中国·移动多媒体广播.ppt

1 中国 移动多媒体广播复用 2 内容 移动多媒体广播的协议体系移动多媒体广播的复用技术需求复用标准的技术核心复用标准的特点产业化进程 3 协议设计思想 基于国际标准ISO OSI参考模型的七层协议 并在各个层次上提供相应的标准给予覆盖 考虑传统的电视广播的业务特性考虑窄带无线信道传输的技术特点依托移动多媒体广播信道传输技术结合手机 终端的特点 4 多媒体业务支撑 基本运营业务电视广播声音广播电子业务指南紧急广播 5 多媒体业务支撑 增值扩展业务实时数据广播 例如网络音视频广播非实时数据广播 例如金融 交通 互联网信息 政务信息 6 7 内容 移动多媒体广播的协议体系移动多媒体广播的复用技术需求复用标准的技术核心复用标准的特点产业化进程 8 对业务的要求多媒体业务灵活组合针对业务有效利用无线资源对网络的要求支持单频组网支持网络漫游和切换终端需求复杂无线环境下的高质量接收 室内 室外 高速移动 节电 低功耗 实时特性 低复杂度强抗无码容错特性 9 高效 适合窄带数据传输无线通信的频率资源非常宝贵 而移动多媒体广播最重要的特点是窄带传输 低码率特性 因此数据链路层的协议设计应具有非常高效的结构 确保传输效率 10 内容 移动多媒体广播的协议体系移动多媒体广播的复用技术需求复用标准的技术核心复用标准的特点产业化进程 11 GY T220 2 2006移动多媒体广播第2部分 复用 12 概述 我国于2006年提出了基于自主知识产权的中国移动多媒体广播 ChinaMobileMultimediaBroadcasting CMMB 系统 它能够支持诸如手机 PDA MP3 MP4 数码相机 笔记本电脑等小尺寸 小屏幕 移动便携的多种终端实现随时随地提供广播影视节目和信息服务 作为该系统的一个重要环节 CMMB复用技术处于系统中的数据链路层 它主要完成音频 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 13 复用在系统中的位置 14 CMMB复用作为数据链路层协议 与下层的物理层紧密结合 同时对其之上的高层协议具有良好的支持特性 它完全匹配广播信道传输技术的时隙结构 可实现对终端省电的支持 并且具有很好的应用灵活性和可扩展性 可以承载多种音视频码流 支持灵活的数据业务 通过将关键的业务辅助信息和信道调度控制信息放置在专用的高保护率信道中传输 能够很好适应无线传输恶劣环境 具有很强的容错特性 15 组成CMMB复用协议的单元包括复用帧 复用子帧 视频段 音频段 数据段 每个物理传输的广播信道帧由复用帧构成 多个复用子帧或者控制信息表组成复用帧 复用子帧包括音频 视频和数据段 16 复用帧结构 17 本标准规定了移动多媒体广播系统中视频 音频 数据与控制信息的复用帧结构 复用帧由复用帧头 复用净荷 填充三部分组成 其中复用帧头主要描述CMMB系统控制信息更新序号和所在复用帧中各子帧的参数信息 复用净荷主要是由一个或多个子帧组成 在一个广播信道帧中最多可以有40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 0 称为控制帧 其它复用帧称之为业务帧 18 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 ESG基本描述表 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15个 每个复用子帧承载视音频或数据信息 称之为业务 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 19 20 每个复用帧由MF ID唯一标识 MF ID取值范围为0 39 其中MF ID 0的复用帧用于承载控制信息 其它的复用帧用于承载业务 填充部分使用0 xFF填充 21 复用帧起始码32位字段 标识一个复用帧的开始 为0 x00000001 复用帧头长度8位字段 表示复用帧头长度 包括复用帧起始码和下一帧参数 不包括CRC 32 以字节为单位 协议版本号5位字段 标识复用协议的版本号 协议最低版本号5位字段 标识可以兼容的复用协议的最低版本序号 复用帧标识6位字段 标识复用帧的MF ID 22 紧急广播指示2位字段 如果该参数为 00 表示在随后的第一个广播信道帧中没有紧急广播 其它值用于将来紧急广播的扩展应用 下一帧参数指示1位字段 指示复用帧头中是否包含有下一个复用帧 相同MF ID 的关键参数 0 表示没有 1 表示有 控制表更新序号提前量指示2位字段 指示复用帧头中的各控制表更新序号提前几个广播信道帧通知 00 表示提前一个广播信道帧 01 表示提前二个广播信道帧 10 表示提前三个广播信道帧 11 保留 23 网络信息表更新序号4位字段 表示网络信息表更新序号 当网络信息表中描述的信息 系统时间除外 出现变化时 网络信息表更新序号需要改变 在0 15范围内循环取值 每次更新加1 持续业务复用配置表更新序号4位字段 表示持续业务复用配置表更新序号 当持续业务复用配置表中描述的信息出现变化时 持续业务复用配置表更新序号需要改变 在0 15范围内循环取值 每次更新加1 持续业务配置表更新序号4位字段 表示持续业务配置表更新序号 当持续业务配置表中描述的信息出现变化时 持续业务配置表更新序号需要改变 在0 15范围内循环取值 每次更新加1 短时间业务复用配置表更新序号4位字段 表示短时间业务复用配置表更新序号 当短时间业务复用配置表中描述的信息出现变化时 短时间业务复用配置表更新序号需要改变 在0 15范围内循环取值 每次更新加1 24 ESG更新序号4位字段 预留给ESG使用 复用子帧数4位字段 表示复用帧中包含的复用子帧数量 复用子帧1长度24位字段 表示复用帧中第一个复用子帧的长度 单位为字节 复用子帧长度24位字段 表示复用帧中除第一个复用子帧外的其它复用子帧长度 单位为字节 下一帧参数40位字段 表示下一个复用帧 相同MF ID 的关键参数 依次为复用帧头长度 8比特 复用子帧1的长度 24比特 和复用子帧1的头长度 8比特 25 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 ESG基本描述表 紧急广播 加密授权描述表等 标准采用表标识号来区分不同的控制信息表 网络信息表一个运营者经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 网络信息表提供了相应的网络配置 26 持续业务复用配置表描述了一定时间内的每个持续业务复用帧配置的信息 例如每个复用帧的位置 信道处理方法 子帧与业务标识对应关系 持续业务配置表描述了本网络的所有持续业务与载频之间的对应关系信息 短时间业务复用配置表描述了一定时间内的每个短时间业务复用帧配置的信息 例如每个复用帧的位置 信道处理方法 子帧与业务标识对应关系 27 短时间业务配置表描述了本网络的所有短时间业务与载频之间的对应关系信息 ESG基本描述表ESG基本描述表用以描述ESG数据业务的分配情况和更新状态等信息 紧急广播紧急广播表使用文本 音频 视频 图片 图像等多种媒体方式表达紧急广播消息 加密授权描述表加密授权描述表用以描述加密授权系统信息 可以为一个或多个加密授权系统与传送流中的EMM ECM信息建立关联 28 29 30 复用子帧由子帧头 视频段 音频段和数据段组成 其中子帧头包括了头长度 起始播放时间 视频段长度 音频段长度 数据段长度 扩展区参数等复用子帧是业务承载的实体 每个复用子帧可以承载一个独立的电视 广播 数据业务 复用子帧没有专用的标识进行区别 但每个业务具有自己唯一的标识 因此CMMB标准中定义了业务复用配置表将业务标识与复用子帧进行唯一关联 这样用户可以通过业务标识唯一确定一个复用子帧 31 头长度8位字段 表示复用子帧头的长度 包括头长度与扩展区 不包括CRC 32字段 单位为字节 起始播放时间指示1位字段 表示子帧头中是否有起始播放时间参数 1 表示有 0 表示没有 视频段指示1位字段 表示子帧中是否有视频段及子帧头中是否有视频段长度与视频流总数参数 1 表示有 0 表示没有 音频段指示1位字段 表示子帧中是否有音频段及子帧头中是否有音频段长度与音频流总数参数 1 表示有 0 表示没有 数据段指示1位字段 表示子帧中是否有数据段及子帧头中是否有数据段长度参数 1 表示有 0 表示没有 32 扩展区指示1位字段 表示子帧头中是否有扩展区 1 表示有 0 表示没有 起始播放时间32位字段 表示复用子帧中所有视频单元 音频单元和数据单元的起始播放时间 单位为1 22500秒 视频段长度21位字段 表示视频段的总长度 单位为字节 如果视频段长度为0 表示没有视频段 视频流总数3位字段 表示视频段中视频流的数量总和 音频段长度21位字段 表示音频段的总长度 单位为字节 如果音频段长度为0 表示没有音频段 33 音频流总数3位字段 表示音频段中音频流的数量总和 数据段长度21位字段 表示数据段的总长度 单位为字节 如果数据段长度为0 表示没有数据段 视频算法类型3位字段 表示视频流所采用的压缩算法 在后续技术文件中规定 视频码率指示1位字段 如果视频码率指示为 1 则有视频码率参数 如果为 0 则没有 图像显示指示1位字段 如果图像显示指示为 1 则有图像显示横坐标 图像显示纵坐标 图像显示优先级参数 如果为 0 则没有 34 分辨率指示1位字段 如果分辨率指示为 1 则有视频水平分辨率与视频垂直分辨率参数 如果为 0 则没有 帧频指示1位字段 如果帧频指示为 1 则有帧频参数 如果为 0 则没有 视频码率16位字段 表示视频流的压缩码率 单位为100比特 秒 35 图像显示横坐标6位字段 表示视频流显示的水平偏移量 见图8 在终端显示区域中 水平和垂直方向各分割成64等份 分别用0到64来表示水平方向的横坐标与垂直方向的纵坐标 显示区域的最左上角坐标是 0 0 显示区域的最右下角坐标是 64 64 图像显示纵坐标6位字段 表示视频流显示的垂直偏移量 见图8 在终端显示区域中 水平和垂直方向各分割成64等份 分别用0到64来表示水平方向的横坐标与垂直方向的纵坐标 显示区域的最左上角坐标是 0 0 显示区域的最右下角坐标是 64 64 36 图像显示优先级3位字段 表示视频窗口如何叠加 值从0 7优先级依次递增 0的优先级最低 优先级7的图像窗口总是可见 如果优先级相同 则视频流编号小的窗口优先显示 视频水平分辨率10位字段 表示视频流的水平分辨率 单位为像素 视频垂直分辨率10位字段 表示视频流的垂直分辨率 单位为像素 37 帧频4位字段 表示视频流帧频 38 音频算法类型4位字段 表示音频流所采用的压缩算法类型 在后续技术文件中规定 音频码率指示1位字段 如果音频码率指示为 1 表示有音频码率参数 如果为 0 则没有 音频采样率指示1位字段 如果音频采样率指示为 1 表示有音频采样率参数 如果为 0 则没有 音频流描述指示1位字段 如果音频流描述指示为 1 表示有音频流描述参数 如果为 0 则没有 音频码率14位字段 表示音频压缩码率 单位为100比特 秒 39 音频采样率4位字段 表示音频压缩采样率 40 音频流描述24位字段 指明音频流的语言 该参数包含一个由GB T4880 2 2000定义的3字符代码 每个字符都按照GB T15273 1 1994编码为8位 并依次插入24位参数 例如 汉语的3字符代码 chi 可编码为 011000110110100001101001 41 42 视频段是由视频段头与多个视频单元组成 视频段头描述了每个视频单元的参数 视频段头长度12位字段 表示视频段头的总长度 包括视频段头长度与每个视频单元的参数 不包括CRC 32字段 单位为字节 视频单元长度16位字段 表示视频单元的总长度 单位为字节 43 图像帧类型3位字段 表示视频单元内的图像帧类型 44 视频流编号3位字段 表示视频单元所属视频流的编号 图像帧结束指示1位字段 如果图像帧结束指示为 1 则表示这个视频单元是图像帧的最后一个视频单元 如果为 0 则表示其它视频单元 相对播放时间指示1位字段 如果相对播放时间指示为 1 则表示有相对播放时间参数 如果为 0 则没有 只在每个图像帧的第1个视频单元中设置为 1 其它视频单元中设置为 0 45 相对播放时间16位字段 表示视频单元内视频数据的播放时间与复用子帧头的起始播放时间的差 视频单元的实际播放时间是起始播放时间与该视频单元对应的相对播放时间的和 单位为1 22500秒 46 47 音频段由音频段头和多个音频单元组成 音频段头描述了各个音频单元的参数 音频单元数8位字段 表示音频单元的总数 音频单元长度16位字段 表示音频单元的长度 单位为字节 音频流编号3位字段 表示音频单元的所属音频流的编号 相对播放时间16位字段 表示音频单元内音频数据的播放时间与复用子帧头的起始播放时间的差 音频单元的实际播放时间是起始播放时间与该音频单元对应的相对播放时间的和 单位为1 22500秒 48 49 数据单元数8位字段 表示数据单元的总数 数据单元类型8位字段 表示数据单元的类型 定义见表20 数据单元长度16位字段 表示数据单元的长度 单位为字节 50 51 内容 移动多媒体广播的协议体系移动多媒体广播的复用技术需求复用标准的技术核心复用标准的特点产业化进程 52 特点 高效 窄带通信 简洁 复杂度低 解复用 100ms省电 终端 业务灵活 多媒体 专用性强 适配无线信道 53 表的传输方式 控制信息表在每个广播信道帧的第一个复用帧中传送考虑到未来的下载业务 NVOD业务 将业务配置表 复用配置表分为两类持续业务 标准广播型业务短时间业务 具有一定突发性的业务利用复用帧头中的辅助信息通知接收终端控制信息的变化情况接收终端只需在控制信息变化时才接收控制信息 54 控制信息与业务数据分离 适应无线链路传输增加控制信息传输的可靠性确保控制信息的传输速率每个广播信道帧发送一次控制信息 55 可变长的复用子帧 每秒封装一次段数量可以在1 3的范围内变化段长度可变 56 与信道传输标准紧密耦合 57 周期发送机制更适合移动接收广播业务的需求复用帧的容量与广播信道的时隙容量同样为台阶变化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 58 多级容错性 CMMB复用提供的是建立在信道纠错之上进一步容错的能力 它是对信道纠错和误码保护的一种有益补充 可变长的灵活设计 紧密耦合信道标准在复用帧 子帧头提供校验保护具有下一帧关键参数设置 增加容错机制复用模式2 提供可变长的 1 4KByte 的灵活复用段结构 59 复用模式 封装有两种模式供选