[发明专利]一种用于处理多媒体数据的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体通信系统中的信号处理，更具体地说，涉及一种用于处理多媒体数据的方法和系统。

背景技术

无线技术的发展正在对广播进行改进，使其更适合移动服务。其中的一个限制是，广播通常需要以高比特率数据传输，而这一高比特率超出了现有移动通信网络所能支持的速率范围。但是，随着高速无线通信技术的出现，就连这个障碍也得以克服。地面电视和无线广播网络使用高功率发射器来覆盖更广的服务区域，这种方式能够实现电视和无线广播等内容到用户设备的单向分发。相比之下，无线电信网络使用低功率发射器，其覆盖相对较小的区域，这种区域称为“蜂窝”。与广播网络不同，无线网络可在使用用户设备(例如电话和计算机设备)的用户之间提供双向交互服务。

数字电视地面广播(DTTB)标准在世界范围内得到发展，随着区域的不同采用的系统也不同。最主要的三个DTTB系统是先进电视系统委员会(ATSC)系统、数字视频广播地面(DVB-T)系统和综合业务数字广播—地面传输(ISDB-T)系统。ATSC系统主要应用于北美、南美、台湾和韩国。该系统使用网格编码和8级残留边带(8-VSB)调制。DVB-T系统主要应用于欧洲、中东、澳大利亚以及非洲和亚洲的部分地区。DVB-T系统使用编码正交频分复用(COFDM)。ISDB-T系统应用于日本，使用频段分段传输正交频分复用(BST-OFDM)。各种DTTB系统在多个方面存在不同：一些系统使用6MHz信道分离，另一些则使用7MHz或8MHz信道分离。

虽然经过演进，3G系统可向移动用户设备提供集成的语音、多媒体和数据服务，可仍有必要调整DTTB系统来实现这些功能。其中一个重要原因是DTTB系统可以支持很高的数据率。例如，在广域SFN网络(single frequencynetwork，单频网络)中，DVB-T可在8MHz信道中支持15Mbits/s数据率。在向移动用户设备传送广播服务时候也会出现巨大的挑战。许多手持便携设备会要求将消耗的电量减至最低，以便将电池的寿命延长到用户可以接受的程度。另一个需要考虑的问题是移动用户设备中的多普勒效应，这会在接收信号中造成符号间干扰。在三种主要的DTTB系统中，ISDB-T最初便是设计用于支持向移动用户设备提供广播服务的。由于DVB-T的设计初衷并非是为了支持移动广播服务，因此已经对其进行了许多修改，以便使其能够提供移动广播功能。DVB-T支持移动广播的修改版通常称为DVB手持(DVB-H)。

为满足移动广播的要求，DVB-H规范可支持时间分片，以此来降低用户设备的功耗，新增的4K模式使得网络管理员可在2K模式和8K模式的各自优点之间折衷，新增的多协议封装数据前向纠错(MPE-FEC)的前向纠错级别使得DVB-H传输在面对信号的移动接收所带来的挑战及手持用户设备天线设计的潜在限制时更加健壮(robust)。DVB-H还使用DVB-T调制方法如QPSK和16位正交幅度调制(16-QAM)，其在面对传输误码时的恢复能力很强。同数据相比，MPEG音频和视频服务在面对误码时的恢复能力更强，因此无需另外的前向纠错来满足DTTB服务目标。

MPE-FEC包括使用Reed-Solomon编码的IP数据分组，或使用其他数据协议的分组。DVB-H中的4K模式使用3409个载波，对于8MHz信道，每个载波具有448微秒的有用区间。4K模式使得网络管理员在网络设计过程中能够以最低的附加成本实现更大的灵活性。更为重要的是，DVB-T和DVB-H可在同一地理区域内共存。除了指示是否在要在接收器上执行SVB-H特定操作功能如时间分片或MPE-FEC之外，承载在发送消息报头中的传输参数信令(TPS)比特还能够指示指定的DVB传输是DVB-T还是DVB-H。由于时间分片是DVB-H的必要功能，因此TPS中的时间分片指示便能够指出收到的信息是来自DVB-H服务的。

DVB-H所使用的时间分片可降低用户设备上的功耗，这是通过增加数据传输过程中的突发性来实现的。与以接收速率相同的速率发送数据不同，在时间分片技术中，发射器可延缓向用户设备发送数据，而在随后以更高的比特率来发送数据。这种方式可降低数据在空中的总传输时间，可以使用这种方式来暂时关闭用户设备上的接收器。在用户设备从一个蜂窝移动到另一个蜂窝的过程中，时间分片还有助于服务的越区切换，这是因为时间分片所强加的延迟可用于监视相邻蜂窝内的发射器。一旦手持设备接收到DVB-H信号，用户只能使用手持设备来显示收到的DVB-H视频信号，收听对应的DVB-H音频信号。