DVB-H技术与手机电视应用

　　DVB-H标准的全称为Digital Video Broadcasting Handheld，是DVB组织为通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。该标准被公认为是DVB-T标准的扩展应用，但是和DVB-T相比，DVB-H终端具有更低的功耗，移动接收和抗干扰性能更为优越。

　　一、DVB-H的市场前景

　　由于便携式终端的发展非常迅猛，近几年来凡是与移动业务相关的标准都非常令人关注，DVB-H标准更是如此，该标准从起草一开始就成为人们关注的焦点。

　　DVB-H是一种支持多媒体业务的标准，除了电视业务外，它还可以开展电子报纸、电子拍卖、旅游向导、游戏、视频点播和交互等多种综合性业务。虽然目前的2.5G和3G等标准也能够完成这类业务，但是与DVB-H相比显然它们都较为昂贵，因此DVB-H为移动运营商和用户又提供了一种可供选择的方案，从而使这一领域的竞争更为激烈。

　　1、广播电视领域的需求

　　近年来广播电视的普及率越来越高，但是这些业务大都是单向的，不能满足广大用户日益增长的个性化多媒体业务要求，为此有必要引入交互式多媒体业务。目前，我国移动电话用户已经突破2．5亿，营业收入超过5 000亿元，培育了一个庞大的移动用户群。针对这个庞大移动人群的多媒体视频广播越来越引起各个方面的关注，人们希望从中找到新的商机。

　　虽然用户主要通过电视机来接收每天的电视节目，但电视节目的移动接收也开始受到大家的关注，因此广播公司需要采取合适的方式来实现电视节目的移动接收。使用DVB-T进行下行链路广播，地面回传信道数字视频广播(DVB-RCT)作为反馈回路实现交互式多媒体业务，不失为一种好的解决方案，可以很好地实现固定接收；通过选择合适的系统参数，它也适合于移动接收。但是，消费者更倾向于在他们日常使用的3G终端上观看数字电视节目，因此上述方案无法为广播公司吸引大量消费者。

　　消费者要求广播公司提供更多的业务，需要选择合适的传输方式来实现消费者要求的业务，例如电视广播，以及给移动用户提供个性化的多媒体业务，后者在广播网络中很难实现，但是移动通信系统可以满足后者，这就促进了广播网与蜂窝网的融合，为DVB-H开辟了广阔的应用空间。

　　2、移动通信运领域的需求

　　3G可以提供多种多样的交互式多媒体业务，运营商需要确保这些业务能够为他们带来收益。Internet使许多消费者习惯获得的资源，因此需要创新业务来鼓励消费者使用付费内容。业务的及时性是非常重要的，3G能给用户提供无论何时何地的快速接入。

　　从2G角度看，3G的容量似乎非常大，但是从个性化多媒体业务角度看，3G网络很快就会变得拥挤不堪。例如，一个3G基站有能力同时给10个用户传输100kbps的视频流，但是相同的带宽可以给100个用户传递话音业务。如果3G基站总是有多余的资源，传递视频流就不会影响3G网络整体的性能，但是实际情况并非如此。例如，3G用户使用的一种新视频业务，该业务可以使他们接收他们喜欢的足球队比赛进球的精彩回放。然而，如果有100万个用户购买同一球队的进球瞬间即时回放业务，情况就大不相同了。假设100kbps的视频流长100s，并在1000s内通过10000个基站进行传递，这样每一个基站必须在16~17分钟内一直以1Mbps的速度进行传递，在这段时间内用户需求将耗尽3G网络的全部资源。同样的视频片断可以通过广播网络传输，只使用该同等频带宽度网络1%的资源就可以为这些移动用户服务，因此DVB-H是一种更为经济的解决方案。

　　目前，很多无线公司已经宣布支持DVB-H标准，以便在美国、欧洲以及亚洲市场推出移动数字电视 (DTV) 广播服务，这些公司包括O2等无线运营商；Crown Castle Mobile Media等多种广播网络运营商；UDcast等无线基础设施供应商；Nokia等手机制造商；Silicon & Software Systems Ltd (S3)等软件协议栈提供商；以及DiBcom、Freescale、Intel、Microtune、S-Communications、德州仪器(TI)以及TTPCom等半导体厂商。他们及众多其他同行都是DVB-H技术的支持者，共同为移动运营商及广播公司提供了一个开放环境，极大推进了远未开发但充满前景的数字移动电视市场的发展。

　　二、DVB-H标准

　　DVB-H标准的全称为Digital Video Broadcasting Handheld（手持式数字视频广播），它是建立在DVB和DVB-T两个标准之上的标准，虽然它是一个传输标准，但是事实上注重于协议实现，是DVB组织为通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。和DVB-T相比，DVB-H终端具有更低的功耗，更优越的移动接收和抗干扰性能，因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号，可以成为手机电视的传输标准。DVB-H系统主要由以下几个部分组成：DVB-H封装机和DVB-H调制器构成了系统前端，其中DVB-H封装机负责将IP数据封装成MPEG-2视频编码流，然后交给DVB-H调制器进行信道编码和调制，当数据传输到系统终端后，由DVB-H解调器进行信道解调、解码，并在DVB-H终端上显示出来，后两者构成了DVB-H系统的系统终端。

　　1、系统要求

　　如前所述，DVB-H是建立在DVB和DVB-T两个标准之上的标准，因此无论是结构模式还是数据类型均与后两者相近甚至相同，但是它又不完全等同于两个标准的简单叠加，而是基于自身独特的系统要求，在增加了许多新的技术模块之后而推出的新一代传输标准。下面就来介绍一下DVB-H的系统要求和使用的新技术：

　　具备较强的灵活性以适应各种不同带宽和信号传输的需要，同时还要具备良好的可扩展能力以便今后的升级和新业务的开展；由于接收终端即手机通常使用电池供电，因此必须尽量降低功耗以延长使用时间。

　　对于室内、室外、步行、乘车等不同的接收方式，传输系统应能保证在各种移动速率下顺利接收DVB-H业务。在充斥大量脉冲干扰的环境中，传输系统应能采取有效的措施减少该类干扰带来的影响。DVB-H作为手持终端的通用业务规范，系统应能提供足够的灵活性以满足不同传输带宽和信道带宽应用。

　　2、DVB-H标准协议

　　在协议层次划分方面，网络层不在DVB-H标准范围内，标准只实现数据链路层和物理层。数据链路层采用时间分片技术，用于降低手持终端的平均功耗，便于进行平稳、无缝的业务交换。与DVB-T相比，DVB-H标准在数据链路层为IP数据报增加了RS（Reed-Solomon）纠错编码，作为MPE的前向纠错编码，校验信息将在指定的FEC段中传送，同时也能增强抗脉冲干扰的能力。

　　物理层在DVB-T的基础上进行补充，增加了4K传输模式和深度符号交织等内容，除原有DVB-T的技术特点外，在传输参数信令(TPS)比特中增加了DVB-H信令，用于提高业务发展速度。蜂窝标识在TPS中指示，用于支持移动接收时的快速信号扫描和频率交换。增加4K模式可以适应移动接收特性和单频网蜂窝的大小，提高网络设计、规划的灵活性。2K和4K模式进行深度符号交织，可以进一步提高在移动环境和冲击噪声环境下系统的鲁棒性。

　　3、DVB-H系统结构

　　(1)DVB-H网络

　　同DVB-T一样，DVB-H也采用单频网(SFN)，对频率资源进行再用，每个单频网的半径大约40公里，内部由多个发射机和功率增强器覆盖，发射机之间采用IP网联接，每个发射机配有一个IP/DVB打包机，采用多协议封装格式(MPE)，它可以将IP内容、时间切片信息和数据节(SECTION)内的纠错码，插入到传输流当中，为了节省单频网适配器，GPS时钟信息也可以通过IP/DVB打包机插入到TS流中。

　　通用地讲，DVB-H网络可以将MPEG-2与基于IP的MPEG-4同时复用传输。例如，发射机A中的情况也可以单独传输基于IP的MPEG-4流媒体（例如发射机B），但是无论哪一种情况，连接IP环境和DVB环境的器件是IP/DVB打包机。在传输流媒体的IP环境内，通常还要加入IP流媒体管理器，它的作用是实现多个IP流媒体节目供应商到多个网络运营商的不同覆盖区域的路由管理、播控管理。

　　(2)DVB-H系统前端

　　系统前端由DVB-H封装机和DVB-H调制器构成，DVB-H封装机负责将IP数据封装成MPEG-2系统传输流，DVB-H调制器负责信道编码和调制；系统终端由DVB-H解调器和DVB-H终端构成，DVB-H解调器负责信道解调、解码，DVB-H终端负责相关业务显示、处理。