电视的发展综述.doc

课 程 综 述课程名称 现代电视原理 任课教师 胡敏 班级 08电子（1）班 姓名 张凌华 学号 0805070086 日期 2011年10月22日 移动数字电视的发展综述摘 要：主要介绍移动数字电视的发展现状、移动数字电视传输标准、传输网络、移动数字电视系统、信源编码技术及移动电视芯片情况等。关键词：移动数字电视 DVB-H、T-DMB、MediaFLO ISDB-T DMB-T/H 一、移动数字电视发展的背景：移动数字电视在技术上的实现并不是一件很困难的事。通常要保证一个城市无盲点覆盖，需要构建一个由数台数字电视发射机组成的单频网，通过单频网适配器和GPS接收机保证各发射机同步工作，确保在城区的绝大多数点都能接收到数字电视信号，且各发射点发出的信号不会在终端引起相互干扰，从而为移动接收提供了可能性。移动数字电视针对的是一个特殊的群体移动人群。其受众是在移动的交通工具上（如公交车、出租车、渡轮等）、公众聚集场所里（候车室、候机楼、候诊室等）短暂停留的人群。这部分人群处于传统电视覆盖的盲区，是移动数字电视主要的服务对象。因此，移动数字电视的诞生不仅仅是电视覆盖面的扩大，更是电视产业链的巨大延伸。移动数字电视独特的传播优势造就了诱人的广阔前景，正等待着人们去开掘和利用。随着通信和信息技术的迅猛发展，人类获取信息的发展趋势正在由固定走向移动，由语音走向多媒体。目前，能够在移动环境向大量观众提供多媒体内容的网络架构主要有三种：移动通信网络（2.5G/3G）；无线局域网（WLAN）；地面数字广播网络。此外，DVB（数字视频广播）组织已经正式发布了为通过地面数字电视广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所专门制定的DVB-H标准（Digital Video Broadcasting Handheld），从而使这一领域的竞争更为激烈。移动数字电视业成为电视业新亮点,地面数字电视广播系统将支持数字电视的移动（包括交通工具承载移动和个人便携移动）接收。移动数字电视业务发展的步聚：（1)移动电视的第一个目标是地铁、公交车上的乘客。（2)移动电视的第二个目标将是出租车、公务车和私家车。（3)移动数字电视的第三个目标，就是火车、长途汽车、飞机和轮船。（4)移动数字电视的第四个目标是手机电视。欧洲的手持式移动电视领域走在了前面,制定了传输标准DVB-H。目前，诺基亚等手机生产商正在开发具有移动数字电视接收功能的新产品。二、移动数字电视的传输：移动数字电视信传输可采用数字电视地面广播技术，目前在已制定地面数字电视传输标准的国家与地区中，所采用的标准主要有三大类: 欧洲的DVB-T、美国的ATSC和日本的ISDB-T。其中以采用DVB-T标准的国家与地区为最多，主要集中在欧洲；ISDB-T只有日本采用，采用ATSC的则分布在北美,但ATSC标准不能移动接收。未确定标准的为蒙古和南美地区,以及大多数非洲、中东、南亚等国家。另有16%的国家与地区倾向采用DVB-T。中国的数字电视地面传输标准己于2006年8月30日公布，数字电视信源压缩标准AVS也己在2006年3月公布了。这对推动我国移动数字电视的发展将起到至关重要的作用。虽然移动数字电视可采用地面广播数字标准来进行传输，但考虑它的特殊性，往往在上述标准的基础上，增加一些附加技术功能，命名为新的标准。下面加以简单的介绍。从现在已经出现的手机电视服务来看，视频流的传送方式主要有两种：利用广播电视网络或利用蜂窝移动网络。仅依靠蜂窝网络传送电视节目存在弊端，特别是在高速运行状态下,由于传输模式上的技术局限性，蜂窝网络仅允许较低的多普勒频移。但是诸如DVB-H等广播标准，却可以维持200km/h或更高的行驶速度。由此看来，在保证传输质量方面，基于地面数字广播网的移动电视技术比蜂窝网络技术更具吸引，事实上围绕其的标准之争也最为激烈。目前全球主要的移动数字电视广播标准包括欧洲的DVB-H、韩国的T-DMB、日本的ISDB-T，美国高通的MediaFLO以及中国出台的(DMB-T/H)标准。上述标准中，ISDB-T和MediaFLO由于自身局限，仅限于本国使用。而DVB-H 技术(基于DVB-T)由于具有开放性特点，因而在全球范围内受到了最广泛关注。目前美国、德国、法国、英国、芬兰、瑞典等国家都在进行DVB-H商用试验。中国打算分配VHF III波段(174MHz239MHz)或L波段(1450MHz1459MHz)频谱用于移动数字电视传输试验。中国的地面数字标准DMB-T/H描准这一机遇，不仅瞄准固定终端，还瞄准移动设备。DMB-T/H更接近于日本的ISDB-T，而非欧洲的DVB-T。与韩国的T-DMB相比，DMB-T/H所需带宽更高，因此在进行数据服务时更具优势，而且能够提供比T-DMB更多的频道。此外，中国相关组织还在积极开发一个手机电视标准MMB，MMB底层借鉴了T-DMB，但在应用层会有所不同。这些，都为原本复杂的移动电视服务市场增添了更多悬念。中国实现Mobile-TV的目的是2008年奥运会，复杂性最小的网络将成为中国的主导标准。从技术来看：DVB-H依靠已有DVB-T网络，以两种频段UHF和L-band进行传输。而T-DMB则不同，它依靠现有DAB网络运行，中国已经利用VHF和L-band进行数字广播，这正是为什么上海能够在如此短的时间以L-band试运行T-DMB的原因所在。在DVB-H、T-DMB、MediaFLO和ISDB-T等几大标准派系中，比较成熟的是欧洲标准DVB-H和韩国标准T-DMB。三、移动数字电视采用的网络：1广播电视技术与移动网络融合是最佳方案：从现在已经出现的手机电视服务来看，视频流的传送方式主要有两种：利用广播电视网络或利用蜂窝移动网络。中国移动和中国联通两大电信运营商早已在GPRS和CDMA 1X网络的基础上，通过流媒体技术提供手机电视服务，但是这种方式却存在并发用户数量受限、播放效果无法保证等缺憾,而且GPRS网络的传输速率受数据信道影响，理论上其最高传输速率约为172kbit/s，而T-DMB广播所能够提供的典型速率则可以达到384 kbit/s ，两者的传输质量根本无法相比。随着移动网络向3G发展，采用MBMS和BCMCS解决方案向用户提供下行广播信道从技术上讲毫无疑问是可行的。不久前，香港已经率先尝试将3G移动电视服务商用化。但是,虽然3G网络提高了速率，蜂窝网络实际带宽取决于小区(cell)内终端用户的带宽消耗，除非开辟专门的数据信道，否则电视服务必须与其它数据分享带宽，这样很容易造成网络堵塞。此外，基于小区广播的手机电视还需要解决跨小区(crossover)内容服务这个关键问题。对广播技术而言，基站的覆盖能力更强，跨小区问题对其影响也较小。表2列出了蜂窝网和广播网的参数比较。2中国手机电视标准有多样化趋势：在中国，手机电视标准仍将是多标准共存。目前中国部署手机电视业务的三个试点城市中，上海采用了T-DMB/L-Band频段，广州、北京采用了T-DMB/Band-III频段，而诺基亚也已经开始和广电总局及相关运营商接触，以寻求在中国内地试验其手机电视技术DVB-H的可能。另外清华大学基于其DMB-T标准的手机电视标准DMB-TH也在制定中。针对中国手机电视标准的多样化，手机电视方案提供商大多推崇淡化标准，以多模多频段寻求切入市场。四、移动数字电视系统设计：移动数字电视带来的商机吸引了众多多媒体播放设备厂商的关注。设计主要还面临以下挑战： （1）频谱分配。目前全球用于Mobile-TV的频谱并不统一。因此系统设计人员要面对不同的频谱，提供不同的解决方案。 （2）工作时间。用户希望一台移动电视的接收设备工作时间应该在3小时以上，因而系统设计人员需要仔细选择和调节调谐器、解调器并进行多媒体设计，以便优化系统功耗。 （3）移动性。便携式产品对设计人员提出的要求，就是使产品实现小型化并提高可靠性。（4）编解码技术。在目前的PMP和手机中，大多数都支持MEPG-4，市场上大量出现的具备成本效应的硬件和软件MEPG-4解决方案说明系统厂商对MPEG-4更为熟悉。但是如果希望集成移动电视功能，设计师必须重新熟悉H.264编解码技术。（5）LCD屏幕。消费者希望选择大屏幕来满足观赏体验，但是如何在大屏幕和功耗两方面进行折中是一个现实问题。此外，还需要解决日光下LCD屏幕无法看清的问题，世界杯期间移动电视就遭遇了这样的尴尬。（6）测试问题。由于能够获得全面的参考设计，集成移动电视功能从技术上对设计人员并无太大挑战，但是目前移动电视服务覆盖范围有限，这无疑为整机测试带来了困难。五、移动电视芯片角逐：IC产品：便携终端接收微波数字电视的IC产品在“ISSCC 2006” “Mobile TV”技术研讨会上，发表了面向欧洲的“DVB-H”、美国高通的“MediaFLO”、韩国微波方式的“T-DMB”及使用卫星的“S-DMB”、“DBS”的IC技术。面向DVB-H方面，美国Broadcom、Microtune、韩国三星电子三家公司发表的IC支持UHF频带（470MHz890MHz）及L-Band（1400MHz1800MHz）双频段接收。“DVB-H有望在全球广大地区得到应用”，各公司均在完善对多频段的支持。三家公司的IC均采用直接转换式架构，接收电路的结构也类似。耗电量都在类似的范围内。Broadcom公司的IC采用180nm CMOS技术，耗电量为295mW（UHF频带）或280mW（L-Band）。三星的IC采用180nm CMOS技术，电压2.8V时耗电电流为66mA（UHF频带）或74mA（L-Band）。Microtune公司的IC采用350nm SiGe双极CMOS技术，电压2.7V时UHF频带和L-Band的耗电量均为340mW。DVB-H由于使用了以时间分割方式突发进行数据传输的“时分方式（time slicing）”，实际耗电量会进一步降低，会因导通与截止的占空比而异。采用180nm CMOS 芯片尽管尺寸较小，但采用SiGe双极CMOS技术的芯片则具有噪音特性好的优势。移动数字电视市场正以惊人的速度发展，预计到2010年全球将有超过25亿手机支持这一功能。韩国在去年底率先推出了商用移动电视服务。而中国去年无线服务的总收入是9.24亿美元，预计2006年底将达到13亿美元。如此高的增长率使得许多芯片厂商不遗余力地推出移动电视解决方案。欧洲最早基于其商业地面固定数字电视传输标准DVB-T开发出移动版标准DVB-H，目前DVB-H已在英国、芬兰、西班牙、澳大利亚等国家进行试播。DVB-H 可以 6MHz 频率提供9至18通道的内容，具体取决于节目的分辨率(每秒15或30帧)。DVB-H能够承载数十套节目，可支持GSM、GPRS、WCDMA网络，并完全兼容于DVB-T。除了移动电视节目，DVB-H 还可以支持数字无线电广播和音频服务，是可通过蜂窝式网络下载的剪辑服务的补充。T-DMB是在欧洲DAB(数字音频广播)的基础上发展起来的。在移动性能和画质方面的优势使T-DMB颇具市场竞争力。除了韩国以外，德国、法国等国家也将进行T-DMB试播。与DVB-T相比，其主要优势为：频道转换时间较低(为1.5秒，而DVB-H则需要大约5秒钟)；没有反应时间上的限制；每秒钟帧数更高；并且，由DAB升级到T-DMB所需的资金投入更少。 美国和日本则基于国家利益的考虑分别决定采用MediaFLO和ISDB-T标准。采用ISDB-T技术，可以把一个6MHz频道切割成13个频段，利用其中12个频段播放家用数字电视节目，剩余的1个频段则用于移动电视节目的广播。而高通的MediaFLO是专门为手机电视开发的系统，在系统和终端表现上都优于T-DMB和