，NHK STRL就進(jìn)行了相關(guān)的測試工作（圖1），旨在驗證目前的傳輸技術(shù)是否可以在單頻道無(wú)線(xiàn)電波上同時(shí)傳輸多個(gè)4K節目和2K節目，并展開(kāi)了廣播和通信聯(lián)動(dòng)服務(wù)的技術(shù)驗證。
(資料圖片僅供參考)
圖1 地面綜合業(yè)務(wù)數字廣播測試框圖
從2019年開(kāi)始的四年內，NHK STRL受日本總務(wù)省的技術(shù)審查業(yè)務(wù)委托和放送振興協(xié)會(huì )（A-PAB）的業(yè)務(wù)委托，在新廣播業(yè)務(wù)的實(shí)際應用方面進(jìn)行了相關(guān)研究和學(xué)習工作，并采取了大規模的外場(chǎng)測試來(lái)驗證技術(shù)的可行性。
在地面綜合業(yè)務(wù)數字廣播的測試實(shí)驗中，需要傳輸一些視頻和音頻節目，實(shí)驗采用VVC和MPEG-H 3D Audio等最新的編碼方式對節目?jì)热葸M(jìn)行壓縮，然后將兩個(gè)壓縮的4K節目和兩個(gè)壓縮的2K節目輸入到基于軟件的傳輸系統上，并通過(guò)多路復用的方式將它們組合成一個(gè)IP信號進(jìn)行傳輸。這個(gè)復合的IP信號通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)從 STRL（位于東京都世田谷區衣田，假設為廣播電臺）被傳送到實(shí)驗測試站（位于東京都港區芝）。之后，該IP信號轉化為無(wú)線(xiàn)電波（使用UHF波段的一個(gè)頻道），通過(guò)先進(jìn)的地面數字廣播系統兼容的調制裝置被發(fā)送出去。
另一方面，STRL還設置了一種實(shí)驗裝置（假設為收看節目的家庭），用于對接收到的無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行解調（解碼4K和2K節目的視頻和音頻）。之后，STRL的研究人員將解調后的信號輸入到22.2多聲道音頻系統和條形音箱中，以確認解調后視頻和音頻的質(zhì)量（圖2）。
圖2 在一個(gè)頻道上傳輸 4K 和 2K 節目的展示圖
NHK STRL還展示了一種基于對象的音頻技術(shù)，可以根據觀(guān)眾的喜好自由切換表演者的聲音以及調整音量。此外，該實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的家庭網(wǎng)關(guān)可以把來(lái)自解調單元的視頻和音頻在局域網(wǎng)內進(jìn)行分發(fā)；不僅如此，通過(guò)該網(wǎng)關(guān)，用戶(hù)還可以使用任何智能終端在瀏覽器上訪(fǎng)問(wèn)相應的網(wǎng)站，來(lái)收聽(tīng)廣播內容，而無(wú)需擔心終端設備是否具有廣播接收功能。值得注意的是，上文提到的基于軟件的傳輸系統收到緊急信息后可以立即將信息顯示在瀏覽器上，具有很強的應急響應能力。
另外，STRL的研究人員進(jìn)行了廣播和通信聯(lián)動(dòng)服務(wù)的技術(shù)驗證（圖3）：將家庭網(wǎng)關(guān)連接到通信網(wǎng)絡(luò )，不僅可以實(shí)現從云端獲取與廣播相關(guān)的內容，并且可以在短時(shí)間內無(wú)縫切換節目，還可以在平板電腦上顯示與廣播內容同步的360度虛擬現實(shí)（VR）內容等。
圖3 廣播和通信聯(lián)動(dòng)服務(wù)展示
上述綜合測試是對公眾開(kāi)放的，旨在讓人們更好地了解地面廣播服務(wù)方面的研發(fā)進(jìn)展和技術(shù)創(chuàng )新現狀，并且能夠更好地理解這方面的發(fā)展趨勢與挑戰。今后，NHK STRL將繼續努力研究如何利用廣播和通信技術(shù)為公眾提供全面服務(wù)。
責任編輯：房家輝
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