手機電視(DVB-H)軟體接收器(一)

2021-01-09 電子產品世界

1、簡介

手持式數位電視DVB-H（DigitalVideoBroadcasting-Handheld）系統標準規範[1]主要以地面廣播系統DVB-T（DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial）的架構為核心，再附加新的技術標準以進行規格制定。由於DVB-T系統系利用編碼正交分頻多任務

（CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，COFDM）之多載波調變技術，對於多重路徑（Multi-path）反射效應所衍生出的幹擾及衰減問題，能提供有效的處理與抑制能力，因此非常適合使用於行動應用。此外，DVB-H系統標準另外新增的功能與改進的技術有：DVB-H傳輸參數信號（TransmissionParameterSignaling，TPS）、分時切片（TimeSlicing）、軟式交遞（SoftHandover）算法、4K模式、深度符號內間插（In-depthsymbolinterleaver）與多協定封裝前向糾錯機制（Multi-ProtocolEncapsulationForwardErrorCorrection，MPE-FEC）等技術，用來提升手持裝置之移動接收性能並克服耗電問題，更透過行動電視條件接收（ConditionAccess，CA）之應用與電子服務指南（ElectricServiceGuide，ESG）等功能來使得所提供的服務內容更為完備並更具保障。

2、相關技術研究

最近對於DVB-H之MPE-FEC機制的研究文章，主要著重於接收端於解封裝時，如何對傳輸串流中的數據進行錯誤偵測判斷、如何提供糾錯解碼運算時所需的錯誤信息與如何改善增強MPE-FEC機制對錯誤的檢測修復能力。

目前對於接收端接收數據進行錯誤偵測與判斷的方式，主要能夠分為兩類，這兩類的主要差異點是在於不同層次的封裝格式上進行錯誤偵測與判斷，其中一種判斷方式是在解傳輸串流封包時進行，另一種則是在進一步解多協議封裝（Multi-ProtocolEncapsulation，MPE）格式時進行，而在DVB-H規範中的建議方式是採用後者，主要是利用循環冗贅核對（CyclicRedundancyCheck，CRC）來對數據進行錯誤偵測與判斷。

另外，對於提供糾錯解碼運算時所需的錯誤信息方面，則會根據所提供的錯誤信息形式上的不同而有不同的糾錯解碼方式。以上兩種方面的各種規劃設計概念大多已被整合介紹於一篇研究文章內[2]並主要被分成五種架構，而本研究考慮設計與實作上的便利，故採用所謂的TSE（TransportStreamErasure）的錯誤偵測方式（即根據TS封包標頭內的錯誤指標欄位來進行正確性判斷），而於RS解碼部分則是採用歐幾裡得（Euclid）方式來進行RS糾錯解碼。

3、數位電視廣播系統核心技術簡介

3.1DVB-H傳輸系統結構與封裝格式

DVB-H傳輸IP服務的傳輸系統如圖1所示。DVB-H的服務數據封裝成IP封包之後，再透過MPE機制封裝於傳輸串流之中，並同時加入Time-Slicing信息後與其它DVB-T的電視節目（MPEG-2TVService）經由多任務器多任務成一個更大的傳輸串流（又稱複合節目串流，MultipleProgramTransportStream），再調變成無線信號送出，其中在發送端的MPE、MPE-FEC與Time-Slicing機制合稱為DVB-HIP封裝器（IP-Encapsulator），而在接收端的反向解回部份則稱為DVB-HIP解封裝器（IP-Decapsulator），而整個DVB-H的封裝格式則如同圖2所示。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201706/351779.htm

圖1 DVB-H傳輸IP服務的傳輸系統[3]

當影音壓縮與其它服務數據經過一連串的封裝之後，最後將被封裝成傳輸串流（TransportStream）的封包格式，而在接收端將再其遞送給底層硬體進一次所羅門編碼後，才將封包調變成無線訊號送出。相對地在接端接收到封包時，將先進行一次所羅門解碼，而將解碼的結果記錄在封包標頭中。

圖2DVB-H數據封裝格式

3.2Time-Slicing傳輸機制與時間參數

Time-Slicing傳輸機制的目的在於降低手持式終端設備的平均能源消耗與實現SoftHandover機制在基地臺間平滑交接。Time-Slicing傳輸機制如圖3所示，系以瞬間高流量脈波傳輸（Burst）的方式傳輸數據。

圖3Time-Slicing傳輸機制的Burst傳輸方式

另外，為了讓接收端設備能正確地接收每一個Burst數據，故在Burst中夾帶時間卷標（Delta-T）信息來指出下一個Burst到達的時間（如圖4），而接收端則預先提早Delta-TJitter的時間來打開接收器，以便能正確地接收數據，介於兩個Burst中間的OffTime時間則不傳輸任何數據，藉由此種頻寬分享方式來傳遞其它不同服務的數據。整個Burst在傳輸數據時有個最大持續時間（MaxBurstDuration）而這個信息也一併被夾帶於整個傳輸流中傳送。

圖4時間參數Delta-T示意圖

http://info.broadcast.hc360.com/2008/05/080931110363-10.shtml


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