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文檔簡介
1、中國人民公安大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)移動數(shù)字電視的技術(shù)及應(yīng)用摘要:作為一種新的媒體,移動數(shù)字電視具有安裝簡便、覆蓋廣泛、反應(yīng)迅速、移動性強的特點,它除了具有傳統(tǒng)媒體宣傳和欣賞功能外,還承擔(dān)著城市應(yīng)急預(yù)警、交通、食品衛(wèi)生、商品質(zhì)量等政府安全信息發(fā)布的重任。隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的不斷深入,為了滿足手持、便攜設(shè)備接收數(shù)字電視節(jié)目的需求,人們改進了地面數(shù)字電視在移動接收、頻譜效率、單頻網(wǎng)、抗干擾、系統(tǒng)靈活性等方面的功能,發(fā)展出了地面數(shù)字移動電視技術(shù)。它通過無線數(shù)字信號發(fā)射、地面數(shù)字接收的方式播放和接收電視節(jié)目,可以廣泛應(yīng)用在處于移動狀態(tài)的手機或交通工具上的接收設(shè)備中。關(guān)鍵詞:移動數(shù)字電視;地面數(shù)字廣播
2、系統(tǒng);應(yīng)用需求the technology and application of chinese mobile digital tvabstract:as a new media,mobile digital tv has the characters of easily installed,wide coverage,quick response and strong mobility,which not only has the traditional function of media campaigns and appreciation,but also bears the respo
3、nsibilities to releasing the governments security information of the city emergency warning,transportation,food hygiene and the commoditiess qualitywith the progressing of technology and the deepening of research,in order to meet the hand-held,portable devices to receive digital tv programming needs
4、,it is to improve the terrestrial digital tv in mobile reception,spectrum efficiency,single-frequency networks,interference,system flexibility,etcfunction,and make out the terrestrial digital mobile tv technologyit throughs the wireless digital signal transmission,reception of terrestrial digital br
5、oadcast and receive television programsit can be widely used in the mobile phones of a mobile state or in the acceptances of a transport equipmentkeywords:mobile digital tv;terrestrial digital broadcasting system;application requirements目 錄1 緒論11.1 選題目的及意義11.2 研究的背景21.3 本文主要研究內(nèi)容22 移動數(shù)字電視概述32.1 移動數(shù)字電
6、視簡介32.2 移動數(shù)字電視的優(yōu)勢32.3 我國移動數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀42.4 移動數(shù)字電視傳輸方式43 移動數(shù)字電視廣播系統(tǒng)73.1 移動數(shù)字電視廣播系統(tǒng)模式及工作原理73.2 關(guān)鍵技術(shù)解析83.3 地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的特點93.4 常用地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的分析比較94 我國移動數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用184.1 我國移動數(shù)字電視的應(yīng)用狀況184.2 我國移動電視技術(shù)的應(yīng)用需求考慮194.3 我國移動數(shù)字電視系統(tǒng)的應(yīng)用前景215 總結(jié)與展望225.1 總結(jié)225.2 展望22致謝24參考文獻25251 緒論1.1 選題目的及意義廣播電視目前已進入新的數(shù)字電視時代,高清晰度數(shù)字電視已經(jīng)進入使用階段。有線
7、數(shù)字電視已經(jīng)開通并投入使用,經(jīng)過一段時間運行收到了良好的效果。在一個人口密集、建筑高聳的現(xiàn)代化城市,更需要建立移動數(shù)字電視,這會給信息業(yè)的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響,也有利于數(shù)字化城市的建設(shè),增強在數(shù)字電視相關(guān)設(shè)備研制開發(fā)方面的能力,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,支持民族工業(yè)的發(fā)展。同時,發(fā)展移動數(shù)字電視是涉及千家萬戶的民心工程,有利于促進家庭信息化和推進城市信息化的進程。移動數(shù)字電視的傳播條件復(fù)雜,容易受到地形、高樓遮擋及海面反向波的影響,同時還有模擬和數(shù)字同頻信號、鄰頻信號及地面脈沖等的干擾,傳送質(zhì)量、可靠性及覆蓋范圍受到限制,特別是車載移動接收的高質(zhì)量難度更加增大。由于數(shù)字電視地面廣播的傳輸環(huán)境惡劣,頻譜
8、資源有限,應(yīng)用需求分散,其制式目前在各國仍有爭議。目前,國際上地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)有單載波和多載波cofdm兩種傳輸方式,美國的atsc方案采用的是8vsb單載波調(diào)制方式;歐洲的dvb方案采用的是cofdm多載波調(diào)制方式;而日本的isdb方案采用的是修改后的ofdm調(diào)制方式。我國采用何種制式標(biāo)準(zhǔn),尚在研究之中。 當(dāng)前,我國有關(guān)移動數(shù)字電視的現(xiàn)成資料不多,主要來源于各大行業(yè)網(wǎng)站,大多是關(guān)于廣電、電信、終端提供商的行業(yè)信息和技術(shù)介紹。期刊上的論文大都意在探討移動電視存在的主要問題、傳輸標(biāo)準(zhǔn)之爭、主導(dǎo)權(quán)之爭、商業(yè)模式、前景何在等,雖有分析但不系統(tǒng),對這些問題眾說紛紜,各抒己見。本研究主要通過對移
9、動數(shù)字電視系統(tǒng)各部分功能和技術(shù)指標(biāo)性能的分析,以及對全球流行的幾種數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的分析比較,探討國內(nèi)移動數(shù)字電視的應(yīng)用發(fā)展。1.2 研究的背景移動數(shù)字電視在技術(shù)上的實現(xiàn)并不是一件很困難的事。通常要保證一個城市無盲點覆蓋,需要構(gòu)建一個由數(shù)臺數(shù)字電視發(fā)射機組成的單頻網(wǎng),通過單頻網(wǎng)適配器和gps接收機保證各發(fā)射機同步工作,確保在城區(qū)的絕大多數(shù)點都能接收到數(shù)字電視信號,且各發(fā)射點發(fā)出的信號不會在終端引起相互干擾,從而為移動接收提供了可能性。移動數(shù)字電視針對的是一個特殊的群體移動人群。其受眾是在移動的交通工具上(如公交車、出租車、輪渡等)、公眾聚集場所里(候車室、候機樓、候診室等)短暫停留的人群以及手
10、機用戶。這部分人群處于傳統(tǒng)電視覆蓋的盲區(qū),是移動數(shù)字電視主要的服務(wù)對象。因此,移動數(shù)字電視的誕生不僅僅是電視覆蓋面的擴大,更是電視產(chǎn)業(yè)鏈的巨大延伸。移動數(shù)字電視獨特的傳播優(yōu)勢造就了誘人的廣闊前景,正等待著人們?nèi)ラ_掘和利用。隨著通信和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類獲取信息的發(fā)展趨勢正在由固定走向移動,由語音走向多媒體。目前,能夠在移動環(huán)境向大量觀眾提供多媒體內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要有移動通信網(wǎng)絡(luò)(2.5g/3g)和地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)。移動數(shù)字電視業(yè)成為電視業(yè)新亮點,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)將支持?jǐn)?shù)字電視的移動(包括交通工具車載移動和個人便攜移動)接收。1.3 本文主要研究內(nèi)容 本文意在從技術(shù)的角度,系統(tǒng)地解析移動
11、數(shù)字電視信號傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式和支持其移動接收的地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的各部分組成及性能要求,在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國社會發(fā)展各方面的需求,闡述移動數(shù)字電視的應(yīng)用狀況與前景以及應(yīng)用中的需求考慮,并對其技術(shù)發(fā)展趨勢進行展望。2 移動數(shù)字電視概述2.1 移動數(shù)字電視簡介 移動數(shù)字電視也稱移動電視,是指發(fā)送端采用數(shù)字廣播技術(shù)(主要指地面廣播傳輸技術(shù))播出;接收終端分兩類:一類是安裝在公交巴士、汽車、火車、地鐵、渡輪、機場及各類流動人群集中和其他公共場所的移動載體上的接收終端;另一類是手機、pda、筆記本電腦等手持便攜接收終端;狹義上,移動數(shù)字電視是指在公共汽車等可移動物體內(nèi)通過電視終端,移動地收看電視節(jié)目的一種
12、技術(shù)。這種定義下的移動數(shù)字電視系統(tǒng)支持公交巴士、汽車等第一類車載接收終端。廣義上,移動數(shù)字電視指以一切可以以移動方式收看電視節(jié)目的技術(shù)或應(yīng)用,如手機電視,也包括了狹義的車載移動數(shù)字電視。2.2 移動數(shù)字電視的優(yōu)勢1受眾面廣 流動人群的龐大是移動數(shù)字電視受眾的最大優(yōu)勢,這一特征使得移動電視具有廣闊的生存空間,且不必?fù)?dān)心受傳統(tǒng)電視的擠壓。移動數(shù)字電視的觸角可以伸到城市公交、地鐵、出租車甚至是鐵路列車等各個系統(tǒng)。2技術(shù)數(shù)字化移動數(shù)字電視采用的數(shù)字技術(shù),科技含量高,技術(shù)創(chuàng)新強,系統(tǒng)全面數(shù)字化,在交通工具時速120公里的狀態(tài)下節(jié)目接收清晰、畫面和音響效果好。3實時性強傳統(tǒng)的電視必須坐在某個固定的地方觀看
13、。這對于白天為工作而奔忙的人群來說是一種奢侈。移動數(shù)字電視的出現(xiàn),讓移動人流隨時隨地可以看到電視,獲得更多更新的資訊,極大地滿足了快節(jié)奏社會中人們對于信息的需求,同時也豐富了市民文化生活。4信息覆蓋面大移動數(shù)字電視可以在公交車、出租車、商務(wù)車、私家車、地鐵、火車、輪渡、機場及各類流動人群集中的移動載體上廣泛使用,移動數(shù)字電視進入媒體市場,體現(xiàn)出諸多潛力和優(yōu)勢。移動數(shù)字電視已正式在公交車上試播,標(biāo)志著繼報紙、雜志、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)之后,移動數(shù)字電視正以“第六媒體”的姿態(tài)在市場興起。隨著未來的發(fā)展計劃,小轎車市場也是移動數(shù)字電視下一步要滲透的市場。比如國產(chǎn)“寶馬”就已經(jīng)安裝了移動數(shù)字電視接收機。另
14、外,移動數(shù)字電視還有望直接進入“手機終端”,目前像諾基亞等品牌已經(jīng)初步開發(fā)了具有移動數(shù)字電視接收功能的產(chǎn)品,一旦形成規(guī)模生產(chǎn),移動數(shù)字電視將借助手機在市場中實現(xiàn)真正意義上的“無孔不入”。2.3 我國移動數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀為了適應(yīng)我國廣播電視數(shù)字化發(fā)展的需求,保護我國相關(guān)電視產(chǎn)業(yè)的利益,更有效地利益有限的無線頻譜資源,我國政府有關(guān)部門自20世紀(jì)90年代初以來,組織開展了地面數(shù)字電視傳輸體制和標(biāo)準(zhǔn)的研究開發(fā)工作,相繼攻克了多項關(guān)鍵技術(shù),形成了一批相關(guān)的自主專利技術(shù)。移動數(shù)字電視是國際公認(rèn)的新興媒體。車載移動電視首先出現(xiàn)在新加坡,2002年10月,中國內(nèi)地第一批車載移動數(shù)字電視在上海投入運營,目前全
15、國已有北京奧運6個奧運城市:上海、北京、天津、沈陽、青島、秦皇島和長沙、廣州、南京、武漢、南昌、合肥、杭州等地開通了移動數(shù)字電視。目前我國移動數(shù)字電視市場還處于啟動期,電信運營商支持的基于移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的手機電視已進入了初步商用階段,而基于廣電運營商的無線數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)的移動電視仍處于試驗階段,還未達(dá)到真正意義上的商用,但其發(fā)展同樣引人矚目。2.4 移動數(shù)字電視傳輸方式2.4.1 移動數(shù)字電視信號傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式 移動數(shù)字電視信號傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式主要有兩種:第一種是采用流媒體技術(shù)進行點對點的信號傳輸,一般是利用蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn);第二種是采用數(shù)字多媒體廣播技術(shù)(dmb,digital multimedi
16、a broadcasting),包括地面數(shù)字廣播和衛(wèi)星廣播兩種實現(xiàn)方式。1利用蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的方式目前我國移動運營商推出的移動電視業(yè)務(wù)主要是依靠現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的,中國移動基于其gprs網(wǎng)絡(luò),中國聯(lián)通依靠其cdma網(wǎng)絡(luò)。這種移動電視業(yè)務(wù)實際上是利用流媒體技術(shù),在接收終端上通過多媒體軟件進行播放,而相應(yīng)的電視節(jié)目則由移動通信公司或者通過相應(yīng)的sp(service provider)來組織和提供。這種方式傳送視頻數(shù)據(jù)占用網(wǎng)絡(luò)資源較大,資費較貴,對運營商和用戶來說,成本負(fù)擔(dān)都比較重。基于蜂窩移動網(wǎng)實現(xiàn)的傳輸技術(shù)是通過改進的移動通信網(wǎng)向用戶提供下行廣播信道,使用移動通信系統(tǒng)所在頻段。2利用地面數(shù)字
17、廣播實現(xiàn)的方式這種方式需要在接收終端上安裝數(shù)字電視接收模塊,可以不通過移動通信網(wǎng)絡(luò)的鏈路,直接獲得數(shù)字電視信號。數(shù)字廣播的魅力在于它可以在高帶寬信道上進行高速傳輸,在覆蓋區(qū)域內(nèi),接收廣播的受眾數(shù)量沒有限制,與使用點對點連接的移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比,他將可以更為經(jīng)濟地向廣大受眾提供具有完美畫質(zhì)的視聽服務(wù)?;诘孛鏀?shù)字廣播網(wǎng)實現(xiàn)的傳輸技術(shù)主要針對地面數(shù)字廣播電視,使用廣播電視頻段。有些在地面數(shù)字廣播電視技術(shù)的基礎(chǔ)上改進成為手機電視技術(shù),例如dvb-h, media flo等;而另一些目前還只是針對地面數(shù)字廣播電視系統(tǒng),包括韓國t-dmb、日本的isdb-t,清華dmb-t和上海交大的adtb-t等。3利
18、用衛(wèi)星廣播實現(xiàn)的方式這一類技術(shù)的本質(zhì)就是通過衛(wèi)星提供下行傳輸實現(xiàn)廣播方式的移動電視業(yè)務(wù),而用戶通過在接收終端上集成直接接收衛(wèi)星信號的模塊,就可以實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的接收。這種方式使用衛(wèi)星覆蓋,廣播中心將內(nèi)容上傳至衛(wèi)星,衛(wèi)星將內(nèi)容在覆蓋范圍內(nèi)廣播,在有屏蔽的區(qū)域,由轉(zhuǎn)發(fā)站接收衛(wèi)星廣播并轉(zhuǎn)播給在屏蔽區(qū)的接收終端。13基于衛(wèi)星實現(xiàn)的傳輸技術(shù)主要通過衛(wèi)星提供下行傳輸,典型技術(shù)包括歐洲的s-dmb和日本、韓國的s-dmb。2.4.2 地面數(shù)字廣播傳輸技術(shù)的優(yōu)勢依靠蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳送電視節(jié)目的方式存在弊端,在高速運行狀態(tài)下,由于傳輸模式上的技術(shù)局限性,蜂窩網(wǎng)絡(luò)僅允許較低的多普勒頻移,造成移動接收的畫面質(zhì)量不高。但是
19、諸如dvb-h等廣播標(biāo)準(zhǔn),卻可以維持 200km/h 或更高的行駛速度。由此看來,在保證傳輸質(zhì)量方面,基于地面數(shù)字廣播網(wǎng)的移動電視技術(shù)比蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更具吸引目前電信運營商提供的手機電視業(yè)務(wù)是基于vod(video on demand,視頻點播)技術(shù)來實現(xiàn)的,這是一種實時流媒體技術(shù)。這項技術(shù)在手機電視的商業(yè)推廣上有著難以逾越的問題。與vod技術(shù)比較,地面數(shù)字多媒體廣播技術(shù)具有下列優(yōu)勢: 1不占用無線通信資源 流媒體的視頻信息量非常巨大,需占用無線資源和帶寬。地面數(shù)字廣播技術(shù)使用地面廣播通道來實現(xiàn)節(jié)目的下發(fā),這樣就不再占用無線通信通道,從而節(jié)約了大量的無線通信資源。 2使用成本較低因為地面數(shù)字多媒
20、體廣播技術(shù)是一種純接收的視頻技術(shù),用戶在觀看節(jié)目的時候并沒有占用任何資源,用戶只需要為所觀看的節(jié)目付費,而不必為流量等無線資源付費。而基于連接的vod業(yè)務(wù),接收對視頻信息時,需要占用話務(wù)通道,這樣用戶就需要為他的連接支付昂貴的流量費用,這也是為什么目前vod業(yè)務(wù)發(fā)展不理想的根本原因。 3視頻效果佳因為地面數(shù)字多媒體廣播技術(shù)不存在資源利用率低的問題,使得它的視頻帶寬得到了保證,能夠提供高質(zhì)量的視頻業(yè)務(wù),在7英寸lcd顯示屏上,達(dá)到了顯示vcd畫質(zhì)的水平。3 移動數(shù)字電視廣播系統(tǒng)3.1 移動數(shù)字電視廣播系統(tǒng)模式及工作原理圖1為移動數(shù)字電視系統(tǒng)的總體框架圖。該系統(tǒng)在應(yīng)用中可以分為發(fā)送和接收兩個子系統(tǒng)
21、;在技術(shù)上,系統(tǒng)又可以分為信源和信道兩部分技術(shù)(圖中用虛線劃分)。視頻輸入 音頻輸入 數(shù)據(jù)輸入 視頻輸出 音頻輸出 數(shù)據(jù)輸出 視頻編碼器 音頻編碼器 音頻解碼器 視頻解碼器 復(fù)用器 解復(fù)用器 信道編碼與調(diào)制 信道解碼與解調(diào) 發(fā)射機 調(diào)諧器 接收端 發(fā)送端 圖1 移動數(shù)字電視系統(tǒng)的總體框架在移動數(shù)字電視系統(tǒng)中,主要的技術(shù)有:電視信號的數(shù)字化和壓縮編碼;信號的信道編碼和調(diào)制。而數(shù)字電視系統(tǒng)主要由信源編解碼、多路復(fù)用/解多路復(fù)用、信道編解碼和調(diào)制解調(diào)等部分組成。信源編碼主要包括:視頻編碼、音頻編碼和數(shù)據(jù)編碼,信源編碼目的是為了降低信息碼率。視頻信號編碼的依據(jù)有:利用圖像信號的時間和空間相關(guān)性;利用人
22、類視覺系統(tǒng)的特性和圖像的統(tǒng)計特性。音頻信號壓縮編碼主要是利用人耳的聽覺特性。復(fù)用設(shè)備是將信源編碼器送來的視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)比特流,處理復(fù)合成單路的串行比特流,送給信道編碼系統(tǒng),解復(fù)用端正好與此相反。信道編碼是為了保證信號傳輸?shù)目煽啃?,通過糾錯編碼、均衡等技術(shù)提高信號的抗干擾性能。隨后送給調(diào)制設(shè)備,把調(diào)制的信號發(fā)送出去。接收端正好是發(fā)送端的逆過程。3.2 關(guān)鍵技術(shù)解析1信源編碼技術(shù) aac(advanced audio coding,高級音頻編碼)被手機界稱為“21世紀(jì)數(shù)據(jù)壓縮方式”,aac所采用的運算方式是與mp3的運算有所不同,aac同時可以支持多達(dá)48個音軌,15個低頻音軌,更多種
23、取樣率和比特率及有多種言語的兼容能力,更高的譯碼效率,總括來說,aac可以在對比mp3文件縮小30%的前提下提供更好的音質(zhì)。4mpeg-4 avc(高級視頻編碼)是1995年自mpeg-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后的最新、最有前途的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。h.264是在1997年由itu-t和iso/iec的聯(lián)合開發(fā)組共同開發(fā)的最新國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。通過該標(biāo)準(zhǔn),在同等圖象質(zhì)量下的壓縮效率比以前的標(biāo)準(zhǔn)提高了2倍以上,因此,h.264被普遍認(rèn)為是最有影響力的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2ofdm技術(shù)ofdm(正交頻分復(fù)用)是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù),適合在多徑傳播和多普勒頻移的無線移動信道中傳輸高速數(shù)據(jù)。它能有效對抗多徑效應(yīng),
24、消除符號間干擾,對抗頻率選擇性衰落,而且信道利用率高。ofdm是一種高效的數(shù)據(jù)傳輸方式,其基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道,在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制,并且各子載波并行傳輸。這樣,盡管總的信道是非平坦的,具有頻率選擇性,但是每個子信道是相對平坦的(頻帶窄),在每個子信道上進行的是窄帶傳輸,信號帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬,因此就可以大大消除信號波形間的干擾。ofdm相對于一般的多載波傳輸?shù)牟煌幨撬试S子載波頻譜部分重疊,只要滿足子載波間相互正交,則可以從混疊的子載波上分離出數(shù)據(jù)信號。由于ofdm允許子載波頻譜混跌,其頻譜效率大大提高,因而是一種高效的調(diào)制方式。43信道編碼
25、技術(shù)信道編碼的目的是在傳送碼流上附加冗余信息,以便在接收時將受損的信號恢復(fù)成原來的數(shù)據(jù)。信道編碼主要采用rs碼和卷積交織、格狀編碼。3.3 地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的特點地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的特點:1傳輸信息量大,支持包括高清電視的多媒體廣播服務(wù)。在一個8mhz 信道中可傳輸20mbps以上數(shù)據(jù),有的調(diào)制方式最大凈荷碼率可高達(dá)33mbps,能夠滿足傳輸一套hdtv和多套sdtv的要求。2抗干擾能力強,在一般室內(nèi)環(huán)境下可接收。具有良好的抗多徑和抗多普勒頻移的特性,在各種環(huán)境下抗干擾能力強。地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)普遍采用了最先進的誤碼糾錯和信號調(diào)制技術(shù),使接收機能夠在各種條件和環(huán)境中可靠地接收信號,能夠抗靜
26、態(tài)多徑(接收機處在密集的建筑物環(huán)境中只需采用簡單的天線就能滿足正常接收)和動態(tài)多徑干擾(適于運動環(huán)境下接收,在車速高達(dá)150km每小時情況下,都可穩(wěn)定接收)以及能抗各種家電脈沖干擾。63具有靈活性,支持標(biāo)準(zhǔn)高清晰度和高清晰度兼容的電視廣播;支持移動接收;支持便攜接收;支持單頻網(wǎng)。4與現(xiàn)有模擬廣播電視頻道兼容,并有利于頻譜規(guī)劃和模擬向數(shù)字過渡。5具有可擴展性,支持交互數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)。6電視頻譜資源豐富,質(zhì)量好。3.4 常用地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的分析比較3.4.1 t-dmbt-dmb(terrestrial-digital multimedia broadcasting地面數(shù)字多媒體廣播)移動電視標(biāo)準(zhǔn)
27、源自歐洲數(shù)字音頻廣播(dab)規(guī)范eureka-147,eureka-147規(guī)范設(shè)計初衷是為了實現(xiàn)可靠的移動接收,并采用dqpsk調(diào)制方式在1.536mhz 信道帶寬上承載音頻、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。韓國和德國均開發(fā)了改良的商業(yè)化t-dmb標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)沿用了dab物理層,但增加了一個額外的糾錯層,新增糾錯層采用了具有卷積交織功能的reed solomon機制。音頻/視頻流被編碼壓縮成mpeg-2傳輸流。在t-dmb業(yè)務(wù)中,這一技術(shù)能夠提供2-3個高質(zhì)量信道,以及最高達(dá)每秒30幀的qvga視頻分辨率。視頻采用h.264壓縮編碼,音頻采用bsac。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運作方式t-dmb系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,由廣播
28、中心、發(fā)射塔、中繼器、及接收終端等組成。節(jié)目提供商 廣播中心 發(fā)射塔 中繼器 終端 圖2 t-dmb系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖節(jié)日的播出方式:節(jié)目提供商將數(shù)字多媒體內(nèi)容傳輸給t-dmb廣播中心,通過廣播發(fā)射塔將廣播中心傳送過來的信號發(fā)送到終端,信號差的陰影地區(qū)通過中繼器(gapfi1ler)轉(zhuǎn)送至終端。2t-dmb編碼技術(shù)t-dmb編碼技術(shù)完全兼容dab系統(tǒng),提供對音視頻業(yè)務(wù)的支持基于流模式。(1)h.264和mpeg-4 avc作為視頻編碼方案。(2)編碼率384kbps時,視頻節(jié)目每秒30幀,分辨率qvga(320*240)。(3)采用mpeg-4 er-bsac, mpeg-4 he aac v2音頻
29、編碼方案。(4)mpeg-4 er-bsac最高速率128kbps。(5)mpeg-4 he aac v2最高速率320 kbps。8 3復(fù)用功能與幀結(jié)構(gòu)在移動多媒體廣播的前端系統(tǒng)中,復(fù)用的功能是完成音頻、視頻、數(shù)據(jù)、電子業(yè)務(wù)指南等信息封裝和排列,使其能夠在移動多媒體廣播信道上傳送。同一業(yè)務(wù)的音頻基本流、視頻基本流和數(shù)據(jù)流封裝在同一復(fù)用子幀中。電子業(yè)務(wù)指南、用戶管理等輔助信息分別封裝在不同的復(fù)用子幀中,控制信息封裝在專用的復(fù)用幀中。 4t-dmb傳輸系統(tǒng)的信道處理與調(diào)制技術(shù)(1)時域同步的正交多載波技術(shù)。歐洲采用全頻域處理方式形成其核心技術(shù)編碼的ofdm(cofdm)技術(shù),由于其系統(tǒng)同步和信道
30、估計互為條件,需用復(fù)雜的迭代算法和強功率同步導(dǎo)頻等技術(shù)措施。而tds-ofdm通過時域和頻域混合處理,簡單方便地實現(xiàn)了快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤,形成了與歐、日多載波技術(shù)不同的自主核心技術(shù)。 (2)保護間隔的pn填充技術(shù)。為了在多徑時延擴散信道中避免碼間串?dāng)_,dvb采用了循環(huán)前綴填充的ofdm保護間隔,使其傳輸?shù)男视兴鶕p失。t-dmb發(fā)明了基于pn序列打頻技術(shù)的高保護同步傳輸技術(shù),并用其填充ofdm保護間隔,使系統(tǒng)的頻譜利用效率提高10%,并有20db以上同步保護增益。 (3)快速信道估計技術(shù)。針對現(xiàn)有地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信道估計迭代過程較長(一次有效參數(shù)估計約需1.024ms)的不足,
31、dmb-t發(fā)明了新的tds-ofdm信道估計技術(shù),通過正交相關(guān)和付立葉變換實現(xiàn)快速信道估計(一次有效參數(shù)估計約需0.6ms),提高了系統(tǒng)移動接收性能。 (4)前向糾錯編碼與相位映射相結(jié)合的糾錯技術(shù)。針對采用多載波cofdm技術(shù)的信噪比門限相對vsb單載波技術(shù)較差的現(xiàn)實,t-dmb發(fā)明了一種新的系統(tǒng)級聯(lián)糾錯內(nèi)碼和最小歐氏距離最大化映射技術(shù),使采用多載波技術(shù)的系統(tǒng)信噪比門限獲得10%以上的改善。(5)與絕對時間同步的幀結(jié)構(gòu)。t-dmb傳輸協(xié)議設(shè)計了與絕對時間同步的復(fù)幀結(jié)構(gòu),方便自動喚醒功能設(shè)置,達(dá)到省電目的,支持便攜接收;與絕對時間同步機制有利于單頻網(wǎng)同步發(fā)送信號的功能控制,使t-dmb單頻網(wǎng)同步
32、設(shè)備比國際現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的同類設(shè)備更容易實現(xiàn)。3.4.2 dvb-h歐洲移動電視標(biāo)準(zhǔn)dvb-h(digital video broadcasting-hand held,手持?jǐn)?shù)字視頻廣播)是建立在dvb和dvb-t兩個標(biāo)準(zhǔn)之上的標(biāo)準(zhǔn)。dvb-h標(biāo)準(zhǔn)中的h是hand held,表示手持的意思。它的主要應(yīng)用是在手機電視、便攜電腦等手持移動終端。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析dvb-h系統(tǒng)完全兼容于dvb-t,依托目前dvb-t地面廣播電視傳輸系統(tǒng)。一個dvb-h系統(tǒng)前端由dvb-h封裝器和dvb-h調(diào)制器構(gòu)成,dvb-h封裝器負(fù)責(zé)將ip數(shù)據(jù)封裝成mpeg-2系統(tǒng)傳輸流(ts), dvb-h調(diào)制器負(fù)責(zé)信道編碼和調(diào)制;系統(tǒng)
33、終端由dvb-h解調(diào)器和dvb-h終端構(gòu)成,dvb-h解調(diào)器負(fù)責(zé)信道解調(diào)、解碼,dvb-h終端負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。2協(xié)議層次劃分網(wǎng)絡(luò)層不在dvb-h標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)只實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。數(shù)據(jù)鏈路層采用時間分片技術(shù),用于降低手持終端的平均功耗,便于進行平穩(wěn)、無縫的業(yè)務(wù)交換。物理層在dvb-t的基礎(chǔ)上進行補充,增加了4k傳輸模式和深度符號交織等內(nèi)容,除原有dvb-t的技術(shù)特點外,在傳輸參數(shù)信令(tps)比特中增加了dvb-h信令,用于提高業(yè)務(wù)發(fā)展速度。3多協(xié)議封裝-前向糾錯dvb-h標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)鏈路層為ip數(shù)據(jù)報增加了里德所羅門(rs)糾錯編碼,作為mpe的前向糾錯編碼,校驗信息將在指定的前
34、向糾錯(fec)段中傳送,我們稱之為多協(xié)議封裝-前向糾錯(mpe-fec)。mpe-fec的目標(biāo)是提高移動信道中的c/n、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。63.4.3 isdb-tisdb-t (integrated services digital broadcasting-terrestrial,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播-地面?zhèn)鬏?技術(shù)是日本采用的地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。isdb-t標(biāo)準(zhǔn)不限于單獨傳輸數(shù)字電視(圖像和伴音),也包括了獨立的聲音和數(shù)據(jù)廣播,這幾者可以單獨存在或任意地組合,構(gòu)成在帶寬6mhz內(nèi)的一路節(jié)目或多路節(jié)目。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)isdb-t的發(fā)送和接收系統(tǒng)框圖如圖3所示。isdb-t系統(tǒng)包括發(fā)送部分和
35、接收部分,發(fā)送部分的輸入是信源編碼部分的輸出,發(fā)送部分的輸出是加給發(fā)射機輸入端的中頻已調(diào)制信號,在發(fā)射機內(nèi)上變頻成射頻信號去往饋線和天線。接收部分輸入信號是cofdm調(diào)制的射頻信號,輸出信號是加給信源解碼部分輸入端的信道解碼信號。信道編碼復(fù)用器 圖像聲音資料 上變頻(rf) ofdm 調(diào)制 接受電路 tmcc信號 信源編碼 tmcc:傳輸和復(fù)用 配置控制 發(fā)送部分 接受部分 ts if 信號 圖3 isdb-t的系統(tǒng)框圖 2isdb-t的信源編碼 圖像信號按mepg-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。聲音信號的信源編碼既未采用mepg-2的壓縮標(biāo)準(zhǔn),也未采用atsc中的dolbyac-3標(biāo)準(zhǔn),而是采用基于mepg-
36、4的aac(高級ac)壓縮方式。 3isdb-t中的信號傳送形式及傳送帶寬 isdb-t中,根據(jù)mepg-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)實施傳送信號的復(fù)用。每一個頻道6 mhz為一個基本ts流(傳送流),實際的傳送帶寬為432khz*13+4khz=5.62mhz或432khz*13+1khz=5.617mhz。這里是以每432khz作為一段獨立的ofdm,頻帶6mhz內(nèi)可包含13段ofdm。而每個ofdm段由數(shù)據(jù)段和導(dǎo)頻信號組成。每個數(shù)據(jù)段可以獨立地指定其載波調(diào)制方式(16qam、64qam、qpsk或dqpsk)、內(nèi)碼編碼率(1/2、2/3、3/4、5/6、或7/8)、保護間隔比和時間交織深度等。12 4信道
37、編碼與調(diào)制方式isdb-t信道編碼部分方框圖如圖4所示。 多工復(fù)用 小塊劃分 延時補償 延時補償 延時補償 延時補償 字節(jié)交織 能量擴散 卷積編碼 能量擴散 能量擴散 能量擴散 字節(jié)交織 字節(jié)交織 字節(jié)交織 卷積編碼 卷積編碼 卷積編碼 ofdm 調(diào)制 部分 外編碼 圖4 isdb-t信道編碼部分方框圖由卷積編碼縮短碼形成的x, y并行輸出經(jīng)并/串變換后成為傳送信號串行序列,對高頻載波實施ofdm調(diào)制。調(diào)制部分方框圖如圖5所示。信道編碼 載波調(diào)制 載波調(diào)制 載波調(diào)制 載波調(diào)制 塊層合成 時間交織 頻率交織 ofdm幀組成 ifft 保護間隔加入 cpsp信號 tmcc信號 圖5 調(diào)制方框圖歐洲
38、的dvb-t每路頻道8mhz是作為一個總體來處理的,對全部載波的調(diào)制方式只能是一種(16qam、64qam或qpsk),內(nèi)碼編碼率基本上用(1/2、2/3、3/4、 5/6、或7/8),保護間隔比也只能是一種(1/4、1/8、1/16、或1/32)。isdb-t在信號處理方面與dvb-t基本上相同,但是更靈活,可按電視、聲音、數(shù)據(jù)的不同需求優(yōu)化地選用。3.4.4 media-flo media-flo (forward link only,僅限下行傳輸)技術(shù)是美國高通公司為了提供手機電視業(yè)務(wù)而專門研發(fā)的一種新型多媒體廣播技術(shù)。media-flo(下稱flo)實現(xiàn)的原理和t-dmb、dvb-h等
39、廣播技術(shù)類似,但是由于它專門針對手機終端而設(shè)計,而且不必像dvb-h等技術(shù)一樣考慮和原有的數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)施相兼容,因此技術(shù)上顯得更合理。 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一個flo系統(tǒng)由四個子系統(tǒng)組成,即網(wǎng)絡(luò)運營中心、flo發(fā)射機、3g網(wǎng)絡(luò)和支持flo的終端。 2ofdm調(diào)制技術(shù) 采用4k模式ofdm調(diào)制。flo物理層使用4k模式,與8k模式相比,4k模式支持更好的移動性能,同時又能保證足夠長的保護期,而這對于較大的sfn網(wǎng)絡(luò)是相當(dāng)重要的。即便在高于200公里/小時的快速移動速度下系統(tǒng)仍然能夠保持穩(wěn)定的性能,速度更高也只帶來適度的性能降級。 3美國高通media flo標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特征小結(jié) 系統(tǒng)起源:高通分組數(shù)據(jù)調(diào)
40、制 頻道寬度:6mhz(可用于5、7、8mhz) 節(jié)目數(shù)量:15個視頻和10個音頻 頻譜資源:6mhz 工作頻段:uhf 716-722mhz 信道外碼:rs碼(204,188,t=8) 信道內(nèi)碼:turbo碼 數(shù)字調(diào)制:ofdm調(diào)制、qpsk、16-qam 載波數(shù): 4k 視頻壓縮:h.264視頻編碼 圖像格式:qvga (240*320)30fps 音頻壓縮:aac+音頻編碼 多路復(fù)用:mpeg-2 ts 頻道切換:1.5秒 總碼率: 11mbps播放速率:qvga 30fps3.4.5 清華dmb-tdmb-t采用時域同步正交頻分復(fù)用(tds-ofdm)技術(shù),通過時域和頻域混合處理實現(xiàn)快
41、速、穩(wěn)定的同步捕獲和跟蹤。dmb-t發(fā)明了基于pn序列擴頻技術(shù)的高保護同步傳輸技術(shù),并用其填充ofdm保護間隔,使系統(tǒng)的頻譜利用效率提高10,并有20db以上同步保護增益。采用的快速信道估計技術(shù)提高了系統(tǒng)移動接收性能。另外,針對采用多載波c0fdm技術(shù)的信噪比門限相對vsb單載波技術(shù)較差的問題,dmb-t采用了一種新的系統(tǒng)級聯(lián)糾錯內(nèi)碼和最小歐氏距離最大化映射技術(shù),使采用多載波技術(shù)的系統(tǒng)信噪比門限獲得lo以上的改善。在頻譜利用率、cn門限、接收靈敏度、抗多徑干擾能力以及同步時間等方面要優(yōu)于dvb-t/h。3.4.6 上海交大adtb-t上海交大adtb-t數(shù)字電視系統(tǒng)其固定、移動接收指標(biāo)全面突破
42、了歐洲和美國的現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其主要特點是:第一、單載波調(diào)制技術(shù),峰均比低,受非線性失真影響小,對發(fā)射機要求低。第二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡潔、高效,在要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中插入了系統(tǒng)信息和預(yù)置信號, 這樣有利于迅速、可靠的系統(tǒng)同步和準(zhǔn)確的信道估計,從而濾除多徑接收中的反射信號。第三、tpc信道編碼技術(shù),編碼效率高,有效地降低了接收門限。第四、采用雙導(dǎo)頻信號來恢復(fù)載波,時鐘作為信道均衡參照。3.4.7 幾種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的比較對以上標(biāo)準(zhǔn)中的4種國外地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的特性加以比較,如表1所示。表1 地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的特性比較t-dmbdvb-hisdb-tmedia flo視頻編碼h.264、vcih.264h.264h.
43、264音頻編碼musicam、bsacaacaacaacaac信道編碼rs+卷積碼rs+卷積碼rs+卷積碼rs+turbo碼業(yè)務(wù)復(fù)接ts流ts流ts流協(xié)議棧邏輯信道時分時分時頻分時頻分節(jié)電模式時分、頻帶時分時頻分時頻分調(diào)制技術(shù)1k ofdm4k ofdm2/4/8k ofdm4k ofdm帶寬1.536 mhz6,7,8 mhz6,7,8 mhz6 mhz頻道切換1.5s5s1.5s1.5s非實時節(jié)目內(nèi)容分發(fā)不可以可以不可以可以建設(shè)成本高中中中服務(wù)區(qū)域本地本地本地本地 在視頻業(yè)務(wù)的信源編碼方面,4種系統(tǒng)都采用了最新的mpeg-4 avc/h.264視頻壓縮技術(shù),稍有不同的是針對不同的接收終端和
44、實際業(yè)務(wù)需要定義的圖像格式略有差別。同樣,在音頻業(yè)務(wù)方面也都采用了最新的mpeg-4壓縮技術(shù),只是在具體實現(xiàn)上有些差異,算法的編碼效率和實現(xiàn)的復(fù)雜度相差不多。 在調(diào)制方式方面,4種地面廣播系統(tǒng)都采用了ofdm+qam/qpsk調(diào)制技術(shù),所不同的是,根據(jù)各自的頻率劃分情況,在頻譜占用和使用效率、載波數(shù)、載波間隔方面略有差別,但是最終在同一發(fā)射頻段上選用的具體參數(shù)并沒有太大差別。因此在頻譜利用效率和移動接收性能方面相近。信道編碼方面,幾種方案中只有media flo采用了較新的turbo碼作為內(nèi)碼,和其余3種采用的卷積碼不同,相對而言有1-2db的編碼增益,只是在解碼芯片的功耗方面有可能要稍大一點
45、。4 我國移動數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用4.1 我國移動數(shù)字電視的應(yīng)用狀況例如,上海已成功地在外環(huán)線以內(nèi)的主城區(qū)建起了一個基于adtb-t技術(shù)的數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng),這也創(chuàng)下了全球第一。測試證明,上海版標(biāo)準(zhǔn)的接收成功率高達(dá)99.6%,而歐洲標(biāo)準(zhǔn)的成功接收率僅為95%,且adtb-t系統(tǒng)僅用了東方明珠一個信號發(fā)射點,而歐洲標(biāo)準(zhǔn)用了四個發(fā)射塔。過去,穿梭在上海街道上的移動電視常常因為“無信號”,畫面和聲音會不時地出現(xiàn)“馬賽克”、“跳幀”、“靜止”,這樣的技術(shù)如果用在時速400多公里的磁懸浮列車上,效果可想而知。如今,一臺基于上海交大adtb-t技術(shù)的移動數(shù)字電視即使在磁懸浮列車431 km/h的最高速度下,
46、它仍舊能清晰流暢地播出上海移動電視的節(jié)目,這正是上海自主研發(fā)的數(shù)字電視技術(shù)的杰作。adtb-t的應(yīng)用領(lǐng)域還不僅僅局限在固定發(fā)射臺對移動物體的發(fā)射,還可完成以下“高難度動作”:1出租車上看電視坐上一輛農(nóng)工商出租車,你會發(fā)現(xiàn)在副駕駛座前、座位靠枕上,有兩塊薄薄的7英寸顯示屏,一個全新的出租車專用頻道正在播放體育、娛樂、廣告等節(jié)目,經(jīng)測試,在180公里時速下效果也很好。據(jù)了解,上海農(nóng)工商車隊目前已有1500輛數(shù)字電視出租車上街,還將推廣到各大出租車公司,陣容也將擴大到15000輛。2轉(zhuǎn)播比賽跟著跑背上一個小型發(fā)射器,扛上一臺攝像機,就能輕松實現(xiàn)文藝演出、體育賽事的直播,這就是“移動發(fā)射、固定接收”、
47、“移動發(fā)射、移動接收”,且畫質(zhì)、音質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于微波、衛(wèi)星連線。在上海國際馬拉松比賽現(xiàn)場,上海數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)在轉(zhuǎn)播中一展身手。經(jīng)測試,接收靈敏度高于歐洲標(biāo)準(zhǔn),3瓦的發(fā)射功率能傳到四五公里遠(yuǎn)。3站牌實時顯路況智能交通不再遙遠(yuǎn),由交大和上海文廣科技合作推出的4000個adtb-t電子公交站牌出現(xiàn)在大街小巷。市民們在等候公交車時,可在電子站牌上看到實時播報交通路況的滾動字母,預(yù)知下班公交車的到達(dá)時間。綜上所述,我國經(jīng)過不懈努力,打破了國外技術(shù)壟斷,用歐洲的dvb-t/h作為中國移動數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的情況已經(jīng)不多。國產(chǎn)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)之所以能迅速與歐洲標(biāo)準(zhǔn)抗衡,是因為在市場對比中顯示出優(yōu)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)性能的緣故。
48、國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)完全是自主開發(fā)的,并且在組網(wǎng)之后的系統(tǒng)集成、升級維護也全部能靠自身的技術(shù)力量來實現(xiàn),這就使得國內(nèi)廠商大大節(jié)省了開支,有利于我國數(shù)字移動電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。4.2 我國移動電視技術(shù)的應(yīng)用需求考慮4.2.1 無線傳輸技術(shù) 無線接收環(huán)境帶來了多徑問題,接收信號是來自不同路徑的發(fā)射信號的矢量疊加。不同的路徑引入了不同的延遲和相位,如果信道的延遲擴展大于發(fā)送信號的符號周期,信號將產(chǎn)生頻率選擇性衰落并引起符間干擾,導(dǎo)致系統(tǒng)的性能下降。而且手機電視業(yè)務(wù)必須為以不同速率運動的移動用戶提供高質(zhì)量和可靠的視頻傳輸,包括基本靜止的室內(nèi)用戶,低速運動的移動用戶(小于30km/h)和處于高速運動的車輛中的
49、用戶(大于100km/h)。接收方相對于發(fā)送方的運動會產(chǎn)生多普勒頻移。此頻移與相對運動的速度成正比,它會導(dǎo)致相鄰載波的干擾,影響載波之間的正交性。因此解調(diào)器應(yīng)具有較大的多普勒頻移范圍,它是衡量無線電信道時間選擇性的尺度。 4.2.2 手機的功耗問題 在手機系統(tǒng)設(shè)計中,功耗是設(shè)計者最為關(guān)心的因素之一。移動電視業(yè)務(wù)的引入不能以過多地犧牲待機時間為代價,用戶希望一次充電能連續(xù)觀看4個小時以上的電視節(jié)目。以往的地面數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn),比如dvb-t,雖然在高速運動下有不錯的接收性能,但并沒有為移動接收的功耗作特別的設(shè)計和優(yōu)化,目前較省電的dvb-t前端也要消耗約300-500mw的功耗,這對手機電池而言,還
50、是不夠經(jīng)濟。在移動電視業(yè)務(wù)給手機引入的功耗中,接收前端大約要占到80%的比例,需要選擇針對功耗專門設(shè)計的移動電視標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計低功耗的調(diào)諧器和解調(diào)器。 4.2.3 頻譜規(guī)劃 在頻譜方面,主要涉及到四個頻段:vhfiii(174240mhz)、uhf(470862mhz)和l1(14521492mhz)、l2(16601685mhz)。各國對手機電視的頻譜規(guī)劃也并不統(tǒng)一。多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段會帶來全球漫游的問題,美國的用戶到了日本就可能無法享受到手機電視的服務(wù)。要解決這個問題,移動接收的調(diào)諧器和解調(diào)器,以及信號處理器和軟件協(xié)議棧必須具備靈活性,支持多種標(biāo)準(zhǔn)和多個頻段。 4.2.4 編解碼技術(shù) 為充分利用頻
51、譜資源,在有限的帶寬下提供盡可能多的節(jié)目頻道,必須使用高壓縮比的音視頻編碼技術(shù),比如最新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)h.264和音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)aac,其中h.264的壓縮率比mpeg-2高出2-3倍,1mb/s的圖像數(shù)據(jù)接近mpeg-2dvd的圖像質(zhì)量,因此,它是手機電視中最為理想的信源壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。h.264采用dct運動補償技術(shù),以及具有方向性的幀內(nèi)預(yù)測、基于可變塊的運動分割、基于上下文的二進制算術(shù)編碼、環(huán)內(nèi)濾波、基于4*4塊的整數(shù)變換、1/4象素精度的運動補償、分層的編碼語法等,這些技術(shù)使得h.264具有很高的壓縮效率,在相同的重建圖像質(zhì)量下,能夠比mpeg-4/h.263節(jié)約50%左右的碼率。h.26
52、4 的碼流結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強,增加了差錯恢復(fù)能力,能夠很好地滿足移動電視的應(yīng)用需求。4.2.5 應(yīng)用模式的選取考慮原則應(yīng)用模式的選取應(yīng)充分考慮以下原則:1考慮到地面數(shù)字電視應(yīng)用包括高清業(yè)務(wù)、固定接收和移動接收,應(yīng)用模式的碼率應(yīng)至少涵蓋10mbps25mbps的范圍。2地面數(shù)字電視的應(yīng)用模式應(yīng)該能夠適應(yīng)包括城市、郊區(qū)和農(nóng)村在內(nèi)的各種不同接收環(huán)境的要求。3地面數(shù)字電視的應(yīng)用模式應(yīng)能滿足各種不同類型廣播網(wǎng)絡(luò)(例如:單頻網(wǎng)和多頻網(wǎng))的組網(wǎng)要求。4地面數(shù)字電視未來應(yīng)用模式的選擇應(yīng)充分考慮模擬電視像數(shù)字電視過渡的需求。5為減少產(chǎn)業(yè)界的開發(fā)成本和生產(chǎn)成本,加速單/多載波模式的真正融合,地面數(shù)字電視應(yīng)用模式的選
53、擇應(yīng)盡量簡化。4.3 我國移動數(shù)字電視系統(tǒng)的應(yīng)用前景完善的移動數(shù)字電視廣播系統(tǒng)所具備的單頻網(wǎng)功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應(yīng)用于寬帶無線接入市場;而移動和便攜的獨特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會“信息到人”的要求。因此,移動數(shù)字電視技術(shù)具有巨大的社會需求和發(fā)展?jié)摿?。?shù)字移動電視采用當(dāng)今世界最先進的數(shù)字電視技術(shù),具備覆蓋面廣、接收方便、抗多徑干擾能力強、支持移動接收和頻譜利用率高等技術(shù)特點。我認(rèn)為,移動數(shù)字電視不能僅局限于開辦移動電視節(jié)目、廣告創(chuàng)收的傳統(tǒng)營銷模式,應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮數(shù)字移動電視的獨特優(yōu)勢,以面向公交車、出租車、火車、地鐵、輪渡及各種流動人群集中的移動載體的移動數(shù)字電視廣播為基本業(yè)
54、務(wù),以高速移動因特網(wǎng)業(yè)務(wù)、多種格式的交互電視業(yè)務(wù)和epg服務(wù)平臺等個性化服務(wù)為增值業(yè)務(wù),打造數(shù)字電視寬帶綜合服務(wù)平臺,從而形成具有移動數(shù)字多媒體、高速移動因特網(wǎng)、多種格式的交互電視、移動數(shù)字游戲、移動數(shù)字專網(wǎng)的多元化業(yè)務(wù)體系。5 總結(jié)與展望5.1 總結(jié)本文首先對移動數(shù)字電視的相關(guān)基本概念進行闡述,包括其終端定義及其優(yōu)勢。對其在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹。在此基礎(chǔ)上分析了移動數(shù)字電視信號傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方式,列舉了移動數(shù)字電視利用地面廣播實現(xiàn)傳輸?shù)暮锰?。較之衛(wèi)星接收,有實現(xiàn)容易、價格低廉的特點;較之有線接收,不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭等因素造成的斷網(wǎng)影響;相比下來,利用地面廣播實現(xiàn)傳輸?shù)姆绞捷^占優(yōu)勢,運行成本較低,具備巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛普及的條件。同時引出下文對地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的分析比較。其次,主要對地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的組成、工作原理及其內(nèi)含的相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)進行闡述,分析了各組成部分的功能和技術(shù)要求。同時結(jié)合
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