淺論手機(jī)電視技術(shù)分析研究 電子信息技術(shù)專業(yè)

淺論手機(jī)電視技術(shù)摘要:簡述了手機(jī)電視廣播業(yè)務(wù)的主要技術(shù)特點，分析了手機(jī)電視技術(shù)的實現(xiàn)手段，討論了國際上幾種移動多媒體傳輸標(biāo)準(zhǔn)。最后對我國發(fā)展手機(jī)電視業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀和方向進(jìn)行了探討，為我國發(fā)展手機(jī)電視業(yè)務(wù)提出有益的思考。關(guān)鍵詞：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隨著數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展,電信網(wǎng)絡(luò)和廣播電視網(wǎng)絡(luò)都在向著個性化、多媒體、寬帶化的信息服務(wù)方向發(fā)展,手機(jī)電視便是在眾多新技術(shù)條件下誕生的新的視頻收看手段。1手機(jī)電視的業(yè)務(wù)和技術(shù)特點手機(jī)電視是指通過手機(jī)終端收看電視節(jié)目的服務(wù),真正的手機(jī)電視應(yīng)該是數(shù)字廣播、數(shù)字電視和多媒體手機(jī)的結(jié)合,它對于所采用的技術(shù)也有其特定的要求,總的來說應(yīng)具備移動性和交互性兩大基本特點,要求實現(xiàn)無縫透明的網(wǎng)絡(luò)切換、漫游以及寬帶、節(jié)電等。1.1收看環(huán)境只要在無線信號覆蓋的地區(qū),手機(jī)電視用戶就可以不受時空限制,隨時隨地接收電視廣播或從事商務(wù)活動。收看環(huán)境相對個性化,具有一定的私密性,同時不會對環(huán)境造成不良影響。1.2個性化手機(jī)的便攜性和私有性意味著持有者與手機(jī)設(shè)備之間具有一對一的關(guān)系,受眾可以對收看的節(jié)目內(nèi)容、播放時間、播放形式等進(jìn)行完全自由的控制,從而可以實現(xiàn)電視點播、投遞等增值服務(wù)以及其它個性化、定制化的服務(wù)。1.3互動性用戶可以隨時與服務(wù)提供商進(jìn)行交互,不僅可以提高電視傳播本身的效果,而且可以開展商務(wù)等其它服務(wù)。1.4接收條件這里主要是指接收機(jī)的工作條件,如電源、屏幕尺寸、存儲能力、控制與人機(jī)接口等。手機(jī)移動接收對功耗要求十分嚴(yán)格,屏幕尺寸一般小于7英寸,以2.5～5英寸為主流,分辯率多為352×288(PAL2CIF),通常要求具有一定的存儲能力,用戶可以對接收機(jī)進(jìn)行個性化設(shè)計和直接控制,人機(jī)接口豐富。以上特點是手機(jī)電視區(qū)別于其它媒體的根本之處,也是它確立新型大眾媒體的基礎(chǔ)。2手機(jī)電視的實現(xiàn)手段目前適于移動多媒體傳輸?shù)募夹g(shù)主要包括地面無線傳輸以及衛(wèi)星傳輸,業(yè)務(wù)提供可以通過專用的廣播網(wǎng)或具備足夠傳輸能力的移動通信網(wǎng)實現(xiàn)。2.1移動電信技術(shù)移動電信技術(shù)是一種基于移動通信頻率支持上的3G技術(shù),以WCDMA、CDMA2000、TD2SCDMA為代表,它支持移動性,支持雙向,支持點播,滿足個性需求,其不足在于用戶數(shù)量依然受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,無法實現(xiàn)真正意義上的實時節(jié)目播出。加之消費者因流量計費而難以承受。2.2移動廣播技術(shù)以數(shù)字電視廣播技術(shù)為基礎(chǔ)的手機(jī)電視,支持移動特性,單向廣播,與接收機(jī)可以實現(xiàn)交互,大容量廣播數(shù)據(jù)下行,在覆蓋區(qū)域內(nèi),接收廣播的受眾數(shù)量沒有限制,內(nèi)容具有競爭優(yōu)勢,成本更低廉。但是在手機(jī)電視市場,移動運營商在用戶基礎(chǔ)方面有先天優(yōu)勢,手機(jī)電視用戶的發(fā)展相對容易,同時在網(wǎng)絡(luò)方面,比較容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上行,互動能力較強(qiáng)。3國際上幾種移動多媒體廣播的技術(shù)特點3.1T2DMB標(biāo)準(zhǔn)T2DMB是韓國在歐洲D(zhuǎn)AB(數(shù)字音頻廣播)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種傳輸方式。DMB系統(tǒng)中仍延用了DAB的整個系統(tǒng),只是在DAB的MSC(主業(yè)務(wù)信道)中劃分出一個獨立的子信道用于視頻業(yè)務(wù)。原先DAB中所固有的聲音業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都保持不變,而新增的視頻業(yè)務(wù)則主要通過前端的DMB視頻編碼器來實現(xiàn),視頻編碼器編碼產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流,以ETI(復(fù)合群傳輸接口)信號形式通過DAB的復(fù)用器以流模式方式復(fù)用到子信道中去,與來自其它路的音頻或數(shù)據(jù)復(fù)用成高達(dá)2.048Mb/s的ETI傳輸數(shù)據(jù)流,然后將ETI數(shù)據(jù)流分配給DAB同步網(wǎng)中的各個發(fā)射臺進(jìn)行發(fā)射。其主要技術(shù)特點是,除了采用DAB標(biāo)準(zhǔn)原先所使用的相關(guān)技術(shù)外,為了進(jìn)行視頻廣播,還使用了一系列新技術(shù)。在DMB視頻編碼器中,使用了MPEG24system部分的標(biāo)準(zhǔn)對分別采用H.264編碼的視頻,BSAC編碼的伴音以及BIFS編碼的交互數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行同步。首先使用MPEG24SL(同步層)數(shù)據(jù)包格式對視頻、伴音以及交互數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,進(jìn)而把同步包復(fù)用到MPEG22TS傳輸流中。然后再進(jìn)行前向糾錯,最后以流模式方式復(fù)用到DAB系統(tǒng)中。使用的前向糾錯技術(shù)包括RS編碼,卷積交織技術(shù)。T2DMB信道采用時間交織,可抗脈沖干擾、多徑和頻率選擇性衰落,采用OFDM調(diào)制技術(shù),更適合于單頻網(wǎng)的建設(shè)。3.2DVB2H標(biāo)準(zhǔn)DVB2H系統(tǒng)是在DVB2T(地面數(shù)字視頻廣播)系統(tǒng)上發(fā)展起來的,2004年被批準(zhǔn)為歐盟標(biāo)準(zhǔn)。一個DVB2H系統(tǒng)前端由DVB2H封裝器和DVB2H調(diào)制器構(gòu)成，DVB2H封裝器負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)封裝成MPEG22系統(tǒng)傳輸流(TS),DVB2H調(diào)制器負(fù)責(zé)信道編碼和調(diào)制;系統(tǒng)終端由DVB2H解調(diào)器和DVB2H終端構(gòu)成,DVB2H解調(diào)器負(fù)責(zé)信道解調(diào)、解碼,DVB2H終端負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。與DVB2T相比DVB2H采用了時間分片技術(shù),實現(xiàn)了節(jié)電和軟切換,使得接收機(jī)的功耗顯著降低;增加了4K模式,采用MPE前向糾錯技術(shù)和進(jìn)行深度符號交織,進(jìn)一步提高了它們在移動環(huán)境下和脈沖噪聲環(huán)境下的接收性能,同時有效地提高了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和規(guī)劃的靈活性;其它的主要技術(shù)還包括蜂窩標(biāo)識和DVB2H信令術(shù)、對電子業(yè)務(wù)指南進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,提供業(yè)務(wù)導(dǎo)航和節(jié)目菜單等。DVB2H可與DVB2T共同組網(wǎng),也可單獨組網(wǎng),同時可與現(xiàn)有的地面數(shù)字電視共用設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。3.3ISDB2T標(biāo)準(zhǔn)ISDB2T標(biāo)準(zhǔn)是日本在歐州COFDM技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要應(yīng)用于地面數(shù)字視頻、數(shù)字音頻和數(shù)據(jù)廣播等綜合業(yè)務(wù)。ISDB2T在信源編碼中,圖像信號采用了MPEG24AVC/H.264的壓縮技術(shù)。聲音信號采用了基于MPEG24的AAC(高級AC)壓縮方式。復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)為MPEG22TS碼流,信道調(diào)制采用1405或5617個載波分段的OFDM調(diào)制,調(diào)制方式可以是DQPSK、QPSK,也可以是162QAM、642QAM,對于數(shù)據(jù)流的不同內(nèi)容,可以使用適宜的調(diào)制方式。TSDB2T主要由再復(fù)用、信道編碼、調(diào)制、傳輸和接收設(shè)備組成。其主要技術(shù)特點是增加了部分接收和分層傳輸。部分接收是指系統(tǒng)將整個6MHz帶寬劃分為13個分段,每段432kHz,主要用于解決窄帶和寬帶業(yè)務(wù)的同時接收問題,分層傳輸是指每個分段可以獨立調(diào)制,并配以各自獨立可調(diào)的時間交織,各段可靈活組合,使之能夠更加適應(yīng)移動接收的要求。形成了具有日本特色的帶內(nèi)分段頻分復(fù)用傳輸模式。3.4MediaFLO標(biāo)準(zhǔn)MediaFLO系統(tǒng)是美國高通公司為手機(jī)電視業(yè)務(wù)單獨開發(fā)的有別于傳統(tǒng)數(shù)字電視系統(tǒng)的移動廣播系統(tǒng)。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(jī)、3G網(wǎng)絡(luò)和支持MediaFLO終端組成。FLO的主要技術(shù)特點是,在視音頻源編碼方面采用H.264、AACplus等先進(jìn)技術(shù),信道編碼采用的是Turbo碼(內(nèi)碼)+RS(外碼),在其復(fù)用結(jié)構(gòu)和交織模式中系統(tǒng)同時采用了時分復(fù)用和頻分復(fù)用,可以更有效在降低接收機(jī)功耗。在射頻部分,FLO系統(tǒng)采用了4KCOFDM調(diào)制方式,每個載波都可以使用QPSK或分層16QAM調(diào)制。采用單向廣播網(wǎng)絡(luò)和3G移動通信網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于MediaFLO是專門為移動運營商進(jìn)行設(shè)計的,它不依賴于目前的地面廣播電視網(wǎng)絡(luò),為此要求構(gòu)筑獨立的內(nèi)容播出系統(tǒng)。3.5S2DMB標(biāo)準(zhǔn)為更好地提供移動電視廣播業(yè)務(wù),日韓開發(fā)了S2DMB(衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播)業(yè)務(wù)。S2DMB系統(tǒng)在視頻信源編碼部分采用MPEG24AVC/H.264技術(shù),在音頻信源編碼部分采用MPEG24AACPlus技術(shù),復(fù)用結(jié)構(gòu)采用碼分復(fù)用,信道編碼采用RS編碼和卷積碼相結(jié)合,調(diào)制方式為QPSK調(diào)制。在S波段263022655MHz為手機(jī)、PDA、專用便攜式接收機(jī)等多種手持終端提供服務(wù)。衛(wèi)星廣播技術(shù)保證了它擁有最好的地域覆蓋能力。但是S2DMB系統(tǒng)需要大量的增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行補(bǔ)點以覆蓋陰影區(qū)。4我國的移動多媒體廣播技術(shù)手機(jī)電視的出現(xiàn)標(biāo)志著一個全新的寬帶化、個人化、個性化、多媒體化的信息通信時代的到來,具有廣闊的的市場前景,成為當(dāng)前無線通信市場的一塊大蛋糕。受到了社會的高度關(guān)注。目前公開亮相的中國手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)共有5個方案,除了國家廣電總局的CMMB標(biāo)準(zhǔn)和新岸線的T2MMB最引人注目外,還有清華大學(xué)的DMB2TH標(biāo)準(zhǔn)、華為的CAB標(biāo)準(zhǔn)以及中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會多媒體通信廣播標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會力推的CDMB標(biāo)準(zhǔn)。2006年10月24日,國家廣電總局正式頒布了中國移動多媒體廣播(CMMB)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),CMMB是英文ChinaMo2bileMultimediaBroadcasting(中國移動多媒體廣播)的簡稱。它是國內(nèi)自主研發(fā)的第一套面向手機(jī)、PDA、MP3、MP4、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等多種移動終端的系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于30MHz到3000MHz頻率范圍內(nèi)的廣播業(yè)務(wù)頻率,傳輸技術(shù)采用STiMi技術(shù)。它是針對我國幅員遼闊、傳播環(huán)境復(fù)雜、區(qū)域發(fā)展不平衡的國情而設(shè)計的衛(wèi)星與地面覆蓋相結(jié)合的移動多媒體廣播信道傳輸技術(shù)。STiMi主網(wǎng)絡(luò)采用衛(wèi)星廣播實現(xiàn)全國覆蓋,STiMi補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)采用地面廣播方式,采用大塔單頻網(wǎng)廣播,實現(xiàn)地區(qū)覆蓋,供區(qū)域性業(yè)務(wù),可以實現(xiàn)“天地”一體覆蓋、全國漫游,可以隨時隨地接收廣播電視節(jié)目和信息服務(wù)等業(yè)務(wù)的系統(tǒng)。全面支持多終端、多業(yè)務(wù)、多應(yīng)用,支持25套電視節(jié)目和30套廣播節(jié)目及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。新岸線的T2MMB標(biāo)準(zhǔn)在兼容性、高頻譜效率和糾錯編碼技術(shù)上的國際突破性創(chuàng)新也具有很大的優(yōu)勢。T2MMB系統(tǒng)通過時域復(fù)用、子信道等技術(shù),在全球首次實現(xiàn)基于DAB發(fā)射端的多標(biāo)準(zhǔn)信號輸出,不僅能夠全面兼容國際多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)DMB和國際上兩大手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)DAB2IP和T2DMB標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)全球漫游服務(wù)功能,而且性能明顯優(yōu)于上述兩個標(biāo)準(zhǔn)。我國目前尚沒有確定我國的手機(jī)電視國家標(biāo)準(zhǔn),從發(fā)展方向看,移動多媒體廣播應(yīng)該能夠同時滿足室內(nèi)接收機(jī)固定接收和室外便攜接收機(jī)和車載接收機(jī)高速移動接收,在廣播內(nèi)容方面應(yīng)該能夠盡量同時滿足多種不同顯示終端的顯示需要,同時能夠滿足內(nèi)容交互、交換、內(nèi)容保護(hù)、條件接收等多方面的需要,在接收機(jī)方面,應(yīng)該在顯示格式、節(jié)目切換時間、功耗方面進(jìn)行大量優(yōu)化,以延長播放時間和交互業(yè)務(wù)的需要。在頻率資源的利用方面還應(yīng)考慮已有的頻段資源的可利用性。由于手機(jī)電視所蘊藏的巨大商機(jī)引起了移動運營商和廣電運營商的高度關(guān)注,成為技術(shù)和市場的雙重?zé)狳c。國家廣電總局將CMMB作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在全國推廣,中國移動和中國聯(lián)通在2005年以來也先后推出了基于移動網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)電視業(yè)務(wù)。然而如前所述,移動電信技術(shù)和移動廣播技術(shù)的業(yè)務(wù)特點又各有所長、相互互補(bǔ)。隨著數(shù)字技術(shù)的日益成熟及其在社會各領(lǐng)域里的廣泛應(yīng)用,廣播網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和業(yè)務(wù)逐漸融合在了一起。面對手機(jī)電視帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,我國發(fā)展一個完整的移動多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)考慮到廣播技術(shù)與電信技術(shù)的相互融合,走出一條堅持