DVB-H

詞語解釋

DVB-H（Digital Video Broadcasting-Handheld）是一種用于無線移動終端的數(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，包括實時視頻和音頻服務(wù)，如電視和廣播，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如新聞、購物、娛樂和體育。它還可以支持一些特殊應(yīng)用，如導(dǎo)航、實時路況信息和移動社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 DVB-H技術(shù)使用了新的多媒體播放技術(shù)，以及新的信號處理和傳輸技術(shù)，可以支持多種多媒體服務(wù)，包括實時視頻和音頻服務(wù)，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如新聞、購物、娛樂和體育。它還可以支持一些特殊應(yīng)用，如導(dǎo)航、實時路況信息和移動社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 DVB-H技術(shù)的優(yōu)勢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，它可以用于移動電視、移動廣播、移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、移動多媒體服務(wù)、移動游戲和移動通信等。它還可以用于政府機構(gòu)、商業(yè)機構(gòu)和私人用戶之間的通信，以及政府機構(gòu)和商業(yè)機構(gòu)之間的通信。總之，DVB-H技術(shù)是一種用于無線移動終端的數(shù)字視頻廣播技術(shù)，它可以支持多種多媒體服務(wù)，包括實時視頻和音頻服務(wù)，以及基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如新聞、購物、娛樂和體育。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)用于移動電視、移動廣播、移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、移動多媒體服務(wù)、移動游戲和移動通信等領(lǐng)域。

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)是建立在DVB和DVB-T兩個標(biāo)準(zhǔn)之上的標(biāo)準(zhǔn)。
一個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)器負責(zé)信道解調(diào)、解碼，DVB-H終端負責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。

(1)系統(tǒng)要求
由于移動終端采用電池供電，為提高電池的使用時間，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。
對于漫游的用戶，當(dāng)用戶進入新區(qū)域后應(yīng)仍能非常順利地接收DVB-H業(yè)務(wù)。
對于室內(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)只實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。
數(shù)據(jù)鏈路層采用時間分片技術(shù)，用于降低手持終端的平均功耗，便于進行平穩(wěn)、無縫的業(yè)務(wù)交換。采用多協(xié)議封裝(MPE)前向糾錯技術(shù)，可以提高移動使用中的信噪比(C/N)門限和多普勒性能，同時也能增強抗脈沖干擾的能力。
物理層在DVB-T的基礎(chǔ)上進行補充，增加了4K傳輸模式和深度符號交織等內(nèi)容，除原有DVB-T的技術(shù)特點外，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)識在TPS中指示，用于支持移動接收時的快速信號掃描和頻率交換。增加4K模式可以適應(yīng)移動接收特性和單頻網(wǎng)蜂窩的大小，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、規(guī)劃的靈活性。2K和4K模式進行深度符號交織，可以進一步提高在移動環(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所面臨的問題的。例如，雖然DVB-T已經(jīng)被證明在固定、移動、便攜接收等方面具有非常出眾的性能，但是對于手持設(shè)備而言還需要進行進一步的改進，如功耗、蜂窩移動下的性能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等方面。為此DVB-H增加了新的技術(shù)模塊，它們主要包括：

(1)時間分片
時間分片技術(shù)采用突發(fā)方式傳送數(shù)據(jù)，每個突發(fā)時間片傳送一個業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)傳送時間片內(nèi)該業(yè)務(wù)將單獨占有全部數(shù)據(jù)帶寬，并指出下一個相同業(yè)務(wù)時間片產(chǎn)生的時刻。這樣手持終端能夠在指定的時刻接收選定的業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)空閑時間做節(jié)能處理，從而降低總的平均功耗。當(dāng)然，這期間前端發(fā)射機是一直工作的，在相同業(yè)務(wù)的兩個時間片之間將會傳送其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，DVB-H信號就是由許多這樣的時間片組成的。從接收機的角度而言，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，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，接收機可以對接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)首先進行緩沖，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
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)鏈路層為IP數(shù)據(jù)報增加了里德·所羅門(RS)糾錯編碼，作為MPE的前向糾錯編碼，校驗信息將在指定的前向糾錯(FEC)段中傳送，我們稱之為多協(xié)議封裝-前向糾錯(MPE-FEC)。MPE-FEC的目標(biāo)是提高移動信道中的C/N、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。

實驗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)確無誤地恢復(fù)出IP數(shù)據(jù)。MPE-FEC的數(shù)據(jù)開銷分配非常靈活，在其他傳輸參數(shù)不變的情況下，如果校驗開銷提高到25%，則MPE-FEC能夠使手持終端達到和使用天線分集接收時相同的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，通過協(xié)調(diào)移動接收性能和單頻網(wǎng)規(guī)模進一步提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的靈活性。同時，為進一步提高移動時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接收性能，但是2K模式的符號周期和保護間隔非常短，使得2K模式僅僅適用于小型單頻網(wǎng)。新增加的4K模式符號具有較長的周期和保護間隔，能夠建造中型單頻網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者能夠更好地進行網(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模式的符號周期短，能夠更頻繁地進行信道估計，提供一個比8K更好的移動性能�？傊�，4K模式的性能介于2K和8K模式之間，為覆蓋范圍、頻譜效率和移動接收性能的權(quán)衡提供一個額外的選項。

(4)傳輸參數(shù)信令
DVB-H的傳輸參數(shù)信令(TPS)能夠為系統(tǒng)供一個魯棒性好、容易訪問的信令機制，能使接收機更快地發(fā)現(xiàn)DVB-H業(yè)務(wù)信號。TPS是一個具有良好魯棒性的信號，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)使用兩個新的TPS比特來標(biāo)識時間片和判斷可選的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、符號交織深度和蜂窩標(biāo)識。

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢
DVB-H將對廣播和通信領(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)計到2007年手機電視用戶將達到1億，而到2009年這個數(shù)字將增長到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。對采用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，但是對于采用其他地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的國家，這個問題就需要做進一步的探討。在美國，地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)ATSC采用8-VSB技術(shù)，移動性較差，需要引入新的技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)來推廣數(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、移動性等因素，DVB-H甚至有取代日本本土ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)的趨勢。

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)，見文獻[3，4]，目前問題主要集中于H.264的知識產(chǎn)權(quán)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于混亂的局面，顯然用戶不希望面對這些彼此不兼容的平臺，預(yù)計DVB組織很快將給出最后的答案。在中國，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，推出適合手機等移動便攜設(shè)備收看數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)，值得關(guān)注。目前在手機等移動便攜設(shè)備上收看數(shù)字電視的實現(xiàn)方案有兩種：基于移動通信系統(tǒng)、基于數(shù)字地面廣播。中國聯(lián)通和中國移動目前推出的手機電視業(yè)務(wù)屬于前者，實際上是一種移動網(wǎng)絡(luò)上的流媒體業(yè)務(wù)。比較而言，后者的優(yōu)勢在于頻譜資源豐富，對用戶數(shù)量敏感度低，視頻流傳輸速度及質(zhì)量與帶寬無關(guān)，而前者在這些方面明顯處于弱勢；后者對突發(fā)及應(yīng)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(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，提供多種個性化的多媒體業(yè)務(wù)，從而實現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)的融

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