目前，DVB標準中支持4種數據廣播的方式：數據管道、數據流、多協議封裝和數據輪播，雖然它們原則上都可以傳送IP數據，但是DVB-H只使用了多協議封裝(MPE)方式，這主要是因為數據管道和數據流兩種方式較少使用，因此沒有考慮，而數據輪播方式主要被用于傳送文件和數據對象，并不適用于流媒體業務，且在該方式下很難實現時間分片。與其他三者不同，多協議封裝技術對數據對象和流媒體業務都具有良好的支持特性，并且還可接受IP以外的其他傳輸協議，具有更高的靈活性，特別是在該方式下很容易實現時間分片，因此能夠符合DVB-H的技術需求。

三、DVB-H關鍵新技術

　　DVB-H雖然是DVB數據廣播和DVB-T兩種技術的融合，但是如果僅僅依靠上述兩種技術是不能完全解決DVB-H所面臨的問題。例如，雖然DVB-T已經被證明在固定、移動、便攜接收等方面具有非常出眾的性能，但是對于手持設備而言還需要進行進一步的改進，這是因為：

　　(1)DVB-H終端采用電池進行供電，因此要求射頻接收和信道解調、解碼部分的功耗小于100mW，而DVB-T計劃2007年才能將該指標降到600mW，顯然二者要求相距甚遠。

　　(2)由于蜂窩環境下的信道狀況多變，因此DVB-T要在以下3個方面進行改進：移動信道的C/N、移動信道的多普勒效應和抗脈沖干擾能力。

　　(3)由于DVB-H終端在網絡內移動時接收天線小巧且單一，因此對于大、中型單頻網要有優化設計考慮。

　　為了解決上述問題此，DVB-H增加了一些新的技術模塊，它們主要包括：時間分片——基于時分復用技術，用于節省接收終端功耗和便于網絡交換；MPE-FEC——基于RS糾錯編碼技術，為MPE增加額外的前向糾錯編碼，用于提高系統的移動和抗脈沖干擾能力；4K模式——在DVB-T的2K、8K傳輸模式基礎上增加4K模式，用于提高網絡設計的靈活性；DVB-H TPS（傳輸參數信令）——為DVB-H設計專用的傳輸參數信令，用于提高系統同步和業務訪問速度。

　　1、時間分片

　　時間分片技術是DVB-H中最為重要的新技術模塊，它不但能夠有效降低手持終端的平均功耗，并且還是不同網絡間實現平穩、無縫業務交換的基礎。

　　時間分片技術采用突發方式傳送數據，每個突發時間片傳送一個業務，在業務傳送時間片內該業務將單獨占有全部數據帶寬，并指出下一個相同業務時間片產生的時刻，這樣手持終端能夠在指定的時刻接收選定的業務，在業務空閑時間做節能處理，從而降低總的平均功耗。當然，這期間前端放射機是一直工作的，在相同業務的兩個時間片之間將會傳送其他業務數據，DVB-H信號就是由這樣許多的時間片組成的。從接收機的角度而言，接收到的業務數據并非是如傳統恒定速率的連續輸入方式，數據以離散的方式間隔到達，因此稱之為突發傳送，如果解碼終端要求數據速率較低但必須是恒定碼率，接收機可以對接收到的突發數據首先進行緩沖，然后生成速率不變的數據流。

　　(1)時間分片與功耗

　　時間分片技術采用突發方式傳送數據，與傳統數據流業務相比具有更高的瞬時速率。為了達到節省功耗的要求，突發帶寬一般為固定帶寬的10倍左右。例如一個恒定速率為350kbit/s的業務流，它意味著要求一個4Mbit/s左右的突發帶寬。注意，突發帶寬在固定帶寬兩倍的情況下功耗就可以節省50%，因此如果帶寬為10倍，可以節省90%。

　　(2)時間分片與PSI/SI

　　DVB-H標準規定PSI/SI信息不進行時間分片處理，它們將被分配一個固定帶寬進行傳送，這主要是因為目前使用的PSI/SI信息并不支持時間分片傳送，如果進行改動將難以和目前數據表兼容，此外移動手持終端不也要求PSI/SI被時間分片。

　　手持終端在DVB-H系統中需訪問SI中的NIT和INT表。NIT表的內容是固定的，當手持終端加入到一個新網絡中時首先要接收該表，確定網絡參數。當在不同的傳輸流之間切換時，手持終端需讀取INT表，除非以后INT表發生了變更，否則終端將不再接收INT表，INT表變更信息在PSI的PMT表中進行標識。

　　由于DVB標準規定PSI信息必須每隔100ms重傳一次，如果突發脈沖的業務傳送時間比100ms時間長，則手持終端能夠在接收業務的同時訪問所有PSI信息；如果業務傳送時間小于100ms，手持終端需在業務接收完畢后繼續保持一段工作時間，以確保完成所請求PSI表的接收。

　　(3)時間分片與業務交換

　　采用時間分片技術使手持終端能夠在業務傳送空閑周期對相鄰蜂窩進行監視，掃描其他頻率信號、測試信號強度，但并不中斷本業務的接收。那幺當用戶進入新的網絡時，手持終端根據監視結果在空閑周期切換到具有相同業務的不同傳輸流上，從而實現準最優、無縫業務交換。如果我們在前端對業務同步精確編排，完全能夠使相同業務及時出現在相鄰峰窩的不同時隙上，而用戶不會察覺這種變化。注意在單頻網情況下，只有終端處于不同網絡時才進行業務交換，對于單頻網內所有發射機而言被認為是同一峰窩。

　　此時，需要考慮的問題是這種監視工作必定會影響降低功耗要求，實際上如果將這種影響限制在一個可接受的量級，例如監測某個單一頻率信號強度的時間不超過20ms，并且用智能預測等方式降低需監測信號的數量，就可以滿足DVB-H系統的要求。

　　(4)時間片和條件接收

　　DVB-H可采用兩種方式實現條件接收，一種是基于IP的條件接收系統(IP-CAS)。所有的CAS相關信息都在IP數據中，并可以支持時間分片技術，確保節省功耗。注意，DVB-H標準不須支持CAS和接收機間的雙向傳送，IP-CAS的只須支持廣播環境即可。

　　另一種方式是采用DVB通用加擾算法的條件接受系統(DVB-CAS)，此時在DVB-H系統通中傳送CAS信息將面臨一些問題。由于DVB-CAS使用ECM傳送解擾密鑰，因此ECM不能進行時間分片，另外DVB-CAS還使用EMM，用于傳送授權管理信息，由于EMM的時間間隔是隨機的，終端必須一直工作以確保不會丟失EMM，并且直接使用DVB-CAS將影響網絡漫游業務。

　　為確保解擾工作的進行，接收機必須完成ECM接收，系統通過ECM重復率描述符(ECM repetition rate descriptor)標識ECM最小重復周期。如果手持終端在開始接收業務數據前至少完成了一個ECM最小周期接收，則至少能收到一個ECM，從而獲取解擾密鑰。通常解擾密鑰的有效時間為10s，為此接收機必須確保在業務數據到達前10s完成解擾密鑰接收。

　　EMM將采用時間片方式傳送。首先將EMM封裝為IP數據報形式，封裝后EMM-IP 數據的時間分片方式與其他的IP數據相同，并采用MPE-FEC以減少數據丟失。從接收終端的角度來看，載有EMM的IP數據是一個附加業務，它是必須被接收的，恢復出的EMM-IP數據將被傳送到DVB-CAS特定的模塊對EMM信息處理。

　　通過上述方式處理后，DVB-CAS不會對用戶漫游造成任何影響。

　　2、MPE-FEC

　　DVB-H標準在數據鏈路層為IP數據報增加了RS(Reed-Solomon)糾錯編碼，作為MPE的前向糾錯編碼，校驗信息將在指定的FEC段中傳送，我們稱之為MPE-FEC。MPE-FEC的目標是提高移動信道中的C/N、多普勒性能以及抗脈沖干擾能力。注意，該部分內容在標準中不是強制的，因此沒有MPE-FEC功能的接收終端可以簡單地略過FEC段完成業務接收。

　　實驗證明即使在非常糟糕的接收環境中，適當的使用MPE-FEC仍可以準確無誤恢復出IP數據。MPE-FEC的數據開銷分配非常靈活，在其它傳輸參數不變的情況下，如果校驗開銷提高到25%，則MPE-FEC能夠使手持終端達到和使用天線分集接收時相同的C/N。實際上，我們可以通過選定一個高配置的傳輸參數提高傳輸碼率來補償MPE-FEC的開銷，而它將提供比DVB-T(沒有MPE-FEC)好得多的性能，例如在高速、單一天線的情況下，采用MPE-FEC的手持終端能夠在DVB-T環境下接收8K/16-QAM甚至是8K/64-QAM信號，此外MPE-FEC提供非常好的抗脈沖干擾能力。

　　MPE-FEC幀被安排在一個255列的矩陣中，行的數量是可變化的，行數可以從1變化到一個定值，該值在time slice fec identifier descriptor描述符中標識，最大為1024，因此最大的MPE-FEC幀占用2M比特。

　　矩陣中的每個位置控制一個信息字節，MPEF-FEC靠左邊的191個列用于IP數據報和內容填充，稱為應用數據表；靠右邊的64個列用于描述FEC碼的校驗信息，稱為RS數據表；我們將這種RS編碼稱為RS(255,191)。

　　功耗也是我們需要考查的目標，MPE-FEC在0.13µm工藝下消耗2mW功率，在0.18µm工藝下消耗1mW，事實上由于該模塊工作的時間很短，其平均功耗甚至可以忽略不計。

　　3、4K模式和深度符號交織

　　DVB-H標準在DVB-T原有的2K(2048)和8K(8192)模式下增加了4K(4096)模式，通過協調移動接收性能和單頻網規模進一步提高網絡設計的靈活性。同時，為進一步提高移動時2K和4K模式的抗脈沖干性能，DVB-H標準特為二者引入了深度符號交織(in-depth interleaving)技術。

　　在DVB-T系統中，2K模式比8K模式提供更好的移動接收性能，但是2K模式的符號周期和保護間隔非常短，使得2K模式僅僅適用于小型單頻網。新增加的4K模式符號具有較長的周期和保護間隔，能夠建造中型單頻網，網絡設計者能夠更好地進行網絡優化，提高頻譜效率，雖然這種優化不如8K模式的效率高，但是4K模式比8K模式的符號周期短，能夠更頻繁的進行信道估計，提供一個比8K更好的移動性能?？傊?，4K模式的性能介于2K和8K之間，為覆蓋范圍、頻譜效率和移動接收性能的權衡提供了一個額外的選項。

　　DVB-H中3種模式關于單頻網峰窩規模和移動接收性能的特點可總結如下：

　　(1)8K模式適用于單個發射機和大、中、小型單頻網，它的多普勒性能允許進行高速的移動接收。

　　(2)4K模式適用于單個放射機和中、小型單頻網，它的多普勒性能允許進行更高速的移動接收。

　　(3)2K模式適用于單個放射機和小型單頻網，它的多普勒性能允許進行超高速的移動接收。

　　在脈沖噪聲干擾條件下，由于8K模式的符號周期較長，噪聲功率被平均分配到8192個子載波上，因此比2K和4K具有更好的抗干擾性能。DVB-H標準為克服這一缺點，利用8K符號的交織器對2K和4K進行深度符號交織，使二者能夠具有接近8K模式的抗脈沖干擾性能。

　　雖然4K模式和深度符號交織器處在物理層，但這并不意味著要對DVB-T設備過多改造，事實上一個典型的DVB-T移動解調器(8K)已經具有足夠的RAM和邏輯控制單元。此外，4K模式的發射頻譜與2K和8K模式非常相似，預計不需要對發射機的濾波器進行改造。

　　4、DVB-H TPS 

　　DVB-H TPS（傳輸參數信令)能夠為系統供一個魯棒、易訪問的信令機制，能使接收機更快地發現DVB-H業務。TPS是一個具有良好魯棒性的信號，即使在低C/N地條件下，解調器仍能快速將其鎖定。DVB-H系統使用兩個新TPS比特標識時間片和可選的MPE-FEC是否存在，另外用DVB-T中已存在的一些共享比特表示4K模式、符號交織深度和蜂窩標識。

四、典型DVB-H產品及服務

　　DVB-H是一種開放式的非專利標準，它不僅推動整個無線市場的發展，促進移動DTV手持終端及服務可更快速、更低廉地推向大眾市場消費者，還能通過目前采用蜂窩網絡的視頻流服務實現更佳的最終用戶體驗，以及減少語音服務的網絡容量。目前，DVB-H得到了業界眾多廠商的積極響應，如O2等無線運營商，Crown Castle Mobile Media等多種廣播網絡運營商，UDcast等無線基礎設施供應商，Nokia等手機制造商，Silicon & Software Systems Ltd (S3)等軟件協議棧提供商，以及DiBcom、Freescale、Intel、Microtune、S-Communications、德州儀器(TI)、飛利浦電子(Philips)以及TTPCom等半導體。

　　1、諾基亞Nokia 7710電視手機

　　2005年5月11日，全球手機業巨頭諾基亞在芬蘭向外界公布了自行開發的Nokia 7710電視手機技術細節，從而方便服務提供商為用戶提供可在手機上播放的多樣電視節目。

　　諾基亞手機電視服務體系包括手機終端、服務商和網絡，該體系所采用的標準得到了歐洲電信標準協會ETSI的批準。諾基亞認為，手機電視在家庭和工作場所也很受歡迎，其中最受關注的節目包括新聞、天氣、體育賽事、當前時事和娛樂資訊?！?/p>

　　2、三星具有DVB-H電視功能的CDMA手機  

　　韓國三星電子2005年3月14日在“CTIA Wireless 2005”上展示了具有DVB-H電視功能的CDMA手機。三星2004年已經展示過在GSM/GPRS手機中嵌入DVB-H接收模塊的手機。

　　該手機是在CDMA手機中嵌入DVB-H接收模塊的樣機，支持以H.264格式編碼的視頻數據，能夠以30幀/秒的速率播放QVGA格式影像；將液晶屏轉動90度后，可在長方形畫面上收看電視節目，該手機配備有130萬像素相機。除此之外，該設計還配備了美國SanDisk公司TransFlash存儲卡接口和藍牙無線接口，內置DVB-H模塊支持UHF和1.67GHz兩個頻段。

　　3、西門子通信公司支持DVB-H標準的手機

　　在CeBIT2005期間，德國西門子通信(Siemens Communications)公司展示了支持DVB-H標準的手機樣機，首次進行DVB-H電視信號的接收演示。

　　該公司為進行演示專門設置了試驗電視臺，在實際接收DVB-H電視信號后播放電視節目。預計服務將于2006年中期到2007年推出。此次演示使用的是采用H.264/MPEG-4 AVC規格進行編碼的影像內容，幀速率為25幀/秒，編碼速度為250Kbps，可連續收看2小時。樣機配備了VGA(640×480像素)液晶面板，在其600×400像素的區間播放影像內容。

　　4、DiBcom首推DIB7000移動電視解調芯片

　　法國無晶圓廠半導體公司DiBcom公司于2005年2月18日推出了面向移動電視解調應用、符合DVB-H規范的工作硅片(working silicon)。這款芯片的設計用于接收廣播信號，使移動電話用戶能觀看從基于DVB-H及DVB-T規范的新數字電視基礎設施發射的地面DTV實況廣播。

　　DiBcom的芯片在PDA中以獨立的DVB-H解調芯片亮相，與飛思卡爾半導體開發的DTV地面調諧器IC及單獨的多媒體解碼處理器相集成。DiBcom的電視芯片工作于DVB-H模式時功率小于20mW，能以每小時250km的速度連續接收。芯片封裝尺寸為8×8mm。

　　DIB7000芯片能解調DVB-H和DVB-T廣播信號，是該公司第三代DTV芯片，并已被Crown Castle公司用于技術試驗。

　　5、飛利浦系列手機電視解決方案

　　皇家飛利浦電子(Philips)2005年陸續推出了一系列手機電視系統級封裝解決方案。該解決方案采用DVB-H標準的新產品，在僅指甲般大小的空間中提供數字電視接收器所具備的完整功能，使消費者能在行動中享受實況電視、影像、電影，以及音樂欣賞的樂趣。

　　飛利浦將在2005年第二季推出小型系統機板，以協助手機廠商順利參與下一階段的DVB-H測試項目。其后將推出空間更節省、功耗更低的完全系統級封裝(SiP)DVB-H產品，可提供消費者在手機上連續觀看電視10小時而不必重新充電的服務。

　　此外，飛利浦并與S3公司(Silicon & Software Systems)合作，將其先進的DVB-H相容onHandTV軟件納入飛利浦系統級設計中，并協助獨立軟件供應商(ISV)和系統整合商共同為Nexperia半導體解決方案發展中介、應用軟件，以及參考設計。

　　6、TI“好萊塢”單芯片解決方案 

　　德州儀器(TI)于2004年10月推出“好萊塢”芯片。“好萊塢”是一款完整的手持終端單芯片解決方案，支持DVB-H，以及日本標準ISDB-T(地面綜合服務數字廣播)。與TI OMAP處理器配合，“好萊塢”能夠實現清晰銳利的顯示圖像。

　　“好萊塢”采用TI的DRP技術實現了業界最小尺寸及最低成本的低功耗移動DTV解決方案，這將成為向消費類手機提供DTV功能的關鍵。

　　7、飛思卡爾DVB-H接收IC  

　　飛思卡爾半導體公司(Freescale Semiconductor)試制成功的DVB-H規格接收IC已經在2005年2月15日前舉行的“2005年國際固體電路會議(ISSCC2005)”上進行演示。通過采用直接轉換型架構、簡化電路結構，飛思卡爾DVB-H接收IC把耗電量降到了240mW，可接收頻帶為470MHz~862MHz的UHF頻帶，可支持的單頻段帶寬為6/7/8MHz，支持OFDM的8K模式。

　　該IC與DVB-T規格電視調諧器IC使用的頻帶一樣，從電視調諧器來說基本相同，不過針對便攜終端降低了耗電量。DVB-H在手機接收的前提下，采取了降耗電措施——時間分片。DVB-H規格即便使用與老規格DVB-T相同的電視調諧器IC，利用這種時間分割方式，最大也能將耗電量降至1/10左右。此前的DVB-T規格電視調諧器IC的耗電量約為1W，希望通過此項措施實現約100mW的耗電量。不過，像這次發表的IC，僅電視調諧器部分的耗電量就達240mW左右，因此估計還能進一步降低耗電量。

　　飛思卡爾DVB-H接收IC采用0.35μm碳硅鍺 (SiGeC)雙極CMOS技術，最低接收靈敏度為-85dBm，低通濾波器為逆切比雪夫型。本機振蕩器的相位噪音方面，1.45MHz偏置時為-133dBc/Hz。

　　8、TTPCom公司DVB-H解調/解碼技術

　　獨立數字無線通訊技術供應商TTPCom有限公司2005年3月推出了DVB-H解調/解碼技術。采用此項知識產權(IP)，半導體生產商可以性價比高的價格，快速高效地部署高性能DVB-H接收器方案。該技術以寄存器轉移水平(Register Transfer Level, RTL)系統執行方式提供，可以讓下一代手持設備和移動電話具備電視接收功能。

　　基于對手機廠商需求的深刻理解，考慮到低功耗對于基于移動/電池應用的重要性，TTPCom公司的解調器/解碼器采用無內嵌處理器的專用全硬件設計，支持各種弱中頻或者零中頻前端調諧器架構，并且提供標準的MPEG傳輸流和IP數據流輸出。此外，由于在一般公用硬件平臺上同時支持DVB-H和DVB-T接收器功能，最終產品可以同時面向兩個市場。

　　TTPCom的DVB-H是基于DVB-T解調器/解碼器技術開發而成。該DVB-T解調器/解碼器技術的應用已經非常成功，不但被多家世界領先的半導體公司授權采用，而且已運行在市場上眾多商用機頂盒上。如今，超過3億支手機已經采用TTPCom的半導體技術。

　　9、Microtune針對手機和PDA的TV接收芯片 

　　Microtune公司今年6月推出一款針對手機和PDA的數字視頻廣播接收芯片——MT2260 DVB-H調諧電路。該芯片采用集成設計，無需外部低噪放大器(LNA)或平衡/不平衡變壓器。

　　MT2260芯片在觀看模式下的典型功耗為20mW至40mW。DVB-H以突發方式在不同信道傳輸，即通常所說的采用時間分段的多路廣播，因此該器件在脈沖之間的功率可低至9mW，而在睡眠模式下，即TV未使用時的功耗只有幾百微瓦。

　　MT2260芯片的面積僅僅為6平方毫米，正常工作情況下功率僅僅為20mW左右。目前這款芯片可接收到的頻段為美國的L-Band(1670-1675MHz)和歐洲的UHF(470-890MHz)。MT2260基于Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H)標準，能夠接收到流暢清晰的數字視頻和CD般質量的音頻。

　　由于可能出現沖突，用戶不能使用固定濾波器(如在手機接收器中)，以避免在整個TV頻段上受到干擾。解決的辦法就是設計一個可以過濾干擾而不會增加功率消耗的調諧器。Microtune開發人員采用專有的濾波器，并稱此為ClearTune技術。

　　MT2260芯片現可提供樣品，以10000片為單位采購，參考單價為5美元。

五、DVB-H的現在和將來

　　DVB-H將對廣播和通信領域產生重大影響。DVB-H業務2005年可以投入使用，預計到2007年手機電視用戶將達到1億，而到2009年這個數字將增長到3億。由于DVB-H標準主要是為數字電視廣播做準備，因此視頻壓縮技術是其中極其重要的技術，廣播中傳統的視頻壓縮標準，如MPEG-2顯然不能滿足DVB-H的需求。DVB組織的DVB-H成員考查了多種視頻壓縮格式，其中最為看重的是H.264(即MPEG-4的第10部分)，目前問題主要集中于H.264的知識產權上；另一個壓縮格式是微軟的WinMedia9，它的性能正在逐步提高，預計DVB組織很快將給出最后的答案。

　　在美國，ATSC地面數字電視傳輸標準采用8-VSB技術，移動性較差，需要引入新的技術或標準來推廣數字電視，因此美國方面基于DVB-H規格的實用化進程進展順利。目前，廣播電視運營商——英國Crown Castle International正在探討基于DVB-H規格的電視手機商用服務，該公司已在美國建成DVB-H試驗設施，有望于2005年在全美構筑廣播電視網絡。

　　在日本，考慮到功耗、移動性等因素，DVB-H甚至有取代日本本土ISDB-T標準的趨勢。目前，可收看電視節目的手機已經上市，用戶可以采用內置硬盤錄制電視節目，同時也可以保存自己喜歡的視頻文件，體驗立體聲的音質效果。

　　在2005年6月14日于新加坡舉行的新加坡亞洲廣播展會上，DVB項目組展示了一些突破性的廣播技術，突出了DVB-H 標準為手持設備傳送新的廣播服務的強大功能。其中，DVB成員諾基亞還展示了如何使用一部Nokia 7710移動電話接收現場電視內容的全部過程，電視內容由新加坡國際廣播電臺(亞洲新聞頻道和TV Mobile)提供。

　　在中國，目前在手機等移動便攜設備上收看數字電視的實現方案有兩種：基于移動通信系統、基于數字地面廣播。中國聯通和中國移動目前推出的手機電視業務屬于前者，實際上是一種移動網絡上的流媒體業務。比較而言，后者的優勢在于頻譜資源豐富，對用戶數量敏感度低，視頻流傳輸速度及質量與帶寬無關，而前者在這些方面明顯處于弱勢；后者對突發及應急事件承受能力強，而前者則會爭奪資源，一旦用戶飽和就不能傳送。因此，中國能否在最終確定的數字電視地面傳輸標準上做微小的改動，推出適合手機等移動便攜設備收看數字電視的標準，很值得讀者關注。