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1、移动数字电视的技术及应用摘要：作为一种新的媒体，移动数字电视具有安装简便、覆盖广泛、反应迅速、移动性强的特点，它除了具有传统媒体宣传和欣赏功能外，还承担着城市应急预警、交通、食品卫生、商品质量等政府安全信息发布的重任。随着技术的发展和研究的不断深入，为了满足手持、便携设备接收数字电视节目的需求，人们改进了地面数字电视在移动接收、频谱效率、单频网、抗干扰、系统灵活性等方面的功能，发展出了地面数字移动电视技术。它通过无线数字信号发射、地面数字接收的方式播放和接收电视节目，可以广泛应用在处于移动状态的手机或交通工具上的接收设备中。关键词：移动数字电视；地面数字广播系统；应用需求The technol
2、ogy and application of Chinese mobile digital TVAbstract：As a new media，mobile digital TV has the characters of easily installed，wide coverage，quick response and strong mobility，which not only has the traditional function of media campaigns and appreciation，but also bears the responsibilities to rel
3、easing the governments security information of the city emergency warning，transportation，food hygiene and the commoditiess qualityWith the progressing of technology and the deepening of research，in order to meet the hand-held，portable devices to receive digital TV programming needs，it is to improve
4、the terrestrial digital TV in mobile reception，spectrum efficiency，single-frequency networks，interference，system flexibility，etcfunction，and make out the terrestrial digital mobile TV technologyIt throughs the wireless digital signal transmission，reception of terrestrial digital broadcast and receiv
5、e television programsIt can be widely used in the mobile phones of a mobile state or in the acceptances of a transport equipmentKeywords：mobile digital TV；terrestrial digital broadcasting system；application requirements目 录1 绪论11.1 选题目的及意义11.2 研究的背景21.3 本文主要研究内容22 移动数字电视概述32.1 移动数字电视简介32.2 移动数字电视的优势3
6、2.3 我国移动数字电视的发展现状42.4 移动数字电视传输方式43 移动数字电视广播系统73.1 移动数字电视广播系统模式及工作原理73.2 关键技术解析83.3 地面数字广播系统的特点93.4 常用地面数字广播系统的分析比较94 我国移动数字电视技术的应用184.1 我国移动数字电视的应用状况184.2 我国移动电视技术的应用需求考虑194.3 我国移动数字电视系统的应用前景215 总结与展望225.1 总结225.2 展望22致谢24参考文献251 绪论1.1 选题目的及意义广播电视目前已进入新的数字电视时代，高清晰度数字电视已经进入使用阶段。有线数字电视已经开通并投入使用，经过一段时间
7、运行收到了良好的效果。在一个人口密集、建筑高耸的现代化城市，更需要建立移动数字电视，这会给信息业的发展带来深远的影响，也有利于数字化城市的建设，增强在数字电视相关设备研制开发方面的能力，带动相关产业的发展，支持民族工业的发展。同时，发展移动数字电视是涉及千家万户的民心工程，有利于促进家庭信息化和推进城市信息化的进程。移动数字电视的传播条件复杂，容易受到地形、高楼遮挡及海面反向波的影响，同时还有模拟和数字同频信号、邻频信号及地面脉冲等的干扰，传送质量、可靠性及覆盖范围受到限制，特别是车载移动接收的高质量难度更加增大。由于数字电视地面广播的传输环境恶劣，频谱资源有限，应用需求分散，其制式目前在各国
8、仍有争议。目前，国际上地面数字电视广播传输系统有单载波和多载波COFDM两种传输方式，美国的ATSC方案采用的是8VSB单载波调制方式；欧洲的DVB方案采用的是COFDM多载波调制方式；而日本的ISDB方案采用的是修改后的OFDM调制方式。我国采用何种制式标准，尚在研究之中。 当前，我国有关移动数字电视的现成资料不多，主要来源于各大行业网站，大多是关于广电、电信、终端提供商的行业信息和技术介绍。期刊上的论文大都意在探讨移动电视存在的主要问题、传输标准之争、主导权之争、商业模式、前景何在等，虽有分析但不系统，对这些问题众说纷纭，各抒己见。本研究主要通过对移动数字电视系统各部分功能和技术指标性能的
9、分析，以及对全球流行的几种数字电视广播系统的分析比较，探讨国内移动数字电视的应用发展。1.2 研究的背景移动数字电视在技术上的实现并不是一件很困难的事。通常要保证一个城市无盲点覆盖，需要构建一个由数台数字电视发射机组成的单频网，通过单频网适配器和GPS接收机保证各发射机同步工作，确保在城区的绝大多数点都能接收到数字电视信号，且各发射点发出的信号不会在终端引起相互干扰，从而为移动接收提供了可能性。移动数字电视针对的是一个特殊的群体移动人群。其受众是在移动的交通工具上（如公交车、出租车、轮渡等）、公众聚集场所里（候车室、候机楼、候诊室等）短暂停留的人群以及手机用户。这部分人群处于传统电视覆盖的盲区
10、，是移动数字电视主要的服务对象。因此，移动数字电视的诞生不仅仅是电视覆盖面的扩大，更是电视产业链的巨大延伸。移动数字电视独特的传播优势造就了诱人的广阔前景，正等待着人们去开掘和利用。随着通信和信息技术的迅猛发展，人类获取信息的发展趋势正在由固定走向移动，由语音走向多媒体。目前，能够在移动环境向大量观众提供多媒体内容的网络架构主要有移动通信网络（2.5G/3G）和地面数字广播网络。移动数字电视业成为电视业新亮点，地面数字电视广播系统将支持数字电视的移动（包括交通工具车载移动和个人便携移动）接收。1.3 本文主要研究内容 本文意在从技术的角度，系统地解析移动数字电视信号传输的实现方式和支持其移动接
11、收的地面数字电视广播系统的各部分组成及性能要求，在此基础上结合我国社会发展各方面的需求，阐述移动数字电视的应用状况与前景以及应用中的需求考虑，并对其技术发展趋势进行展望。2 移动数字电视概述2.1 移动数字电视简介 移动数字电视也称移动电视，是指发送端采用数字广播技术（主要指地面广播传输技术）播出；接收终端分两类：一类是安装在公交巴士、汽车、火车、地铁、渡轮、机场及各类流动人群集中和其他公共场所的移动载体上的接收终端；另一类是手机、PDA、笔记本电脑等手持便携接收终端；狭义上，移动数字电视是指在公共汽车等可移动物体内通过电视终端，移动地收看电视节目的一种技术。这种定义下的移动数字电视系统支持公
12、交巴士、汽车等第一类车载接收终端。广义上，移动数字电视指以一切可以以移动方式收看电视节目的技术或应用，如手机电视，也包括了狭义的车载移动数字电视。2.2 移动数字电视的优势1受众面广 流动人群的庞大是移动数字电视受众的最大优势，这一特征使得移动电视具有广阔的生存空间，且不必担心受传统电视的挤压。移动数字电视的触角可以伸到城市公交、地铁、出租车甚至是铁路列车等各个系统。2技术数字化移动数字电视采用的数字技术，科技含量高，技术创新强，系统全面数字化，在交通工具时速120公里的状态下节目接收清晰、画面和音响效果好。3实时性强传统的电视必须坐在某个固定的地方观看。这对于白天为工作而奔忙的人群来说是一种
13、奢侈。移动数字电视的出现，让移动人流随时随地可以看到电视，获得更多更新的资讯，极大地满足了快节奏社会中人们对于信息的需求，同时也丰富了市民文化生活。4信息覆盖面大移动数字电视可以在公交车、出租车、商务车、私家车、地铁、火车、轮渡、机场及各类流动人群集中的移动载体上广泛使用，移动数字电视进入媒体市场，体现出诸多潜力和优势。移动数字电视已正式在公交车上试播，标志着继报纸、杂志、广播、电视、网络之后，移动数字电视正以“第六媒体”的姿态在市场兴起。随着未来的发展计划，小轿车市场也是移动数字电视下一步要渗透的市场。比如国产“宝马”就已经安装了移动数字电视接收机。另外，移动数字电视还有望直接进入“手机终端
14、”，目前像诺基亚等品牌已经初步开发了具有移动数字电视接收功能的产品，一旦形成规模生产，移动数字电视将借助手机在市场中实现真正意义上的“无孔不入”。2.3 我国移动数字电视的发展现状为了适应我国广播电视数字化发展的需求，保护我国相关电视产业的利益，更有效地利益有限的无线频谱资源，我国政府有关部门自20世纪90年代初以来，组织开展了地面数字电视传输体制和标准的研究开发工作，相继攻克了多项关键技术，形成了一批相关的自主专利技术。移动数字电视是国际公认的新兴媒体。车载移动电视首先出现在新加坡，2002年10月，中国内地第一批车载移动数字电视在上海投入运营，目前全国已有北京奥运6个奥运城市：上海、北京、
15、天津、沈阳、青岛、秦皇岛和长沙、广州、南京、武汉、南昌、合肥、杭州等地开通了移动数字电视。目前我国移动数字电视市场还处于启动期，电信运营商支持的基于移动蜂窝网络的手机电视已进入了初步商用阶段，而基于广电运营商的无线数字广播网络的移动电视仍处于试验阶段，还未达到真正意义上的商用，但其发展同样引人瞩目。2.4 移动数字电视传输方式2.4.1 移动数字电视信号传输的实现方式 移动数字电视信号传输的实现方式主要有两种：第一种是采用流媒体技术进行点对点的信号传输，一般是利用蜂窝移动网络实现；第二种是采用数字多媒体广播技术（DMB，Digital Multimedia Broadcasting），包括地面
16、数字广播和卫星广播两种实现方式。1利用蜂窝移动网络实现的方式目前我国移动运营商推出的移动电视业务主要是依靠现有的移动网络实现的，中国移动基于其GPRS网络，中国联通依靠其CDMA网络。这种移动电视业务实际上是利用流媒体技术，在接收终端上通过多媒体软件进行播放，而相应的电视节目则由移动通信公司或者通过相应的SP（Service Provider）来组织和提供。这种方式传送视频数据占用网络资源较大，资费较贵，对运营商和用户来说，成本负担都比较重。基于蜂窝移动网实现的传输技术是通过改进的移动通信网向用户提供下行广播信道，使用移动通信系统所在频段。2利用地面数字广播实现的方式这种方式需要在接收终端上安
17、装数字电视接收模块，可以不通过移动通信网络的链路，直接获得数字电视信号。数字广播的魅力在于它可以在高带宽信道上进行高速传输，在覆盖区域内，接收广播的受众数量没有限制，与使用点对点连接的移动蜂窝网络相比，他将可以更为经济地向广大受众提供具有完美画质的视听服务。基于地面数字广播网实现的传输技术主要针对地面数字广播电视，使用广播电视频段。有些在地面数字广播电视技术的基础上改进成为手机电视技术，例如DVB-H, Media FLO等；而另一些目前还只是针对地面数字广播电视系统，包括韩国T-DMB、日本的ISDB-T,清华DMB-T和上海交大的ADTB-T等。3利用卫星广播实现的方式这一类技术的本质就是
18、通过卫星提供下行传输实现广播方式的移动电视业务，而用户通过在接收终端上集成直接接收卫星信号的模块，就可以实现多媒体数据的接收。这种方式使用卫星覆盖，广播中心将内容上传至卫星，卫星将内容在覆盖范围内广播，在有屏蔽的区域，由转发站接收卫星广播并转播给在屏蔽区的接收终端。13基于卫星实现的传输技术主要通过卫星提供下行传输，典型技术包括欧洲的S-DMB和日本、韩国的S-DMB。2.4.2 地面数字广播传输技术的优势依靠蜂窝网络传送电视节目的方式存在弊端，在高速运行状态下,由于传输模式上的技术局限性，蜂窝网络仅允许较低的多普勒频移，造成移动接收的画面质量不高。但是诸如DVB-H等广播标准，却可以维持 2
19、00km/h 或更高的行驶速度。由此看来，在保证传输质量方面，基于地面数字广播网的移动电视技术比蜂窝网络技术更具吸引目前电信运营商提供的手机电视业务是基于VOD（Video On Demand，视频点播）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，地面数字多媒体广播技术具有下列优势： 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。地面数字广播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。 2使用成本较低因为地面数字多媒体广播技术是一种纯接收的视频技术，用户在
20、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。 3视频效果佳因为地面数字多媒体广播技术不存在资源利用率低的问题，使得它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。3 移动数字电视广播系统3.1 移动数字电视广播系统模式及工作原理图1为移动数字电视系统的总体框架图。该系统在应用中可以分为发送和接收两个子系统；在技术上，系统又可以分为信源和信道两部
21、分技术(图中用虚线划分)。视频输入 音频输入 数据输入 视频输出 音频输出 数据输出 视频编码器 音频编码器 音频解码器 视频解码器 复用器 解复用器 信道编码与调制 信道解码与解调 发射机 调谐器 接收端 发送端 图1 移动数字电视系统的总体框架在移动数字电视系统中，主要的技术有：电视信号的数字化和压缩编码；信号的信道编码和调制。而数字电视系统主要由信源编解码、多路复用/解多路复用、信道编解码和调制解调等部分组成。信源编码主要包括：视频编码、音频编码和数据编码，信源编码目的是为了降低信息码率。视频信号编码的依据有：利用图像信号的时间和空间相关性；利用人类视觉系统的特性和图像的统计特性。音频信
22、号压缩编码主要是利用人耳的听觉特性。复用设备是将信源编码器送来的视频、音频和辅助数据的数据比特流，处理复合成单路的串行比特流，送给信道编码系统，解复用端正好与此相反。信道编码是为了保证信号传输的可靠性，通过纠错编码、均衡等技术提高信号的抗干扰性能。随后送给调制设备，把调制的信号发送出去。接收端正好是发送端的逆过程。3.2 关键技术解析1信源编码技术 AAC（Advanced Audio Coding，高级音频编码）被手机界称为“21世纪数据压缩方式”，AAC所采用的运算方式是与MP3的运算有所不同，AAC同时可以支持多达48个音轨，15个低频音轨，更多种取样率和比特率及有多种言语的兼容能力，更
23、高的译码效率，总括来说，AAC可以在对比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质。4MPEG-4 AVC（高级视频编码）是1995年自MPEG-2视频压缩标准发布以后的最新、最有前途的视频压缩标准。H.264是在1997年由ITU-T和ISO/IEC的联合开发组共同开发的最新国际视频编码标准。通过该标准，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准提高了2倍以上，因此，H.264被普遍认为是最有影响力的行业标准。2OFDM技术OFDM（正交频分复用）是一种无线环境下的高速传输技术，适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。它能有效对抗多径效应，消除符号间干扰，对抗频率选择性衰落，而且
24、信道利用率高。OFDM是一种高效的数据传输方式，其基本思想是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的（频带窄），在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。OFDM相对于一般的多载波传输的不同之处是它允许子载波频谱部分重叠，只要满足子载波间相互正交，则可以从混叠的子载波上分离出数据信号。由于OFDM允许子载波频谱混跌，其频谱效率大大提高，因而是一种高效的调制方式。43信道编码技术信道编码的目的是在传送码流上附加冗余
25、信息，以便在接收时将受损的信号恢复成原来的数据。信道编码主要采用RS码和卷积交织、格状编码。3.3 地面数字广播系统的特点地面数字电视广播系统的特点：1传输信息量大，支持包括高清电视的多媒体广播服务。在一个8MHz 信道中可传输20Mbps以上数据，有的调制方式最大净荷码率可高达33Mbps，能够满足传输一套HDTV和多套SDTV的要求。2抗干扰能力强，在一般室内环境下可接收。具有良好的抗多径和抗多普勒频移的特性，在各种环境下抗干扰能力强。地面数字电视传输技术普遍采用了最先进的误码纠错和信号调制技术，使接收机能够在各种条件和环境中可靠地接收信号，能够抗静态多径（接收机处在密集的建筑物环境中只需
26、采用简单的天线就能满足正常接收）和动态多径干扰（适于运动环境下接收，在车速高达150KM每小时情况下，都可稳定接收）以及能抗各种家电脉冲干扰。63具有灵活性，支持标准高清晰度和高清晰度兼容的电视广播；支持移动接收；支持便携接收；支持单频网。4与现有模拟广播电视频道兼容，并有利于频谱规划和模拟向数字过渡。5具有可扩展性，支持交互数据综合业务。6电视频谱资源丰富，质量好。3.4 常用地面数字广播系统的分析比较3.4.1 T-DMBT-DMB（Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting地面数字多媒体广播）移动电视标准源自欧洲数字音频广播（DAB）规范EUR
27、EKA-147，EUREKA-147规范设计初衷是为了实现可靠的移动接收，并采用DQPSK调制方式在1.536MHz 信道带宽上承载音频、视频和数据业务。韩国和德国均开发了改良的商业化T-DMB标准。新标准沿用了DAB物理层，但增加了一个额外的纠错层，新增纠错层采用了具有卷积交织功能的Reed Solomon机制。音频/视频流被编码压缩成MPEG-2传输流。在T-DMB业务中，这一技术能够提供2-3个高质量信道，以及最高达每秒30帧的QVGA视频分辨率。视频采用H.264压缩编码，音频采用BSAC。1系统结构与运作方式T-DMB系统结构如图2所示，由广播中心、发射塔、中继器、及接收终端等组成。
28、节目提供商 广播中心 发射塔 中继器 终端 图2 T-DMB系统结构框图节日的播出方式：节目提供商将数字多媒体内容传输给T-DMB广播中心，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中继器（GapFi1ler）转送至终端。2T-DMB编码技术T-DMB编码技术完全兼容DAB系统，提供对音视频业务的支持基于流模式。(1)H.264和MPEG-4 AVC作为视频编码方案。(2)编码率384kbps时，视频节目每秒30帧，分辨率QVGA（320*240）。(3)采用MPEG-4 ER-BSAC, MPEG-4 HE AAC V2音频编码方案。(4)MPEG-4 ER-BS
29、AC最高速率128kbps。(5)MPEG-4 HE AAC V2最高速率320 kbps。8 3复用功能与帧结构在移动多媒体广播的前端系统中，复用的功能是完成音频、视频、数据、电子业务指南等信息封装和排列，使其能够在移动多媒体广播信道上传送。同一业务的音频基本流、视频基本流和数据流封装在同一复用子帧中。电子业务指南、用户管理等辅助信息分别封装在不同的复用子帧中，控制信息封装在专用的复用帧中。 4T-DMB传输系统的信道处理与调制技术(1)时域同步的正交多载波技术。欧洲采用全频域处理方式形成其核心技术编码的OFDM（COFDM）技术，由于其系统同步和信道估计互为条件，需用复杂的迭代算法和强功率
30、同步导频等技术措施。而TDS-OFDM通过时域和频域混合处理，简单方便地实现了快速码字捕获和稳健的同步跟踪，形成了与欧、日多载波技术不同的自主核心技术。 (2)保护间隔的PN填充技术。为了在多径时延扩散信道中避免码间串扰，DVB采用了循环前缀填充的OFDM保护间隔，使其传输的效率有所损失。T-DMB发明了基于PN序列打频技术的高保护同步传输技术，并用其填充OFDM保护间隔，使系统的频谱利用效率提高10%，并有20dB以上同步保护增益。 (3)快速信道估计技术。针对现有地面数字电视传输标准的信道估计迭代过程较长（一次有效参数估计约需1.024ms）的不足，DMB-T发明了新的TDS-OFDM信道
31、估计技术，通过正交相关和付立叶变换实现快速信道估计（一次有效参数估计约需0.6ms），提高了系统移动接收性能。 (4)前向纠错编码与相位映射相结合的纠错技术。针对采用多载波COFDM技术的信噪比门限相对VSB单载波技术较差的现实，T-DMB发明了一种新的系统级联纠错内码和最小欧氏距离最大化映射技术，使采用多载波技术的系统信噪比门限获得10%以上的改善。(5)与绝对时间同步的帧结构。T-DMB传输协议设计了与绝对时间同步的复帧结构，方便自动唤醒功能设置，达到省电目的，支持便携接收；与绝对时间同步机制有利于单频网同步发送信号的功能控制，使T-DMB单频网同步设备比国际现有标准的同类设备更容易实现。
32、3.4.2 DVB-H欧洲移动电视标准DVB-H（Digital Video Broadcasting-Hand held，手持数字视频广播）是建立在DVB和DVB-T两个标准之上的标准。DVB-H标准中的H是Hand held，表示手持的意思。它的主要应用是在手机电视、便携电脑等手持移动终端。1系统结构分析DVB-H系统完全兼容于DVB-T，依托目前DVB-T地面广播电视传输系统。一个DVB-H系统前端由DVB-H封装器和DVB-H调制器构成，DVB-H封装器负责将IP数据封装成MPEG-2系统传输流（TS）, 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
33、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。2协议层次划分网络层不在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。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。3多协议封装-前向纠错DVB-H标准在数据链路层为IP数据报增加了里德所罗门（RS）纠错编码，作为MPE的前向纠错编码，校验信息将在指定的前向纠错（FEC）段中传送，我们称之为多协
34、议封装-前向纠错（MPE-FEC）。MPE-FEC的目标是提高移动信道中的C/N、多普勒性能以及抗脉冲干扰能力。63.4.3 ISDB-TISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial，综合业务数字广播-地面传输)技术是日本采用的地面传输标准。ISDB-T标准不限于单独传输数字电视(图像和伴音)，也包括了独立的声音和数据广播，这几者可以单独存在或任意地组合，构成在带宽6MHz内的一路节目或多路节目。1系统结构ISDB-T的发送和接收系统框图如图3所示。ISDB-T系统包括发送部分和接收部分，发送部分的输入是信源编码部分的
35、输出，发送部分的输出是加给发射机输入端的中频已调制信号，在发射机内上变频成射频信号去往馈线和天线。接收部分输入信号是COFDM调制的射频信号，输出信号是加给信源解码部分输入端的信道解码信号。信道编码复用器 图像声音资料 上变频（RF） OFDM 调制 接受电路 TMCC信号 信源编码 TMCC：传输和复用 配置控制 发送部分 接受部分 TS IF 信号 图3 ISDB-T的系统框图 2ISDB-T的信源编码 图像信号按MEPG-2压缩标准。声音信号的信源编码既未采用MEPG-2的压缩标准，也未采用ATSC中的DolbyAC-3标准，而是采用基于MEPG-4的AAC(高级AC)压缩方式。 3IS
36、DB-T中的信号传送形式及传送带宽 ISDB-T中，根据MEPG-2系统标准实施传送信号的复用。每一个频道6 MHz为一个基本TS流（传送流），实际的传送带宽为432KHz*13+4KHz=5.62MHz或432KHz*13+1KHz=5.617MHz。这里是以每432KHz作为一段独立的OFDM,频带6MHz内可包含13段OFDM。而每个OFDM段由数据段和导频信号组成。每个数据段可以独立地指定其载波调制方式（16QAM、64QAM、QPSK或DQPSK)、内码编码率（1/2、2/3、3/4、5/6、或7/8）、保护间隔比和时间交织深度等。12 4信道编码与调制方式ISDB-T信道编码部分方
37、框图如图4所示。 多工复用 小块划分 延时补偿 延时补偿 延时补偿 延时补偿 字节交织 能量扩散 卷积编码 能量扩散 能量扩散 能量扩散 字节交织 字节交织 字节交织 卷积编码 卷积编码 卷积编码 OFDM 调制 部分 外编码 图4 ISDB-T信道编码部分方框图由卷积编码缩短码形成的X, Y并行输出经并/串变换后成为传送信号串行序列，对高频载波实施OFDM调制。调制部分方框图如图5所示。信道编码 载波调制 载波调制 载波调制 载波调制 块层合成 时间交织 频率交织 OFDM帧组成 IFFT 保护间隔加入 CPSP信号 TMCC信号 图5 调制方框图欧洲的DVB-T每路频道8MHz是作为一个总
38、体来处理的，对全部载波的调制方式只能是一种（16QAM、64QAM或QPSK），内码编码率基本上用（1/2、2/3、3/4、 5/6、或7/8），保护间隔比也只能是一种（1/4、1/8、1/16、或1/32)。ISDB-T在信号处理方面与DVB-T基本上相同，但是更灵活，可按电视、声音、数据的不同需求优化地选用。3.4.4 Media-FLO Media-FLO （Forward Link Only，仅限下行传输）技术是美国高通公司为了提供手机电视业务而专门研发的一种新型多媒体广播技术。Media-FLO（下称FLO）实现的原理和T-DMB、DVB-H等广播技术类似，但是由于它专门针对手机终端
39、而设计，而且不必像DVB-H等技术一样考虑和原有的数字电视网络设施相兼容，因此技术上显得更合理。 1系统结构 一个FLO系统由四个子系统组成，即网络运营中心、FLO发射机、3G网络和支持FLO的终端。 2OFDM调制技术 采用4K模式OFDM调制。FLO物理层使用4K模式，与8K模式相比，4K模式支持更好的移动性能，同时又能保证足够长的保护期，而这对于较大的SFN网络是相当重要的。即便在高于200公里/小时的快速移动速度下系统仍然能够保持稳定的性能，速度更高也只带来适度的性能降级。 3美国高通Media FLO标准的技术特征小结 系统起源：高通分组数据调制 频道宽度：6MHz（可用于5、7、8
40、MHz） 节目数量：15个视频和10个音频 频谱资源：6MHz 工作频段：UHF 716-722MHz 信道外码：RS码(204,188,T=8) 信道内码：Turbo码 数字调制：OFDM调制、QPSK、16-QAM 载波数： 4k 视频压缩：H.264视频编码 图像格式：QVGA （240*320）30fps 音频压缩：AAC+音频编码 多路复用：MPEG-2 TS 频道切换：1.5秒 总码率： 11Mbps播放速率：QVGA 30fps3.4.5 清华DMB-TDMB-T采用时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）技术，通过时域和频域混合处理实现快速、稳定的同步捕获和跟踪。DMB-T发明
41、了基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术，并用其填充OFDM保护间隔，使系统的频谱利用效率提高10，并有20dB以上同步保护增益。采用的快速信道估计技术提高了系统移动接收性能。另外，针对采用多载波C0FDM技术的信噪比门限相对VSB单载波技术较差的问题，DMB-T采用了一种新的系统级联纠错内码和最小欧氏距离最大化映射技术，使采用多载波技术的系统信噪比门限获得lO以上的改善。在频谱利用率、CN门限、接收灵敏度、抗多径干扰能力以及同步时间等方面要优于DVB-T/H。3.4.6 上海交大ADTB-T上海交大ADTB-T数字电视系统其固定、移动接收指标全面突破了欧洲和美国的现有技术标准。其主要特点是
42、：第一、单载波调制技术，峰均比低，受非线性失真影响小，对发射机要求低。第二、数据结构简洁、高效，在要传输的数据中插入了系统信息和预置信号， 这样有利于迅速、可靠的系统同步和准确的信道估计，从而滤除多径接收中的反射信号。第三、TPC信道编码技术，编码效率高，有效地降低了接收门限。第四、采用双导频信号来恢复载波，时钟作为信道均衡参照。3.4.7 几种技术标准的比较对以上标准中的4种国外地面数字广播系统的特性加以比较，如表1所示。表1 地面数字广播系统的特性比较T-DMBDVB-HISDB-TMedia FLO视频编码H.264、VCIH.264H.264H.264音频编码MUSICAM、BSACA
43、ACAACAACAAC信道编码RS+卷积码RS+卷积码RS+卷积码RS+TurBo码业务复接TS流TS流TS流协议栈逻辑信道时分时分时频分时频分节电模式时分、频带时分时频分时频分调制技术1K OFDM4K OFDM2/4/8K OFDM4K OFDM带宽1.536 MHz6，7，8 MHz6，7，8 MHz6 MHz频道切换1.5s5s1.5s1.5s非实时节目内容分发不可以可以不可以可以建设成本高中中中服务区域本地本地本地本地 在视频业务的信源编码方面，4种系统都采用了最新的MPEG-4 AVC/H.264视频压缩技术，稍有不同的是针对不同的接收终端和实际业务需要定义的图像格式略有差别。同样
44、，在音频业务方面也都采用了最新的MPEG-4压缩技术，只是在具体实现上有些差异，算法的编码效率和实现的复杂度相差不多。 在调制方式方面，4种地面广播系统都采用了OFDM+QAM/QPSK调制技术，所不同的是，根据各自的频率划分情况，在频谱占用和使用效率、载波数、载波间隔方面略有差别，但是最终在同一发射频段上选用的具体参数并没有太大差别。因此在频谱利用效率和移动接收性能方面相近。信道编码方面，几种方案中只有Media FLO采用了较新的Turbo码作为内码，和其余3种采用的卷积码不同，相对而言有1-2dB的编码增益，只是在解码芯片的功耗方面有可能要稍大一点。4 我国移动数字电视技术的应用4.1
45、我国移动数字电视的应用状况例如，上海已成功地在外环线以内的主城区建起了一个基于ADTB-T技术的数字电视广播单频网，这也创下了全球第一。测试证明，上海版标准的接收成功率高达99.6%，而欧洲标准的成功接收率仅为95%，且ADTB-T系统仅用了东方明珠一个信号发射点，而欧洲标准用了四个发射塔。过去，穿梭在上海街道上的移动电视常常因为“无信号”，画面和声音会不时地出现“马赛克”、“跳帧”、“静止”，这样的技术如果用在时速400多公里的磁悬浮列车上，效果可想而知。如今，一台基于上海交大ADTB-T技术的移动数字电视即使在磁悬浮列车431 km/h的最高速度下，它仍旧能清晰流畅地播出上海移动电视的节目，这正是上海自主研发的数字电视技术的杰作。ADTB-T的应用领域还不仅仅局限在固定发射台对移动物体的发射，还可完成以下“高难度动作”：
