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手机电视技术分析及实现研究

手机电视技术分析及实现研究

点击数:7718 次   录入时间:03-04 11:42:55   整理:http://www.55dianzi.com   综合-其它

        0  前言

        现在用户已经越来越不满足手机所提供的文字、图片、声音和低质量的视频信息,希望能用手机收看各类电视节目。通常可采用无线流媒体方式和数字广播方式实现 手机电视 业务。相比流媒体技术,数字广播方式的手机电视不仅可以给用户提供一个广播质量的电视频道收视体验,而且在网络建设和运营成本上有很大的优势,因而引起了电信运营商和广播电视从业者的广泛关注。

        1  广播电视技术

  1.1  广播电视技术的优势

        目前电信运营商提供的手机电视业务是基于VOD技术来实现的,这是一种实时流媒体技术。这项技术在手机电视的商业推广上有着难以逾越的问题。与VOD技术比较,数字多媒体广播( DMB )技术具有下列优势。

  1.1.1 不占用无线通信资源

        流媒体的视频信息量非常巨大,需占用无线资源和带宽。DMB技术使用地面广播通道来实现节目的下发,这样就不再占用无线通信通道,从而节约了大量的无线通信资源。

  1.1.2  使用成本较低

        因为DMB是一种纯接收的视频技术,用户在观看节目的时候并没有占用任何资源,用户只需要为所观看的节目付费,而不必为流量等无线资源付费。而基于连接的 VOD业务,接收对视频信息时,需要占用话务通道,这样用户就需要为他的连接支付昂贵的流量费用,这也是为什么目前VOD业务发展不理想的根本原因。

  1.1.3  视频效果佳

        因为DMB不存在资源利用率低的问题,使得DMB的视频带宽得到了保证,能够提供高质量的视频业务,在7英寸LCD显示屏上,达到了显示VCD画质的水平。

  1.2  数字广播技术标准及发展

        当前各种手机电视的技术并存,应用较为成熟的有S-DMB、T-DMB、DVB-H和高通推出的Media-FLO技术。目前,国内广播科学院的 STimi 技术标准也日渐成熟。

  1.2.1  S-DMB

        卫星数字多媒体广播系统(S-DMB)是一个卫星与移动网络相融合的系统。卫星提供广播信道,移动网络提供交互通道,完成业务导航、订购及激活。从技术实现看,S-DMB最大程度地重用了移动技术,如3GPP MBMS已有的网络架构和功能接口,增加了卫星相关的功能模块,同时对BM-SC和UE有少量的功能增加。S-DMB工作在IMT2000下行卫星频段(2 170~2 200 MHz),从全球的频谱划分来看,绝大多数地区和国家的卫星频段都是可用的,这也为全球漫游提供了基础。S-DMB利用了3GPP定义的UTRA WCDMA FDD空口技术,也利用了3GPP R6 MBMS的业务特征,S-DMB的架构是在ETSI里进行定义的。

        一个卫星最多支持6个波束,覆盖直径达到700~1 000 km。全域性的覆盖特性是移动通信系统具有高投资回报率的重要保证。高功率的地球同步轨道静止卫星能够覆盖大部分地区,在密集城区增加一定的地面直放站可以保证卫星在城区具有良好的覆盖。当需要同时考虑运营成本和大覆盖(室内和室外)因素时,卫星和地面直放站的混合覆盖应该是非常适合进行全国范围覆盖的方案。这种渐进式的投资方式同时也降低了系统运营风险,对终端的架构和成本影响较小。只需要对现有3GPP标准的3G终端进行较少的修改,增加S-DMB接收功能,便可支持S-DMB业务,大大降低了由于手机补贴带来的投资风险。S-DMB系统结构图如图1所示。 

S-DMB系统结构图如图1所示

图1 S-DMB系统结构



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        韩国最大的电信运营商SK电讯在2003年底成立了TUMedia公司,专门负责S- DMB 的项目。TUMedia与日本MBCO公司于2004年3月合作发射了DMB卫 星,专为日本和韩国地区的手持设备和车载设备进行广播服务。韩国的 手机电视 服务能够提供11个视频频道、25个音频频道、3个数据频道,其中包括新闻、电影、体育等专业频道,收费采用包月制,每月的费用大约为11~13美元。TUMedia公司到2006年已拥有220万用户,希望到 2008 年用户数可以达到60万。

  1.2.2  T-DMB

        T-DMB派生自欧洲的DAB技术,DAB是ETSI的标准,T-DMB修改后用于提供音频和视频服务(韩国),采用的调制和编码主要是 OFDM、卷积码、 Reed-Solomon码等。T-DMB系统结构如图2所示。

TDMB系统结构如图2所示

图2 T-DMB系统结构

        韩国的T-DMB于2005年7月在首都圈开始提供商用服务,全国性服务也已在调整地方频率资源后的2006年底推出。在终端方面,2004年底,三星和 LG分别推出了一款支持T-DMB的手机。2005年下半年,三星推出了2款支持T-DM B的手机。目前韩国的T-DMB业务选定3家无线广播运营商、3 家非无线广播运营商。每个运营商有1个视频、3个音频、1个数据信道。无线广播运营商以电视剧、新闻等原有节目为主;非无线广播运营商以求职信息、新闻等个性化的节目为主。在节目的播出方式上,是通过广播发射塔将广播中心传送过来的信号发送到终端,信号差的阴影地区通过Gap Filler转送。KBC、MBC、SBS 3家公司分别拥有广播发射塔,非无线运营商计划借用无线运营商的发射塔。

  1.2.3  DVB-H

        数字视频广播-手持式接收(DVB-H)系列标准最早由DVB项目组在20世纪90年代初提出。DVB-H通过时间分片来降低接收设备的功率消耗,通过增加小区标识来支持信号的快速扫描和频率切换,并提高了移动环境中接收信号的强度,能实现对室内、室外、步行和移动等多种环境的支持。该标准是DVB-T的扩展应用。与DVB-T相比,DVB-H终端具有功耗更低、移动接收和抗干扰性能更强的特点,因此该标准适于用电池供电的手持设备,如移动电话、PDA 等,通过地面数字电视广播网络接收信号。也可以说,DVB-H就是依托目前DVB-T传输系统,通过增加一定的附加功能和技术改进使手机等便携设备能够稳定地接收广播电视信号的一种技术。

        DVB-H标准已在2004年经ETSI批准成为欧洲的移动电视标准。目前在全球20多个地方已经建立DVB-H网络,并已开展商业运营测试。

        由于DVB-H可以最大限度地利用已有的数字地面网络的复用器、调制器、发射机等,所以DVB-H的部署只需额外增加IP打包机(IPE)、业务系统(主要用于产生SI/PSI、ESG和授权密钥OMA DRM RO等)、电子业务系统(主要用于授权密钥的分发)等系统设备,另外,为了达到信号的室内覆盖,在信号覆盖不好的地区需要增加补点器/转发器等设施。同时,移动网络也需要提供业务平台来完成计费、账单处理、客户服务、客户管理等功能。DVB-H系统结构如图3所示。

DVBH系统结构

图3 DVB-H系统结构

        在欧洲,芬兰、英国、德国、法国、瑞士、荷兰、西班牙等国家正式进行了DVB-H手机电视运营测试,其他一些国家如意大利,瑞典等正在进行相关测试的准备工作。在北美洲,美国的运营商也正在进行DVB-H手机电视运营测试。另外,在大洋洲,澳大利亚也宣布将进行DVB-H的手机电视运营测试。

  1.2.4  Media-FLO

        Media-FLO系统由4个子系统组成,即网络运营中心(由一个国家级运营中心和一个或多个本地运营中心组成)、FLO发射机、3G网络和支持FLO的终端。Media-FLO系统结构如图4所示。

Media-FLO系统结构

图4 Media-FLO系统结构



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        网络运营中心由FLO网络中心设备组成,包括国家运营中心和一个或多个本地运营中心。NOC可包括网络计费、分发以及内容管理等基础设备。NOC负责管理各类网络元素,同时又是全国性和本地内容提供商向移动终端发送广域内容和节目指南信息的接入点。它还负责管理用户业务订购、提供接入和加密密钥、以及向运营商提供计费信息。网络运营中心可包括一个或多个LOC,以作为本地内容提供商向相关市场区域中的移动终端发送地方性内容的接入点。

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