便攜式移動電視接收系統(tǒng)淺析

本文簡單介紹了新一代便攜式移動電視接收標準DVB-H及移動電視的信源壓縮編碼標準，重點介紹了DVB-H系統(tǒng)的構(gòu)成、時間分片技術、MPE-FEC、4K傳輸模式及使得能適應移動電視接收的幾個主要技術特點。

DVB-H、

使用便攜式通訊工具比如手機，隨時隨地的收看電視以前是一個夢想，隨著信源編碼技術、信道傳輸和新一代基礎通訊網(wǎng)絡的建立，使便攜式移動接收子系統(tǒng)也從單一的文字、圖片形式的接收轉(zhuǎn)向更豐富多彩的視音頻形式接收。電視行業(yè)為了適應這種趨勢，也對相關技術進行了標準的制定和技術研發(fā)?，F(xiàn)在就相關技術做以下的論述。

要在手機上看電視，技術上需要處理好三個環(huán)節(jié)：信號源、傳播途徑和接收終端。信號源方面，需要有高壓縮比的信源壓縮編碼標準;傳播途徑方面，有無線微波和網(wǎng)絡傳輸。為了實現(xiàn)移動接收，需要抗干擾能力強的數(shù)字調(diào)制和信道處理技術。接收終端方面，必須開發(fā)高集成度、體積小、重量輕、耗電小的芯片，以及體積小、高容量的充電電池。

目前，該服務的實現(xiàn)主要有三條途徑：

1. 利用移動網(wǎng)絡實現(xiàn)的方式

目前美國和我國移動運營商推出的手機電視業(yè)務主要是依靠現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡來實現(xiàn)的。中國移動的手機電視業(yè)務是基于其GPRS網(wǎng)絡，中國聯(lián)通則是依靠其CDMA網(wǎng)絡。不管是GPRS手機還是CDMA手機，都需要在裝有操作系統(tǒng)的手機終端(一般是PDA手機等高檔產(chǎn)品)上安裝相應的播放軟件，而相應的電視節(jié)目源則由移動通信公司或者通過相應的服務提供商來組織和提供。

2. 利用衛(wèi)星網(wǎng)絡實現(xiàn)的方式

利用手機來接收衛(wèi)星播發(fā)的電視節(jié)目信號是一個非常新的想法。目前只有韓國在力推手機電視廣播(DMB)。這種DMB接收機能提供高質(zhì)量的圖像，使用該接收機模塊能使用戶同時接收地面無線電視廣播和衛(wèi)星電視廣播的信號。

3. 手機中安裝數(shù)字電視接收模塊的方式

目前最被看好的手機電視技術方式是通過整合數(shù)字電視和移動電話的方式。這種方式需要在手機終端上安裝微波數(shù)字電視接收模塊，可以不通過移動通信網(wǎng)絡的鏈路，直接獲得數(shù)字電視信號。目前，手機數(shù)字電視標準只有歐洲的DVB-H和日本的單頻段轉(zhuǎn)播標準。

在國內(nèi)，只有中央電視臺和少數(shù)的幾家移動公司相繼推出了手機電視業(yè)務。以中央電視臺為例，由于目前國內(nèi)還沒有DVB-H的數(shù)字廣播網(wǎng)絡，他們是通過2.5G或2.75G網(wǎng)絡傳輸技術來播放“手機電視”節(jié)目的，即利用中國移動GPRS/EDGE網(wǎng)絡或中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡，通過WAP門戶網(wǎng)站為用戶提供在線直播或點播的流媒體音視頻節(jié)目的服務。

以下討論關于手機電視的傳輸標準和編碼標準：

一、手機電視的傳輸標準——DVB-H

DVB-H(早期為DVB-X)標準全稱為Digital Video Broadcasting Handheld，它是DVB組織為通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務所制定的傳輸標準。DVB-H植基于DVB-T，是一種以IP封包(datagrams)來傳送資料(主要為數(shù)字多媒體資料)的系統(tǒng)。該標準被認為是DVB-T標準的擴展應用，但是和DVB-T相比，DVB-H終端具有更低的功耗，移動接收和抗干擾性能更為優(yōu)越，因此該標準適用于移動電話、手持計算機等小型便攜設備通過地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡接收信號。事實上，由于DVB-H是一種支持多媒體業(yè)務的標準，除了電視業(yè)務外它還可以開展電子報紙、電子拍賣、旅游向?qū)?、游戲、視頻點播和交互等多種綜合性業(yè)務?？傊?，DVB-H標準就是依托目前DVB-T傳輸系統(tǒng)，通過增加一定的附加功能和改進技術使手機等便攜設備能夠穩(wěn)定的接收廣播電視信號。

為了減低小型手持式設備的功耗，DVB-H采用了一種叫做“時間切片”(time-slicing)的技術，把IP封包在切割成很短的時段(time slots)內(nèi)以數(shù)據(jù)突發(fā)Data Burst方式傳送。接受器的前端電路(front end)只有在所選定服務Data Burst的時段才會開啟，在這個極短暫的時段之中，資料被高速地接收下來，并可以儲存在設備具有的緩沖區(qū)內(nèi)，此緩沖區(qū)可以儲存下載的內(nèi)容，也可以直接播放現(xiàn)場直播的資料文件。

1、DVB-H系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DVB-H支持的是手機等小型移動終端設備，是手機數(shù)字電視傳輸?shù)臉藴?。DVB-H是建立在DVB數(shù)據(jù)廣播和DVB-T傳輸之上的標準，更注重于協(xié)議的實現(xiàn)。系統(tǒng)前端由DVB-H封裝機和DVB-H調(diào)制器構(gòu)成，DVB-H封裝機負責將IP數(shù)據(jù)封裝成MPEG-2系統(tǒng)傳輸流，DVB-H調(diào)制器負責信道編碼和調(diào)制;系統(tǒng)終端由DVB-H解調(diào)器和DVB-H終端構(gòu)成，DVB-H解調(diào)器負責信道解調(diào)、解碼，DVB-H終端負責相關業(yè)務顯示、處理。

DVB-H傳輸系統(tǒng)還具有以下特殊要求：

(1)為延長電池的使用時間，終端周期地關掉一部分接收電路以節(jié)省功耗;

(2)能漫游，漫游時仍能非常順利地接收DVB-H業(yè)務;

(3)傳輸系統(tǒng)能保證在各種移動速率下順利接收DVB-H業(yè)務;

(4)系統(tǒng)具有很強的抗干擾能力;

(5)系統(tǒng)具有相當?shù)撵`活性，以適應不同傳輸帶寬和信道帶寬應用。

2、協(xié)議層次劃分

DVB-H標準將實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。

(1)數(shù)據(jù)鏈路層——采用時間分片技術，用于降低平均功耗，便于進行平穩(wěn)、無縫的業(yè)務交換;采用MPE(多協(xié)議封裝)前向糾錯技術，提高移動使用中的C/N門限和多普勒性能，增強抗脈沖干擾能力。

(2)物理層——與DVB-T相比，增加了4k傳輸模式和深度符號交織等內(nèi)容。

其它技術特點包括：在傳輸參數(shù)信令(Transmission Parameter Signaling，TPS)比特中增加DVB-H信令，用于提高業(yè)務發(fā)展速度;蜂窩標識(在TPS中)用于支持移動接收時快速信號掃描和頻率交換;增加4k模式以適應移動接收和單頻蜂窩網(wǎng)，提高網(wǎng)絡設計、規(guī)劃的靈活性;2k和4k模式進行深度符號交織，進一步提高移動環(huán)境和沖擊噪聲環(huán)境下的魯棒性。

3、關鍵新技術

(1)功耗：DVB-H要求射頻接收和信道解調(diào)、解碼部分的功耗小于100mW。

(2)網(wǎng)絡設計

由于DVB-H終端在網(wǎng)絡內(nèi)移動時接收天線小巧且單一，必須優(yōu)化設計單頻網(wǎng)。為此，DVB-H增加了新的技術模塊，主要包括：

①時間分片——基于時分復用的技術，節(jié)省接收終端功耗和便于網(wǎng)絡交換;