HD无线电广​播技术创新理念介绍及应用

　　全球地面无线电广播正从模拟技术向数字技术转型，不同地区的转型方式各不相同，比如美国正在采用HD Radio技术（高清无线电广播），正式名称为 IBOC（带内同频广播）；加拿大、部分欧洲国家（其中包括英国和德国）、亚洲部分地区、澳大利亚和非洲采用的是数字音频广播（DAB），正式名称为Eureka 147 DAB；韩国采用的是数字媒体广播（DMB），是采用H.264解码器并符合公认的ETSI标准的DAB超集。另外，还有一种数字无线电广播（DRM）技术，一个电台凭借该技术通过短波频谱即可服务广大地域（如整个大洲）。

　　在美国，不同地域的市场中，已经开始进行数字无线电内容广播，低成本的便携式接收机也已向消费者提供。举例来说，数百个电台均已开始 HD Radio内容的广播，250美元左右的接收机也已上市。在欧洲市场，支持DAB、DRM、AM和FM等内容的多格式接收机即将面向大众市场推出。本文将主要探讨HD Radio技术的新理念和应用前景，对关注于出口美国的电子制造商提供参考信息。

　　HD无线电广播技术无需新的频谱，因为该技术利用的仍是现有的AM和FM频带。AM和FM的当前频带分别为540～1，700kHz以及88～108MHz。对于HD无线电广播而言，存在混合型和纯数字型两种模式。混合模式将现有的模拟信号夹在两个相邻边带的数字信息中进行广播。纯数字模式取消了模拟通道，而代之以纯数字传输方式。与FM或AM信号提取相比，HD信号接收需要进行大量的数字信号处理工作。

　　模拟无线电广播与HD无线电广播系统之间的主要差别之一，还在于数据的传输。我们可采用上述相类似的数字技术来提供包含各种信息的数据信号，可以传输哪种类型的信息，以及这样做又会对各广播公司和无线电广播制造商产生何种影响，这都对市场未来的成功至关重要。

　　先有鸡还是先有蛋？

　　先有鸡还是先有蛋？这个问题正好用来比喻美国地面数字无线电广播技术，也就是说，广播公司是要在接收机上市前就制作内容，还是应该在广播内容制作之前就提供接收机？事实上，在这一点上并不存在疑问。像美国卫星广播和英国DAB（数字音频广播）等大量的经验性实例证明，只有当数字无线电广播公司高效推广内容之后，特定市场才会出现。消费类电子OEM认识到，或者说已深刻领会到，没有现成的内容，即使数字无线电设备价格低廉且极富吸引力，消费者也绝对不会投资购买这些设备。

　　现在有几种理念（某些在DAB技术推广时就已经得到了验证）可以适用于HD Radio广播，其将有助于加速大众市场的推广，并进而加快盈利。

　　HD无线电广播技术创新理念

　　起初，全球数字无线电广播技术之所以能够快速推广，最重要的原因在于其出色的质量。通过采用先进的编解码器技术，即便对于现有的AM与FM频带而言，数字无线电广播也能实现CD音质乃至更高级别的音质。不过，音质方面的原因已经逐渐没有以前那么重要了，因为越来越多的广播公司更看重的是数字无线电的内容优势，而这正是新技术的核心价值所在。

　　HD Radio技术的主要创新之一，在于能采用与传统AM/FM地面无线电广播相同的频带提供更丰富的内容。通过采用目前称作补充音频服务的技术，广播公司现在能用以前仅能提供一个频道的频段来提供两个（乃至更多）频道的内容了。我们将可用的音频带宽再进一步划分为子频道，这与DAB多路复用技术的情况类似，从而实现更多频道。这样，在广播成本未翻番的情况下，我们将内容翻了一番，这是HD无线电广播技术发展的重要推动因素。广播公司可在增加听众数量并提高收入的同时，还能为消费者提供更多选择。

　　计划采用HD无线电广播技术的广播公司和接收机制造商致力于推进该技术的成功，他们可从DAB借鉴相关经验，从一开始就发挥数据的优势，推出一些吸引人的应用，以说服消费者转而采用HD无线电接收机。举例来说，诸如歌曲标题以及无线电台格式等与数据相关的程序可作为所有HD无线电接收机的基本数据特性。为实现上述目的，接收机需要具备至少应支持滚屏功能的LCD，以使用户能看到广播曲目的全部信息。对于广播公司而言，可使用电子节目指南（EPG）来显示选曲的定期更新。这种功能已经成为DAB产品的标准化功能。

　　EPG机制带来的另一可能的创新就是与存储功能（如果接收机也具有集成的硬盘驱动器）相结合就能实现内容的延时播放。举个最简单的例子，用户在打手机的时候能将节目暂停，这时接收机将把节目存储起来，等用户打完电话再播放录制的节目。

　　更高级的接收机将帮助用户实现编程功能，在用户不方便收听的时间自动录制节目，以便随后欣赏。如果EPG能跟踪单个歌曲列表的话，那么用户还能对接收机进行编程，扫描可用的广播频道，搜索用户喜爱的歌曲，找到之后就把它存储下来。

　　请注意，节目缓存与时移功能要求接收机能够进行内容编码。接收机不是存储原生的广播信号，而是进行码制转换，将原始信号通过声音模型转换成如MP3等效率更高的格式，以更好地利用存储空间。

　　除了时移音频与EPG功能之外，我们还能在传输HD Radio广播信号时发送交通信息。美国地面无线电广播的主要特点是本地性，能够满足当地社区的特定需要。对于大中型城市而言，交通信息自然必不可少。当与GPS交通导航系统相结合时，通过HD Radio广播发送交通信息具有很强的实用性与可行性，能够帮助司机迅速驾车绕开事故区或道路施工建设的路段。相对于其他竞争性解决方案，这样更有助于相关数据的快速更新。HD Radio广播数据传输能够实现上述功能，不过我们还要为之设计出相应的应用层。

　　移动电视应用

　　我们不妨举例来说明如何以创新的方式来利用数据边带通道，为用户提供非常有吸引力的内容。BT LiveTime是英国电信与UBC Media的合资公司，它除了能够提供多个音频声道外，还可通过DAB数据通道提供新闻标题和视频服务。如果设备的显示功能有限，比方说大多数车载免提系列的接收机LCD只能显示两行内容，那么新闻标题服务能够在LCD上滚动显示，同时又不会影响听广播。

　　更具吸引力的是采用数据通道来进行视频内容广播，从而实现移动电视应用。举例来说，移动电话用户不管走到哪里都能听广播看电视。

　　对于图片与视频等与节目无关的数据，我们要考虑增加显示设备成本的问题，可能还需要为广播提供的文件增加存储空间。不过，我们根据当地内容的需要适当提供上述数据应用服务，将促进HD无线电广播技术的快速推广。此外，接收机制造商还应考虑如何安全高效地显示标准化的数据格式。广播公司在利用新技术创收时，应评估该传输哪些信息，如何使信息简洁化。

　　适用于HD Radio广播接收机的灵活平台

　　就数字无线电广播最令人激动、最富创新性的各种潜力而言，如数字边带提供的补充音频服务和其他新式数据服务等，我们的探索才刚刚开始。

　　数据应用的推广和实施必然存在差异，因此我们应为无线电广播技术提供灵活的平台。此外，无线电制造商希望采用有特色的HD Radio广播技术实施方式，以增加自己特定的知识产权，从而在竞争对手中脱颖而出。如果HD Radio接收机只能实现HD Radio解调和解码功能，那么将对接收机制造商不利，也不能发挥增值性。HD Radio数据与音频内容的优势，也使广播公司难以传输不同形式的HD无线电数据和内容，从而不利于消费者采用HD无线电广播技术。同时，这也不利于推出极具吸引力的产品，难以实现上述节目录制、延时播出等消费者所亟需的功能。

　　接收机的尺寸大小和目标市场同样重要。可编程架构可作为设计基础，开发人员可在此基础上快速推出多种新产品系列，其中包括车载设备、家庭立体声设备乃至手持设备等，同时还能充分利用现有软硬件的投资。

　　HD Radio广播是一种激动人心的新兴技术，提出了与当前模拟无线电广播截然不同的独特数字信号处理要求。采用该新技术后，基本音频信号的解调和解码工作会更加复杂，同时，还要解决数据广播以及更多音频内容的问题。DAB和卫星广播为HD Radio广播市场如何高效地实现音频与数据融合提供了有益经验，同时广播公司也可借助有关经验有效地推广新技术。除了扩大内容和积极宣传外，HD无线电广播市场能否成功，还取决于能否选择适当的平台来处理HD无线电信号，以及该平台是否足够灵活以至于能够充分利用并拓展音频与数据功能。