移动多媒体广播原理介绍及技术标准
我国移动多媒体广播STiMi技术详解

我国移动多媒体广播STiMi技术详解
移动多媒体广播(俗称“手持电视”),已经成为目前炙手可热的发展热点。
移动多媒体广播业务是指通过卫星和地面无线广播方式,在手机、
PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等七寸以下的小屏幕、移动便携手持式终端上,实现随时随地接收广播电视节目收视与信息服务。
根据权威机构的预测,到2008 年全球的手持移动娱乐和多媒体业务的收入将达到820 亿美元,如此巨大的市场刺激了移动多媒体广播技术的快速发展。
2006 年10 月24 日,国家广电总局正式颁布了中国移动多媒体广播系统(简称“CMMB”)广播信道行业标准《GY/T 220.1-2006 移动多媒体广播第1 部分:广播信道帧结构、信道编码和调制》,确定了采用我国自主研发的移动多媒体
广播传输技术(该技术简称“STiMi”)。
目前国际上还没有形成统一的移动多媒体广播标准,正处于大规模应用的前期,因此该标准的及时出台,对我国移动多媒体广播和民族工业的发展具有重要意义。
1.CMMB 体系架构
CMMB 系统是利用大功率S 波段卫星信号覆盖全国范围、利用地面增补转
发器同频同时同内容转发卫星信号,补点覆盖卫星信号盲区、利用无线移动通信网络构建回传通道,组成单向广播和双向交互相结合的移动多媒体广播网络。
系统架构和组成如图1 所示。
图1:CMMB 系统框图
CMMB 系统针对我国幅员辽阔、传输环境复杂、东部地区城市密集西部稀疏、用户众多和业务需求多样化的特点,立足我国国情,吸纳成熟先进技术而设计的“天地一体”系统。
这一系统可以低成本、快速地实现移动多媒体广播。
中国移动多媒体广播传输技术

Filter
Mod
Add
Gate
Filter
Mod Sinω 2t
Clock Clock
模拟OFDta in
Block into N complex numbers
Rate 1/T IFFT Rate N/T Filter Channel
Channel Filter Sample Block Data out Synch FFT Equalize Unblock
同步 信号
OFDM 符号
OFDM 符号
OFDM 符号
信标
53OFDM符号
2个同步信号:快速同步和辅助信道估计
53个OFDM符号:承载数据
2.5 CMMB传输技术——调制
OFDM调制基本参数
子载波
4K(8MHz)和2K(2MHz)
有效子载波 3076(8MHz)和628(2MHz) 子载波间隔 2.44140625kHz
1.1 CMMB标准体系
GB/T 220.1-2006《移动多媒体广播 第一部分:广播信道帧结 构、信道编码和调制》 GB/T 220.2-2006《移动多媒体广播 第二部分:复用》 GB/T 220.3-2007《移动多媒体广播 第三部分:电子业务指南》 GB/T 220.4-2007《移动多媒体广播 第四部分:紧急广播》
470MHz~798MHz
7.5MHz
8MHz
2635.5MHz 2643.5MHz
8MHz
2651.5MHz
8MHz
2659.5MHz
25MHz 2635MHz 2660MHz
1.5 业务特征
业务形态 数字音频广播
数字视频广播 流媒体
视频
中国移动多媒体广播CMMB

– 节目内容信息(多个频道播放的同一内容以及重播内 容)只传一份
– 大数据及XML描述的模型采用非专利的压缩算法, 减少对传输带宽资源的占用
• 可扩展性
– 提供增强ESG信息获取入口(URL),通过交互通道 获取
– 提供多种交互功能入口,便于将来增值业务的开展, 比如投票、竞猜、购物订购等
1/2、3/4
384*360
192*144
1/8
1/8,交错分布
携带16比特传输指示信息
15
系统数据率
星座映射
LDPC Code Rate
Data Rate per TS (Kbps)
Total Data Rate (Mbps)
BPSK
1/2
BPSK
3/4
QPSK
1/2
QPSK
3/4
16QAM
1/2
具有交互 功能终端
38
GY/T 220.4-2007 移动多媒体广播 第4部分
紧急广播
• 紧急广播是一种利用广播通信系统迅速向公众通 告紧急事件的业务。当发生自然灾害、事故灾难、 公共卫生和社会安全等突发事件时,造成或者可 能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏 和严重社会危害,危及公共安全时,紧急广播提 供了一种迅速快捷的通告方式。
上行分发 信道Ku
下行广播 信道S
信号上行 传输系统
下行分发 信道Ku
中继器
增补 转发器
本地发 射机
广播信道
本地 节目 平台
通信网
接收终端
3
GY/T 220.1-2006 移动多媒体广播 第1部分 广播信道帧结构、信道编码和调制
CMMB的设计需求
• 对接收的要求
移动多媒体广播系统的主要技术研究

移动多媒体广播系统的主要技术研究移动多媒体广播系统是一种将多媒体内容通过移动网络传输并广播给用户的技术。
该系统的主要技术研究包括以下几个方面:1. 压缩编码:多媒体内容通常具有较大的数据量,需要进行有效的压缩编码以减小数据传输的带宽需求。
在移动多媒体广播系统中,常用的压缩编码技术包括音频编码,如MP3和AAC,以及视频编码,如H.264和MPEG-4。
2. 传输协议:为了实现高效的移动多媒体内容传输,需要设计和优化适用于移动网络环境的传输协议。
传输协议需要考虑网络延迟、带宽限制和网络抖动等因素,以确保多媒体内容在不同网络状况下的稳定传输。
3. 无线传输技术:移动多媒体广播系统需要利用无线网络对多媒体内容进行传输。
因此,无线传输技术是该系统的关键技术之一。
目前广泛使用的无线传输技术包括3G、4G以及5G等移动通信技术,它们能够提供更大的带宽和更稳定的连接,以适应多媒体内容的传输需求。
4. 多频道调度:移动多媒体广播系统通常需要同时支持多个频道的内容广播。
因此,需要研究多频道调度技术,以确保多个频道的内容能够同时传输,并且不相互干扰。
多频道调度技术需要考虑频谱的分配、信道管理和干扰消除等问题,以实现高效的多频道内容广播。
5. 用户切换和接入:移动多媒体广播系统需要支持移动用户的切换和接入,以确保用户在移动中能够无缝地接收广播内容。
用户切换和接入技术需要考虑用户位置信息、网络质量和用户需求等因素,以优化用户体验并提供高效的服务。
综上所述,移动多媒体广播系统的主要技术研究包括压缩编码、传输协议、无线传输技术、多频道调度以及用户切换和接入技术。
这些技术的研究与优化将为移动多媒体广播系统的发展和推广提供重要的支持。
移动多媒体广播系统已经成为我们日常生活中重要的娱乐和信息传播方式之一。
随着移动通信技术的不断发展和智能手机的普及,人们可以通过移动设备随时随地享受高质量的音视频娱乐内容。
然而,移动多媒体广播系统的实现并不简单,需要解决许多技术挑战。
中国移动多媒体广播CMMB相关知识简介

① CMMB作为中国移动在10年主推的五大业务之一,正在大步发展,随着3G网络全面覆盖, 已成为中国移动捆绑于TD产品的有力营销模式之一;
② 到2010年的12月份,全国337个地市级以上城市会做到良好覆盖,全国经济百强县平均做 到基本覆盖。
③ 广电总局和中国移动达成协议,CMMB和TD将按照模块捆绑的模式进行运营,双方预计在 未来3年内总共发展5000万CMMB用户。
一、 S5680产品分析——6、CMMB相关知识了解
3、中国移动CMMB手机电视业务及资费政策:
① 手机电视业务是指:是利用广播网络进行电视节目的传输,使您能够在手机上随时收看电视 节目的业务。
② 初期将包括4个中央频道(CCTV1、CCTV3、CCTV-新闻、CCTV-5),还会有两个本省频 道。您在开通业务并订购了相应业务套餐后,便可随时通过手机看电视。
⑥ 业务资费: a) 手机电视:6元包月; b) 手机视频:10元包月;
③ 适用客户范围:所有中国移动全球通、动感地带、非智能网神州行用户以及广东、北京的智 能网神州行用户,均可申请开通手机电视业务。
④ 业务资费:手机电视业务资费分为基本功能费和收视费,现阶段基本功能费为免费,全网套 餐收视费为免费。具体资费以当地移动公司公布为准。
⑤ 业务受理: a) 终端方式:如果您的手机终端支持手机电视功能,并已安装“手机电视”客户端软件, 打开“手机电视”软件,根据界面提示即可开通业务,并订购相应的套餐。 b) 营业厅方式:到中国移动营业厅,工作人员可帮助您开通业务,订购业务套餐。
关知识简介
1、S5680产品分析——6、CMMB相关知识了解
1、CMMB名词解释:
① 中国移动多媒体广播(China Mobile Multimedia Broadcasting,簡稱CMMB)是一项移 动电视和多媒体标准,由国家广播电影电视总局制订。
移动多媒体广播系统的主要技术

移动多媒体广播系统的未来应用趋势
5G技术的融合
随着5G技术的普及,移动多媒体广播系统将能够提供更高清晰度 、更高质量的多媒体内容。
个性化定制
未来的移动多媒体广播系统将更加注重用户体验,提供个性化定 制服务,满足不同用户的需求。
与物联网的结合
通过与物联网技术的结合,移动多媒体广播系统将能够更好地与其 他设备和服务进行集成,提供更加便捷的服务。
传输网络结构
1 2
单向广播网络
在这种网络结构中,数据从广播中心向移动设 备单向传输。它的优点是实现简单,但无法进 行双向通信。
双向交互网络
它允许移动设备和广播中心进行双向通信,提 高了系统的灵活性,但实现复杂度较高。
3
分层网络结构
通过将网络划分为多个层次,实现数据的分层 传输和处理,提高了系统的效率和稳定性。
移动多媒体广播系 统的主要技术
2023-11-07
目录
• 移动多媒体广播系统概述 • 移动多媒体广播系统的关键技术 • 移动多媒体广播系统的传输技术 • 移动多媒体广播系统的应用场景与实例 • 移动多媒体广播系统的挑战与发展方向
01
移动多媒体广播系统概述
移动多媒体广播系统的定义
移动多媒体广播系统是指利用无线电波传输多媒体信号的系统,它能够向移动设 备提供音频、视频和其他数据服务。
传输方案
地面无线传输方案
此方案使用广播电视的无线电 波进行数据传输,适用于高速 移动环境,但易受干扰,需要
定期进行维护。
卫星传输方案
通过卫星进行数据传输,覆盖范 围广,信号稳定,但需要较高的 硬件成本。
混合传输方案
结合地面无线和卫星传输两种方式 ,以实现对移动多媒体广播系统的 全面覆盖,同时具有较高的稳定性 和灵活性。
移动多媒体的主要技术研究

AI技术可以实现语音识别和语音合成,使得移动多媒体设备可以 更好地满足用户的语音交互需求。
图像识别与处理
AI技术可以用于图像识别和处理,提高移动多媒体内容的制作质 量和效果。
VR/AR技术在移动多媒体领域的应用
沉浸式体验
VR/AR技术可以为移动多媒体用 户提供沉浸式体验,使用户能够 更加深入地感受和交互内容。
移动多媒体的兼容性问题
标准化
推动移动多媒体标准化可 以解决不同设备之间的兼 容性问题。
开放式架构
采用开放式架构可以促进 不同设备之间的互操作性 。
插件技术
采用插件技术可以扩展移 动多媒体的应用范围,同 时也可以解决兼容性问题 。
06
移动多媒体应用案例分析
案例一:移动视频直播应用
直播内容多样化
移动视频直播应用提供了各种类型的直播内容,包括娱乐、新闻、体育、教育等,满足不 同用户的需求。
设备的存储和处理压力,提高效率。
02
内容分发网络
云计算将构建更加高效的内容分发网络,实现多媒体内容的快速分发
和传输,提高用户访问速度和质量。
03
智能分析与推荐
通过云计算进行大数据分析,可以实现对用户行为的智能识别和推荐
,为用户提供更加个性化的服务。
移动多媒体与大数据的结合
数据挖掘与分析
移动多媒体产生大量数据,通过大数据技术进行挖掘和分析, 可以深入了解用户需求和行为,优化服务。
高清画质与流畅体验
随着网络技术的发展,移动视频直播应用提供了高清画质和流畅的观看体验,使用户能够 更加清晰地观看直播内容。
实时互动与社交功能
移动视频直播应用提供了实时互动功能,使用户能够与其他观众进行交流和互动,同时提 供了社交功能,使用户能够关注和分享直播内容。
CMMB移动多媒体广播技术

CMMB移动多媒体广播技术
▪ RS编码和字节交织 RS编码和字节交织按照列输入和输出,按行编码的方式进行,RS码采用字长为240字节的RS (240,K)截短码。该码由原始的RS(255,M)系统码通过截短产生。其中M=K+15,K为一个 码字中信息序列的字节数,校验字节数为240-K,RS(240,K)提供四种编码方式:K=240, K=224,K=192,K=176。
CMMB移动多媒体广播技术
▪ 属于广播电视技术,利用广播电视网传输,没有边际成本,一个人收看和一万个人收看,成本是 一样的 。不 存在每个用户都占用一个频率和带宽的问题。
CMMB移动多媒体广播技术
天地一体:采用卫星广播和地面增补点相结合的广播方式,可以实现所谓的零盲区的全覆盖。终端 可以同时接收到卫星的信号,也可以接收到地面的信号。这是同时、同频、同信号的发送,不 会互相干扰,而是互相增补。这种方式以卫星广播方式为主,在城市、沙漠、山区、隧道等信 号盲区采用地面增补方式。与目前国内的地面数字电视标准相比,网络覆盖面要广,建网相对 容易,建网成本相对较低。
CMMB移动多媒体广播技术
T-DMB 系统起源: DAB(Eureka-147) 频道宽度: 6MHz(6MHz分为3信道,信道1.536MHz) 节目数量: 每信道1个视频和2-3个音频 频谱资源(20套节目): 10.5MHz 工作频段: VHF 3波段; L波段 信道外码: RS码(204,188,T=8) 信道内码: 卷积编码 数字调制: OFDM调制 DQPSK、 载波数: 4k 视频压缩: H.264 视频编码 图像格式: CIF(352×288); QVGA(240×320) 音频压缩: MPEG-4 BSAC 音频编码 多路复用:MPEG-2 TS/MPEG-4 SL 频道切换 : 2秒 总码率: 2Mpbs 播放速率:QVGA(240×320) 30fps
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最大传输速率 12Mbps(8MHz)
交织深度
物理层频道切 换时间
<0.25s 5s
系统理论性能 (Eb/No)
4.5dB
11Mbps 0.75s 1~2s
2.0dB
1.5Mbps 0.25s 1.5s
4.5dB
7M 3.5s 5s
4.5dB
16Mbps
3Mbps
1s 1~2s
2.0dB
第2部分:复用
手机、PDA、笔记本电脑、游戏机等
固定接收
地面电视广播
电视机、台式计算机等
车载接收
移动多媒体广播/地面电视广播
车载,可能包括手持设备
(按接收设备的大小和方便性分)
• 地面数字电视广播系统在一定条件下能满足车载接收 的要求
广播科学研究院
地面数字广播系统不能保证
耗电低于100 mW 较高的数据率,达到15 Mbit/s 在高速下的接收 只用一个天线接收 单头端(Front-end)的漫游
10 ms
burst bitrate Mbps
2
4
6
8
10
12
14
OFDM符号
拷贝
G D
CP
TGD
T1
符号体
G
D
T0
TGD
拷贝
子载波
离散导频:交错排列,用于时频域信道估计
图例:
离散导频
连续导频:左右对称排列,频率跟踪、相位校正,
数据子载波/连续导频以及承载16比特传输指示信息
虚拟子载波
时隙号(5比特)、字节交织器同步标识(1比特)
:
控制逻辑信道
通过时隙分组支持 不同业务速率
时隙
Service 1 Service 2Service 3Service 4 Service- K-1 Service K
TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 TS8 TS9 TS10 TS11
TS35 TS36 TS37 TS38 TS39
100
power saving %
80
Service bitrate 100 kbps Service bitrate 350 kbps
Service bitrate 1 Mbps
60
40
Burst size
2 Mb
Synchronization time 250 ms
20
Delta-t Jitter
对业务的要求 多种业务灵活组合 针对业务有效划分无线资源
对网络的要求 支持单频组网 支持网络漫游和切换
主要技术特点
采用基于时隙的帧结构支持终端省电 采用OFDM调制技术支持移动接收和单频组网 采用LDPC编码和深度交织提高接收性能
信道编码与调制框图
上层数据流1 RS编码 字节交织
LDPC编码
比特 交织
时隙的最小单位 速率为64kbps
ON
OFF
终端通过时隙 开关实现省电
发射机 标识
1个发射机标识信号:用于鉴别信号来源
同步 同步 信号 信号
OFDM 符号
信标
OFDM 符号
53OFDM符号
时隙
OFDM 符号
2个同步信号:快速同步和辅助信道估计
53个OFDM符号:承载数据
时间分片原理示意
时间分片-功耗降低
音频压缩标准:DRA 音频声道:单声道、立体声 采样率:48kHz、44.1kHz、32kHz
第1部分:信道编码与调制
信道通常需要解决的一般问题
适用的频率范围 信道编码技术 调制技术 基带成帧技术
CMMB的信道设计需求
对接收的要求 恶劣环境下的高质量接收(室内、室外、高速移动 节电,低功耗接收 单一、小尺寸天线满足接收要求
复用效率
用于描述业务的PSI信息PSI由PAT、PMT、NIT和CAT 构成,其中PAT和PMT的发送频率非常高 业务更新发现实时性差。由于每个TS流分配具有的 不同的PSI信息,当PAT、PMT等PSI信息改变时,须 对每个TS流进行遍历,为确保更新发现及时,每次 切换TS流时须重新搜索PSI信息 PCR等其它信息开销也形成冗余
、配置变更指示(1比特)
...
...
4095
01
3077子载波 (7.51MHz)
4096子载波 (10MHz)
... ...
1538
2047
系统数据率
星座映射
BPSK BPSK QPSK QPSK 16QAM 16QAM
LDPC Code Rate
1/2 3/4 1/2 3/4 1/2 3/4
TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS 35 36 37 38 39 0 1 2 3 4
内交织块
LDPC编码
高度结构化的LDPC编码,码长9216比特 包括两种码率:1/2和3/4 码字结构经过优化设计,使解码器可以低复杂 度实现 提供接近香农限的纠错性能
复用子帧n
复用帧1 信道时隙
M
复用帧2
信道时隙
N
广播信道帧k
复用帧L 信道时隙
K
控制信息表
网络信息表
提供网络相关信息,例如中心频率、带宽
RS编码
字节交织
LDPC编码
比特交织
字节交织
列入/列出的方式 输入数据由第1列开始, 由左向右逐次写满字节交 织器的前K列 RS编码器由上向下逐行进 行RS编码 所有行的RS编码完成后, 由左向右从字节交织器中 逐列读出240列编码后的 数据
字节交织深度
字节交织提供跨时隙深度交织 字节交织深度由星座点数和交织模式决定,可 以跨1~8个时隙 结合时隙分配,可以提供秒级交织深度
发射站
发射站
发射站
节目传输分配中心
发射站
地面单频网组网示意图
CMMB复用器
节目源
1pps GPS
10MHz
传输分配网络
黄金准则:
• 频率相同 • 时间相同 • 数据相同
CMMB调制器
1pps
10MHz
GPS
发射机1
CMMB调制器
1pps
10MHz
GPS
发射机2
CMMB调制器
1pps
10MHz
发射机N GPS
中国移动多媒体广播
面向七寸以下小屏幕、小尺寸、移动便携终端 诸如手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记 本电脑等以及车载、船载、机载接收机等接收 设备。 采用地面无线(或卫星)广播的方式,提供数 字广播电视节目和信息服务
移动电视广播
可能的应用? 动机和目的? 接收终端形式?
商务用户和旅行者在空闲时间观看电视节目 商务用户和旅行者查看股票、天气预报、新 闻等 PMP、游戏机接收电视节目片断或卡通
与其它系统对比
带宽 调制技术
DVB-H
6~8MHz 4K OFDM
MediaFLO T-DMB
6MHz
2MHz
4K OFDM 1K OFDM
S-DMB
25MHz CDMA
CMMB
8MHz
2MHz
4K OFDM
1K OFDM
信道编码
RS+卷积码
RS+Turbo RS+卷积码 RS+卷积码
RS+LDPC
Data Rate per TS (Kbps)
Total Data Rate (Mbps)
64.5/13.8 96.8/20.7 129.0/27.6 193.5/41.5 258.0/55.3 387.1/82.9
2.6/0.55 3.8/0.82 5.1/1.09 7.6/1.63 10.1/2.17 15.2/3.25
LDPC编码
AWGN
-1
10
10-2
LDPC Code in STiMi
-3
10
N = 9216, R = 1/2
BER
-4
10
(3,6) Threshold
10-5
Gap ≈ 0.5 dB
-6
10
-7
10
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Eb/No(dB)
384
比特交织器
输出填充顺序 输入填充顺序
360
交织深度
BPSK
25ms
QPSK 12.5ms
16QAM 6.25ms
帧结构
1S 25ms
TS0
TS1
TS38 TS39
Beacon OFDM Symbol 0 OFDM Symbol 1
OFDM Symbol 52
CMMB传输帧长度为1秒,划分为40个时隙 每个时隙具有相同的结构,包括信标和53个OFDM符号 每个广播业务占用一个或几个时隙 利于时隙开关支持终端节电设计
TerrestrialDigital
Multimedia Broadcasting, 地面数字多媒
体广播系统
FLO
Forward Link Only 前向链路
ISDB-T
Service Digital BroadcastingTerrestrial,地 面综合业务数 字广播
国家
中国
欧洲
韩国
美国
日本
复用 技术
高效的复用帧结构 (MFS)技术
IP over TS
MediaFLO
Logic
TS
Channel
TS
(MLC))技
术
复用效率
无线通信的频率资源宝贵,CMMB重要的特点是 窄带传输、低码率特性,因此数据链路层的协 议设计应具有高效的结构,确保传输效率 MPEG2 TS为例说明