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8兆带宽:一条频谱上的广播电视创新发展史

2026-09-14 10:29

在广播电视领域,8兆赫(8MHz)是一个看似平凡却蕴含深意的数字。它是一条标准模拟电视频道的物理带宽,是从模拟时代到超高清时代始终未变的“频谱容器”。然而,正是在这不变的8兆赫之中,中国广电行业书写了一部波澜壮阔的技术演进史,见证了从模拟到数字、从标清到超高清、从单载波到多载波的数次跨越。这条窄窄的频谱通道,承载着广电人的智慧、自信与荣光。

一、模拟时代:8兆赫的起点

在早期的模拟电视时代,8兆赫带宽被用来传输一套模拟电视节目。模拟电视信号主要由图像信号和伴音信号组成,通过调幅和调频方式调制在射频载波上,接收机分离接收信号后,分别将图像信号和伴音信号放大,最终通过显像管和扬声器解码转换,呈现出我们所看到的电视节目。那时的画面清晰度较低,且极易受到电磁干扰从而产生噪点(雪花)和重影。但得益于早期CRT电视机自带的物理柔化效应,这种没有数字切割感的画面在很多人的记忆中显得非常平滑。

模拟时代最大的局限在于频谱效率低下,1个8MHz带宽的地面模拟电视频道只能传输1套节目。这意味着,电视频道资源极为紧张,全国1000多个网络采用了100多个厂商的技术方案,导致CA系统、适配标准严重不统一。

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进入数字时代后,广播电视迎来了彻底的数字化重构。数字电视信号从信源开始,将图像画面的每一个像素点、伴音的每一个声音采样都通过二进制数进行编码。经过信源压缩编码和信道编码后,以比特流(数据流)的形式进行调制、发射与传输,接收端经解调和解码后,便可复原出高保真的图像和声音。本质上,在有限带宽下,数字信号能够比模拟信号传输更多的信息,传输效率和频谱利用率更高。

同样在8MHz带宽内,地面数字电视采用数字压缩技术,可以传输多套广播电视节目。在此期间,面对全国早期各省市有线网络采用上百种技术方案、CA系统与适配标准严重不统一的行业乱象,国家大力推进标准化与自主化。最终,我国地面数字电视信源编码主要采用了AVS+和DRA,信道传输采用DTMB,均为我国自主知识产权标准。DTMB标准包含单载波和多载波两种模式,系统净荷码率最高可达32.486Mbps,最低配置下约4.8Mbps,不同调制方式和码率组合对应不同的传输能力。这意味着,原本只能传输一套节目的8兆赫,如今可以同时传输多套标清甚至高清节目。

2008年,北京等8个城市开通了地面数字电视并播出高清和标清节目,正式拉开了我国地面模拟电视向地面数字电视转换的序幕。2020年,国家全面加速推进清频关停工作,其中中央台节目地面模拟电视信号于8月31日前关停,地方节目的地面模拟电视信号于12月31日前完成基本关停,至2021年3月31日,全国最后一批特殊地区的地面模拟电视信号全部关停完毕。自此,模拟电视正式谢幕,数字电视全面登场。

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三、超高清时代:8兆赫的极限挑战

进入4K/8K超高清时代,8兆赫带宽面临的挑战空前严峻。4K超高清视频所需的传输码率远超高清,一个标准的地面电视频道如何在8MHz带宽内完成传输,成为技术攻关的核心难题。

我国科研团队自主研发的新一代超高清电视广播样机系统,采用MIMO(多天线收发系统)等新型技术,能在8兆赫的带宽中实现超过60Mbps的传输能力,相当于在一个地面电视频道内装下两套4K超高清或一套8K超高清节目,整体技术水平处于国际先进之列。

与此同时,下一代广播电视无线网广播传输系统采用多码长LDPC编码、1024-QAM非均匀调制、多天线和管道化等新型技术,双天线配置下最大频谱效率可达15bps/Hz,峰值速率超过120Mbps@8MHz。这意味着,在保持8兆赫带宽不变的前提下,传输效率已从模拟时代的一套标清节目,飞跃到可以同时承载多套超高清节目的水平。

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四、广电有线网络IP化:8兆赫的新生

超高清时代的另一个重要趋势是广电网络的全业务 IP 化。传统的 DVB-C 标准采用 64QAM 调制方式,一个 8MHz 带宽的模拟电视频道最大支持的净荷传输速率约为 38Mbps。这一带宽虽然可以满足传输标清、高清以及单路 4K 超高清数字视频信号,但面对码率通常超过 80Mbps 的 8K 超高清视频信号时,单个频道已无法满足传输需求。

为解决这一网络带宽和架构瓶颈,广电行业探索了多种全 IP 化的技术路径。一种方案是基于同轴电缆的 IP 化接入技术——IPVB,它结合了广播网络特性和 IP 技术特点,实现视频、数据等业务的端到端全 IP 化承载。另一种更具前瞻性的方案是 I-PON 技术。该技术在推动有线电视网络 IP 化、光纤化的同时,将 IP 广播技术与交互 PON 网络技术相融合,创新性地利用万兆 IP 广播技术,将 10G/25G 的海量广播带宽直接送达用户端,并能提供误码率低于10⁻¹² 的真正广播级传输质量,完美满足了 4K P60 和 8K 视频传输对高带宽、零卡顿的苛刻要求。

正是在这一系列无线与有线底层技术创新的合力支撑下,国家广电总局将 2025 年定为“超高清发展年”。随着北京、广东、山东等九省市卫视超高清频道的全面上线,4K/8K 超高清电视正加速“飞入寻常百姓家”。

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五、8兆赫背后的广电自信

从模拟时代的一套节目,到数字时代的多套标清,再到超高清时代的两套4K甚至一套8K,8兆赫带宽始终未变,但承载的内容量级和技术复杂度早已不可同日而语。这条看似“窄窄”的频谱通道,见证了中国广电从跟随到引领的跨越。DTMB标准成为国际电联正式国际标准,我国原创的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术被多个国际标准体系参考借鉴,新一代媒体网络技术发展取得突破性进展。

8兆赫,是技术自信的标尺,是行业荣光的见证。广电行业在8兆赫带宽内完成的每一次技术跃迁,都是对创新驱动发展最生动的诠释。随着5G NR广播、空天地一体化等技术的成熟,8兆赫这条“黄金频谱”还将继续书写新的传奇。


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