為了提升地面數(shù)字廣播質(zhì)量和推廣相關(guān)服務(wù)，日本公共廣播機(jī)構(gòu)NHK（日本廣播協(xié)會）的STRL（科學(xué)技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室）正在積極研究和開發(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(yàn)證目前的傳輸技術(shù)是否可以在單頻道無線電波上同時傳輸多個4K節(jié)目和2K節(jié)目，并展開了廣播和通信聯(lián)動服務(wù)的技術(shù)驗(yàn)證。

(資料圖片僅供參考)

圖1 地面綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播測試框圖

從2019年開始的四年內(nèi)，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（A-PAB）的業(yè)務(wù)委托，在新廣播業(yè)務(wù)的實(shí)際應(yīng)用方面進(jìn)行了相關(guān)研究和學(xué)習(xí)工作，并采取了大規(guī)模的外場測試來驗(yàn)證技術(shù)的可行性。

在地面綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播的測試實(shí)驗(yàn)中，需要傳輸一些視頻和音頻節(jié)目，實(shí)驗(yàn)采用VVC和MPEG-H 3D Audio等最新的編碼方式對節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行壓縮，然后將兩個壓縮的4K節(jié)目和兩個壓縮的2K節(jié)目輸入到基于軟件的傳輸系統(tǒng)上，并通過多路復(fù)用的方式將它們組合成一個IP信號進(jìn)行傳輸。這個復(fù)合的IP信號通過專線從 STRL（位于東京都世田谷區(qū)衣田，假設(shè)為廣播電臺）被傳送到實(shí)驗(yàn)測試站（位于東京都港區(qū)芝）。之后，該IP信號轉(zhuǎn)化為無線電波（使用UHF波段的一個頻道），通過先進(jìn)的地面數(shù)字廣播系統(tǒng)兼容的調(diào)制裝置被發(fā)送出去。

另一方面，STRL還設(shè)置了一種實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)為收看節(jié)目的家庭），用于對接收到的無線電波進(jìn)行解調(diào)（解碼4K和2K節(jié)目的視頻和音頻）。之后，STRL的研究人員將解調(diào)后的信號輸入到22.2多聲道音頻系統(tǒng)和條形音箱中，以確認(rèn)解調(diào)后視頻和音頻的質(zhì)量（圖2）。

圖2 在一個頻道上傳輸 4K 和 2K 節(jié)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(jù)觀眾的喜好自由切換表演者的聲音以及調(diào)整音量。此外，該實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的家庭網(wǎng)關(guān)可以把來自解調(diào)單元的視頻和音頻在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行分發(fā)；不僅如此，通過該網(wǎng)關(guān)，用戶還可以使用任何智能終端在瀏覽器上訪問相應(yīng)的網(wǎng)站，來收聽廣播內(nèi)容，而無需擔(dān)心終端設(shè)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(tǒng)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(qiáng)的應(yīng)急響應(yīng)能力。

另外，STRL的研究人員進(jìn)行了廣播和通信聯(lián)動服務(wù)的技術(shù)驗(yàn)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(xiàn)從云端獲取與廣播相關(guān)的內(nèi)容，并且可以在短時間內(nèi)無縫切換節(jié)目，還可以在平板電腦上顯示與廣播內(nèi)容同步的360度虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）內(nèi)容等。

圖3 廣播和通信聯(lián)動服務(wù)展示

上述綜合測試是對公眾開放的，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(xiàn)狀，并且能夠更好地理解這方面的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)。今后，NHK STRL將繼續(xù)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(zé)任編輯：房家輝

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