数字电视广播技术应用和发展
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v 对应主要解决
§信道编码 （级联RS＋卷积编码，交织） §信道估计和均衡
• OFDM技术 • 频域分散导频每四个OFDM符号循环一次
§高阶调制（64QAM和分级调制）
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数字电视广播技术应用和发展
实例3 车载移动电视
v 应用需求
§灵敏度比固定接收要求更低（低增益接收天线） §信道特征
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数字电视广播技术应用和发展
1.视频编码技术(和地面广播相同）
编码技术是多媒体通信中使用的基本技术之一。 多媒体通信的一个显著特点就是要传输的信息量非常 大，尤其是视频数据，其编码技术甚至会在较大程度 上影响业务质量，因此视频编码技术在IPTV中的地 位非常重要。
目前，国内外已经开展的IPTV业务基本上都是 使用MPEG-2编码方式。
•仅显示本用户关 心信息
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数字电视广播技术应用和发展
•广电有线双向改造EoC
•Ethernet over Coax
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数字电视广播技术应用和发展
EoC用于数字电视双向化改造
v 双向化才能真正发挥数字电视优势
§2010年上半年，全国有线数字电视用户数量已突破6500万户 §数字电视转换仅仅多增加了几个频道，收看电视的方式几乎没有改变 §双向互动是开展数字电视增值业务的前提
§灵敏度（C/N门限、SNR、脉冲／单频／同播干扰） §信道特征（时间选择性、频率选择性） §服务质量（数据率、实时性、多业务(用户)复用）
v 对应主要解决
§信道编码 §信道估计和均衡（帧结构）／多天线MIMO技术 §帧结构／高阶调制
v 合理帧结构:
§导频插入(时域训练序列和频域导频)
• 信道估计和同步
主要无线标准
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数字电视广播技术应用和发展
802.16 系列标准
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数字电视广播技术应用和发展
•802.16d
•OFDM系统，使用256点FFT •Alamouti空时分组码，双天线发射
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数字电视广播技术应用和发展
•802.16d OFDM模式帧结构
❖ 分为TDD和FDD结构 ❖ 用户占用不同Burst（TDMA) ❖ 每个Burst含有多个OFDM符号
成一定程度的业务互补局面
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数字电视广播技术应用和发展
IPTV业务
v IPTV业务将以通信为导向的业务和以内容为导向的业务紧
密地联系在一起，它可以提供的业务种类主要包括电视类 业务、通信类业务，以及各种增值业务。
v 电视类服务是指与电视业务相关的服务
§视频点播（VOD) §直播电视 §时移电视（Time-Shifted TV）
以按需接收，实现用呼吁媒体内容提供商的实时交 互，从而更好地满足用户个性化需求。（交互电视）
v IPTV和数字电视之间既是竞争关系，又是互补关系
§从业务范围和覆盖的用户群看，最终是互相竞争的 §可以将IPTV看成是数字电视的一种技术实现手段
•数字电视侧重广播，特别是高清晰度电视业务 •IPTV可以侧重宽带交互型多媒体业务，两者有可能形
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数字电视广播技术应用和发展
支持Internet连接的HDTV CES 2009
• 直接流媒体下载 • 利用TV连接Internet（分辨率已经和PC显示器相同） • 交互信息和TV节目相关或者无关
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数字电视广播技术应用和发展
交互信息和TV节目有关
•提供比赛相关信息， 供观众随时查看
•200 kHz
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•使用带宽
•TDMA
数字电视广播技术应用和发展
双工方式
v 下行链路和上行链路
§TDD、FDD双工方式
• FDD
• TDD
•频率分隔 •时间时间
•BTS
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•: 反向信道或上行信道 Up-Link •: 前向信道或下行信道 Down -Link
•MS
数字电视广播技术应用和发展
视频点播
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Interne t
3G
PC
手机电视广 播
Mobile Phone
数字电视广播技术应用和发展
Internet 连接和交互
•+
•or
•+
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•&
•+
•22
数字电视广播技术应用和发展
IPTV概念
IPTV（Internet Protocol Television）俗称 交互式网络电视。是利用宽带网的基础设施，以 家用电视机+网络机顶盒（TV＋STB）、计算 机（pc）、手机等智能设备作为主要终端设备， 集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，通 过互联网协议（IP）向家庭用户提供包括数字电 视在内的多种交互式服务的崭新技术。
§多业务复用 §多址(多用户)复用方式、双工方式
பைடு நூலகம்
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数字电视广播技术应用和发展
实例1 ATSC系统
v 应用需求
§灵敏度
• C/N门限要低、和模拟同播要求抗各种干扰
§信道特征
• 室外固定定向接收（静态短时延信道）
§服务质量
• 支持HDTV
v 对应主要解决
§信道编码 （级联RS＋TCM编码，交织） §信道估计和均衡
v 双向化提升广电竞争能力，实现三网融合
§电信的IP电视在各大城市对用户的争夺十分激烈 §冲击广电传统业务
§ v 双向化提升广电网络经营管理能力 网络管理、运营支撑都需要双向网络
v 广电提出下一代广播电视网（NGB）10年规划
§2009年~2019年 §以有线电视数字化和移动多媒体广播电视为基础 §以自主创新的“高性能宽带信息网” 技术为支撑 §主要特性是“全程全网”、“互联互通”、“可管可控” §双向化是前提
• 单载波判决反馈均衡 • 训练序列24ms插入一次
§高阶调制（8VSB，等效64QAM）
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数字电视广播技术应用和发展
实例2 DVB-T系统
v 应用需求
§灵敏度，同ATSC §信道特征
• 室内（外）的便携（固定）接收（动态长时延信道） • 单频网应用（超长时延信道）
§服务质量
• 支持HDTV，分级接收
v 通信类服务主要是指基于IP的语音业务、即时通信服务和
电视短信等；
v 增值业务则是指电视购物、互动广告和在线游戏等等。在
IPTV发展初期，IPTV的业务主要以电视类服务为主。
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数字电视广播技术应用和发展
IPTV的关键技术
v 视频编码技术 v 流媒体技术（Streaming Media） v 内容传送技术（CDN） v 组播技术
§DVB-S2/T2/C2 §ATSC2.0, ISDB-T2
•多业务…
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VOD点播 …
Internet
数字电视广播技术应用和发展
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•IPTV
数字电视广播技术应用和发展
同时支持Internet & 视频多媒体
传统广播网络 有线和卫星信道
支持Internet连接的电 视TV
Digital Cable
1998
IPTV 2000s
数字电视广播技术应用和发展
近期发展方向---融合多媒体广播和服务
v 支持移动/手持设备的多媒体广播
§多种手机电视标准
v 3D-TV和多视角成像（Multi-viewpoint） v IPTV和Internet TV v 新一代地面、有线和卫星广播系统
v 2000s – Cable modem（电缆调制解调器）, VoIP over Cable
– IPTV (VOD， VoIP， Internet，P2P，流媒体，
QoS/QoE…) – 移动电视 (通过手机频道、地面电视广播频道、卫星频道) – 宽带无线移动多媒体 （(Wi-Max, 无线Mesh网状网, HSPA)
电视系统的发展
v 1950s – 黑白地面电视广播 v 1960s – 彩色电视广播 v 1970s – 有线电视系统 v 1980s – 卫星电视系统 (FM调制) v 1990s – 第一代数字电视传输标准
数字卫星电视（如DVB-S） 数字有线电视（如DVB-C, ATSC-16VSB) 数字地面高清电视（如DVB-T,ATSC,ISDB-T)
• 大面积覆盖（几十公里）和移动（100Hz）
§服务质量
• 支持SDTV，分级接收
v DVB-T
§推荐使用2K模式+QPSK+1/2编码 §改进信道估计算法(时域和频域插值) §多天线
v ISDB-T
§2k 和 4k 模式用于移动业务 §DQPSK 调制可用于手持接收设备 (低功耗）。 §可选的时间交织可提高服务质量。 §多天线
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数字电视广播技术应用和发展
4.组播技术
组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）一次、 同时发送单一数据包到多个接收者的网络技术。
组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该 组播组的地址才能接收到数据包。在IPTV里，组播源往 往仅有一个，即使用户数量成倍增长，主干带宽也不需 要随之增加，因为无论有多少个目标地址，在整个网络 的任何一条主干链路上只传送单一视频流，即所谓“一 次发送，组内广播”。
目前的趋势是，使用更加适合于流媒体系统的 H.264/MPEG-4/AVS
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数字电视广播技术应用和发展
2.流媒体技术（Streaming Media）
流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过 压缩处理后放到网络服务器上，让终端用户能够边 下载边观看，而不需要等到整个多媒体文件下载完 成便可以即时观看的技术。
• 同步时间慢造成分片大
v ISDB-T
§仅使用1段频谱(One-segment), 仅400K带宽(灵敏度)
• 节目切换快, 功耗大
§DQPSK 调制低功耗
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数字电视广播技术应用和发展
• 小结
重点理解方案的帧结构/信道估计(调制)/信道 编码
OFDM 在众多新制定的国际标准中得到采用， 属于能得到不断发展和提高的新技术, 具有广 阔的前景 结合LDPC：COFDM 结合多天线：MIMI-OFDM 结合多用户：OFDMA 结合TDD双工方式：TDD-OFDM
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数字电视广播技术应用和发展
3.内容传送技术（CDN）
IPTV的业务主要包括单播业务和组播业务，数据 流量非常大，因此需在宽带城域网络之上部署内容分 发网络（CDN），经过策略部署可以改善流媒体服 务质量，并有效降低骨干网的压力。
对用户来说，通过CDN系统，得到响应的时间被 缩短，数据传输的稳定性被提高，从而提高了网络服 务的总体性能。
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数字电视广播技术应用和发展
实例4 手机电视
v 应用需求
§灵敏度比移动接收要求更低（更低增益接收天线） §信道特征
• 大面积覆盖（几十公里）和移动（100Hz）
§服务质量
• 支持CIF或QCIF,节能, 节目切换时间, 支持多套手机节目
v DVB-H
§MPE-FEC （灵敏度） §4K 模式和深交织 （移动性能） §时间分片省电( 帧结构) ----节目切换慢(5秒)
TDD 帧结构
FDD 帧结构
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数字电视广播技术应用和发展
•802.16e OFDMA模式 帧结构
❖ OFDMA 多址方案采用时间和频率联合的二维多址方案
▪ OFDM符号时间多址 ▪ 子载波频域多址
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数字电视广播技术应用和发展
数字电视广播 近期发展
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数字电视广播技术应用和发展
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数字电视广播技术应用和发展
多址/多用户复用方式
§FDMA：不同用户分配到不同频带 §TDMA：不同用户分配到不同时间片（Time Slot）
•User 1 •User 2 •User 3
•30 kHz
•使用带宽
•FDMA
•可以结合 OFDM来实现
•OFDMA
•User 3 •User 2 •User 1
13数字电视广播技术应 用和发展
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2020/11/21
数字电视广播技术应用和发展
本节内容
v 数字电视传输小结 v 数字电视近阶段发展
§IPTV §EoC （Ethernet over Cable）
v 数字电视广播未来展望
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数字电视广播技术应用和发展
传输技术主要线索
v 应用需求
v 传输网络形式多样
§以太网、ADSL等 §3G、Wimax无线网 §有线Cable网络（广电双向网改造）
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和手机电视一样属于“三网融合”的应 用 数字电视广播技术应用和发展
IPTV系统结构图
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数字电视广播技术应用和发展
IPTV特点
v 改变了传统的单向广播式的媒体传播方式，用户可
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很多新技术融入到广播行业中 数字电视广播技术应用和发展
数字电视广播发展…
•多业务…
VOD点播 …
Internet
Interne t
WiFi 3G Broadban
d
VOD
Networks / Affils
1950s
UHF 1960s
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Cable 1980s
DBS 1995
§信道编码 （级联RS＋卷积编码，交织） §信道估计和均衡
• OFDM技术 • 频域分散导频每四个OFDM符号循环一次
§高阶调制（64QAM和分级调制）
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数字电视广播技术应用和发展
实例3 车载移动电视
v 应用需求
§灵敏度比固定接收要求更低（低增益接收天线） §信道特征
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数字电视广播技术应用和发展
1.视频编码技术(和地面广播相同）
编码技术是多媒体通信中使用的基本技术之一。 多媒体通信的一个显著特点就是要传输的信息量非常 大，尤其是视频数据，其编码技术甚至会在较大程度 上影响业务质量，因此视频编码技术在IPTV中的地 位非常重要。
目前，国内外已经开展的IPTV业务基本上都是 使用MPEG-2编码方式。
•仅显示本用户关 心信息
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数字电视广播技术应用和发展
•广电有线双向改造EoC
•Ethernet over Coax
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数字电视广播技术应用和发展
EoC用于数字电视双向化改造
v 双向化才能真正发挥数字电视优势
§2010年上半年，全国有线数字电视用户数量已突破6500万户 §数字电视转换仅仅多增加了几个频道，收看电视的方式几乎没有改变 §双向互动是开展数字电视增值业务的前提
§灵敏度（C/N门限、SNR、脉冲／单频／同播干扰） §信道特征（时间选择性、频率选择性） §服务质量（数据率、实时性、多业务(用户)复用）
v 对应主要解决
§信道编码 §信道估计和均衡（帧结构）／多天线MIMO技术 §帧结构／高阶调制
v 合理帧结构:
§导频插入(时域训练序列和频域导频)
• 信道估计和同步
主要无线标准
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数字电视广播技术应用和发展
802.16 系列标准
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数字电视广播技术应用和发展
•802.16d
•OFDM系统，使用256点FFT •Alamouti空时分组码，双天线发射
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数字电视广播技术应用和发展
•802.16d OFDM模式帧结构
❖ 分为TDD和FDD结构 ❖ 用户占用不同Burst（TDMA) ❖ 每个Burst含有多个OFDM符号
成一定程度的业务互补局面
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数字电视广播技术应用和发展
IPTV业务
v IPTV业务将以通信为导向的业务和以内容为导向的业务紧
密地联系在一起，它可以提供的业务种类主要包括电视类 业务、通信类业务，以及各种增值业务。
v 电视类服务是指与电视业务相关的服务
§视频点播（VOD) §直播电视 §时移电视（Time-Shifted TV）
以按需接收，实现用呼吁媒体内容提供商的实时交 互，从而更好地满足用户个性化需求。（交互电视）
v IPTV和数字电视之间既是竞争关系，又是互补关系
§从业务范围和覆盖的用户群看，最终是互相竞争的 §可以将IPTV看成是数字电视的一种技术实现手段
•数字电视侧重广播，特别是高清晰度电视业务 •IPTV可以侧重宽带交互型多媒体业务，两者有可能形
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数字电视广播技术应用和发展
支持Internet连接的HDTV CES 2009
• 直接流媒体下载 • 利用TV连接Internet（分辨率已经和PC显示器相同） • 交互信息和TV节目相关或者无关
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数字电视广播技术应用和发展
交互信息和TV节目有关
•提供比赛相关信息， 供观众随时查看
•200 kHz
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•使用带宽
•TDMA
数字电视广播技术应用和发展
双工方式
v 下行链路和上行链路
§TDD、FDD双工方式
• FDD
• TDD
•频率分隔 •时间时间
•BTS
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•: 反向信道或上行信道 Up-Link •: 前向信道或下行信道 Down -Link
•MS
数字电视广播技术应用和发展
视频点播
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Interne t
3G
PC
手机电视广 播
Mobile Phone
数字电视广播技术应用和发展
Internet 连接和交互
•+
•or
•+
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•&
•+
•22
数字电视广播技术应用和发展
IPTV概念
IPTV（Internet Protocol Television）俗称 交互式网络电视。是利用宽带网的基础设施，以 家用电视机+网络机顶盒（TV＋STB）、计算 机（pc）、手机等智能设备作为主要终端设备， 集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，通 过互联网协议（IP）向家庭用户提供包括数字电 视在内的多种交互式服务的崭新技术。
§多业务复用 §多址(多用户)复用方式、双工方式
பைடு நூலகம்
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数字电视广播技术应用和发展
实例1 ATSC系统
v 应用需求
§灵敏度
• C/N门限要低、和模拟同播要求抗各种干扰
§信道特征
• 室外固定定向接收（静态短时延信道）
§服务质量
• 支持HDTV
v 对应主要解决
§信道编码 （级联RS＋TCM编码，交织） §信道估计和均衡
v 双向化提升广电竞争能力，实现三网融合
§电信的IP电视在各大城市对用户的争夺十分激烈 §冲击广电传统业务
§ v 双向化提升广电网络经营管理能力 网络管理、运营支撑都需要双向网络
v 广电提出下一代广播电视网（NGB）10年规划
§2009年~2019年 §以有线电视数字化和移动多媒体广播电视为基础 §以自主创新的“高性能宽带信息网” 技术为支撑 §主要特性是“全程全网”、“互联互通”、“可管可控” §双向化是前提
• 单载波判决反馈均衡 • 训练序列24ms插入一次
§高阶调制（8VSB，等效64QAM）
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数字电视广播技术应用和发展
实例2 DVB-T系统
v 应用需求
§灵敏度，同ATSC §信道特征
• 室内（外）的便携（固定）接收（动态长时延信道） • 单频网应用（超长时延信道）
§服务质量
• 支持HDTV，分级接收
v 通信类服务主要是指基于IP的语音业务、即时通信服务和
电视短信等；
v 增值业务则是指电视购物、互动广告和在线游戏等等。在
IPTV发展初期，IPTV的业务主要以电视类服务为主。
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数字电视广播技术应用和发展
IPTV的关键技术
v 视频编码技术 v 流媒体技术（Streaming Media） v 内容传送技术（CDN） v 组播技术
§DVB-S2/T2/C2 §ATSC2.0, ISDB-T2
•多业务…
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VOD点播 …
Internet
数字电视广播技术应用和发展
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•IPTV
数字电视广播技术应用和发展
同时支持Internet & 视频多媒体
传统广播网络 有线和卫星信道
支持Internet连接的电 视TV
Digital Cable
1998
IPTV 2000s
数字电视广播技术应用和发展
近期发展方向---融合多媒体广播和服务
v 支持移动/手持设备的多媒体广播
§多种手机电视标准
v 3D-TV和多视角成像（Multi-viewpoint） v IPTV和Internet TV v 新一代地面、有线和卫星广播系统
v 2000s – Cable modem（电缆调制解调器）, VoIP over Cable
– IPTV (VOD， VoIP， Internet，P2P，流媒体，
QoS/QoE…) – 移动电视 (通过手机频道、地面电视广播频道、卫星频道) – 宽带无线移动多媒体 （(Wi-Max, 无线Mesh网状网, HSPA)
电视系统的发展
v 1950s – 黑白地面电视广播 v 1960s – 彩色电视广播 v 1970s – 有线电视系统 v 1980s – 卫星电视系统 (FM调制) v 1990s – 第一代数字电视传输标准
数字卫星电视（如DVB-S） 数字有线电视（如DVB-C, ATSC-16VSB) 数字地面高清电视（如DVB-T,ATSC,ISDB-T)
• 大面积覆盖（几十公里）和移动（100Hz）
§服务质量
• 支持SDTV，分级接收
v DVB-T
§推荐使用2K模式+QPSK+1/2编码 §改进信道估计算法(时域和频域插值) §多天线
v ISDB-T
§2k 和 4k 模式用于移动业务 §DQPSK 调制可用于手持接收设备 (低功耗）。 §可选的时间交织可提高服务质量。 §多天线
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数字电视广播技术应用和发展
4.组播技术
组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）一次、 同时发送单一数据包到多个接收者的网络技术。
组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该 组播组的地址才能接收到数据包。在IPTV里，组播源往 往仅有一个，即使用户数量成倍增长，主干带宽也不需 要随之增加，因为无论有多少个目标地址，在整个网络 的任何一条主干链路上只传送单一视频流，即所谓“一 次发送，组内广播”。
目前的趋势是，使用更加适合于流媒体系统的 H.264/MPEG-4/AVS
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数字电视广播技术应用和发展
2.流媒体技术（Streaming Media）
流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过 压缩处理后放到网络服务器上，让终端用户能够边 下载边观看，而不需要等到整个多媒体文件下载完 成便可以即时观看的技术。
• 同步时间慢造成分片大
v ISDB-T
§仅使用1段频谱(One-segment), 仅400K带宽(灵敏度)
• 节目切换快, 功耗大
§DQPSK 调制低功耗
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数字电视广播技术应用和发展
• 小结
重点理解方案的帧结构/信道估计(调制)/信道 编码
OFDM 在众多新制定的国际标准中得到采用， 属于能得到不断发展和提高的新技术, 具有广 阔的前景 结合LDPC：COFDM 结合多天线：MIMI-OFDM 结合多用户：OFDMA 结合TDD双工方式：TDD-OFDM
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数字电视广播技术应用和发展
3.内容传送技术（CDN）
IPTV的业务主要包括单播业务和组播业务，数据 流量非常大，因此需在宽带城域网络之上部署内容分 发网络（CDN），经过策略部署可以改善流媒体服 务质量，并有效降低骨干网的压力。
对用户来说，通过CDN系统，得到响应的时间被 缩短，数据传输的稳定性被提高，从而提高了网络服 务的总体性能。
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数字电视广播技术应用和发展
实例4 手机电视
v 应用需求
§灵敏度比移动接收要求更低（更低增益接收天线） §信道特征
• 大面积覆盖（几十公里）和移动（100Hz）
§服务质量
• 支持CIF或QCIF,节能, 节目切换时间, 支持多套手机节目
v DVB-H
§MPE-FEC （灵敏度） §4K 模式和深交织 （移动性能） §时间分片省电( 帧结构) ----节目切换慢(5秒)
TDD 帧结构
FDD 帧结构
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数字电视广播技术应用和发展
•802.16e OFDMA模式 帧结构
❖ OFDMA 多址方案采用时间和频率联合的二维多址方案
▪ OFDM符号时间多址 ▪ 子载波频域多址
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数字电视广播技术应用和发展
数字电视广播 近期发展
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数字电视广播技术应用和发展
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数字电视广播技术应用和发展
多址/多用户复用方式
§FDMA：不同用户分配到不同频带 §TDMA：不同用户分配到不同时间片（Time Slot）
•User 1 •User 2 •User 3
•30 kHz
•使用带宽
•FDMA
•可以结合 OFDM来实现
•OFDMA
•User 3 •User 2 •User 1
13数字电视广播技术应 用和发展
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2020/11/21
数字电视广播技术应用和发展
本节内容
v 数字电视传输小结 v 数字电视近阶段发展
§IPTV §EoC （Ethernet over Cable）
v 数字电视广播未来展望
PPT文档演模板
数字电视广播技术应用和发展
传输技术主要线索
v 应用需求
v 传输网络形式多样
§以太网、ADSL等 §3G、Wimax无线网 §有线Cable网络（广电双向网改造）
PPT文档演模板
和手机电视一样属于“三网融合”的应 用 数字电视广播技术应用和发展
IPTV系统结构图
PPT文档演模板
数字电视广播技术应用和发展
IPTV特点
v 改变了传统的单向广播式的媒体传播方式，用户可
PPT文档演模板
很多新技术融入到广播行业中 数字电视广播技术应用和发展
数字电视广播发展…
•多业务…
VOD点播 …
Internet
Interne t
WiFi 3G Broadban
d
VOD
Networks / Affils
1950s
UHF 1960s
PPT文档演模板
Cable 1980s
DBS 1995