DVB-H

詞語(yǔ)解釋

DVB-H（Digital Video Broadcasting-Handheld）是一種用于無(wú)線移動(dòng)終端的數(shù)字視頻廣播技術(shù)，它是DVB（數(shù)字視頻廣播）技術(shù)的一個(gè)特定子集，可以提供高質(zhì)量的多媒體服務(wù)，如視頻、音頻和數(shù)據(jù)服務(wù)。 DVB-H技術(shù)可以支持多種應(yīng)用，包括實(shí)時(shí)視頻和音頻服務(wù)，如電視和廣播，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如新聞、購(gòu)物、娛樂(lè)和體育。它還可以支持一些特殊應(yīng)用，如導(dǎo)航、實(shí)時(shí)路況信息和移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 DVB-H技術(shù)使用了新的多媒體播放技術(shù)，以及新的信號(hào)處理和傳輸技術(shù)，可以支持多種多媒體服務(wù)，包括實(shí)時(shí)視頻和音頻服務(wù)，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如新聞、購(gòu)物、娛樂(lè)和體育。它還可以支持一些特殊應(yīng)用，如導(dǎo)航、實(shí)時(shí)路況信息和移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 DVB-H技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它可以支持高質(zhì)量的多媒體服務(wù)，而且可以提供更高的傳輸速率，更低的延遲，更高的空間利用率，更好的信號(hào)質(zhì)量，更低的功耗，更低的成本，以及更高的可靠性。 DVB-H技術(shù)的應(yīng)用可以廣泛，它可以用于移動(dòng)電視、移動(dòng)廣播、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、移動(dòng)多媒體服務(wù)、移動(dòng)游戲和移動(dòng)通信等。它還可以用于政府機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)和私人用戶之間的通信，以及政府機(jī)構(gòu)和商業(yè)機(jī)構(gòu)之間的通信。總之，DVB-H技術(shù)是一種用于無(wú)線移動(dòng)終端的數(shù)字視頻廣播技術(shù)，它可以支持多種多媒體服務(wù)，包括實(shí)時(shí)視頻和音頻服務(wù)，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如新聞、購(gòu)物、娛樂(lè)和體育。它可以提供高質(zhì)量的多媒體服務(wù)，并具有較高的傳輸速率、較低的延遲、較高的空間利用率、較好的信號(hào)質(zhì)量、較低的功耗、較低的成本和較高的可靠性。它可以廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電視、移動(dòng)廣播、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、移動(dòng)多媒體服務(wù)、移動(dòng)游戲和移動(dòng)通信等領(lǐng)域。

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)是建立在DVB和DVB-T兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之上的標(biāo)準(zhǔn)。
一個(gè)DVB-H系統(tǒng)前端由DVB-H封裝器和DVB-H調(diào)制器構(gòu)成，DVB-H封裝器負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)封裝成MPEG-2系統(tǒng)傳輸流(TS)，DVB-H調(diào)制器負(fù)責(zé)信道編碼和調(diào)制；系統(tǒng)終端由DVB-H解調(diào)器和DVB-H終端構(gòu)成，DVB-H解調(diào)器負(fù)責(zé)信道解調(diào)、解碼，DVB-H終端負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。

(1)系統(tǒng)要求
由于移動(dòng)終端采用電池供電，為提高電池的使用時(shí)間，終端應(yīng)能夠周期地關(guān)掉一部分接收電路以節(jié)省功耗。
對(duì)于漫游的用戶，當(dāng)用戶進(jìn)入新區(qū)域后應(yīng)仍能非常順利地接收DVB-H業(yè)務(wù)。
對(duì)于室內(nèi)、室外、步行、乘車等不同的接收方式，傳輸系統(tǒng)應(yīng)能保證在各種移動(dòng)速率下順利接收DVB-H業(yè)務(wù)。
在充斥大量脈沖干擾的環(huán)境中，傳輸系統(tǒng)應(yīng)能采取有效的措施減少該類干擾帶來(lái)的影響。
DVB-H作為手持終端的通用業(yè)務(wù)規(guī)范，系統(tǒng)應(yīng)能提供足夠的靈活性以滿足不同傳輸帶寬和信道帶寬應(yīng)用。
(2)協(xié)議層次劃分
網(wǎng)絡(luò)層不在DVB-H標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)只實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。
數(shù)據(jù)鏈路層采用時(shí)間分片技術(shù)，用于降低手持終端的平均功耗，便于進(jìn)行平穩(wěn)、無(wú)縫的業(yè)務(wù)交換。采用多協(xié)議封裝(MPE)前向糾錯(cuò)技術(shù)，可以提高移動(dòng)使用中的信噪比(C/N)門(mén)限和多普勒性能，同時(shí)也能增強(qiáng)抗脈沖干擾的能力。
物理層在DVB-T的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充，增加了4K傳輸模式和深度符號(hào)交織等內(nèi)容，除原有DVB-T的技術(shù)特點(diǎn)外，在傳輸參數(shù)信令(TPS)比特中增加了DVB-H信令，用于提高業(yè)務(wù)發(fā)展速度。蜂窩標(biāo)識(shí)在TPS中指示，用于支持移動(dòng)接收時(shí)的快速信號(hào)掃描和頻率交換。增加4K模式可以適應(yīng)移動(dòng)接收特性和單頻網(wǎng)蜂窩的大小，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃的靈活性。2K和4K模式進(jìn)行深度符號(hào)交織，可以進(jìn)一步提高在移動(dòng)環(huán)境和沖擊噪聲環(huán)境下系統(tǒng)的魯棒性。
關(guān)鍵技術(shù)
DVB-H技術(shù)是DVB和DVB-T兩種技術(shù)的融合，但是如果僅僅依靠上述兩種技術(shù)是不能完全解決DVB-H所面臨的問(wèn)題的。例如，雖然DVB-T已經(jīng)被證明在固定、移動(dòng)、便攜接收等方面具有非常出眾的性能，但是對(duì)于手持設(shè)備而言還需要進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，如功耗、蜂窩移動(dòng)下的性能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等方面。為此DVB-H增加了新的技術(shù)模塊，它們主要包括：

(1)時(shí)間分片
時(shí)間分片技術(shù)采用突發(fā)方式傳送數(shù)據(jù)，每個(gè)突發(fā)時(shí)間片傳送一個(gè)業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)傳送時(shí)間片內(nèi)該業(yè)務(wù)將單獨(dú)占有全部數(shù)據(jù)帶寬，并指出下一個(gè)相同業(yè)務(wù)時(shí)間片產(chǎn)生的時(shí)刻。這樣手持終端能夠在指定的時(shí)刻接收選定的業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)空閑時(shí)間做節(jié)能處理，從而降低總的平均功耗。當(dāng)然，這期間前端發(fā)射機(jī)是一直工作的，在相同業(yè)務(wù)的兩個(gè)時(shí)間片之間將會(huì)傳送其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，DVB-H信號(hào)就是由許多這樣的時(shí)間片組成的。從接收機(jī)的角度而言，接收到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并非是如傳統(tǒng)恒定速率的連續(xù)方式，數(shù)據(jù)以離散的方式間隔到達(dá)，因此稱之為突發(fā)傳送。如果解碼終端要求數(shù)據(jù)速率較低但必須是恒定碼率，接收機(jī)可以對(duì)接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)首先進(jìn)行緩沖，然后生成速率不變的數(shù)據(jù)流。突發(fā)帶寬一般為固定帶寬的10倍左右。突發(fā)帶寬在固定帶寬兩倍的情況下功耗就可以節(jié)省50%，因此如果帶寬為10倍，可以節(jié)省90%。

(2)多協(xié)議封裝-前向糾錯(cuò)
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)鏈路層為IP數(shù)據(jù)報(bào)增加了里德·所羅門(mén)(RS)糾錯(cuò)編碼，作為MPE的前向糾錯(cuò)編碼，校驗(yàn)信息將在指定的前向糾錯(cuò)(FEC)段中傳送，我們稱之為多協(xié)議封裝-前向糾錯(cuò)(MPE-FEC)。MPE-FEC的目標(biāo)是提高移動(dòng)信道中的C/N、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。

實(shí)驗(yàn)證明即使在非常糟糕的接收環(huán)境中，適當(dāng)?shù)厥褂肕PE-FEC仍可以準(zhǔn)確無(wú)誤地恢復(fù)出IP數(shù)據(jù)。MPE-FEC的數(shù)據(jù)開(kāi)銷分配非常靈活，在其他傳輸參數(shù)不變的情況下，如果校驗(yàn)開(kāi)銷提高到25%，則MPE-FEC能夠使手持終端達(dá)到和使用天線分集接收時(shí)相同的C/N。DVB-H采用基于IP的數(shù)據(jù)廣播方式。

(3)4K模式和深度符號(hào)交織
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)在DVB-T原有的2K和8K模式下增加了4K模式，通過(guò)協(xié)調(diào)移動(dòng)接收性能和單頻網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的靈活性。同時(shí)，為進(jìn)一步提高移動(dòng)時(shí)2K和4K模式的抗脈沖干擾性能，DVB-H標(biāo)準(zhǔn)特為兩者引入了深度符號(hào)交織技術(shù)。在DVB-T系統(tǒng)中，2K模式可比8K模式提供更好的移動(dòng)接收性能，但是2K模式的符號(hào)周期和保護(hù)間隔非常短，使得2K模式僅僅適用于小型單頻網(wǎng)。新增加的4K模式符號(hào)具有較長(zhǎng)的周期和保護(hù)間隔，能夠建造中型單頻網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者能夠更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，提高頻譜效率。雖然這種優(yōu)化不如8K模式的效率高，但是4K模式比8K模式的符號(hào)周期短，能夠更頻繁地進(jìn)行信道估計(jì)，提供一個(gè)比8K更好的移動(dòng)性能。總之，4K模式的性能介于2K和8K模式之間，為覆蓋范圍、頻譜效率和移動(dòng)接收性能的權(quán)衡提供一個(gè)額外的選項(xiàng)。

(4)傳輸參數(shù)信令
DVB-H的傳輸參數(shù)信令(TPS)能夠?yàn)橄到y(tǒng)供一個(gè)魯棒性好、容易訪問(wèn)的信令機(jī)制，能使接收機(jī)更快地發(fā)現(xiàn)DVB-H業(yè)務(wù)信號(hào)。TPS是一個(gè)具有良好魯棒性的信號(hào)，即使在低C/N的條件下，解調(diào)器仍能快速將其鎖定。DVB-H系統(tǒng)使用兩個(gè)新的TPS比特來(lái)標(biāo)識(shí)時(shí)間片和判斷可選的MPE-FEC是否存在，另外用DVB-T中已存在的一些共享比特表示4K模式、符號(hào)交織深度和蜂窩標(biāo)識(shí)。

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)
DVB-H將對(duì)廣播和通信領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。DVB-H業(yè)務(wù)2005年可以投入使用，預(yù)計(jì)到2007年手機(jī)電視用戶將達(dá)到1億，而到2009年這個(gè)數(shù)字將增長(zhǎng)到3億。DVB-H繼承于DVB-T，在DVB-T網(wǎng)絡(luò)上只要做很小的修改就可以發(fā)送符合DVB-H標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流。對(duì)采用DVB-T的國(guó)家(約有50多個(gè)國(guó)家，主要集中在歐洲)來(lái)說(shuō)，推廣DVB-H的代價(jià)相對(duì)較低，但是對(duì)于采用其他地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家，這個(gè)問(wèn)題就需要做進(jìn)一步的探討。在美國(guó)，地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)ATSC采用8-VSB技術(shù)，移動(dòng)性較差，需要引入新的技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)來(lái)推廣數(shù)字電視，目前已有公司采用DVB-H技術(shù)布網(wǎng)；在日本，考慮到功耗、移動(dòng)性等因素，DVB-H甚至有取代日本本土ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)。

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)主要是為數(shù)字電視廣播做準(zhǔn)備，因此視頻壓縮技術(shù)是其中極其重要的技術(shù)，廣播中傳統(tǒng)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，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(jiàn)文獻(xiàn)[3，4]，目前問(wèn)題主要集中于H.264的知識(shí)產(chǎn)權(quán)上；另一個(gè)壓縮格式是微軟的Win Media9，它的性能正在逐步提高。但是過(guò)多的選擇可能會(huì)使移動(dòng)視頻陷于混亂的局面，顯然用戶不希望面對(duì)這些彼此不兼容的平臺(tái)，預(yù)計(jì)DVB組織很快將給出最后的答案。在中國(guó)，能否在最終確定的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)上做微小的改動(dòng)，推出適合手機(jī)等移動(dòng)便攜設(shè)備收看數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)，值得關(guān)注。目前在手機(jī)等移動(dòng)便攜設(shè)備上收看數(shù)字電視的實(shí)現(xiàn)方案有兩種：基于移動(dòng)通信系統(tǒng)、基于數(shù)字地面廣播。中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)目前推出的手機(jī)電視業(yè)務(wù)屬于前者，實(shí)際上是一種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上的流媒體業(yè)務(wù)。比較而言，后者的優(yōu)勢(shì)在于頻譜資源豐富，對(duì)用戶數(shù)量敏感度低，視頻流傳輸速度及質(zhì)量與帶寬無(wú)關(guān)，而前者在這些方面明顯處于弱勢(shì)；后者對(duì)突發(fā)及應(yīng)急事件承受能力強(qiáng)，而前者則會(huì)爭(zhēng)奪資源，一旦用戶飽和就不能傳送。

DVB-H可以保證移動(dòng)終端在移動(dòng)環(huán)境和微功耗條件下接收數(shù)字電視節(jié)目，可以很好地和3G網(wǎng)絡(luò)配合使用。3G網(wǎng)絡(luò)除完成它自身的功能外，還充當(dāng)DVB-H網(wǎng)絡(luò)的反向控制信道，傳輸諸如視頻點(diǎn)播、電視投票、電視瀏覽、交互式游戲等業(yè)務(wù)信令，提供多種個(gè)性化的多媒體業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)的融

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