DVB-H標準

DVB-H(早期為DVB-X)標準全稱為Digital Video Broadcasting Handheld,它是DVB組織為通過地面數字廣播網路向便攜/手持終端提供多媒體業務所制定的傳輸標準。該標準被認為是DVB-T標準的擴展套用,但是和DVB-T相比,DVB-H終端具有更低的功耗,移動接收和抗干擾性能更為優越,因此該標準適用於行動電話、手持計算機等小型便攜設備通過地面數位電視廣播網路接收信號。簡而言之,DVB-H標準就是依託目前DVB-T傳輸系統,通過增加一定的附加功能和改進技術使手機等便攜設備能夠穩定的接收廣播電視信號

基本介紹

  • 中文名:DVB-H標準
  • 外文名:Digital Video Broadcasting Handheld
  • 早期為:DVB-X
  • 類型:傳輸標準
簡介,系統結構,示意系統,協定層次劃分,DVB-H標準的發展趨勢,

簡介

一直以來,凡是與移動業務相關的標準都非常令人關注,DVB-H標準也是如此,從該標準起草開始其相關新聞就不斷出現在各種技術期刊雜誌,DVB-H項目主席Jukka Henriksson宣稱:市場調查顯示公眾非常渴望能夠在手機上看到電視內容。事實上,由於DVB-H是一種支持多媒體業務的標準,除了電視業務外它還可以開展電子報紙、電子拍賣、旅遊嚮導、遊戲、視頻點播和互動等多種綜合性業務。雖然2.5G和3G等標準也能夠完成這類業務,但是與DVB-H相比顯然它們都較為昂貴,因此DVB-H為移動運營商和用戶又提供了一種可供選擇的方案,從而使這一領域的競爭更為激烈。尤其是2003年後期,作為DVB-H堅定支持者的Nokia和NEC相繼完成了第一代DVB-H便攜終端的研製,他們認為通過對DVB-H技術的使用必定能夠吸引更多的用戶,為手機工業創造出更多的利潤回報。2004年DVB-H將在歐洲和美國進行成規模的測試,預計在2005年投入商業運營。
下面我們就對DVB-H的系統結構和關鍵技術做詳細的闡述。

系統結構

DVB-H是建立在DVB(數據廣播)和DVB-T(傳輸)兩個標準之上的標準,雖然它是一個傳輸標準,事實上注重於協定實現。

示意系統

系統前端由DVB-H封裝機和DVB-H調製器構成,DVB-H封裝機負責將IP數據封裝成MPEG-2系統傳輸流,DVB-H調製器負責信道編碼和調製;系統終端由DVB-H解調器和DVB-H終端構成,DVB-H解調器負責信道解調、解碼,DVB-H終端負責相關業務顯示、處理。
DVB標準中支持4種數據廣播的方式:數據管道、數據流、多協定封裝和數據輪播,雖然它們原則上都可以傳送IP數據,但是由圖1可以看出,DVB-H只使用了多協定封裝(MPE)方式,這主要是因為數據管道和數據流兩種方式較少使用,因此未予考慮,而數據輪播方式主要被用於傳送檔案和數據對象,並不適用於流媒體業務,且在該方式下很難實現時間分片。與其他三者不同,多協定封裝技術對數據對象流媒體業務都具有良好的支持特性,並且還可接受IP以外的其他傳輸協定,具有更高的靈活性,特別是在該方式下很容易實現時間分片,因此能夠符合DVB-H的技術需求。需要進一步說明的是DVB組織已經對多協定封裝方式下的IP位址解析做出規範即INT表(IP/MAC Notification Table,IP/MAC 通告表)。
DVB-H系統並不是簡單的將數據廣播和DVB-T融合在一起,這主要是因為DVB-H標準支持的是手機等小型終端設備,它們的天線更小巧,移動更為靈活,因此DVB-H傳輸系統還具有以下特殊要求:
(1)由於接收終端採用電池供電,為提高電池的使用時間,終端應能夠周期地關掉一部分接收電路以節省功耗;
(2)對於漫遊的用戶,當用戶進入新區域後應仍能非常順利的接收DVB-H業務;
(3)對於室內、室外、步行、乘車等不同的接收方式,傳輸系統應能保證在各種移動速率下順利接收DVB-H業務。
(4)在充斥大量脈衝干擾的環境中,傳輸系統應能採取有效的措施減少該類干擾帶來的影響。
(5)DVB-H作為手持終端的通用業務規範,系統應能提供足夠的靈活性以滿足不同傳輸頻寬和信道頻寬套用。

協定層次劃分

其中網路層不在DVB-H標準範圍內,標準將實現數據鏈路層物理層,它們特點為:
採用時間分片技術,用於降低手持終端的平均功耗,便於進行平穩、無縫的業務交換。
採用MPE前向糾錯技術,用於提高移動使用中的C/N門限和多譜勒性能,同時也能增強抗脈衝干擾的能力。
物理層在DVB-T的基礎上進行補充,增加了4K傳輸模式和深度符號交織等內容,除原有DVB-T的技術特點外還具有:
在TPS(Transmission Parameter Signalling,傳輸參數信令)比特中增加DVB-H信令,用於提高業務發展速度。
蜂窩標識在TPS中指示,用於支持移動接收時的快速信號掃描和頻率交換。
增加4K模式以適應移動接收特性和單頻網蜂窩的大小,提高網路設計、規劃的靈活性。
2K和4K模式進行深度符號交織,進一步提高它們在移動環境和衝擊噪聲環境下的魯棒性。
DVB-H標準對時間分片、蜂窩標識和DVB-H信令技術作為強制性要求必須使用,其它各技術組合是可選的。

DVB-H標準的發展趨勢

DVB-H將對廣播和通信領域產生重大影響。DVB-H業務2005年可以投入使用,預計到2007年手機電視用戶將達到1億,而到2009年這個數字將增長到3億。DVB-H繼承於DVB-T,在DVB-T網路上只要做很小的修改就可以傳送符合DVB-H標準的數據流。對採用DVB-T的國家(約有50多個國家,主要集中在歐洲)來說,推廣DVB-H的代價相對較低,但是對於採用其他地面數位電視傳輸標準的國家,這個問題就需要做進一步的探討。在美國,地面數位電視傳輸標準ATSC採用8-VSB技術,移動性較差,需要引入新的技術或標準來推廣數位電視,目前已有公司採用DVB-H技術布網;在日本,考慮到功耗、移動性等因素,DVB-H甚至有取代日本本土ISDB-T標準的趨勢。
DVB-H標準主要是為數位電視廣播做準備,因此視頻壓縮技術是其中極其重要的技術,廣播中傳統的視頻壓縮標準,如MPEG-2,顯然不能滿足DVB-H的需求。DVB組織的DVB-H成員考查了多種視頻壓縮格式,其中最為看重的是H.264(即MPEG-4的第10部分),見文獻[3,4],目前問題主要集中於H.264的智慧財產權上;另一個壓縮格式是微軟的Win Media9,它的性能正在逐步提高。但是過多的選擇可能會使移動視頻陷於混亂的局面,顯然用戶不希望面對這些彼此不兼容的平台,預計DVB組織很快將給出最後的答案。在中國,能否在最終確定的數位電視地面傳輸標準上做微小的改動,推出適合手機等移動便攜設備收看數位電視的標準,值得關注。目前在手機等移動便攜設備上收看數位電視的實現方案有兩種:基於移動通信系統、基於數字地面廣播。中國聯通和中國移動目前推出的手機電視業務屬於前者,實際上是一種行動網路上的流媒體業務。比較而言,後者的優勢在於頻譜資源豐富,對用戶數量敏感度低,視頻流傳輸速度及質量與頻寬無關,而前者在這些方面明顯處於弱勢;後者對突發及應急事件承受能力強,而前者則會爭奪資源,一旦用戶飽和就不能傳送。
DVB-H可以保證移動終端在移動環境和微功耗條件下接收數位電視節目,可以很好地和3G網路配合使用。3G網路除完成它自身的功能外,還充當DVB-H網路的反向控制信道,傳輸諸如視頻點播、電視投票、電視瀏覽、互動式遊戲等業務信令,提供多種個性化的多媒體業務,從而實現兩種網路的融合。

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