移動廣播電視

中國移動多媒體廣播電視(CMMB)是我國具有自主智慧財產權的數字移動廣播電視技術,它正在成為信息傳播的新媒體之一。CMMB系統通過採用數字編碼,經過無線發射、移動接收的方法進行節目的傳播(可見圖1-CMMB系統結構)。2008年上半年,廣電總局已經完成了全國天地一體覆蓋網路的第一期布網建設工作,並成功的在奧運期間提供了高質量的服務。 CMMB系統結構

中國移動多媒體廣播電視

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中國移動多媒體廣播電視(CMMB)是我國具有自主智慧財產權的數字移動廣播電視技術,它正在成為信息傳播的新媒體之一。CMMB系統通過採用數字編碼,經過無線發射、移動接收的方法進行節目的傳播(可見圖1-CMMB系統結構)。2008年上半年,廣電總局已經完成了全國天地一體覆蓋網路的第一期布網建設工作,並成功的在奧運期間提供了高質量的服務。 CMMB系統結構

中國地面移動廣播電視標準淺析

中國已經有多種可用的移動電視業務,包括基於蜂窩網路的中國移動GPRS業務和中國聯通CDMA-1X業務,以及由Jolon廣播公司在北京地區部署的基於韓國地面數字多媒體廣播(T-DMB)標準的廣播業務。
還有許多其它地面廣播標準角逐於中國市場,最終會形成怎樣的局面現在還很難判斷。像T-DMB和DVB-H等技術現在已經很成熟,並且在全球各地得到了廣泛關注,而尚未完全成熟的中國標準,如T-MMB、stimi(CMMB)、DMB-T/H,也開始得到了中國國家無線影視管理局(SARFT)和信息產業部(MII)的支持和認可。
本文將重點討論中國運營商和手機製造商成功部署廣播移動電視所要解決的問題,以及各種相關標準的技術背景和部署中要注意的相關問題,並明確指出支持多種標準的移動電視接收方案是至今為止手機製造商適應中國市場的最佳選擇,而且這些接收機應是軟體定義的。
各種標準的背景情況
1. T-DMB
T-DMB移動電視標準源自歐洲數字音頻廣播(DAB)規範eureka-147。韓國和德國均開發了改良的商業化T-DMB標準。新標準沿用了DAB物理層,但增加了一個額外的糾錯層,新增糾錯層採用了具有卷積交織功能的Reed Solomon機制。音頻/視頻流被編碼壓縮成MPEG-2傳輸流。
EUREKA-147規範設計初衷是為了實現可靠的移動接收,並採用DQPSK調製方式在1.536MHz信道頻寬上承載音頻、視頻和數據業務。在T-DMB業務中,這一技術能夠提供2-3個高質量信道,以及最高達每秒30幀的QVGA視頻解析度。視頻採用H.264壓縮編碼,音頻採用BSAC。DAB和T-DMB可以使用VHF頻段III或L頻段。全球很多地區都將這些頻段分配給了DAB廣播,並且在某些地區已經得到了廣播許可,如中國已經開通DAB和T-DMB廣播業務。
全球第一個商用T-DMB業務是2005年12月在韓國開播的,作為免費業務很快得到了大眾的認可和普及。在德國和英國等歐洲地區也部署了改版的T-DMB。另外,業界還在努力對DAB/T-DMB的IP版本(包括DAB-IP、EDGDXB)作意義重大的標準化工作。
中國的北京、廣東和上海都已經開通T-DMB廣播傳送業務。北京於2005年9月份開始商用化非蜂窩接收業務,廣東最近即將開播,接下來是上海。雖然北京和廣東用的是頻段III,但上海將採用L波段。這三個地方的廣播都提供免費和付費電視(payTV)兩種業務,而且每個地方都有自己獨特的商業模式。
2. DVB-H
由DVB聯盟開發的數字視頻廣播手持標準於2004年11月正式被採納為ETSI標準。該標準由DVB-T標準演變而來,為使之更適合移動設備接收,對DVB-T標準進行了許多修改。
這些修改包括:
1. 採用時間分片技術,以降低功耗;
2. 為實現更可靠的移動接收,增加了採用多協定封裝前向糾錯(MPE-FEC)機制的鏈路層;
3. 為得到發射器和移動性能間的最佳折衷,增加了4k載波模式;
4. 為實現快速掃描、業務發現和蜂窩切換,對信令進行了修改。
義大利於2006年6月率先開始部署商用化DVB-H業務,芬蘭緊隨其後,於2006年12月開通DVB-H業務。2007年將有許多全球性DVB-H業務部署計畫,包括南非、美國和德國。雖然北京已經有少量的DVB-H試驗,但Frontier Silicon公司認為DVB-H最近不會在中國獲得商用化部署。
3. DMB-T/H
DMB-T/H是北京清華大學和上海交通大學開發的新標準,該標準已得到SARFT批准。新標準融合了兩所大學提出的兩種方案——清華大學開發的時域同步正交頻分復用(TDS-OFDM)和上海交大開發的高級數位電視地面廣播(ADTB-T)。
DMB-T的核心技術是TDS-OFDM調製技術,同時它還實現了基於LDPC的前向糾錯(FEC),並採用了針對不同業務的層次化調製架構。在物理層,它能:
- 通過不同的調製星座實現多種比特速率(5-33Mbps),從而提供非常靈活的信道編碼速率;
- 承載包括任何視頻、音頻和數據組合的MPEG-2傳送數據流;
- 將pn序列用作OFDM符號的保護間隔,以實現更快的同步(時域處理),這對高傳輸速率的分組交換來說非常重要。WLAN系統中也採用了同樣的這種辦法。
- 允許基於MPEG-2的IP組播和單播,從而形成了互動業務的基礎。特別是在IPv6系統中,連線到網路的每個數字設備都能被賦於一個IP位址,因此DMB-T設備能夠通過IP網路實現組播和單播。
- 在高速移動狀態(大於130公里/小時)中誤碼率低於1e-10
STiMi是被SARFT認可的衛星廣播電視技術。該業務準備利用衛星骨幹網覆蓋整箇中國,盲區和室內接收等問題已經通過地面中繼器得到有效解決。這種中繼器可以採用T-MMB或T-DMB技術。
與韓國(S-DMB)採用的基於CDMA技術的衛星系統不同,STiMi採用的是OFDM技術,信道頻寬為25MHz。
標準一覽
表1:中國移動電視標準一覽。
表1列出了不同技術類別的移動電視標準。這些標準都有各自的優缺點,例如:
1. 頻譜的可用性限制了全球許多MDTV的推廣。某些波段,譬如UHF(被DVB-H和FLO採用)在釋放頻譜方面的問題就比VHF和L頻段(被T-DMB和T-MMB採用)多,這些問題顯著地增加了廣播商獲取許可和組網的成本。
2. 基於LDPC和Turbo的信道編解碼能比老的RS編解碼提供更好的誤碼率(和更好的接收質量)。
3. 雖然最大吞吐量越高越好,但在接收器的設計中需要仔細斟酌以降低整機功耗。
4. 使用更小頻寬(如T-MMB和T-DMB使用1.7MHz)的標準顯然會受更低吞吐量的限制,不過它們的信道變換次數更少,而這可以極大地改善最終用戶的體驗。
Frontier Silicon公司認為,中國目前最具人氣的主流技術是T-DMB、T-MMB、STiMi和DMB-T/H。雖然T-DMB在北京已經得到商用,並將在廣東和上海開始商用,但從長遠觀點來看,中國移動廣播電視將採用他們自己開發的解決方案。T-MMB已經在北京有了試點,STiMi將在2007年作少量的試驗,2008年發射衛星。
就像在T-DMB和DVB-H部署中那樣,用於這些中國標準的接收機需要具有一定程度的可配置性,尤其是經過現場試驗和試生產需要對技術進行改進時。一旦接收器投入使用肯定會遇到互操作性、一致性和最佳化等許多問題,並要求與廣播電視頭端設備保持最佳通信。因此,第一代接收機需要具有軟體可配置功能,因為某些功能和特性需要靈活地通過固件升級來提高性能。
不僅核心規範和實現方案有可能發生變化,付費電視的商業模式也要不斷適應最終用戶的習慣。作為這些付費電視模式基礎的安全和條件接收技術也必須相應進行修改,有時需要非常接近商用網路的部署要求。此時,接收機同樣需要靈活地適應這些變化的要求,不影響安全或上市時間。
本文小結
基於以上原因,Frontier Silicon公司認為,移動電視接收機需要足夠靈活地適應標準的參數修改、實地性能和互操作性問題以及條件接收算法的更新。同時,接收機需要降低半導體晶片的成本和功耗,並提高接收靈敏度和抗干擾性能。在硬體加速和軟體配置之間需要很好地加以協調。
Frontier Silicon公司向市場推出了一款多標準接收器晶片組,採用軟體定義架構。並提供一款接收晶片,它使手機製造商避免開發的產品要么支持“錯誤標準”,要么不能適應最後一刻的技術變化。當最終市場、規範或條件接收系統發生變化時,接收機可以通過簡單的重配置適應這種變化。

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