DVB-H候命手机电视
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目前，手机电视在国内已逐渐成为一个炙手可热的话题。手机电视技术领域内不同的标准开始角力，dvb-h作为一项手机电视标准，已经具备了大规模商业运营的条件。DVB-H是完全基于DVB-T、并针对手持终端所开发的一项技术，它规范了业务承载网络的相关要求。
举国皆球迷的意大利很快会有一种新途径观看即将开幕的世界杯赛事: 手机。从6月份开始，意大利率先推出基于DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)技术的手机服务。DVB-H是通过手机传送高质量电视信号的几种技术之一。意大利领先的手机服务供应商意大利电信称，两年内该公司3000万用户的半数都将拥有能够接收这种电视信号的手机。
随着手机多媒体业务的迅速普及，以及数字电视技术和网络的发展，手机电视在国内已逐渐成为一个炙手可热的话题。目前中国移动、中国联通已基于移动网络（GPRS或CDMA 1X）为用户提供点对点的流媒体电视业务，但由于受到传输速率的影响，用户还无法从中获得与居室电视一样的视听享受，而且其成本也相对较高，故这些业务还只能称为是“准电视”业务。
而真正具有数字广播质量的手机电视业务则是指基于广播方式来实现的业务。从目前的应用情况来看，其实现方式主要可分为以下几种: 第一种是基于地面广播的方式，包括欧洲的DVB-H (Digital Video Broadcasting-Handheld)技术、韩国的T-DMB(Terrestrial - Digital Multimedia Broadcasting)技术、以及美国Qualcomm推出的MediaFLO技术等; 第二种是基于卫星传播的方式，包括韩国的S-DMB（Satellite Digital Multimedia Broadcasting）和欧洲SDMB（Satellite Digital Multimedia Broadcasting）技术; 第三种则是基于3G网络的3GPP MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)等技术。目前，与手机电视业务相关的这些技术发展非常迅速，并在不同的地方得到了不同程度的应用，形成多种技术共存的局面。
其中，由于 DVB-H技术对手机等便携设备接收数字广播电视信号的良好支持，同时基于该技术的解决方案融合了广播网络低成本高带宽的优势以及移动网络成熟用户服务系统和可提供个性化点播服务的优势，已被越来越多的国家和地区所采用。目前芬兰、英国、德国、西班牙、法国、瑞士、美国、澳大利亚、中国台湾、荷兰、意大利、瑞典、捷克、葡萄牙、丹麦、奥地利、南非、马来西亚、巴西等地已经开始了基于DVB-H的手机电视业务测试，其中芬兰的手机电视业务已进入商业试运营阶段。另外，新加坡、加拿大、俄罗斯、印度、菲律宾等国家也正在进行DVB-H测试的准备工作。从前期运营测试结果来看，DVB-H作为一项手机电视技术标准，已经具备了大规模商业运营的条件。和黄意大利子公司“３ Italia”已经宣布将于2006年６月在意大利正式推出基于DVB-H的手机电视商用服务。
DVB-H技术介绍
1. DVB-H背景
DVB系列标准最早由DVB项目组在上世纪90年代初提出，其地面广播版本DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 是在上世纪90年代中期开发的，并于1997年2月获得ETSI (European Telecommunications Standards Institute ――欧洲电信标准委员会)的认可，成为欧洲地面数字电视广播的标准。目前全球已有59个国家和地区使用或采用DVB-T标准。除了欧洲国家外，还包括: 澳大利亚、新西兰、巴西、新加坡等国。从整体应用情况来看，DVB-T技术已经非常成熟。
DVB-H是完全基于DVB-T、并针对手持终端所开发的一项技术，使用该技术可以向使用电池的移动手持终端（包括手机）同时传送多个视频频道和音频频道。该技术主要是为了解决向移动手持终端提供数字电视广播业务时，所存在的功率消耗问题、 移动环境中的性能问题以及网络设计的灵活性等问题。DVB-H的技术规范工作主要由DVB项目组实施。DVB-H技术组在2002年9月正式启动， 2004年1月技术标准在技术组内部接受，2004年11月经ETSI批准成为欧洲的移动电视标准。
2. DVB-H技术要点
DVB-H是基于DVB-T的，与现有DVB-T完全后向兼容，并能和DVB-T业务共享DVB-T复用器、调制器、发射机等设备。相对DVB-T而言，DVB-H用IP技术代替了在DVB-S、DVB-C和DVB-T使用的复用技术（Multiplexing），使用IP组播（IP Datacast）在无线层上传输数据信息，这样不仅能利用现有IP技术的所有好处，而且通过使用现有标准和现有网络也能降低整个业务的部署和运营成本。此外，还可以和目前的IPTV以及今后的3G应用实现兼容和可能的技术平台共享。为了更好地支持移动接收，DVB-H中额外增加了以下技术:
（1）引入时间分片，降低功耗，可节省多达90％的电源消耗，换言之，耗电只有原来的10％左右。
（2）引入4k模式，并可以支持和2k模式的深度交织，在提高对移动性支持的同时能实现较大的覆盖范围。
（3）引入MPE-FEC（MultiProtocol Encapsulation-Forward Error Correction 多协议封装-前向纠错)，为基于IP组播的业务提供服务，增强抗干扰和纠错能力。
（4）在DVB-T 物理层增加新的TPS比特位。
通过以上这些技术，DVB-H非常好地实现了对手机等手持设备接收数字电视信号的支持，其主要优点如下:
（1）降低终端耗电: 基于IP数据包，接收器一般只在整个传送时间中打开10%，其余时间完全关闭。
（2）单一接收器实现无缝切换: 由于采用了时间分片技术，DVB-H接收端使用一个接收器就能完成在不同蜂窝小区之间的切换，保证服务的连续性。
（3）高容量: 在一个8M带宽内可提供高达12Mbps的传输速度，如果一个频道占用200-300kbps，则可传送多于40到50个广播质量的电视频道。
（4）提高了对移动和便携接收的支持: 额外的错误保护层 (MPE-FEC)提高了信号弱情况下的接收，增加了抗干扰能力，支持移动性高速数据传送。
（5）高灵活性: 在中到大的单频网内单个天线的移动接收，可以实现很灵活的容量选择和蜂窝尺寸。
（6）由于DVB-H使用UHF频段，接收天线尺寸较小，在手机终端中易于实现对天线的集成。
（7）与DVB-T系统的完全兼容性: DVB-H基于与DVB-T同样的物理层，可以使用同样的复用器、调制器和同样的发射器。
下面分别就DVB-H上增加的几种技术进行讨论。
(1) 时间分片
在DVB-T 数据传输中，各种业务几乎是同时传输的，每种业务均占用一部分的数据带宽。对于DVB-T接收器来说，由于业务的复用率太高，不可能只接收自身所需要的数据，而必须接收所有的数据，这就导致接收终端的功耗较高。为了降低接收端的功率消耗，DVB-H改进了数据的发送方式，采用突发的方式来发送数据: 即一种业务在一个时间段（time-slot）内，单独占用系统的全部带宽来传送数据，后面接着再传送下一种业务，依次类推。在所有业务发送完后，再重新传送第一种业务。接收机只需要在指定的时间段里接收信号，其他时间则可以关闭。由于在每一个时间段上的数据传输速率很高，因此每一个时间段的持续时间可很短，接收端大部分时间可处于睡眠（sleep）或关闭（off）状态，这样可以降低接收端的耗电量，最大可节省90%的功率消耗。
此外，时间分片还可以帮助接收终端完成在不同频率网络中的软切换。通常在DVB-T系统中，实现平滑切换要求在一个终端里装有两个接收器。而在DVB-H中，时间分片提供了一种额外的好处，可以使用同一个接收器在接收关闭时间（off-time）里监测相邻小区，这样通过单一接收器（天线）就可以完成软切换，确保业务的连续性。
(2) 4k模式
DVB-T中定义了2K 和8K 两种调制模式，其中8k模式可提供较大的覆盖范围，但其对移动性的支持较差，而2k模式的特征则刚好相反。因此在DVB-H中新增了4k模式，作为8k和2k模式的一种折衷。和8k模式相比，4k模式对移动性的支持加倍; 与2k模式相比，4k模式所支持的单频网范围加倍。另外，新增的深度交织使得在4k和2k模式中可以使用8k 交织器，提高抗脉冲干扰的能力。
(3) MPE-FEC（MultiProtocol Encapsulation-Forward Error Correction 多协议封装-前向纠错)
为了提高接收性能，DVB-H标准在IP数据包中增加了RS（Reed-Solomon）纠错编码，RS编码数据在指定的FEC分段中传输，并可实现虚拟时间交织。对于接收端而言，如果不能识别MPE-FEC ，只需忽略FEC分段即可，不会影响业务的接收。
(4) TPS比特位
DVB-H 需要某种抗干扰能力高的物理层信令来指示: 信号是否为DVB-H以及是否使用MPE-FEC 。因此在DVB-T的TPS（Transmission Parameter Signalling，传输参数信令）比特中增加了对DVB-H信令的指示。为了支持移动接收时的快速信号扫描和频率切换，还增加了小区位置（Cell-ID）的标识。在TPS信令中，使用6个自由比特位中的 s48 和 s49来指示是否使用了时间分片和MPE-FEC。另外可用DVB-T中已存在的一些共享比特来表示4K模式和符号交织器。
3. DVB-H 组网方式
在使用DVB-H技术进行组网时，其实现方式有两种: 一是和DVB-T共同组网，另一种是DVB-H单独组网。
(1) DVB-H和DVB-T 共同组网
由于DVB-H和DVB-T完全后向兼容，所以DVB-H可以和DVB-T共用调制器和发射器等设备。在DVB-H 和 DVB-T共同组网时，也可以采取不同的手段: 一种是共享复用器，另外一种是使用等级传输。
DVB-H和DVB-T共享复用器(图2)时，DVB-H和DVB-T各自的TS流进入复用器，在复用器进行复用，复用后的数据流再发送到调制器。
DVB-H和DVB-T使用等级传输(图3)时，DVB-T 支持等级调制模式，在一个射频频道中可同时传送两个独立的码流: 高等级（HP）码流和低等级（ LP）码流，其中HP码流传输速率较低，但其抗干扰能力强; LP码流传输速率高，但其抗干扰能力较弱。在DVB-H和DVB-T混合组网时，也可以采用等级调制的模式。即DVB-H和DVB-T各自的传输流直接发送到调制器， 由于DVB-H要求有较强的抗干扰能力，因此DVB-H的传输流使用HP模式，而DVB-T的传输流使用LP调制模式。
(2) DVB-H单独组网
运营商也可以建设单独的DVB-H专网，来支持手机电视业务的运营。在单独组网时，DVB-H可以使用4k模式。DVB-H在单独组网时，和DVB-T一样，可采用单频网(SFN)的方式来实现。但DVB-H组网时还必须考虑额外的室内覆盖以及小区之间的无缝切换。
4. DVB-H 频率要求
DVB-H使用UHF频段470MHz～862MHz，频率带宽可以是5、6、7或8MHz。根据欧洲工业协会 (EICTA)给ITU区域无线电通信会议（RRC 2004）提出的建议: 在综合考虑天线、多谱勒频移、与蜂窝网络的互操作性、电磁传播一致性等因素的情况下，技术方面最优的频段为470MHz～700MHz。如果要实现全国范围的连续覆盖，一般需要多个频点。
DVB-H技术应用解决方案
DVB-H技术规范了业务承载网络的相关要求，但要实现手机电视业务的运营，还必须有相应的应用来支持，包括音视频数据的传递、业务导航、内容加密、业务订购和计费等。为此，DVB组织专门成立了DVB-CBMS（Convergence of Broadcast and Mobile Services)技术组，来研究和制定基于DVB-H的IPDC(IP Datacasting，IP数据广播)应用解决方案。目前，应用层技术标准已提交给ETSI，预计在2006年将得到批准，形成一个基于DVB-H的端到端的、开放的、标准化的解决方案。
在IPDC解决方案中，数据的传递主要通过IP数据广播来实现， 业务导航通过ESG（Electronic Service Guide，电子业务指南）来完成，对内容的加密保护主要采用OMA（Open Mobile Alliance，开放移动联盟）的现有标准 DRM（Digital Right Management，数字版权管理）来实现，并通过移动短消息的方式完成对用户的鉴权，手机电视业务的计费、账单处理、客户服务、客户管理等可利用移动运营商已有的业务运营支撑系统来实现。与用户的互动信息，以及视频点播、下载、网页浏览等业务可通过现有的移动网络或未来的3G网络来实现。
IPDC解决方案完全基于IP来实现具体的应用，不仅是应用系统和IPE、传输站址之间通过IP数据网络进行连接，而且在DVB-H空中接口上承载的也是IP数据格式。因此IPDC不仅仅可以用来传送电视业务，而且还可以用来广播任何基于IP的数据，包括文件、图片、视频等信息，很容易就扩展到其他的应用，如新闻、游戏、电子拍卖、股票信息、地图指南等等。而且还易于和其他的流媒体业务、IPTV等业务进行集成，以节省投资。而且，消费者可以体验到广播与多媒体节目与其移动电话手持终端的完美结合。
ESG（电子业务指南）为用户访问不同的IPDC应用提供了直接的用户接口界面和访问指南。通过电子业务指南，用户可以查看关于各种业务的资料，浏览视频频道和节目单，浏览价格表，选择和购买价格表中的一项内容，以及登录网站浏览网页等。对于服务提供商和移动运营商，ESG也能提供和终端用户的交互式接口，每一个电视频道或音频频道可以和Internet中的交互式服务（如下载服务）进行关联，这样用户可以通过移动分组网接入Internet服务，ESG可以针对不同的网络进行节目编排。总而言之，IPDC解决方案能够向所有网络覆盖区域发送电子业务指南。
内容保护主要通过OMA DRM和IPsec加密来实现。当运营商定义好可销售项目后，将视频流进行加密，同时在IPDC应用系统中创建OMA DRM RO（版权对象）来保护可销售项目的安全关联。当用户在终端上看到含有价格的电子业务指南后，从中选择所要购买的项目，并通过2G或3G移动网络发送请求收看节目的短信，IPDC应用系统接收到请求后对用户进行鉴权，鉴权通过后向移动终端发送版权对象。移动终端收到版权对象后，就可以获得相应的密钥对加密视频进行解密，收看视频内容。通过这种方式, 不仅可以提供对内容的保护，而且还可以提供定购服务和计费支持，计费方式可以是免费、包月、按次计费或其他计费方式。IPDC解决方案可利用移动运营商现有的计费系统来实现对手机电视业务的计费。
总之，基于DVB-H的IPDC解决方案融合了广播网络中低成本高带宽以及移动网络中业务管理（定购、计费等）成熟和简单易行的优点，同时该解决方案可和移动网络中现有的音视频点播方案结合起来，为用户提供广播/点播一体化业务，来满足用户多样化的需求量。
DVB-H对商业运营模式的影响
基于DVB-H技术的手机电视解决方案最重要的一个优点是提供了一种面向水平市场的商业模式，这种水平化的商业模式将内容、服务和网络层进行了分割，使得整个产业链中的内容提供商、广播业务服务提供商、广播网络运营商、移动网络运营商以及终端供应商相对独立，均能专注于自己所擅长的领域，并从中获益。同时由于DVB-H采用开放的标准和接口，因此整个解决方案中的各个环节均不会受限于单一厂家的技术。而且这种商业模式与现有移动业务商业模式基本相同，是很容易部署的。
内容提供商负责向服务提供商提供手机电视的节目内容，并从服务提供商处获得内容的分成。内容提供商还可以从广告、公共基金业务、私人业务中获得收入。
广播业务服务提供商负责管理内容的提交。服务提供商必须通过广播网络运营商获得广播能力。服务提供商把内容提供商的相应业务说明合成为每个网络区域特定的电子业务指南，生成版权对象，以及播送给终端的价格表。服务提供商从移动运营商处获得业务收入的分成。
广播网络运营商建设并运营DVB-H网络，网络运营商从服务提供商处获得业务收入的分成。网络运营商也可以将传输带宽进行划分，以带宽租赁的方式，销售给不同的服务提供商。
移动网络运营商负责管理用户接口、销售和提供客户支持。移动网络运营商将从用户处收取手机电视的业务使用费，并与其他合作伙伴进行收入的分成。同时移动运营商还可以将广播类的手机电视业务与视频点播、内容（音乐）下载、彩信等业务进行整合，向用户提供多样化的综合应用服务。
小词典
DVB-H: Digital Video Broadcasting-Handheld，数字视频广播-手持式接收。
DVB-T: Digital Video Broadcasting-Terrestrial，地面数字视频广播。
MBMS: Multimedia Broadcast/Multicast Service，多媒体广播/多播服务。
SDMB: Satellite Digital Multimedia Broadcasting，卫星数字多媒体广播。
CBMS: Convergence of Broadcast and Mobile Services，广播与移动服务整合。
IPDC: IP Datacasting，IP数据广播。
MPE-FEC: MultiProtocol Encapsulation-Forward Error Correction ，多协议封装-前向纠错。
TPS: Transmission Parameter Signalling，传输参数信令。
ESG: Electronic Service Guide，电子业务指南。
DRM: Digital Right Management，数字版权管理。
BMCO: Broadcast Mobile Convergence Office, 移动广播汇聚化办公室。