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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊正宜
研究生(外文):Jheng-Yi Yang
論文名稱:手機電視(DVB-H)廣播系統之軟體平台設計與實現
論文名稱(外文):Design and Implementation of a Software Platform for DVB-H Broadcasting System
指導教授:李仁貴李仁貴引用關係
指導教授(外文):Ren-Guey Lee
口試委員:蕭俊杰郭天穎
口試日期:2008-06-30
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:電腦與通訊研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:手持式數位電視廣播IP封裝器IP解裝器多重協定封裝多重協定封裝前向糾錯
外文關鍵詞:Digital Video Broadcasting-Handheld (DVB-H)IP EncapsulatorIP DecapsulatorMulti-Protocol Encapsulation (MPE)Multi-Protocol Encapsulation-Forward Error Correction (MPE-FEC)
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由於行動通訊網路技術的快速發展及全球化數位電視(Digital Television, DTV)的帶動下,將手持式裝置(Handheld Device)與數位電視廣播(Digital Video Broadcasting, DVB)技術進行整合成已為一種新的趨勢。然而要提供手持是數位電視廣播整合廣播(DVB-Handheld, DVB-H)之服務,除了在接收端平台需實作 DVB-H 的基礎解碼功能外,還須將系統功能的建置延伸到整體系統由頭端進行IP(Internet Protocol)網路資料封裝與傳送功能。
本論文主旨為建立一個標準的行動電視廣播頭端之IP封裝器(IP Encapsulator, IPE)以及行動終端之IP解封裝器(IP Decapsulator, IPD)技術的實作,然後以軟體的方式實現在Linux-Based平台,並且探討如何利用網際網路的傳輸將影音數據之IP封包,透過IP 封裝器進行多重協定封裝 (Multi-Protocol Encapsulation, MPE)及多重協定封裝前向糾錯 (MPE-Forward Error Correction, MPE-FEC)封裝,再由分時切片(Time-Slicing)機制將MPE數據圖框以時間切片方式傳送至傳輸串流多工器(Transport Stream Multiplexer, TS Muxer)轉成傳輸串流封包,最後再透過DVB-H調變器發射。另外爲了進行接收端的測試,本研究採用商用的DVB-T(DVB-Terrstrial)接收器,並將LinuxTV所提供之API與本論文所設計之IP解封裝器進行整合,使得接收端能夠解出DVB-H 之IP數據封包並由A/V Player播放。
本論文已完成實作IP 封裝器╱解封裝器兩項技術,包含了多重協定封裝及多重協定封裝前向糾錯機制,以及分時切片機制實作。並且也探討IP封裝與傳輸如何有效的管理分時切片,再不浪費頻寬下仍然有節省系統的功率消耗約達90%,藉由本計劃所實現DVB-H標準之IP 封裝器╱解封裝器兩項技術,對於台灣在行動互動電視平台架構上,能有個高價值應用服務平台。
With the rapid development of mobile communication network and Digital Television (DTV) technologies, it has become a trend that to integrate handheld devices with the digital video broadcasting (DVB) technology. However, to provide DVB-H services for end users, the key functions of encapsulating and transmitting IP (Internet Protocol) data on head-end and decoding IP data on the user-end platform are necessary.
The purpose of this thesis is mainly to develop a software-based DVB-H IP Encapsulator (IPE) and a DVB-H IP decapsulator (IPD) implemented on the Linux-based platform. The performance of multi-protocol encapsulation (MPE) and multi-protocol encapsulation-forward error correction (MPE-FEC) schemes and time-slicing mechanism in the developed DVB-H IPE is also tested and discussed in this work. Beside in order to further test the DVB-H performance at the user-end for verifying the feasibility of whole system, a commercial DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) receiver is used and integrated with the developed IPD for testing and playing.
This thesis used C program language to implement the DVB-H IP Encapsulator/ Decapsulator. In addition, we discuss how Time-Slicing and MPE-FEC mechanism can
effectively reduce the most serious power consumption of DVB-H demodulater, to save the power up 90%, decided by the time-slice of the IP Encapsulator sends out. Finally, with the thesis we implement the novel system architecture of DVB-H IP Encapsulator / Decapsulator. We expect that the experiment result of this paper can be a useful reference for the DVB-H development in the future.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1簡介 1
1.2研究動機 2
1.3論文架構 3
第二章 手機電視廣播系統架構簡介 4
2.1 手機電視廣播系統模式 4
2.2 DVB-T/H傳輸系統架構 6
2.3 DVB-T/H實體層之傳輸技術 8
2.3.1 音視訊編碼與多工 9
2.3.2 資料隨機擾碼(Data Randomizer) 9
2.3.3 外部編碼器 11
2.3.4 外間插 11
2.3.5 內編碼 12
2.3.6 內間插 13
2.3.7 映射 15
2.3.8 訊框結構 16
2.3.9 編碼正交分頻多工(COFDM)調變 16
2.3.10 保護間隔插入(Guard Interval Insertion) 17
2.3.11 傳輸信號命令參數與導引信號 (TPS & Pilot Signal) 17
2.4 DVB-H新增之4k模式深度符號內間插 18
2.5 DVB-T/H@6MHz廣播的通道參數 19
2.6 DVB-T/H@6MHz廣播的各種調變參數可使用總資料量 20
第三章DVB-H傳輸串流技術介紹 24
3.1 Time-Slicing 24
3.2 Power Saving 26
3.3 MPE-FEC 28
3.3.1 MPE-FEC框架 28
3.3.2 MPE-FEC封裝與編碼 29
3.4 MPEG-2 傳輸串流技術 31
3.4.1 MPEG-2傳輸串流 32
3.4.2 傳輸封包識別子與信號表 34
3.4.3 DVB-H網路結構 37
3.5 DVB-H技術總整理 38
第四章 系統設計 40
4.1 DVB-H IPE架構 41
4.1.1 IP資料擷取模組 41
4.1.2 MPE-FEC封裝模組 42
4.1.3 Time-Slicing控制器模組 50
4.2 傳輸串流多工器模組 53
4.3 DVB-H 接收機架構 53
4.3.1 DVB-H IPD架構 54
4.3.1.1 DVB-H Tuner控制模組 55
4.3.1.2 PSI/SI解碼模組 56
4.3.1.3 MPE-FEC解碼與糾錯模組 58
第五章 實驗結果 63
5.1實驗環境與平台介紹 63
5.2 正確性驗證 64
5.3效能驗證 66
5.3.1 DVB-H IPE效能測試結果 66
5.3.2 DVB-H IPD效能測試結果 68
5.3.3 DVB-H IPD 功耗節省計算 71
第六章 結論 73
6.1 結論 73
6.2討論 73
6.3未來展望 74
參考文獻 75
附錄 中英文對照表 77
[1] DVB Document A092, “DVB-H Implementation Guidelines,” European Telecommunications Standards Institute.
[2] TR 102 401, “Digital Video Broadcasting (DVB); Transmission to Handheld Terminals (DVB-H); Validation Task Force Report,” European Telecommunications Standards Institute.
[3] EN 101 162, “Digital Video Broadcasting (DVB); Allocation of Service Information (SI) and Data Broadcasting Codes for Digital Video Broadcasting (DVB) systems,” European Telecommunications Standards Institute.
[4] DVB Document A081, “Transmission System for Handheld Terminals,” European Telecommunications Standards Institute.
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[8] EN 302 304, “Digital Video Broadcasting (DVB); Transmission System for Handheld Terminals (DVB-H),” European Telecommunications Standards Institute.
[9] EN 301 192, “Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting,” European Telecommunications Standards Institute.
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[13] DVB Document A079, “IP Datacast over DVB-H: PSI/SI,” European Telecommunications Standards Institute.
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[21] 林世欽, 李仁貴, “DVB-H 手機電視,” 益群書店股份有限公司, 2004
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[23] LINUX DVB API Version 3, http://www.linuxtv.org/docs.php
[24] Avermedia, http://www.avermedia.com/
[25] 張力懿,手機電視(DVB-H)軟體接收器,碩士論文,國立臺北科技大學電腦與通訊研究所,台北,2007。
[26] Decontis, http://www.decontis.com/
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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