从技术的角度看目前手机电视的发展 上
2006-01-12 15:22:26来源:世界广播电视 作者:余智先生,北京邮电大学博士生;余兆明先生,南京邮电大学信息工程学院教授热度:
关键词:手机电视 DVB-H 信源编码 信道编码 数据压缩 GPRS H.264
概述
“手机电视”可谓时下最热门的话题。2003年Sony开发成功手机微波数字电视调谐器模块,功耗不到150mW,能够收看VHF频带7个频道和UHF频带13~62个频道数字电视节目。中国移动、联通公司分别试验了各自的“手机电视”业务。运营商通过2.5GHz或2.75GHz网络传输技术来播放“手机电视”节目。采用通用无线分组业务(GPRS)技术,目前GPRS平均速率在40kb/s左右。或通过CDMA1X开展手机电视传输试验,平均速率在100kb/s左右。
从我国目前几款手机电视情况来看,不管采用什么样的技术,播放的图像帧速率有两种:(1)1~2帧/秒;(2)12~15帧/秒。由于帧速率太慢,图像象素数太少,达不到电视实时传输的效果,而且收看时间也就一小时左右。
要在手机上看电视,技术上需要处理好三个环节:信号源、传播途径和接收终端。信号源方面,需要高压缩比的信源压缩编码标准;传播途径方面,不外乎无线微波和网络传输两种技术。为了实现移动接收,需要抗干扰能力强的数字调制和信道处理技术。接收终端方面,必须开发高集成度、体积小、重量轻、耗电小的芯片,以及体积小、高容量的充电电池。下面就这些技术问题作进一步探讨。
移动通信的传输速率
任何一种通信工具,不管承担什么样的信号传送功能,与它采用的技术、所载信息的传输速率密切相关。目前广泛使用的2G手机传输信息的速率大约为19.2kb/s,由于速率低,只能用来传话音,不能传图像。2.5G移动通信采用GPRS技术,理论上传输速率最高能够达到171.2kb/s,可传输较高帧速(12~15帧/秒)的可视电话图像,但目前普遍采用40kb/s速率,可用来传输1~2帧/秒的低速人头图像。3G移动通信最高传输速率可达1.92Mb/s,可用来传送MPEG-1/-2/-4压缩标准的图像和声音,能达到电视实时传输的效果。就目前已掌握的技术而言,要用手机看电视,必须使用3G移动手机。
2.5G中的GPRS技术
GPRS是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输网络,与原有的GSM相比,具有许多优势:只要激活GPRS应用,将永远保持在线,不存在掉线问题,而且不必担心费用问题,因为只有产生通信流量时才计费;类似于一种无线专线网络;全新的分组服务,无需以往长时间的拨号建立连接过程;话音和数据业务可以切换使用。
GPRS业务及其特点
GPRS为用户提供端到端分组交换和传输方式数据业务,能有效地利用网络资源。GPRS应用业务有以下特点:
(1)适用于突发(非周期)的数据业务;
(2)频繁传送少量数据,适用于每分钟传送几次小于500B的短数据业务;
(3)非频繁传送大量数据,适用于每小时内传送几次几kB的长数据业务。
GPRS网为移动数据用户主要提供突发数据业务,并能快速建立连接,无时延。提供的数据业务种类包括:点对点数据业务(PTP)、一点对多点数据业务(PTM)、补充业务、短消息业务等。还能提供以GPRS承载业务为基础的各种电信数据业务,即网络应用业务。
GPRS网络的特点
(1)灵活使用无线资源。多个GPRS用户可共享一个时隙,或者一个用户最多可使用8个时隙,即可以按需分配无线资源和传输容量,在没有数据时可释放容量。这样,有限的无线资源将可以容纳更多的用户。而且上下行链路可不对称,数据速率可变,系统可以动态地分配信道资源给分组数据用户和话音用户,从而大大提高无线信道的利用率。
(2)更高的数据速率。GPRS以可变的速率提供数据连接,根据无线环境,分别采用CS1(9.05kb/s)、CS2(13.4kb/s)、CS3(15.6kb/s)、CS4(21.4kb/s)四种编码方案来提供业务,当占用8个时隙时,速率最高可达171.2kb/s。考虑各种开销和信道编码因素,实际的最高速率为115kb/s。目前较多GPRS系统仅支持CS1和CS2。
(3)始终在线。GPRS用户一旦接通后,即成为网络的服务对象,且只在收发数据时才利用网络资源,并且当资源释放后再次接入网络时,无需重新发起业务,接入延迟非常短。
概述
“手机电视”可谓时下最热门的话题。2003年Sony开发成功手机微波数字电视调谐器模块,功耗不到150mW,能够收看VHF频带7个频道和UHF频带13~62个频道数字电视节目。中国移动、联通公司分别试验了各自的“手机电视”业务。运营商通过2.5GHz或2.75GHz网络传输技术来播放“手机电视”节目。采用通用无线分组业务(GPRS)技术,目前GPRS平均速率在40kb/s左右。或通过CDMA1X开展手机电视传输试验,平均速率在100kb/s左右。
从我国目前几款手机电视情况来看,不管采用什么样的技术,播放的图像帧速率有两种:(1)1~2帧/秒;(2)12~15帧/秒。由于帧速率太慢,图像象素数太少,达不到电视实时传输的效果,而且收看时间也就一小时左右。
要在手机上看电视,技术上需要处理好三个环节:信号源、传播途径和接收终端。信号源方面,需要高压缩比的信源压缩编码标准;传播途径方面,不外乎无线微波和网络传输两种技术。为了实现移动接收,需要抗干扰能力强的数字调制和信道处理技术。接收终端方面,必须开发高集成度、体积小、重量轻、耗电小的芯片,以及体积小、高容量的充电电池。下面就这些技术问题作进一步探讨。
移动通信的传输速率
任何一种通信工具,不管承担什么样的信号传送功能,与它采用的技术、所载信息的传输速率密切相关。目前广泛使用的2G手机传输信息的速率大约为19.2kb/s,由于速率低,只能用来传话音,不能传图像。2.5G移动通信采用GPRS技术,理论上传输速率最高能够达到171.2kb/s,可传输较高帧速(12~15帧/秒)的可视电话图像,但目前普遍采用40kb/s速率,可用来传输1~2帧/秒的低速人头图像。3G移动通信最高传输速率可达1.92Mb/s,可用来传送MPEG-1/-2/-4压缩标准的图像和声音,能达到电视实时传输的效果。就目前已掌握的技术而言,要用手机看电视,必须使用3G移动手机。
2.5G中的GPRS技术
GPRS是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输网络,与原有的GSM相比,具有许多优势:只要激活GPRS应用,将永远保持在线,不存在掉线问题,而且不必担心费用问题,因为只有产生通信流量时才计费;类似于一种无线专线网络;全新的分组服务,无需以往长时间的拨号建立连接过程;话音和数据业务可以切换使用。
GPRS业务及其特点
GPRS为用户提供端到端分组交换和传输方式数据业务,能有效地利用网络资源。GPRS应用业务有以下特点:
(1)适用于突发(非周期)的数据业务;
(2)频繁传送少量数据,适用于每分钟传送几次小于500B的短数据业务;
(3)非频繁传送大量数据,适用于每小时内传送几次几kB的长数据业务。
GPRS网为移动数据用户主要提供突发数据业务,并能快速建立连接,无时延。提供的数据业务种类包括:点对点数据业务(PTP)、一点对多点数据业务(PTM)、补充业务、短消息业务等。还能提供以GPRS承载业务为基础的各种电信数据业务,即网络应用业务。
GPRS网络的特点
(1)灵活使用无线资源。多个GPRS用户可共享一个时隙,或者一个用户最多可使用8个时隙,即可以按需分配无线资源和传输容量,在没有数据时可释放容量。这样,有限的无线资源将可以容纳更多的用户。而且上下行链路可不对称,数据速率可变,系统可以动态地分配信道资源给分组数据用户和话音用户,从而大大提高无线信道的利用率。
(2)更高的数据速率。GPRS以可变的速率提供数据连接,根据无线环境,分别采用CS1(9.05kb/s)、CS2(13.4kb/s)、CS3(15.6kb/s)、CS4(21.4kb/s)四种编码方案来提供业务,当占用8个时隙时,速率最高可达171.2kb/s。考虑各种开销和信道编码因素,实际的最高速率为115kb/s。目前较多GPRS系统仅支持CS1和CS2。
(3)始终在线。GPRS用户一旦接通后,即成为网络的服务对象,且只在收发数据时才利用网络资源,并且当资源释放后再次接入网络时,无需重新发起业务,接入延迟非常短。
责任编辑:DVBCN编辑部
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