（计算机应用技术专业论文）cmmb中esg的研究与实现.pdf

摘要 摘要 随着移动广播技术的发展和带有视频功能手机的日益普及，现在用户已经越 来越不满足手机所提供的文字、图片、声音和低质量的视频信息，希望能用手机 收看各类电视节目。通常可采用无线流媒体方式和数字广播方式实现手机电视业 务。相比流媒体技术，数字广播方式的手机电视不仅可以给用户提供一个广播质 量的电视频道收视体验，而且在网络建设和运营成本上有很大的优势，因而引起 了电信运营商和广播电视从业者的广泛关注。移动电视业务将会获得快速发展， 并形成相当大的市场规模。移动电视业务将成为移动广播技术领域中一个新的亮 点。 电子业务指南，简称e s g ( e l e c t r o n i cs e r v i c eg u i d e ) ，是移动电视中一项极其重 要的应用，是用户进入移动电视的门户。通过使用e s g ，用户可以方便地浏览和查 询节目，了解节目信息，快速定位节目的位置，并获得丰富的信息服务。我们仔 细分析了国内外移动电视软件发展现状，决定首先实现一个多媒体应用软件平台， 再在这个平台上完成应用软件的开发。由此，我们形成了一套完整的手机多媒体 应用软件解决方案，并提出了一种跨平台的移动电视解决方案来证明其可行性和 易用性。 本文首先介绍了移动电视软件技术国内外发展情况以及一些与课题相关的重 要技术。接着简要介绍了系统平台的总体构架设计的解决方案。详细描述了电子 业务指南这个业务的软件设计框架。其中，包括模块的划分，设计流程以及如何 实现。接着介绍了移动电视解决方案c m m bu t v p l a y e r 。最后分析了本课题的价 值，存在的不足及改进措施。 关键字：电子业务指南，索引表，手机电视，移动多媒体广播 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fm o b i l eb r o a d c a s t i n gt e c h n o l o g ya n dt h ew i d e s p r e a du s i n g o fm o b i l ep h o n ew i t hv i d e oc a p a b i l i t i e s ，m o s tc u s t o m e r sh a v ei n c r e a s i n g l yb e e nn o t o n l ys a t i s f i e dw i t ht e x t ，p i c t u r e ，r i n ga n dl o w q u a l i t yv i d e o ，b u ta l s ow a t c h i n gt v 丽m 也e i rm o b i l ep h o n e s w ec a nr e a c ht h a tn e e d sw i t ht h et e c h n o l o g yo fs t r e a m i n gm e d i ao r m o b i l eb r o a d c a s t i n g c o m p a r e dt os w e a m i n gm e d i at e c h n o l o g y , m o b i l eb r o a d c a s t i n g n o to n l yp r o v i d e su s 丽t han e we x p e r i e n c eo f w a t c h i n gt v ，b u ta l s oh a si t sa d v a n t a g e i nn e t w o r kc o n s t r u c t i o na n do p e r a t i n gc o s t s oi th a sb e e n c a l l i n g a t t e n t i o nt o t e l e c o m m u n i c a t i o no p e r a t o r s m o b i l et vw i l ld e v e l o pr a p i d l yi nas h o r tt i m ea n dt a k ea l a r g es c a l eo f m a r k e t i tw i l lb e c o m ea h i g h l i g h ti nm o b i l eb r o a d c a s t i n gt e c h n o l o g y e l e c t r o n i cs e r v i c eg u i d ei so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ta p p l i c a t i o n si nm o b i l et v ， a n di ti sa l s ot h ee n t r yo fm o b i l et v c u s t o m e r sc a ne a s i l yb r o w s ea n dq u e r yt v p r o g r a m s ，g e tt vp r o g r a m s i n f o r m a t i o n ，l o c a t et h ep r o g r a m s ，a n dg e to t h e rr i c h i n f o r m a t i o n a f t e rr e s e a r c h i n go nt h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a lt e c h n o l o g yo fm o b i l e t v ，w ed e c i d et od e s i g nam u l t i m e d i ap l a t f o r ma n dp r o v i d eas o l u t i o nt op r o v ei t s u s a b i l i t ya n de f f i c i e n c y i nt h i st h e w s ，f i r s t , w ep r e s e n tt h es i t u a t i o no ft h em o b i l em u l t i m e d i ab r o a d c a s t i n g t e c h n o l o g ya n ds o m ei m p o r t a n tr e l a t i v et e c h n o l o g i e s t h e nt h es o l u t i o nf o rt h eo v e r a l l s t r u c t u r eo ft h es y s t e mp l a t f o r mi sp r e s e n t e d l a t e r ，t h ed e s i g na n di m p l e m e n to ft h e a p p l i c a t i o ns o f t w a r ep l a t f o r mf o rc l i e n ti se m p h a s i z e d ，i ti n c l u d e st h em a i nm o d u l e s ， d e s i g nf l o wa n dt h ei m p l e m e n t a t i o n a n dt h em o b i l et vs o l u t i o nc m m bu t v p l a y e r i sa l s oi n t r o d u c e db r i e f l y i nt h ee n d ，t h ed e f i c i e n c yo ft h i ss u b j e c ta n dt h ef u t u r eo ft h e m o b i l em u l t i m e d i ab r o a d c a s t i n gt e c h n o l o g i e sw e r ed i s c u s s e d k e y w o r d s ： e l e c t r o n i cs e r v i c eg u i d e ，i n d e xt a b l e ，m o b i l et v ，m o b i l em u l t i m e d i a b r o a d c a s t i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名： 隰砷年多月争日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 戤叫渺 导师签名： 吼御年多月争日 第一章概述 1 1 问题的提出 第一章概述 随着手机相关技术的不断发展，用手机来看电视已经不是什么新闻了，而且随 着我们可以收看到的电视频道的不断增加，大家发现要想轻松找到自己喜欢的节 目也是一件比较麻烦的事情，对于经常收看电视的用户来说，他们主要是通过每 周的报纸、电视中的下周节目预告等途径来了解节目信息，这些方式都显得不是 很方便，并且如果电视节目发生变动，用户根本无法及时地了解节目的变化，这 样就使得用户不能了解到全面的节目信息及其它附加信息，所以经常会错过一些 精彩的电视节目。用户每周必须按时购买电视报，携带起来也不方便。如何从种 类众多的电视节目中找到自己的想看的电视节目呢，这是一件很麻烦的事情，大 多时间用户只能一个一个地切换电视的频道，总是抱怨找不到自己喜欢的电视节 目，或者耐心地从电视报中查找自己喜欢的电视节目，直到找到为止，那么有没 有什么方法来改变这种状况呢? 同时，随着计算机多媒体技术和i n t e t n a 互联网技术的迅速发展，尤其是数据 压缩技术的发展，它将电视广播事业带入一个飞速发展的时代，通过广播、卫星 和地面传输，将视频、音频和数据进行数字化，这样的好处是可以在一个物理信 道中传输多路节目，使电视节目播出的数量成倍增加，在这种情况下，如何使用 户快速找到喜欢的节目便成为了一个问题。随着对数据、声音、图像、音频和视 频处理能力的技术进一步增强，人们对信息的类型及其表现形式提出了更高更多 元的要求，希望能够有丰富的音频和视频内容和切合实际的业务项目，用户有能 力而且希望通过简捷的方法获得这些信息。 在这种情况下，人们研究出了一种电子化的广播电视报，它可以为用户收看电 视节目和享受信息业务提供了一个良好的导航机制，使用户能够方便快捷地找到 自己关心的节目，并且浏览节目的相关信息，于是就有了电子业务指南。 电子科技大学硕士学位论文 1 2 相关背景 移动电视现在已经成为移动通信领域中的一个热点。通过各种便携式移动终端 收看电视，使电视从面向固定接收扩展到面向移动接收，用户在享受移动业务的 同时还可以收看电视节目，丰富的节目，便捷的接收方式使得移动电视具有很强 的吸引力。根据调查显示，很多的用户对这种新兴的多媒体业务非常感兴趣，有 一半左右的用户希望通过手机来收看电视节目。2 0 1 2 年全球手机电视用户将达到 4 6 3 亿，其中亚太地区的用户将达到2 6 1 亿。 作为一种新兴的媒介，手机电视与传统的媒介相比有它无法比拟的优势。 相对于报纸，手机电视可以循环利用存储器来收看电视，而且手机也已经成为 随身携带的必需品了，用户可以随时收看节目。而且手机电视可以通过生动的视 频来吸引用户，这是报纸所不能比拟的。 相对于广播，现在人们收听广播的方式主要是手拿式收音机，但是携带收音 机也不是件很方便的事情，而手机电视则是以手机为载体，几乎每一个人都有手 机，人们的收看方式也更为便捷。而且广播只有声音，手机电视不仅有声音，还 有图像，这就显得更加生动。 相对于传统电视，传统电视的收看方式主要是受到地域的限制，使人不能随地 收看电视节目。而手机电视不仅可以随时随地的收看电视节目，而且还有与电视 一样画质，甚至更好的画质，所以综合看来，手机电视更加符合人们的收看习惯， 也更加方便快捷。 因而手机电视具有报纸媒体的滞留性、广播媒体的便携性、电视媒体的直观性 以及网络媒体的交互等特性。 1 3 移动多媒体广播 移动多媒体广播技术是指面向移动设备，如手机、车载接收机、p d a 等高速 移动或者便携电子设备广播传送实时音视频内容、多媒体以及数据等增值业务广 播电视新技术。业界之所以对移动多媒体广播技术高度重视，是因为该项新技术 的应用已突破了原有的看电视必须在固定地点的局限，广播电视通讯界都认为是 各自的又一个业务增长点，是带动广电和通讯产业发展的一个新链条，是今后几 年广播电视技术发展的一个必然趋势。 2 第一章概述 在2 0 0 5 年r r u rw p6 m 会议上，各国专家对移动多媒体广播系统的技术特 点提出了如下要求：移动多媒体广播应该能够同时满足室内接收机固定接收、各 种室外便携接收机和车载接收机高速移动接收( 但在目前的试验中，运营主体更 注重室外接收，因为室内有更适合的方式) ；在广播内容方面，移动多媒体广播 的内容应该能够尽量同时满足多种不同显示终端的显示需要，同时它应该在使用 i t 领域近年来各种新兴技术的基础上，满足内容交互、交换、内容保护、条件接 收等各方面的需要；在接收机方面，应该在显示格式、节目切换时间、功耗方面 进行大量优化，以延长播放时间和交互业务的需要。 1 4 主要工作 论文课题来自电子发展基金“移动多媒体嵌入式软件平台”项目。该项目的最终 目的是实现一套移动多媒体广播解决方案，可以实时播放电视节目。为了更好地 完成这一项目，经过研究讨论，我们先提出了一个通用的解决方案，然后再在不 同的平台上实现这个可以播放移动多媒体广播的播放器。 主要工作内容有： 1 ) 分析研究国内外移动多媒体广播的发展状况。 2 ) 分析研究c m m b 协议架构及标准。 3 ) 移动多媒体广播u t v p l a y e r 在w i n d o w s 平台的设计与实现。 4 ) 移动多媒体广播u t v p l a y e r 在w i n d o w sm o b i l e 平台的设计与实现。 5 ) 移动多媒体广播u t v p l a y e r 测试方案的研究。 课题从技术研究，原型产品的发布，产品的最终投入使用历时近两年。本人 在该课题项目中担任移动多媒体广播中电子业务指南模块的软件开发人员，负责 相关功能的定义、总体设计、部分源代码的编写与部分测试工作。 1 5 论文结构 本文的组织如下： 第一章：绪论，简单介绍了移动多媒体国内外发展情况及电子业务指南的提出。 第二章：主要介绍了和移动多媒体广播相关的技术及和电子业务指南标准相关 协议的介绍。 第三章：主要介绍了移动多媒体广播解决方案中相关技术。 电子科技大学硕士学位论文 第四章：简要地介绍了移动多媒体广播解决方案u t v p l a y e r 的整体设计架构， 解决方案的特点及对整个产业链的分析。 第五章：主要详细介绍了移动多媒体广播中电子业务指南模块的总体设计及相 关功能模块的划分，并仔细地介绍了各个子模块是如何实现相关功能的。 第六章：介绍了u t v p l a y e r 中电子业务指明相关的功能测试及性能测试。 第七章：全文内容总结。讨论本课题的价值与不足之处，指出下一步的改进方 向和目标。 4 第二章移动多媒体广播技术简介 第二章移动多媒体广播技术简介 2 1 移动多媒体广播标准 目前，国际上主要有三种主流手机电视标准：欧洲主导的d v b h 、韩国热推 的t d m b 经及高通主导的m e d i a f l o 标准。 2 1 1d v b h d v b h 系统是基于原有的欧洲地面数字电视标准d v b t 系统( e t s i 标准 e n 3 0 0 7 4 4 ) 提出的手机移动多媒体方案，目前已经成为e t s i 标准( 标准号e t s i e n 3 0 2 3 0 4 ) 。d v b h 系统仅规定了信道传输部分，采用开放的口分层结构，音 视频数据经过m 封装打包到m p e gt s 流中。信道调制是c o f d m 方式，信道编 码为r s 编码+ 卷积编码。d v b h 没有明确指定应该采用哪种音视频编码器，但是 目前试验系统中用的较多的是h 2 6 4 ( 视频) 和a a cp l u s ( 音频) 。根据业务需 要，可以采用不同的音视频编码率，可选2 5 0 5 1 2 k b s 多种编码率方案，一个6 m i - i z 或者8 m h z 带宽中可以传输6 2 0 路不同的移动电视节目，典型的是传输9 路视频 节目，每路3 3 0 k b s 。使用的广播频段为i i i 、v 或l 波段，占用带宽5 、6 、7 和8 m h z 模拟带宽。 与d v b t 相比，考虑到手持移动接收条件，d v b h 系统在d v b t 的基础上 进行了改进，增加了三大关键技术： ( 1 ) i p 包封装( m p e f e c ) 技术，以提高其移动接收质量。就封装方案本身是 原d v b 协议中就有的部分，但d v b h 在其中又加入了一次r s 编码，以改善数 据包在移动环境下的传输性能。 ( 2 ) 时间分片( t i m e s l i c i n g ) 技术，用于省电。在时间上划分为若干2 0 0 m s 的时间片，不同的业务可以使用不同数量的时间片传输，以满足带宽的要求，终 端在无业务的时间片内休眠，从而有效地降低了接收机的功耗，更适合移动手机 用户。 ( 3 ) 4k 模式、o f d m 调制，是考虑了移动和大范围组网的折中。详细信息参 见参考文献 2 】。 电子科技大学硕士学位论文 2 1 2t d m b t d m b 系统是韩国在e u r e k a l 4 7d a b 系统( e t s i 标准e n 3 0 0 4 0 1 ) 基础上增 加了新的音视频编码方案和附加信道保护而形成的，2 0 0 5 年己成为欧洲e t s i 标 准，并作为标准草案提交i t u ，已经进入商业试运营阶段。 t d m b 系统在视频信源编码部分采用m p e g - 4a v c h 2 6 4 技术，在音频信源 编码部分采用m p e g 4b s a c 技术，数据广播采用m p e g 4b i f s 标准，多路复用 采用m p e g 一4s l 和m p e g 2t s 标准的组合应用，并有针对性地增加了r s 编码 ( r s ( 2 0 4 ，1 8 8 ) ) 作为附加信道保护，其传输标准采用d a b 系统传输标准，信道调 制采用c o f d m 方式，信道编码为r s + 卷积码，信道模拟带宽1 5 3 6 m h z ，一般移 动接收情况下其主业务通道m s c 的可用净码率为1 1 5 2 m b s ( 卷积编码率为1 2 时) 。 t d m b 系统使用的频率是i 波段和l 波段。按照中国模拟电视标准，个 模拟8 m b s 带宽划分中可以传输4 组t d m b 节目。t d m b 采用的视频编码码率 为3 8 4 k b s 或者5 1 2 k b s 。如果采用3 8 4 k b 的视频编码率，在每一组1 5 3 6 m h z 模拟 带宽中可以传输两路视频节目和两路音频节目及一路数据业务，如果采用更高的 5 1 2 k b s 视频编码率的话，只能传输一路视频节目、三路音频节目( 6 4 k b s ，c d 音 质) 和一路数据业务。 t d m b 系统传输部分和d a b 标准完全一致，因此系统的净码率和复用结构 都可以不变。由于d a b 一开始就是专门针对移动接收的，采用了独有的时间交织 技术，更适合车载接收机或者高速移动接收，相同条件下，与d v b h 相比，覆盖 范围更大，移动接收效果更好。我国广东省、上海、北京都已开始t d m b 的试验。 2 1 3m e d i a f l o m e d i a f l o 系统是由美国高通公司专门为手机终端接收广播式多媒体节目而 设计的全新移动多媒体广播系统。该系统的研发工作自2 0 0 3 年开始，2 0 0 5 年3 月 份正式对外公布。具有低功耗、高移动性能、快速频道切换、高频谱效率( 8 m h z 提供高达1 5 m b s 的物理层速率) 支持更多的节目频道。与蜂窝移动网络相比，显 著降低了单位比特成本，每个发射塔覆盖更广泛的区域，频谱效率更高，标准己 提交到i t u 。 m e d i a f l o 系统主要有两大关键部分：单向推送( f o r w a r dl i n ko n l y ，f l o ) 技术和媒体分配系统( m e d i a d i s t r i b u t i o ns y s t e m ，m d s ) 部分。 6 第二章移动多媒体广播技术简介 f l o 部分用于向手机发送实时和非实时的视频信号，在音视频源编码方面， f l o 系统分别采用h 2 6 4 和a a cp l u s 等先进的音视频源编码技术，信道编码采用 的是t u r b o 码( 内码) + r s 码( 外码) ，在编码效率上就比以上几个系统高出了 几个d b 增益，业务复接采用自定义协议栈。具有独特的复用结构和交织模式，系 统同时采用了时分复用和频分复用，但接收机可以很容易地定位任意一小段未交 织的无线发射信号，从而轻松实现其特有的本地业务地域切换功能，同时也可以 更有效地降低接收机的功耗，延长手机电池的连续工作时间。射频部分f l o 系统 采用了和d v b h 系统类似的4kc o f d m 调制方式，每个载波可以使用q p s k 或 者分层1 6 q a m 调制。在6 m b s 带宽中可以达到5 6 m b s ( 信道编码率1 2 时) ， 可以最多支持十余路实时视频节目以及其他多路非实时音视频节目( 视频格式可 以是q v g a 或者q c i f ) 。 m d s 部分用于整合内容资源，其独特的复用结构可以通过互联网将分布于各 地的内容提供商制作的节目整合起来，并且将业务划分成全国性业务和地区性业 务，通过f l o 技术建立全国范围内的单频网，其与众不同之处在于其统一频点单 频网中的业务可以是相同的全国性业务，也可以是不同的地区性业务，在信号重 叠区域，接收机可以根据接收到的信号区分开两种业务，内容相同的全国性业务 可以保持相当好的接收质量，而内容不同的地区性业务则在一定距离范围内实现 屏蔽，不会造成相互干扰和冲突。 m e d i a f l o 系统网络结构结合单向广播网和3 g 移动通信网，单向广播网用于 节目广播，3 g 移动通信网用于用户管理、授权和计费。可以工作在4 5 0 m h z 2 g h z 的频率范围之内，带宽5 6 7 8 m h z ，最佳工作频段为u h f 频段的上半段，一个 8 m h z 频点，典型的业务组合是将： ( 1 ) 实时的视频节目( q v g a 3 0f p s h 2 6 4 ) ，2 0 个频道； ( 2 ) 实时的音频节目( a a c + p a r a m e t r i cs t e r e o ) ，1 2 个频道； ( 3 ) 准点播类节目，5 0 频道：2 0 分钟天频道； ( 4 ) 基于d 的数据业务。组合成各种“节目包”，以简化节目订制。 2 1 4 存在的问题 ( 1 ) 标准不统一 到目前为止已经出现了很多标准，每一个标准都有各自的特点，而且不断有 新的标准推出，要在众多的标准中正确地选择一个标准，面对的情况太复杂，很 电子科技大学硕士学位论文 难把握。因此移动多媒体广播国际、国内标准之争将是一个长期的过程，必将影 响运营。 ( 2 ) 运营主体太多 我国大陆有3 1 个省市自治区，还有3 3 0 多个地市，每一个都是运营主体，即 使选定了一个标准，要做到全国漫游也谈何容易，除非不要加密。但手持电视没 有加密，很难开展增值业务，一旦加密，要在如此之多的运营主体中漫游绝非易 事。 ( 3 ) 手持电视内容 我们现在的节目都为大屏幕制作的，难以适应小屏幕，节目内容不丰富，储 备量少，将影响手持电视的发展。而且至今观众对手持电视内容的需求尚不清楚。 2 2c m m b 系统 2 2 1c m m b 系统介绍 c m m b ( c h i i l a m o b i l e m u l t i m e d i a b r o a d c a s t i n g ) 是国内自主研发的第一套面向 手机、p d a 、m p 3 、m p 4 、数码相机、笔记本电脑多种移动终端的系统，利用s 波段卫星信号实现“天地”一体覆盖、全国漫游，支持2 5 套电视节目和3 0 套广播节 目，2 0 0 6 年1 0 月，国家广电总局正式颁布了中国移动多媒体广播行业标准，确定 采用我国自主研发的移动多媒体广播行业标准。以手机移动电视为代表的移动多 媒体广播首先要为2 0 0 8 年奥运会服务，其优势能随时随地为用户提供及时的赛事 进展和结果，国家广电总局已经明确表示：2 0 0 8 年奥运会期间以移动电视为代表 的移动多媒体广播将投入全面运营。目前，c m m b 的工作组成员单位已经超过1 5 0 家。 c m m b 系统结构下图所示： 第二章移动多媒体广播技术简介 o 一：i 毒尊毋 g m 图2 - 1c m m b 网络系统结构 移动多媒体广播系统将采用“天地一体，星网结合”技术体制。卫星方面，采用 s 波段卫星上行，下行分为用于直接接收的s 波段广播信号和用于地面增补分发的 k u 波段分发信号；地面增补覆盖方面，采用地面无线广播方式进行地面增补信号 覆盖。单、双向广播互动结舍，全程全网、无缝覆盖。同时，在实现广播方式开 展移动多媒体业务的基础上，利用无线移动通信网络构建回传通道实现交互业务。 c m m b 的终端设备e l 前分为单向终端和双向终端。单向终端只能接收内容， 比如接收电视节目、广播节目、实时股票信息等，主要包括p m p 、g p s 、p d a 、 手机、数码相机等；双向终端是除了能接收移动多媒体广播内容外同时还具备 上行传输通道的接收终端，做内容点播和信息交互使用，主要是笔记奉电脑( 通 过u s b 接收棒实现) 和少量手机。另外根据不同的应用场景，终端物理实现形式 又可包括一体机和外接模块式两种形态。一体机是将移动多媒体广播电视射频信 号的解调、解复用、解密、解码和显示通过单一的终端来实现，外接模块式终端 则需要通过s d 或u s b 接口实现。 c m m b 采用“天地一体”的技术体系，即：利用大功率s 波段卫星覆盖全国1 0 0 国土、利用地面覆盖网络进行城市人1 2 密集区域有效覆盖、利用双向回传通道实 现交互，形成单向广播和双向互动相结合、中央和地方相结合的无缝覆盖的系统。 在c m m b 的系统构成中，c m m b 信号主要由s 波段卫星覆盖网络和u 波段 地面覆盖网络实现信号覆盖。s 波段卫星网络广播信道用于直接接收，k u 波段上 行，s 渡段下行；分发信道用于地面增补转发接收，k u 波段上行，k u 波段下行， 由地面增补网络转发器转为s 波段发送到c m m b 终端。为实现城市人口密集区域 9 一 、刿，一扩鼋 湃烈冒 电子科技大学硕士学位论文 移动多媒体广播电视信号的有效覆盖，采用u 波段地面无线发射构建城市u 波段 地面覆盖网络。 2 2 2c m m b 业务平台组成 根据移动多媒体广播电视的特点和业务发展需要，c m m b 业务平台主要由公 共服务平台、基本业务平台、扩展业务平台等三个平台构成。 ( 1 ) 公共服务平台是向用户提供公益服务的移动多媒体广播电视业务平台， 主要由公益类广播电视节目和政务信息、紧急广播信息构成。c m m b 公共服务平 台播出的内容和开展的业务，为向合法用户提供的无偿服务。 ( 2 ) 基本业务平台是向用户提供基本数字音视频广播服务和数据服务的业务 平台，包括卫星平台和地方平台传送的数字音视频广播服务和数据服务。c m m b 基本业务平台向合法用户提供的服务，为有偿服务。 ( 3 ) 扩展业务平台是根据用户不同消费需求向用户提供扩展广播电视节目服 务和综合信息服务的业务平台。提供的服务主要由四方面构成，一是经营类的广 播电视付费节目；二是经营类的音视频点播推送服务，利用系统闲置时间将用户 订制的广播电视节目推送到用户终端；三是综合数据信息服务，主要有股票信息、 交通导航、天气预报、医疗信息等；四是双向交互业务，主要有音视频点播、移 动娱乐、商务服务等。目前，c m m b 主要以音视频服务为主，扩展服务中综合信 息、双向交互等服务将随着业务的发展逐渐推广应用。c m m b 扩展业务平台向合 法用户提供的服务，为有偿服务。 c m m b 提供的广播电视节目套数，与信道带宽、调制参数、音视频编码码率 等因素有关。一般在1 个传统电视频道8 兆带宽中，可以至少传输8 套电视节目 和1 0 套广播节目。具体节目数量与节目内容根据各地情况具体确定。 2 2 3c m m b 的主要特点 ( 1 ) 可提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播服务，实现卫星传输与地 面网络相结合的无缝协同覆盖，支持公共服务。 ( 2 ) 支持手机、p d a 、m p 3 、m p 4 、数码相机、笔记本电脑以及在汽车、火车、 轮船、飞机上的小型接收终端，接收视频、音频、数据等多媒体业务。 ( 3 ) 具有自主知识产权的移动多媒体广播电视技术，系统可运营、可维护、可 管理，具备广播式、双向式服务功能，可根据运营要求逐步扩展。 l o 第二章移动多媒体广播技术简介 ( 4 ) 支持中央和地方相结合的运营体系，具备加密授权控制管理体系，支持统 一标准和统一运营，支持用户全国漫游。 ( 5 ) 系统安全可靠，具有安全防范能力，具有良好的可扩展性，能够适应移动多 媒体广播电视技术和业务的发展要求。 2 3s t i m i 技术 s t i m i 技术是面向移动多媒体广播设计的无线信道传输技术，中国自主研发的 c m m b 体系架构中的核心部分。s t i m i 技术充分考虑到移动多媒体广播业务的特 点，针对手持设备接收灵敏度要求高，移动性和电池供电的特点，采用最先进的 信道纠错编码和o f d m 调制技术，提高了抗干扰能力和对移动性的支持，采用时 隙节电技术来降低终端功耗，提高终端续航能力。 s t i m i 技术是面向移动多媒体广播的业务需求而专门设计的无线信道传输技 术，构成了中国自主研发的c m m b 体系架构中的核心技术。s t i m i 技术充分考虑 到移动多媒体广播业务的特点，针对手持设备接收灵敏度要求高，移动性和电池 供电的特点，采用了最先进的信道纠错编码( l d p c 码) 技术和o f d m 调制技术， 提高了系统的抗干扰能力，支持高移动性，并且采用了时隙( t i m es l o t ) 节能技术 来降低终端功耗，提高终端续航能力。 2 4 复用 在移动多媒体广播的前端系统中，复用的功能是完成音频、视频、数据、电子 业务指南等信息封装和排列，使其能够在移动多媒体广播信道上传送。同一业务 的音频基本流、视频基本流和数据流封装在同一复用子帧中。电子业务指南、用 户管理等辅助信息分别封装在不同的复用子帧中，控制信息封装在专用的复用帧 中。 电子科技大学硕士学位论文 r l 信道1 | 处理 ； l j 图2 2 复用在移动多媒体广播前端系统的位置 复用帧结构如下图所示： 图2 - 3 复用帧结构 在一个c m m b 广播信道帧中最多有4 0 个复用帧，根据其承载的内容不同，可 分为两种类型的复用帧。其中，第一个复用帧( 帧标识为0 ) 为控制帧，其他复用 帧为业务帧。控制帧的净荷为各类控制信息表，包括网络信息表、持续业务复用 配置表、持续业务配置表、短时间业务复用配置表、短时间业务配置表、e s g 基 本描述表和紧急广播，为终端提供各种相应的控制信息。业务帧的净荷为一个或 多个复用子帧( 最多1 5 个) ，每个复用子帧承载视音频或数据信息，即每个复用 子帧是一种业务应用。同一业务的音频基本流、视频基本流和数据流封装在同一 复用子帧中，业务复用帧就是多个业务的集合。 1 2 第二章移动多媒体广播技术简介 业务复用帧特点： ( 1 ) 周期发送机制更适合移动接收广播业务的需求 ( 2 ) 复用帧的容量与s t i m i 信道的时隙容量同样为台阶变化 ( 3 ) 多个复用子帧的结构可以有效利用物理层逻辑通道的传输容量 ( 4 ) 长度的复用子帧承载一个业务的信息( 视频、音频、数据) 或一种控制信 息表 控制信息表的构成： 网络信息表：一个运营者运营和管理的移动多媒体广播传送系统称为一个网 络；该网络所知的与其覆盖区有交叉的其它网络称为邻区网络。提供网络相关信 息，例如中心频率、带宽 复用配置表( 持续业务+ 短时间业务) ：提供了一个载频上的每个业务在一个 广播信道帧中的配置情况，例如位置、信道参数 业务配置表( 持续业务+ 短时间业务) ：提供了各载频上业务分配情况处理方 法、子帧与业务标识对应关系。 2 5e s g 标准 电子业务指南被认为是移动多媒体广播系统的重要组成部分2 0 0 7 年广电 总局正式颁布g y i t2 2 0 3 - 2 0 0 7 移动多媒体广播第3 部分电子业务指南该 标准规定了移动多媒体广播系统中的电子业务指南结构、数据定义、封装和传输 方式这对于推动移动多媒体广播业务的开展非常重要。 e s g 的传输如下图所示： 图2 _ 4e s g 的传输 1 3 终端 终端 电子科技大学硕士学位论文 2 5 1e s g 的组成 图2 5 电子业务指南的构成 电子业务指南由“基本描述信息”、“数据信息”、“节目提示信息”构成，如图2 - 6 所示。基本描述信息是电子业务指南的控制信息，描述了数据信息在电子业务指 南中的分配情况和更新状态等，在控制逻辑信道中传输。数据信息包含了电子业 务指南的主要内容，它由“业务信息”、“业务扩展信息”、“编排信息”、“内容信息”、 “业务参数信息”构成。节目提示信息描述了业务当前时间段和下一个时间段播放节 目的概要信息，随移动多媒体广播音视频业务一起传输。 基本描述信息： 基本描述信息用以描述数据块在电子业务指南的分配情况和更新状态等信息， 以基本描述表的形式在控制逻辑通道中传输。 电子业务指南的基本描述信息表，是对所有数据信息进行的概括和总结。从基 本描述信息表中可以获得以下一些重要信息： ( 1 ) 电子业务指南信息是否已经更新。 ( 2 ) 本地的时间偏移。 ( 3 ) 电子业务指南文本采用的编码字符集。字符集具体的定义请见参考文献 8 。 ( 4 ) 电子业务指南业务的编号。 ( 5 ) 电子业务指南信息中包含的数据信息种类。 数据信息： 1 4 第二章移动多媒体广播技术简介 i 一一。? 一一1 l 臣亘 卫_ 内容1 编排信恳 图2 - 6 e s g 数据信息 数据信息是电子业务指南的主体，描述了与移动多媒体广播业务相关的业务信 息、业务扩展信息、编排信息、内容信息和业务参数信息。各信息由各自的信息 元素构成信息表，并被作为一种特殊的移动多媒体广播业务进行传输。 ( 1 ) 业务信息：每一个业务信息元素描述一个业务的基本信息，包括业务标 识、业务类型、业务分类、业务名称、是否收费等信息。 表2 1 业务表 参数备注 业务名称业务频道的名称，可以用多种语言来表 不 业务标志唯一地表示一个业务，即s e r v i c e d 业务分类 业务频道的类别，比如电视业务、音频 业务还是数据广播业务等 业务参数索引号根据该索引从业务参数集中获取业务播 放参数信息，比如音视频编码算法类型、 电子科技大学硕士学位论文 视频分辨率、音频采样率等 加密指示指示业务是否加密 密钥获取途径保留为c a 信息获取入口，通过何种途 径获取业务的密钥信息 副表指示表示是否含有副表 ( 2 ) 业务扩展信息：每一个业务扩展信息元素进一步的描述一个业务的信息， 包括业务提供商名称、媒体类型、媒体内容、媒体用途等信息。 表2 2 业务扩展表 参数 备注 描述语言采用哪种语言对本业务频道进行描述 业务描述对业务加以说明和描述，可能有多种语 言文字进行描述 业务语言业务频道的语言，比如藏语频道、蒙语 频道、朝鲜语频道等 媒体文件可以代表所提供的业务频道的媒体文 件，该文件可能是声音、图片和视频， 比如电视台台标、内容提供商标志、介 绍短片等 扩展信息扩展字段，描述与当前频道业务相关的 更多信息；可以是通过交互通道获取的 u r l ，或者是终端本地的文件路径 ( 3 ) 业务参数信息：每一个业务参数元素描述一个业务上的音视频码率、帧 频等信息。 表2 - 3 业务参数表 参数长度( 比特) 业务参数序号本表的索引 业务参数音视频参数，比如音视频编码算法类型、 视频分辨率、音频采样率等 1 6 第二章移动多媒体广播技术简介 ( 4 ) 编排信息：每一个编排信息元素描述了某个时间点，一个业务上播放的 节目。一个元素包含的信息有：编排元素标识、内容元素标识、节目播放时间、 收看该节目的条件以及节目名称。 表2 4 编排表 参数 备注 开始时间是内容开始的时间，采用u t c 时间 主题内容的名称，可以用多种语言来描述 加密指示指示内容是否加密 密钥获取途径保留c a 信息获取入口，通过何种途径 获取业务的密钥信息 重播指示指示内容是否是重播内容 实况转播指示内容是否为实况转播内容 内容索引号 内容表记录序号，根据该序号可以找到 内容的详细信息 ( 5 ) 内容信息：每一个内容信息元素描述一个节目的详细信息，包括：内容 元素标识、节目类型、节目持续时间、节目名称、节目关键字、节目简介、节目 伴音语言、字幕语言、媒体用途等信息。其中节目类型、媒体用途的详细信息请 见参考文献 4 】。 表2 5 内容表 参数备注 摘要内容的简单描述信息，可以用多种语言 描述 内容分类内容的类型，例如，声音、图片、视频、 或应用。可以按照广电的分类标准进行 分类 关键词搜索关键词，可以包含多个关键词，关 键词之间用“； 等隔开 持续时间播放内容的时间长度，单位为秒 语言内容节目所采用的语言，比如中文、英 文等等 字幕 本内容节目字幕所采用的语言信息 1 7 电子科技大学硕士学位论文 媒体文件类型可以代表所提供的内容的媒体文件，该 文件可能是声音、图片和视频 扩展信息扩展字段，描述与当前内容节目相关的 更多信息；可以是通过交互通道获取的 u r l ，或者终端本地的文件路径 数据信息的分割： 数据信息是e s g 的主体，封装成e s g 业务的数据单元。数据信息按照类型进行 划分，分为业务信息类、编排信息类、内容信息类和业务参数信息类等，通过数 据类型标识字段区分；对分类后的数据信息按块分割，通过数据块标识字段区分； 数据块分割成若干节，通过节序号字段区分，数据节与复用子帧的数据单元一一 对应。数据块和节的关系见下图。 墨 日回 日曰 图2 7e s g 数据块，节和元素的关系 1 8 第二章移动多媒体广播技术简介 2 5 2e s g 的传输方式 e s g 的传输方式分为三种，e s g 的基本信息是在t s 0 中e s g 基本信息表中传 输，而e s g 的主要信息是单独的复用子帧中传输，节目提示信息是跟随音视频起 在复用子帧中的数据段进行传输。 l 业务信道传输 ；作为一个特殊业务 ；随路传输i 与业务数据一起传输 图2 - 8 e s g 的传输方式 2 5 3e s g 数据信息的表达方式 e s g 数据信息采用x m l 方式描述，在传输中可以采用无压缩或g z i p 压缩两 种方式传输按照标准规定的s c h e m a 生成和解析x m l 数据其中x m ls c h e m a 的命名空间的描述如下： 根元素的s c h e m a 的结果如下图所示 1 9 输雠 一 传缸 一 磊一 觥啪 一 吖e 一 电子科技大学硕士学位论文 l ! 。圭= 磊i ：。售 ；覆囊磊惹囊撼 f o 。 i ；磊二蕊蔷i 毒一意 ! 囊疆磊嚼霹蕊瓣 芋；二试i i 鼍 ；运焉藏 h 、 一“4 一 i ，蠢；试写二= | 忑 露：；麓。薹 图2 - 9 根元素结构 根元素的语义如下： e s g d a t a ：l 的根元素，描述了e s g 数据信息 s e r v i c e ：业务元素，描述了业务的基本屙陛，如业务标识、名称和语种等 s e r v i c e a u x ：业务扩展元素，描述了业务的详细信息 s c h e d u a l ：编排元素，描述了业务和内容的编排对应关系，节目的播放起始时 问等 c o n t e n t ：内容元素，描述了节目的属性，如持续时问、节目介绍、关键词等 s e r v i c e p a r a ：业务参数元素，描述了访问业务所需的参数，如视、音频码率、 帧频等 p u b l i c a t i o n t i m e ：数据信息发布时问元素，可选 x m l 格式文件决定了每个e s g 实例呈树形结构，树中的每个节点对应于e s g 的一个元素，父节点和子节点的关系是元素与其子元素的关系解析的过程整体 上就是e s g 全树的遍历过程详细信息参见参考文献 8 】。 第二章移动多媒体广播技术简介 2 5 4e