雲南CMMB

CMMB主要系統參數和指標是移動多媒體廣播電視系統建立過程中的基本要求。 CMMB系統使用S波段衛星通過廣播信道和分發信道實現全國範圍的移動多媒體廣播電視信號的有效覆蓋。 現在的CMMB終端至少可以支持連續接收3個小時的廣播電視節目。

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隨著科技的發展、社會的進步、人們生活水平的不斷提高,人們對信息消費的多元化需求日趨明顯,傳統的模擬信號移動電視及模擬音頻廣播已經越來越不能滿足大眾的使用需求。作為廣播電視的補充和延伸,新興的中國移動多媒體廣播(CMMB)通過無線廣播電視覆蓋網向各種攜帶型終端設備提供數字音視頻和信息服務,大有替代傳統無線廣播的趨勢。
我們知道,傳統的音視頻無線廣播只能提供點到面的“廣播”式服務,用戶與主系統之間沒有辦法做到互動,不能實現類似於機頂盒的節目點播服務。另外在信號廣播上,由於多採用模擬傳輸技術,抗干擾能力較弱,終端產品所還原的節目內容音頻質量、視頻畫面質量都有不同程度的衰減。在無線傳輸技術全面數位化的潮流下,模擬傳輸技術進入了寒冬期。
數字多媒體廣播(DMB)技術在我國的發展較歐洲要晚一些,前些年在國內大中城市出現的樓宇電視、公交電視、街邊電視等基本都是從國外引進的,由於存在專利授權、技術標準不統一等問題,所以一直停留在區域性廣播的層次上。
2006年10月,國家廣播電視總局正式頒布了中國移動多媒體廣播標準CMMB,該標準採用廣電系研發的信道解調標準stimi,主要面向手機、PMP等攜帶型設備的移動數位電視和音頻信號接收。由於CMMB只是廣電提出的行業標準,所以該標準一出台便引來了各方的爭議。從國際上來說,T-DMB和DVB-H已經投入廣泛的套用,產業鏈更加成熟,而且國內有很多地方已經開始了DVB-H或T-DMB的試水,北京更是已經開始運營DAB廣播。另外之前已經確定為中國數位電視地面傳輸標準的DMB-TH同樣也適用於移動設備。廣電推CMMB標準能否成功,目前來講仍是個未知數。
CMMB全稱China Mobile Multimedia Broadcasting,即:中國移動多媒體廣播。CMMB主要面向小螢幕手持式終端設備,其終端產品種類主要包括MP4、手機、GPS、USB接收棒、獨立接收機等,提供數字廣播電視節目、綜合信息和緊急廣播服務,實現衛星傳輸與地面網路相結合的無縫協同覆蓋。CMMB採用具有自主智慧財產權的移動多媒體廣播電視技術,系統可運營、可維護、可管理,具備廣播式、雙向式服務功能,支持中央和地方相結合的運營體系,具備加密授權控制管理體系,支持統一標準和統一運營,支持用戶全國漫遊。
截至2008年6月,國家廣電總局已頒布7項移動多媒體廣播電視行業標準,分別為:
(1)GY/T 220.1-2006 移動多媒體廣播 第1部分:廣播信道幀結構、信道編碼和調製
(2)GY/T 220.2-2006 移動多媒體廣播 第2部分:復用
(3)GY/T 220.3-2007 移動多媒體廣播 第3部分:電子業務指南
(4)GY/T 220.4-2007 移動多媒體廣播 第4部分:緊急廣播
(5)GY/T 220.5-2008 移動多媒體廣播 第5部分:數據廣播
(6)GY/T 220.6-2008 移動多媒體廣播 第6部分:條件接收
(7)GY/T 220.7-2008 移動多媒體廣播 第7部分:接收解碼終端技術要求
目前,CMMB正在全國37個城市試驗播出,廣電計畫將於明年開始商業運營。37個城市為:北京、天津、上海、重慶、昆明、南寧、廣州、福州、杭州、貴陽、長沙、武漢、哈爾濱、長春、瀋陽、石家莊、濟南、南京、合肥、南昌、鄭州、太原、西安、蘭州、銀川、西寧、拉薩、烏魯木齊、呼和浩特、成都、海口、大連、青島、廈門、深圳、寧波、秦皇島。據廣電總局規劃院院長姜文波介紹,今年年底前廣電總局將會對地級市展開組網覆蓋工作,最終將覆蓋全國300個城市。
目前CMMB在北京已經完成了5個發射點的單頻網組網工作。由於一個發射點可以覆蓋十幾公里,根據估算,完好覆蓋北京五環內只需要7個發射點。在同等覆蓋範圍下,所需要的發射點比目前的移動通信網路需要的發射點大大減少。
CMMB在奧運會期間提供中央電視台的1、3、5、9、新聞、少兒六套電視節目,中央人民廣播電台和中國國際廣播電台的廣播節目各一套,另外37個試點城市中,還增加了本地的廣播和電視節目各一套。目前北京增加的是BTV-1,廣播暫時沒有增加。
CMMB的終端設備有必要詳細介紹一下,目前分為單向終端和雙向終端。單向終端只能接收內容,比如接收電視節目、廣播節目、實時股票信息等,主要包括PMP、GPS、PDA、手機、數位相機等;雙向終端是除了能接收移動多媒體廣播內容外,同時還具備上行傳輸通道的接收終端,做內容點播和信息互動使用,主要是筆記本電腦(通過USB接收棒實現)和少量手機。另外根據不同的套用場景,終端物理實現形式又可包括一體機和外接模組式兩種形態。一體機是將移動多媒體廣播電視射頻信號的解調、解復用、解密、解碼和顯示通過單一的終端來實現,外接模組式終端則需要通過SD或USB接口實現。
CMMB採用“天地一體”的技術體系,即:利用大功率S波段衛星覆蓋全國100%國土、利用地面覆蓋網路進行城市人口密集區域有效覆蓋、利用雙向回傳通道實現互動,形成單向廣播和雙向互動相結合、中央和地方相結合的無縫覆蓋的系統。
在CMMB的系統構成中,CMMB信號主要由S波段衛星覆蓋網路和U波段地面覆蓋網路實現信號覆蓋。S波段衛星網路廣播信道用於直接接收,Ku波段上行,S波段下行;分發信道用於地面增補轉發接收,Ku波段上行,Ku波段下行,由地面增補網路轉發器轉為S波段傳送到CMMB終端。為實現城市人口密集區域移動多媒體廣播電視信號的有效覆蓋,採用U波段地面無線發射構建城市U波段地面覆蓋網路。
CMMB系統參數和指標
CMMB主要系統參數和指標是移動多媒體廣播電視系統建立過程中的基本要求。CMMB的主要系統參數和指標為:
(1)音視頻編碼
(2)信道傳輸
(3)S波段衛星
(4)地面覆蓋網路
CMMB系統使用S波段衛星通過廣播信道和分發信道實現全國範圍的移動多媒體廣播電視信號的有效覆蓋。廣播信道用於CMMB終端直接接收,Ku波段上行,S波段下行;分發信道用於地面增補轉發接收,Ku波段上行,Ku波段下行,由地面增補網路轉發器轉為S波段傳送到CMMB終端。
在CMMB衛星傳輸覆蓋中,廣播信道直接提供全國大範圍的S波段CMMB信號覆蓋,分發信道提供S波段地面增補覆蓋網的CMMB信號,實現衛星陰影區S波段CMMB信號的增補轉發。
S波段地面增補網與S波段衛星系統同步
地面增補網與衛星系統同步的關鍵是確保S波段衛星信號到達接收終端的時間與S波段地面增補設備轉發信號到達接收終端的時間一致。要實現地面增補網與衛星系統同步,關鍵是確定地面增補轉發器轉發信號的傳送時刻。
在地面增補轉發器轉發信號傳送時刻關係圖中,一定區域內廣播信道與分發信道衛星傳輸鏈路時間相同;考慮到地面信號在其覆蓋範圍內到達接收終端的時間可以忽略不計,因此廣播信道傳送延時與地面增補處理延時時間相同時,即可保證地面增補網轉發信號的傳送時刻與廣播信道信號到達地面的時刻一致。地面增補轉發器轉發信號的傳送時刻為:
在具體實現中:
(1)分發信道傳送時刻必須早於廣播信道傳送時刻,分發信道傳送時刻提前廣播信道傳送時刻不大於250ms;
(2)分發信道將廣播信道傳送時刻、分發信道傳送時刻、地面增補網轉發傳送時刻等系統同步信息填充至分發信道數據流中發射到地面增補網路;
(3)地面增補轉發器接收並提取同步信息,控制地面增補信號傳送。
U波段地面覆蓋網路
CMMB的U波段地面覆蓋網路採用單發射台站覆蓋或單頻網覆蓋兩種覆蓋方式實現中央節目和地方節目的集成播出。
(1)單發射台站
對於城區面積較小、樓宇密度較低、地勢較平坦的地區,單個發射台站可完成基本覆蓋要求的,採用單個發射台站以及同頻轉發器補充覆蓋的建設方式。在單發射台站覆蓋方式中,主發射塔發射U波段CMMB信號完成覆蓋地區的基本覆蓋,各個同頻轉發器接收到主發射塔的信號放大後以同樣的頻率發射,完成主發射台陰影區的補充覆蓋。
 
(2)單頻網
對於城區面積較大、單發射台站覆蓋方式無法滿足基本覆蓋要求的地區,採用單頻網(SFN)覆蓋方式,即基於若干發射台站建成本地區單頻網實現基本覆蓋,覆蓋陰影地區由同頻轉發器補充覆蓋解決。在單頻網覆蓋方式中,節目傳輸分配中心通過光纜、微波等傳輸鏈路將CMMB信號傳輸分配到各個發射站,各發射站的發射機採用同一頻率在同一時刻發射同一節目,完成單頻網的基本覆蓋。
U波段單頻網同步
CMMB單頻網路採用GPS接收機、復用器以及調製器實現系統同步。在同步實現過程中,調製器根據復用器提供的廣播信道幀的起始傳送時間、單頻網的最大延時以及GPS接收機為調製器提供的當前時間確定時間同步關係。當滿足以下關係時,進行同步調製發射。
在具體實現過程中,各設備相互配合實現系統同步。具體為:
(1)GPS接收機提供10MHz頻率基準、1PPS(1秒鐘一個脈衝)時間基準和TOD訊息;
(2)復用器提供每個廣播信道幀的起始傳送時間、單頻網的最大延時和廣播信道幀發射時間;
(3)調製器根據接收到的同步信息和GPS接收機提供的當前時間,調整發射時間。
CMMB技術路線
根據移動多媒體廣播電視電視系統的技術體制、總體架構及體系結構,CMMB的技術路線為:
(1)採用衛星和地面網路相結合的方式實現“天地一體”協同覆蓋,信道傳輸採用STiMi技術。
(2)全國節目通過S波段衛星對全國實現覆蓋,衛星遮擋地區可採取地面同頻增補方式,在城市人口密集區域採用U波段增補。
(3)地方節目採用U波段地面網路實現覆蓋。
(4)電視業務視頻壓縮編碼採用AVS、H.264/AVC,伴音壓縮編碼採用MPEG-4 HE AAC;廣播業務音頻壓縮編碼採用DRA。
(5)數據廣播採用可擴展的多協定封裝復用傳輸,支持流模式、檔案模式傳輸。
(6)加密授權系統對音視頻流和數據廣播流採用ISMACryp進行加擾,系統前端支持同密,終端採用多密,系統支持單向、雙向和基於電子錢包的授權管理方式。
(7)運營支撐系統原則上採用兩級架構體系,對內容統一加密,統一管理,支持公共服務、基本服務和擴展服務,實現各類終端用戶的合法註冊。
CMMB加密授權方式
CMMB加密授權系統是用於對播出節目進行加密授權控制的關鍵系統。CMMB加密授權採用條件接收系統(CAS)和電子錢包系統兩種方式進行授權控制管理。無論採用何種方式,均使用加擾器對內容進行加擾,並通過條件接收系統的授權控制信息(ECM)對加擾控制字(CW)進行加密傳輸。
(1)採用條件接收系統進行授權控制管理時,前端使用加擾器對內容進行加擾,授權控制信息(ECM)經復用傳輸至用戶終端;用戶終端收到CAS根據BOSS要求生成的授權管理信息(EMM)後,對內容進行解密解擾操作後播放。
(2)採用電子錢包系統進行授權控制管理時,前端使用加擾器對內容進行加擾,授權控制信息(ECM)和產品信息經復用傳輸至用戶終端;用戶終端根據產品信息及電子錢包餘額判斷是否可以獲得授權。如可獲得授權,終端扣除電子錢包相應費用後,通過條件接收模組對內容進行解密解擾操作後播放。
CMMB標準對終端產品的要求
為高質量接收和顯示CMMB系統視音頻和數據業務信息,CMMB終端至少需具備以下基本功能:
(1)穩定可靠接收CMMB系統視音頻、數據和緊急廣播信息等基本業務碼流,終端支持自動頻點搜尋功能,同時支持手動設定功能。S波段:2.635~2.660GHz;U波段:470~798MHz。
(2)視音頻壓縮編碼符合CMMB系統信源視頻、音頻壓縮編碼技術要求,視頻廣播流支持AVS、H.264/AVC視頻壓縮解碼,MPEG-4 AAC音頻壓縮解碼;音頻廣播流支持DRA音頻壓縮解碼。
(3)終端支持如下視頻參數:
1)符合AVS的2.0級,符合H.264基本類,H.264基本類的級2或者以上為可選;
2)幀率:25幀/秒,其它幀率可選;
3)圖像解析度:QVGA(320x240)、QCIF(176x144),其它解析度可選。
4)採樣格式:YUV採樣格式符合4:2:0格式,其它可選。
5)視頻碼率:解碼支持的最大碼率不低於384kbps。
(4)終端支持如下音頻參數:
1)聲道:單聲道、立體聲;
2)採樣率:48kHz、44.1kHz、32kHz,其它可選;
3)音頻碼率:解碼支持的最大碼率不低於128kbps。
(5)電子業務指南符合《GY/T 220.3-2007 移動多媒體廣播 第3部分:電子業務指南》標準,支持S波段和U波段ESG信息接收,支持ESG自動或手動更新,支持網路和頻道搜尋。
(6)緊急廣播符合支持S波段和U波段緊急廣播信息接收,支持接收到緊急廣播訊息後的強制切換,支持緊急廣播信息觸發;緊急廣播功能應包括緊急廣播訊息提示、顯示和存儲。
(7)終端應支持檔案模式和流模式數據廣播業務的解析,並實現數據廣播業務的展現。
(8)滿足CMMB條件接收系統要求,具有條件接收模組和標準的電子錢包,可具備條件接收通用接口。
(9)終端套用啟動應至少具有以下功能之一:
1)終端開機後直接進入CMMB套用;
2)在終端的第一級界面/選單上具有CMMB套用啟動功能;
3)在終端上具有快捷健,按此鍵進入CMMB套用。
(10)終端業務切換可通過以下幾種方式實現:
1)通過電子業務指南的業務列表進行業務切換;
2)通過基於HTML網頁的門戶導航進行業務切換;
3)提供按鍵、鏇鈕或軟體按鍵等方式進行業務切換;
(11)顯示功能:終端應可實現全螢幕顯示、CMMB標識顯示、信號強度顯示、亮度和音量等參數調節等功能。
(12)支持軟體線上升級功能,終端能識別軟體版本號,在版本不同時接收該軟體,並對保存在存儲器中的軟體進行更新。
CMMB提供的服務
根據移動多媒體廣播電視的特點和業務發展需要,CMMB業務平台主要由公共服務平台、基本業務平台、擴展業務平台等三個平台構成。
(1)公共服務平台是向用戶提供公益服務的移動多媒體廣播電視業務平台,主要由公益類廣播電視節目和政務信息、緊急廣播信息構成。CMMB公共服務平台播出的內容和開展的業務,為向合法用戶提供的無償服務。
(2)基本業務平台是向用戶提供基本數字音視頻廣播服務和數據服務的業務平台,包括衛星平台和地方平台傳送的數字音視頻廣播服務和數據服務。CMMB基本業務平台向合法用戶提供的服務,為有償服務。
(3)擴展業務平台是根據用戶不同消費需求向用戶提供擴展廣播電視節目服務和綜合信息服務的業務平台。提供的服務主要由四方面構成,一是經營類的廣播電視付費節目;二是經營類的音視頻點播推送服務,利用系統閒置時間將用戶訂製的廣播電視節目推送到用戶終端;三是綜合數據信息服務,主要有股票信息、交通導航、天氣預報、醫療信息等;四是雙向互動業務,主要有音視頻點播、移動娛樂、商務服務等。目前,CMMB主要以音視頻服務為主,擴展服務中綜合信息、雙向互動等服務將隨著業務的發展逐漸推廣套用。CMMB擴展業務平台向合法用戶提供的服務,為有償服務。
CMMB提供的廣播電視節目套數,與信道頻寬、調製參數、音視頻編碼碼率等因素有關。一般在1個傳統電視頻道8兆頻寬中,可以至少傳輸8套電視節目和10套廣播節目。具體節目數量與節目內容根據各地情況具體確定。
關於CMMB的收費
CMMB採用產品包的方式向用戶提供服務。CMMB的產品包主要分為公益包、基本包和擴展包。在CMMB向用戶提供的服務中,公益包是向用戶無償提供的公益類移動多媒體廣播電視服務,不向用戶收取服務費用。基本包和擴展包則是向用戶有償提供的移動多媒體廣播電視服務,根據用戶的訂購選擇收取一定費用,為有償服務。CMMB的收費方式由CMMB運營商確定,具體方式在CMMB進入正式運營時公布。
CMMB相關小知識:
CMMB主要是面向7寸以下小螢幕、移動便攜的終端提供服務,不提供高清節目。
現在CMMB接收器件價格,只需要100元左右
到目前為止已經有6家企業可以提供CMMB的接收晶片。(創毅視訊、泰合志恆、展訊、Siano、蘇州中科半導體(靈芯集成)和中科院微電子。)
各種類型的CMMB終端都沒有增加輻射,原因是它僅接收廣播電視節目,而沒有增加發射裝置。
目前CMMB已經做到了在時速250公里/小時的條件下穩定接收廣播電視信號。也就是說只要信號能覆蓋到,在火車、捷運、汽車等交通工具上就可以使用CMMB。
CMMB只向用戶收取由CMMB提供的付費類節目服務費,不屬於手機通信費用。
CMMB是統一的技術標準,支持全程全網、全國漫遊。根據業務的不同,各地收費可能略有不同,但沒有太大差別。
在正式運營後,CMMB提供部分公益類免費廣播電視節目服務,合法用戶可以免費收看。對於付費類業務,如果用戶未繳納應付服務費,CMMB的加密授權系統將會取消該用戶收看該節目的授權,從而確保正常繳費用戶的權益。
CMMB提供了電子業務指南功能,可以支持觀看節目的同時,瀏覽節目播出時間表、比賽信息、演職員介紹、節目簡介等信息。
CMMB在原有的手機功能都不變的情況下,增加了多個頻道清晰流暢的電視節目,音質清晰的廣播節目以及奧運快報、出行指南、陽光政務、天氣預報等多種類型的信息服務。
現在的CMMB終端至少可以支持連續接收3個小時的廣播電視節目。目前,已有能連續收看6小時電視節目的CMMB終端面市。
符合要求的CMMB終端,非加擾業務換台時間小於4秒,加擾業務換台時間小於7秒。目前,已有換台時間只有1秒的CMMB終端面市。
在網路覆蓋有效區內,CMMB信號接收效果很好。在網路覆蓋條件不好時,可能會出現接收不流暢的現象,此時可移動到網路覆蓋條件良好處接收或通過補點提高信號覆蓋質量。
從現在開始到2008年底為試驗播出階段,在試播期間提供免費的廣播電視節目。CMMB在2009年正式運營後,節目將加密播出。對於公益類服務,只要用戶辦理了合法的入網手續即可得到免費服務,對於付費類服務,用戶需辦理相關的訂購手續。
現在已經有包括中興、聯想、天語、愛國者、新科等國內數十家廠家提供三十多種不同類型的CMMB終端,國外的品牌終端廠家也在進行CMMB終端的設計和生產,很快能夠提供給國內市場。
 參考資料:《CMMB(中國移動多媒體廣播電視)100問》 出處:廣播電視信息

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