手机电视(DVB-H)软件接收器

1、 简介

手持式数字电视DVB-H（DigitalVideoBroadcasting-Handheld）系统标准规范[1]主要以地面广播系统DVB-T（DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial）的架构为核心，再附加新的技术标准以进行规格制定。由于DVB-T系统系利用编码正交分频多任务（CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，COFDM）之多载波调变技术，对于多重路径（Multi-path）反射效应所衍生出的干扰及衰减问题，能提供有效的处理与抑制能力，因此非常适合使用于行动应用。此外，DVB-H系统标准另外新增的功能与改进的技术有：DVB-H传输参数信号（TransmissionParameterSignaling，TPS）、分时切片（TimeSlicing）、软式交递（SoftHandover）算法、4K模式、深度符号内间插（In-depthsymbolinterleaver）与多协定封装前向纠错机制（Multi-ProtocolEncapsulationForwardErrorCorrection，MPE-FEC）等技术，用来提升手持装置之移动接收性能并克服耗电问题，更透过行动电视条件接收（ConditionAccess，CA）之应用与电子服务指南（ElectricServiceGuide，ESG）等功能来使得所提供的服务内容更为完备并更具保障。

2、 相关技术研究

最近对于DVB-H之MPE-FEC机制的研究文章，主要着重于接收端于解封装时，如何对传输串流中的数据进行错误侦测判断、如何提供纠错译码运算时所需的错误信息与如何改善增强MPE-FEC机制对错误的检测修复能力。

目前对于接收端接收数据进行错误侦测与判断的方式，主要能够分为两类，这两类的主要差异点是在于不同层次的封装格式上进行错误侦测与判断，其中一种判断方式是在解传输串流封包时进行，另一种则是在进一步解多协议封装（Multi-ProtocolEncapsulation，MPE）格式时进行，而在DVB-H规范中的建议方式是采用后者，主要是利用循环冗赘核对（CyclicRedundancyCheck，CRC）来对数据进行错误侦测与判断。

另外，对于提供纠错译码运算时所需的错误信息方面，则会根据所提供的错误信息形式上的不同而有不同的纠错译码方式。以上两种方面的各种规划设计概念大多已被整合介绍于一篇研究文章内[2]并主要被分成五种架构，而本研究考虑设计与实作上的便利，故采用所谓的TSE（TransportStreamErasure）的错误侦测方式（即根据TS封包标头内的错误指标字段来进行正确性判断），而于RS译码部分则是采用欧几里得（Euclid）方式来进行RS纠错译码。

3、 数字电视广播系统核心技术简介

3.1DVB-H传输系统结构与封装格式

DVB-H传输IP服务的传输系统如图1所示。DVB-H的服务数据封装成IP封包之后，再透过MPE机制封装于传输串流之中，并同时加入Time-Slicing信息后与其它DVB-T的电视节目（MPEG-2TVService）经由多任务器多任务成一个更大的传输串流（又称复合节目串流，MultipleProgramTransportStream），再调变成无线信号送出，其中在发送端的MPE、MPE-FEC与Time-Slicing机制合称为DVB-HIP封装器（IP-Encapsulator），而在接收端的反向解回部份则称为DVB-HIP解封装器（IP-Decapsulator），而整个DVB-H的封装格式则如同图2所示。

图1 DVB-H传输IP服务的传输系统[3]

当影音压缩与其它服务数据经过一连串的封装之后，最后将被封装成传输串流（TransportStream）的封包格式，而在接收端将再其递送给底层硬件进一次所罗门编码后，才将封包调变成无线讯号送出。相对地在接端接收到封包时，将先进行一次所罗门译码，而将译码的结果记录在封包标头中。

图2DVB-H数据封装格式

3.2Time-Slicing传输机制与时间参数

Time-Slicing传输机制的目的在于降低手持式终端设备的平均能源消耗与实现SoftHandover机制在基地台间平滑交接。Time-Slicing传输机制如图3所示，系以瞬间高流量脉波传输（Burst）的方式传输数据。

图3Time-Slicing传输机制的Burst传输方式

另外，为了让接收端设备能正确地接收每一个Burst数据，故在Burst中夹带时间卷标（Delta-T）信息来指出下一个Burst到达的时间（如图4），而接收端则预先提早Delta-TJitter的时间来打开接收器，以便能正确地接收数据，介于两个Burst中间的OffTime时间则不传输任何数据，藉由此种频宽分享方式来传递其它不同服务的数据。整个Burst在传输数据时有个最大持续时间（MaxBurstDuration）而这个信息也一并被夹带于整个传输流中传送。

图4时间参数Delta-T示意图

3.3MPE-FEC机制原理与运作

MPE-FEC机制在DVB-H系统中负责进行错误数据修复动作，整体技术是建构于一个名为MPE-FEC框架的方形内存装置之中。如图5，此框架又被定义成两部份称为：ApplicationDataTable与RSDataTable，其分别用来存放DVB-H系统中传送的服务数据与纠错冗余编码数据。