浅论手机电视技术分析研究 电子信息技术专业

浅论手机电视技术摘要:简述了手机电视广播业务的主要技术特点，分析了手机电视技术的实现手段，讨论了国际上几种移动多媒体传输标准。最后对我国发展手机电视业务的现状和方向进行了探讨，为我国发展手机电视业务提出有益的思考。关键词：T-DMB;DVB-H;ISDB-T;MediaFLO;S-DMB;CMMDiscussionofMobileTVTechnologiesAbstract：Inthispaper,severalkindsofmobilemultimediabroadcastingstandardsandthemaintechnicalcharacteristicofMobileTVbroadcastserviceintheinternationalareintroduced.Atthesametime,thedevelopmentanddirectionofChina’smobileTVbusinessarediscussed.Keywords:T-DMB;DVB-H;ISDB-T;MediaFLO;S-DMB;CMMB随着数字技术的迅速发展,电信网络和广播电视网络都在向着个性化、多媒体、宽带化的信息服务方向发展,手机电视便是在众多新技术条件下诞生的新的视频收看手段。1手机电视的业务和技术特点手机电视是指通过手机终端收看电视节目的服务,真正的手机电视应该是数字广播、数字电视和多媒体手机的结合,它对于所采用的技术也有其特定的要求,总的来说应具备移动性和交互性两大基本特点,要求实现无缝透明的网络切换、漫游以及宽带、节电等。1.1收看环境只要在无线信号覆盖的地区,手机电视用户就可以不受时空限制,随时随地接收电视广播或从事商务活动。收看环境相对个性化,具有一定的私密性,同时不会对环境造成不良影响。1.2个性化手机的便携性和私有性意味着持有者与手机设备之间具有一对一的关系,受众可以对收看的节目内容、播放时间、播放形式等进行完全自由的控制,从而可以实现电视点播、投递等增值服务以及其它个性化、定制化的服务。1.3互动性用户可以随时与服务提供商进行交互,不仅可以提高电视传播本身的效果,而且可以开展商务等其它服务。1.4接收条件这里主要是指接收机的工作条件,如电源、屏幕尺寸、存储能力、控制与人机接口等。手机移动接收对功耗要求十分严格,屏幕尺寸一般小于7英寸,以2.5～5英寸为主流,分辩率多为352×288(PAL2CIF),通常要求具有一定的存储能力,用户可以对接收机进行个性化设计和直接控制,人机接口丰富。以上特点是手机电视区别于其它媒体的根本之处,也是它确立新型大众媒体的基础。2手机电视的实现手段目前适于移动多媒体传输的技术主要包括地面无线传输以及卫星传输,业务提供可以通过专用的广播网或具备足够传输能力的移动通信网实现。2.1移动电信技术移动电信技术是一种基于移动通信频率支持上的3G技术,以WCDMA、CDMA2000、TD2SCDMA为代表,它支持移动性,支持双向,支持点播,满足个性需求,其不足在于用户数量依然受到网络带宽的限制,无法实现真正意义上的实时节目播出。加之消费者因流量计费而难以承受。2.2移动广播技术以数字电视广播技术为基础的手机电视,支持移动特性,单向广播,与接收机可以实现交互,大容量广播数据下行,在覆盖区域内,接收广播的受众数量没有限制,内容具有竞争优势,成本更低廉。但是在手机电视市场,移动运营商在用户基础方面有先天优势,手机电视用户的发展相对容易,同时在网络方面,比较容易实现数据的上行,互动能力较强。3国际上几种移动多媒体广播的技术特点3.1T2DMB标准T2DMB是韩国在欧洲DAB(数字音频广播)技术的基础上发展起来的一种传输方式。DMB系统中仍延用了DAB的整个系统,只是在DAB的MSC(主业务信道)中划分出一个独立的子信道用于视频业务。原先DAB中所固有的声音业务,数据业务都保持不变,而新增的视频业务则主要通过前端的DMB视频编码器来实现,视频编码器编码产生的数据流,以ETI(复合群传输接口)信号形式通过DAB的复用器以流模式方式复用到子信道中去,与来自其它路的音频或数据复用成高达2.048Mb/s的ETI传输数据流,然后将ETI数据流分配给DAB同步网中的各个发射台进行发射。其主要技术特点是,除了采用DAB标准原先所使用的相关技术外,为了进行视频广播,还使用了一系列新技术。在DMB视频编码器中,使用了MPEG24system部分的标准对分别采用H.264编码的视频,BSAC编码的伴音以及BIFS编码的交互数据内容进行同步。首先使用MPEG24SL(同步层)数据包格式对视频、伴音以及交互数据进行封装,进而把同步包复用到MPEG22TS传输流中。然后再进行前向纠错,最后以流模式方式复用到DAB系统中。使用的前向纠错技术包括RS编码,卷积交织技术。T2DMB信道采用时间交织,可抗脉冲干扰、多径和频率选择性衰落,采用OFDM调制技术,更适合于单频网的建设。3.2DVB2H标准DVB2H系统是在DVB2T(地面数字视频广播)系统上发展起来的,2004年被批准为欧盟标准。一个DVB2H系统前端由DVB2H封装器和DVB2H调制器构成，DVB2H封装器负责将IP数据封装成MPEG22系统传输流(TS),DVB2H调制器负责信道编码和调制;系统终端由DVB2H解调器和DVB2H终端构成,DVB2H解调器负责信道解调、解码,DVB2H终端负责相关业务显示、处理。与DVB2T相比DVB2H采用了时间分片技术,实现了节电和软切换,使得接收机的功耗显著降低;增加了4K模式,采用MPE前向纠错技术和进行深度符号交织,进一步提高了它们在移动环境下和脉冲噪声环境下的接收性能,同时有效地提高了网络设计和规划的灵活性;其它的主要技术还包括蜂窝标识和DVB2H信令术、对电子业务指南进行标准化,提供业务导航和节目菜单等。DVB2H可与DVB2T共同组网,也可单独组网,同时可与现有的地面数字电视共用设备和基础设施。3.3ISDB2T标准ISDB2T标准是日本在欧州COFDM技术的基础上发展起来的,主要应用于地面数字视频、数字音频和数据广播等综合业务。ISDB2T在信源编码中,图像信号采用了MPEG24AVC/H.264的压缩技术。声音信号采用了基于MPEG24的AAC(高级AC)压缩方式。复用标准为MPEG22TS码流,信道调制采用1405或5617个载波分段的OFDM调制,调制方式可以是DQPSK、QPSK,也可以是162QAM、642QAM,对于数据流的不同内容,可以使用适宜的调制方式。TSDB2T主要由再复用、信道编码、调制、传输和接收设备组成。其主要技术特点是增加了部分接收和分层传输。部分接收是指系统将整个6MHz带宽划分为13个分段,每段432kHz,主要用于解决窄带和宽带业务的同时接收问题,分层传输是指每个分段可以独立调制,并配以各自独立可调的时间交织,各段可灵活组合,使之能够更加适应移动接收的要求。形成了具有日本特色的带内分段频分复用传输模式。3.4MediaFLO标准MediaFLO系统是美国高通公司为手机电视业务单独开发的有别于传统数字电视系统的移动广播系统。FLO系统由四个子系统组成,即网络运营中心、FLO发射机、3G网络和支持MediaFLO终端组成。FLO的主要技术特点是,在视音频源编码方面采用H.264、AACplus等先进技术,信道编码采用的是Turbo码(内码)+RS(外码),在其复用结构和交织模式中系统同时采用了时分复用和频分复用,可以更有效在降低接收机功耗。在射频部分,FLO系统采用了4KCOFDM调制方式,每个载波都可以使用QPSK或分层16QAM调制。采用单向广播网络和3G移动通信网相结合的网络结构。由于MediaFLO是专门为移动运营商进行设计的,它不依赖于目前的地面广播电视网络,为此要求构筑独立的内容播出系统。3.5S2DMB标准为更好地提供移动电视广播业务,日韩开发了S2DMB(卫星数字多媒体广播)业务。S2DMB系统在视频信源编码部分采用MPEG24AVC/H.264技术,在音频信源编码部分采用MPEG24AACPlus技术,复用结构采用码分复用,信道编码采用RS编码和卷积码相结合,调制方式为QPSK调制。在S波段263022655MHz为手机、PDA、专用便携式接收机等多种手持终端提供服务。卫星广播技术保证了它拥有最好的地域覆盖能力。但是S2DMB系统需要大量的增补转发器进行补点以覆盖阴影区。4我国的移动多媒体广播技术手机电视的出现标志着一个全新的宽带化、个人化、个性化、多媒体化的信息通信时代的到来,具有广阔的的市场前景,成为当前无线通信市场的一块大蛋糕。受到了社会的高度关注。目前公开亮相的中国手机电视标准共有5个方案,除了国家广电总局的CMMB标准和新岸线的T2MMB最引人注目外,还有清华大学的DMB2TH标准、华为的CAB标准以及中国标准化协会多媒体通信广播标准化技术委员会力推的CDMB标准。2006年10月24日,国家广电总局正式颁布了中国移动多媒体广播(CMMB)行业标准,CMMB是英文ChinaMo2bileMultimediaBroadcasting(中国移动多媒体广播)的简称。它是国内自主研发的第一套面向手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等多种移动终端的系统。该标准适用于30MHz到3000MHz频率范围内的广播业务频率,传输技术采用STiMi技术。它是针对我国幅员辽阔、传播环境复杂、区域发展不平衡的国情而设计的卫星与地面覆盖相结合的移动多媒体广播信道传输技术。STiMi主网络采用卫星广播实现全国覆盖,STiMi补充网络采用地面广播方式,采用大塔单频网广播,实现地区覆盖,供区域性业务,可以实现“天地”一体覆盖、全国漫游,可以随时随地接收广播电视节目和信息服务等业务的系统。全面支持多终端、多业务、多应用,支持25套电视节目和30套广播节目及数据业务。新岸线的T2MMB标准在兼容性、高频谱效率和纠错编码技术上的国际突破性创新也具有很大的优势。T2MMB系统通过时域复用、子信道等技术,在全球首次实现基于DAB发射端的多标准信号输出,不仅能够全面兼容国际多媒体广播标准DMB和国际上两大手机电视标准DAB2IP和T2DMB标准,实现全球漫游服务功能,而且性能明显优于上述两个标准。我国目前尚没有确定我国的手机电视国家标准,从发展方向看,移动多媒体广播应该能够同时满足室内接收机固定接收和室外便携接收机和车载接收机高速移动接收,在广播内容方面应该能够尽量同时满足多种不同显示终端的显示需要,同时能够满足内容交互、交换、内容保护、条件接收等多方面的需要,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。在频率资源的利用方面还应考虑已有的频段资源的可利用性。由于手机电视所蕴藏的巨大商机引起了移动运营商和广电运营商的高度关注,成为技术和市场的双重热点。国家广电总局将CMMB作为行业标准在全国推广,中国移动和中国联通在2005年以来也先后推出了基于移动网络的手机电视业务。然而如前所述,移动电信技术和移动广播技术的业务特点又各有所长、相互互补。随着数字技术的日益成熟及其在社会各领域里的广泛应用,广播网络、移动网络和互联网的技术和业务逐渐融合在了一起。面对手机电视带来的挑战和机遇,我国发展一个完整的移动多媒体广播标准也应考虑到广播技术与电信技术的相互融合,走出一条坚持