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解析:移動電視技術應用及其發展現狀

移動電視是指採用數字廣播技術(主要指地面傳輸技術)播出,接收終端一是安裝在公交汽車、地鐵、城鐵、計程車、商務車和其他公共場所的電視系統,二是手持接收設備(如手機、筆記本、PMP、超便攜PC等)等滿足移動人群收視需求的電視系統。本文主要討論支持第二類的移動終端,即手持移動電視的技術應用狀況。目前手持移動電視產品中占絕對數量的是手機電視。

    移動電視的關鍵技術

    1、無線傳輸技術

    無線接收環境帶來了多徑問題,接收信號是來自不同路徑的發射信號的向量疊加。不同的路徑引入了不同的延遲和相位,如果通道的延遲擴展大於發送信號的符號週期,信號將產生頻率選擇性衰落並引起符間干擾,導致系統的性能下降。

    手機電視業務必須為以不同速率運動的移動用戶提供高質量和可靠的視頻傳輸,包括基本靜止的室內用戶,低速運動的移動用戶(小於30km/h)和處於高速運動的車輛中的用戶(大於100km/h)。接收方相對於發送方的運動會產生多普勒頻移。此頻移與相對運動的速度成正比,它會導致相鄰載波的干擾,影響載波之間的正交性。因此解調器應具有較大的多普勒頻移範圍,它是衡量無線電通道時間選擇性的尺度。

    2、手機的功耗問題

    在手機系統設計中,功耗是設計者最為關心的因素之一。移動電視業務的引入不能以過多地犧牲待機時間為代價,用戶希望一次充電能連續觀看4個小時以上的電視節目。以往的地面數字廣播標準,比如DVB-T,雖然在高速運動下有不錯的接收性能,但並沒有為移動接收的功耗作特別的設計和優化,目前較省電的DVB-T前端也要消耗約300-500mW的功耗,這對手機電池而言,還是不夠經濟。在移動電視業務給手機引入的功耗中,接收前端大約要占到80%的比例,需要選擇針對功耗專門設計的移動電視標準,設計低功耗的調諧器和解調器。

    3、頻譜規劃

    在頻譜方面,主要涉及到四個頻段:VHFIII(174~240MHz)、UHF(470~862MHz)和L1(1452~1492MHz)、L2(1660~1685MHz)。各國對手機電視的頻譜規劃也並不統一。多標準、多頻段會帶來全球漫遊的問題,美國的用戶到了日本就可能無法享受到手機電視的服務。要解決這個問題,移動接收的調諧器和解調器,以及信號處理器和軟體協議棧必須具備靈活性,支持多種標準和多個頻段。

    4、編解碼技術

    為充分利用頻譜資源,在有限的帶寬下提供盡可能多的節目頻道,必須使用高壓縮比的音視頻編碼技術,比如最新的視頻壓縮標準H.264(MPEG-4Part10)和音頻編碼標準AAC,其中H.264的壓縮率比MPEG-2高出2-3倍,1Mb/s的圖像數據接近MPEG-2DVD的圖像品質,因此,它是手機電視中最為理想的信源壓縮編碼標準。H.264採用DCT運動補償技術,以及具有方向性的幀內預測、基於可變塊的運動分割、基於上下文的二進位算術編碼、環內濾波、基於4×4塊的整數變換、1/4象素精度的運動補償、分層的編碼語法等,這些技術使得H.264具有很高的壓縮效率,在相同的重建圖像品質下,能夠比MPEG-4/H.263節約50%左右的碼率。
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