移动多媒体广播技术与标准 (2)

单击此处编辑母版标题样式,国家广播电影电视总局广播科学研究院,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,移动多媒体广播技术与标准,国家广电总局广播科学研究院,内 容,引言,国际移动多媒体技术的发展,中国移动多媒体广播,CMMB,国家广播电影电视总局广播科学研究院,引言,当代信息科学研究的一个重要课题就是信息传播的即时特性，以手机移动终端为代表的个人通信业务的蓬勃发展，也表明了人们对随时随地获取信息的渴望。,众所周知，信息传播中采用点到多点的广播或组播模式是最为有效的传输手段，传统电视播出技术都采用广播的方式，是人们获取信息的一种重要途径，它的不足之处在于收视方式单一，缺乏移动、便携能力，信息传送即时特性差。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,而移动通信业务虽然具有优异的即时传送特性，但它早期发展主要以低质量的语音通话业务为主，即使新一代的,3G,标准能够提供更广泛的影像和数据传送业务，但是由于采用点到点的传送方式，使它的受众传媒范围非常有限，难以达到信息快速广泛传播的目的。因此，如何将电视广播与移动通信技术以及二者的业务更为紧密的结合在一起，成为了当前广泛研究的课题。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,手机电视功能的出现，概括而言一种是基于移动运营商的蜂窝无线网络、实现流媒体点对点业务的传送，支持流媒体手机电视的移动网络有,GPRS,、,EDGE,、,CDMA1x,以及,3G,网络。,移动多媒体广播技术，利用数字广播电视频谱上的便携、移动广播业务，实现点对多点传送。,CMMB,、,DVB-H,、,MediaFLO,等。,移动多媒体业务的参与主体不同导致形成了不同的价值链，同时根据运营主体的不同，其价值链中各主体关系也各不相同，分为移动运营主导的产业链和以广电运营商主导的产业链。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,什么是移动多媒体广播,采用卫星和地面无线广播方式,面向七寸以下小屏幕、小尺寸、移动便携的手持终端如,PMP,（个人媒体播放器）、移动通信终端、,PDA,（个人数字助理）、,UMPC,（超移动性个人电脑）、笔记本电脑等以及车载、船载、机载接收机等接收设备,随时随地接收音视频广播节目和信息服务等业务,国家广播电影电视总局广播科学研究院,移动多媒体广播的特点,低功耗,低码率,优良的移动接收性能,新的业务特性,移动的服务人群,服务质量要求,国家广播电影电视总局广播科学研究院,与地面传输标准的区别,传统广播的传输数字化,窄带与宽带数据通信,省电与节能,接收方式、天线,收视特点、传统电视和移动特性,标准体系,国家广播电影电视总局广播科学研究院,内 容,引言,国际移动多媒体技术的发展,中国移动多媒体广播,CMMB,国家广播电影电视总局广播科学研究院,DVB-H,DVB-H,标准全称为,Digital Video Broadcasting Handheld,，它是,DVB,组织为通过地面数字广播网络向便携,/,手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。,该标准被认为是,DVB-T,标准的扩展应用，但是和,DVB-T,相比，,DVB-H,终端具有更低的功耗，移动接收和抗干扰性能更为优越。简而言之，,DVB-H,标准就是依托目前,DVB-T,传输系统，通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等便携设备能够稳定的接收广播电视信号。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,特点,兼容,DVB-T,网络结构：单频网；,业务类型：实时广播、流媒体、非实时广播；,信道调制：相同的信道编码和调制方式；,增加针对手持终端的考虑,节电设计；,提高移动接收性能；,注,:DVB-H,设计时的一个主要考虑是要兼容,DVB-T,，满足欧洲已有网络的状况。这制约了,DVB-H,在技术方面的改进，导致,DVB-H,的整体性能无法进一步优化。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,DVB-H,系统,国家广播电影电视总局广播科学研究院,MPE-FEC,在数据链路层增加一次,RS,编码，编码方案为,RS(255,191),；,MPE-FEC,：基于,RS,纠错编码技术，为,MPE,增加额外的前向纠错编码，用于提高移动使用中的,C/N,门限和多谱勒性能，同时也能增强抗脉冲干扰的能力。该部分内容在标准中不是强制的，因此没有,MPE-FEC,功能的接收终端可以简单地略过,FEC,段完成业务接收。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,IP,数据按照列的方式写入，然后按照行的方式编码；,国家广播电影电视总局广播科学研究院,时间分片,时间分片技术采用突发方式传送数据，每个突发时间片传送一个业务，在业务传送时间片内该业务将单独占有全部数据带宽，并指出下一个相同业务时间片产生的时刻，这样手持终端能够在指定的时刻接收选定的业务，在业务空闲时间做节能处理，从而降低总的平均功耗。,在时间上将信道带宽划分为,200ms,的时间片，不同的业务可以使用不同数量的时间片以满足带宽的要求；,终端在无业务的时间片内休眠，从而实现节电；,国家广播电影电视总局广播科学研究院,信道编码与调制,调制方式,DVB-H,在,DVB-T,的,2K,和,8K,模式,OFDM,基础上增加了,4K,模式,OFDM,；,4K,模式,OFDM,具有较好的移动接收性能（相对于,8K,模式）并提供较好的单频网支持（相对于,2K,模式）；,信道编码,DVB-H,的信道编码技术采用了与,DVB-T,相同的,RS,编码卷积编码；,DVB-H,增加了新的参数（,DVB-H TPS,），用于支持移动接收时的快速信号扫描和频率交换；,国家广播电影电视总局广播科学研究院,ISDB-T,ISDB-T,是日本,提出的地面数字电视传输方案，基本结构和,DVB-T,类似，但,在交织深度上有所增强，并增加了,4K,载波模式。,支持的业务类型,：,实时广播（音频、视频,）,流媒体,非实时广播（数据,）；,网络结构,：,地面单频网,；,国家广播电影电视总局广播科学研究院,系统特点,分段结构,总的传输带宽（,6,，,7,或,8MHz,）可分为,13,个,OFDM,频段，每一,OFDM,频段的参数，如载波调制方式，内码编码速率和时间交织长度等都可独立配置。,ISDB-T,通过传送具有不同传送参数的,OFDM,频段组来实现分级传送。,部分接收,如果把频率交织的范围限定在一个,OFDM,段之内，就可以从发送信号中把一个段的信号与其它段的信号区分开来。通过这一方式，利用带宽为一个,OFDM,段的窄带接收机可实现发送信号的部分接收。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,手持应用,在进行手持接收时，采用的是单频段方式（,ONE SEGMENT,）。,单频段,ISDB-T,是面向移动接收的标准，它将,6MHz,广播电视频率分割成,13,个频带，每个频带均可选择载波的调制方式及卷积码的编码率。分割后形成的各频带称为波段。实际上，其中有,1,个波段的频带是保护频带（,GuardBand,），因此每个波段的频带为,429kHz,。单波段（,OneSegment,）就是使用其中,1,个波段的广播服务。发送的影像为,QVGA,格式（,320240,像素）。目前面向固定接收的,HDTV,广播电视使用的是,13,个波段，不过在单波段广播电视开始后，就只能使用剩余的,12,个波段。单波段广播电视最初将采用与微波数字电视播放同样内容的同播方式。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,T-DMB,T-DMB,以,Eureka-147,的,OFDM,传输技术作为其底层技术，信号带宽为,1.5MHz,。可用于音视频、数据的传输，因此其系统与,DAB,兼容，但在协议栈上进行了修改。,面向对象：手持移动终端；,业务类型：,实时广播（音频、视频）,流媒体,网络结构：地面单频网；,逻辑信道：无,国家广播电影电视总局广播科学研究院,T-DMB,传输方案,调制：,OFDM,调制（,1K,子载波）；,信道编码：,RS,卷积码；,节电方案,无；,业务适配,基于,MPEG-2 TS,流的业务复接；,增加,MPEG-4,数据包封装；,国家广播电影电视总局广播科学研究院,要求指标,描述,标准,ETS EN 300 401,（,Eureka-147,）,ETS EN 300 234,（,Multimedia Object Transfer,）,输入频率,波段,III,（,174-240MHz,）,灵敏度,-91dBm,音频,BSAC,，,MPEG-AAC+,，,MUSICAM,音频质量,32-384Kbps,（类似,CD,音质）,视频,H.264 AVC,（,MPEG-4,第,10,部分）,视频质量,QVGA/QCIF/WDF/CIF,数据,BIFs,（,BSAC,）,/RDI,（,MUSICAM,）,国家广播电影电视总局广播科学研究院,Media FLO,美国在发展高清晰度电视时首先考虑的是如何通过地面广播网进行传播，并提出了可用于数字高清晰度电视的标准,-ATSC,。美国主导的,ATSC,，仅限于美国及其邻近的加拿大及墨西哥等少数国家应用。美国电视标准不能应用于移动接收，但好莱坞为首的影音工业每年却创造庞大的节目内容，因此美国内容产业除了家用电视外，也积极扩展其他平台，其中移动电话是内容业者最积极投入的一块。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,Media FLO,美国高通公司提出的一套有别与传统数字电视系统的单向广播系统；,针对手机接收电视设计；,支持实时广播、流媒体和非实时数据广播,；,采用单向广播网络和,3G,移动通信网向结合的网络结构；,采用,OFDM,结合,Turbo,码的信道传输方案,国家广播电影电视总局广播科学研究院,Media FLO,网络结构：,单向广播网,3G,移动通信网；,业务复接,自定义协议栈；,信道传输：,调制：,4K OFDM,信道编码：,RS,码,Turbo,码,节电方案：,时、频域分片传输,国家广播电影电视总局广播科学研究院,Media FLO,调制方式：,4K,模式,OFDM,调制；,1/8,循环前缀；,1/8,导频插入频率；,信道编码,采用,RS,码,Turbo,码的级联码方式；,物理层提供,Turbo,码保护；,MAC,层提供,RS,码保护；,注,:Media FLO,在,MAC,层提供,RS,码的方案与,DVB-H,非常类似，只是所用的码是基于,16,（,RS(16,，,K),码，,K,8,，,10,，,12,，,16,）。,另外，,Media FLO,也使用了时域导频，与,TiMi,十分类似。不过相关专利,TiMi,占先,国家广播电影电视总局广播科学研究院,S-DMB,2004,年底日本和韩国共同实施完成了的卫星手机电视系统建设工作，并于,2005,年正式开展了商业运营（日本由于政策原因在发展前期采用了非手机的专用接收终端），系统中所用的卫星被称为,MBSAT,，采用左,/,右两种圆极化方式分别实现对日本和韩国的信号覆盖，,MBSAT,相对于普通的广播卫星功率提高了几倍，能够确保类似手机一样的小型移动装置稳定接收卫星信号。,日韩的,S-DMB,实际上是依托,ITU-R BO.1130-4,标准中的系统,E,所构建的，该系统以大功率的数字多媒体广播卫星和地面补充覆盖网络为核心。,国家广播电影电视总局广播科学研究院,系统简介,面向对象：,车载,/,手持移动终端,业务类型：,实时广播（音频、视频）,网络结构：,卫星覆盖地面增补转发器,逻辑信道：,码分逻辑信道,国家广播电影电视总局广播科学研究院,传输方案,调制：,CDMA,调制；,信道编码：,RS,卷积码；,节电方案,无；,业务适配,基于,MPEG-2 TS,流的业务复接；,国家广播电影电视总局广播科学研究院,系统简介,:S-DMB,国家广播电影电视总局广播科学研究院,其它,基于移动通信网的多媒体广播业务补充，,3G,移动多媒体技术的发展和选择，技术和地域特性,国家广播电影电视总局广播科学研究院,内 容,引言,国际移动多媒体技术的发展,中国移动多媒体广播,CMMB,国家广播电影电视总局广播科学研究院,CMM