1、浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 1 页 共 13 页浙 江 大 学 远 程 教 育 学 院本 科 生 毕 业 论 文 （ 设 计 ）题 目 移动多媒体广播的监测方法专 业 计算机应用技术学习中心 厦门姓 名 邓健 学 号 P40807301001 指导教师 张三元2011 年 4 月 21 日浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 2 页 共 13 页摘 要移动多媒体广播成为广播电视节目 和其它形式信息的传播新渠道, 影响力日益显现,对其开展技术监测十分必要。本文提出了确主监测方
2、法的基本原则,分析了移动多媒体广播的基本特征,阐述监测指标项的选择及监测程度,并对监测系统部署提出了相关建议。关键词: 移动多媒体 广播 监测 指标方法浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 3 页 共 13 页目 录一、 前言 4二、 确立监测业务方法的关键要素 4(一) 传播载体自身的技术体制特征。 .5(二) 所传播信息的展现形式。 .5(三) 播出节目的业务性质。 .5(四) 监测方法的有效性与经济性。 .5三、 移动多媒体广播监测要点分析 5(一) 星网结合无线覆盖 .5(二) 多种媒体同时传播 .61、 CMMB 公共服务平台
3、.72、 CMMB 基本业务平台 .73、 CMMB 扩展业务平台 .7(三) 产业特征十分明显 .7四、 监测方法 8(一) 射频监测指标项 .81、频率 82、频谱 93、信号电平 94、门限 9(二) 频道节目监测方式 .9(三) 有关大包复用流 (PMS)监测的问题 9(四) 频道内容存储策略 .101、24 小时不间断保存 .102、根据指令保存 103、触发记录 104、保存 PMS 数据 11五、 对系统部署的建议 11(一) 网络化与差异化部署 .11(二) 多种监测方式俱备 .11(三) 支持多种通讯方式 .11(四) 宜本地存储 .11六、 结束语 12参考文献浙江大学远程
4、教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 4 页 共 13 页一、 前言在信息技术发展与大众需求的推动下,人们经常在贴身便携终端上随时获取与处理各种形式的信息。 “手机电视” 作为信息大潮中的活跃一脉 , 正在向着规模化和商用方向纵深发展。一项新兴传播业务的健康发展，离不开政策引导与规范管理。采取技术手段对传播载体与内容进行监测是做好有效监管工作的基础。移动多媒体广播系统主要由节目集成与播出、卫星传输、地面覆盖网络、加密授权、运营支撑、双向交互网络及移动多媒体终端等部分组成。移动多媒体广播主要面向手机、PDA 等小屏幕便携手持终端以及车载电视等终端提供广
5、播电视服务。根据移动多媒体广播系统的基本特点，移动多媒体广播的系统要求为： （1）可提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播服务，实现卫星传输与地面网络相结合的无缝协同覆盖，支持公共服务。 （2）支持手机、PDA、MP3 、MP4、数码相机、笔记本电脑以及在汽车、火车、轮船、飞机上的小型接收终端，接收视频、音频、数据等多媒体业务。 （3）采用具有自主知识产权的移动多媒体广播技术，系统可运营、可维护、可管理，可根据运营要求逐步扩展。 （4）支持中央和地方相结合的运营体系，具备加密授权控制管理体系，支持统一标准和统一运营，支持用户全国漫游。 （5）系统安全可靠,具有良好的可扩展性，能够适应移动多媒
6、体广播技术和业务的发展要求。本文所叙述的移动多媒体广播是指以广播方式向小尺寸屏幕、移动便携终端提供声音、视频、图文、数据以及交互应用等多形式的传播业务 , 即 CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting ), 不包含利用移动通信网络实现内容分发和带有用户管理系统的视频直播、点播和下载的业务。二、 确立监测业务方法的关键要素监测工作是确保广播电视安全高效传播的重要环节。监测数据要服务于覆盖网络的科学规划和运行结果的实际检验，服务于传播资源的合理配置和网络布局的优化调整 ，服务于业务运行的指挥调度和行业主管的监管工作等。因此，在确立某一种传播形态的监测业务方
7、法时，必须考虑如下要素：(一 ) 传播载体自身的技术体制特征。传播载体自身的技术体制特征是卫星、有线、地面无线的，或是综合运用多种技术的；是模拟的，还是数字的；是清流播出的还是条件接收的，这些都直接关系到监测指标项的选择与监测装备配置。(二 ) 所传播信息的展现形式。浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 5 页 共 13 页传播信息的展现形式是声音、视频、数据，还是多种形式信息同时传播 ( 有的还包括了应用业务)，对不同内容或业务的监测评估方法不同；业务应用的操作形态，是单向选择，还是双向交互，也会影响监测工作的复杂程度。 (三 ) 播出
8、节目的业务性质。播出节目的业务性质是公益的，还是付费的。不同特性的业务，有着不同的管理制度与评价休系；运营主体及利益相关者之间的关系，也会带来管理层对监测数据需求的明显不同。(四 ) 监测方法的有效性与经济性。“监测”不同于“测量” ， “测试”, 监测首先要抓住有规律性、最直观的指标项，并保留事后可追查的资料。设置过多的监测指标项和过度频繁的指标测量，将增加监测工作的经济、时间和人力成本， 且不一定对监测业务目标的贡献度就大。三、 移动多媒体广播监测要点分析对照上述要素以下从三个方面探讨移动多媒体广播特点及监测要点。其中 , 亦强调对这一新兴传播形态开展监测工作的必要性。(一 ) 星网结合无
9、线覆盖移动多媒体广播的总体拓扑构架如图 1 所示，CMMB采用卫星和地面网络相结合的方式实现“天地一体”协同覆盖，信道编码与调制采用STiMi技术。通过S波段卫星对全国实现覆盖，采用S波段地面增补网进行S波段卫星覆盖阴影区信号转发覆盖。采用U波段地面覆盖网在城市人口密集区实现移动多媒体广播信号覆盖。电视业务视频压缩编码采用AVS、H.264/AVC，伴音压缩编码采用MPEG-4 HE AAC；广播业务音频压缩编码采用DRA。浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 6 页 共 13 页图1 移动多媒体广播总体框图在该技术体制中，空间段的卫星起
10、到信号传输、业务分发和直接覆盖的作用。卫星传播一旦受阻，影响是全局性的，必须对其开展监测。在监测策略上，与已有的卫星广播电视监测业务类同，重点是监看信号是否正常播出，是否受到干扰或被强占，同时要具备预警能力，在以上现象发生之初及时预警，以便相关部门及时采取有效措施。移动终端在信号接收中，根据所处位置的信号情况及用户操作情况，可实现如下四种信号接收,一是直接接收S波段卫星信号；二是接收S波段地面增补信号；三是接收 U波段地面覆盖信号；四是接收U波段地面覆盖同频转发信号。在地面段的无线覆盖网中，针对U频段和S频段两种方式开展监测至关重要。原因是：其一，在模拟与数字同播时期，无线频谱更加拥挤，各种业
11、务间的频谱冲突时有发生；其二，开放空间传播易受干扰或者插播；其三，移动多媒体广播业务的主要初衷是要满足移动漫游接收，信号质量倍受关注。因此，无论是单站覆盖、单站加补点器或者是单频网，需要实时监测其服务区的信号覆盖质量，对覆盖信号中断、劣播能够自动报警，在需要时能够进行频谱扫描。在单频网中，有多个大功率发射机同步传播，需要一对一设点监测，仅在一点设站无法全面反映单频网服务区的覆盖情况。针对相干区的信号情况，可以在流动监测系统考虑此方面功能，不作为日常监测任的标准来配置设备。移动多媒体广播为数字化传播，在目前的试播阶段主要为透明流传播。根据业务规划,在商用时，要加载条件接收系统与业务运营支撑系统。
12、届时的监测技术系统也必须与其匹配方可工作。从上述情况可以看出，移动多媒体广播技术手段是在业务应用和推广过程中逐步完善的，相关监测方法的具体方案细节须与之俱进。(二 ) 多种媒体同时传播移动多媒体广播系统主要面向手机、PDA 等小屏幕、移动便携手持式终端，车载电视等终端提供广播电视服务。根据移动多媒体广播业务发展需要，移动多媒体广播业务平台主要由公共服务平台、基本业务平台、扩展业务平台等三个平台构成。移动多媒体广播业务平台构成如图 2 所示。移 动 多 媒 体 广 播 业 务 平 台公 共 服 务 平 台 基 本 业 务 平 台 扩 展 业 务 平 台声音广播 电视广播 政务信息 紧急广播 声音
13、广播 电视广播 综合信息声音广播 电视广播 推送业务 双向服务数据广播移 动 多 媒 体 广 播 业 务 平 台公 共 服 务 平 台 基 本 业 务 平 台 扩 展 业 务 平 台声音广播 电视广播 政务信息 紧急广播 声音广播 电视广播 综合信息声音广播 电视广播 推送业务 双向服务数据广播浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 7 页 共 13 页图2 移动多媒体广播业务平台构成1、CMMB 公共服务平台 公共服务平台是向用户提供公益服务的移动多媒体广播业务平台，主要由公益类广播电视节目和政务信息、紧急广播信息构成。例如中央、省、市的
14、电视与广播频道。目前有CCTV-l, CCTV-3,CCTV-5, CCTV-新闻,省级电视一套,市级电视一套,CNR-1, CNR-首外,省级广播一套,市级广播一套。2、CMMB 基本业务平台 基本业务平台是向用户提供基本数字音视频广播服务和数据服务的业务平台，包括卫星平台和地方平台传送的数字音视频广播服务和数据服务。 3、CMMB 扩展业务平台 扩展业务平台是根据用户不同消费需求向用户提供扩展广播电视节目服务和综合信息服务的业务平台。CMMB扩展业务平台提供的服务主要由四方面构成，一是经营类的广播电视付费节目；二是经营类的音视频点播推送服务，利用系统闲置时间将用户定制的广播电视节目推送到用
15、户终端；三是综合数据信息服务，主要有股票信息、交通导航、天气预报、医疗信息等；四是双向交互业务，主要有音视频点播、移动娱乐、商务服务等。在移动多媒体广播系统初建，提供的服务主要以声音广播、电视广播为主，扩展服务中的综合信息、双向交互等服务待时机成熟后再推广应用。以上这些业务被复用到同一个复用帧(帧长1秒，分40个时隙)申同时传播。对于第一类频道业务内容，其监测业务策略与现有的有线、无线广播电视类同，着重监听监看频道内容的合法性，播出节目的序列、台标、台名与呼号的规范性，节目源的质量与稳定性。考虑到移动多媒体广播的信号源和业务服务提供者是明确的、可控的运营主体(与通信方式实现的多媒体通讯具有本质
16、的区别) 。因此，对第二类业务的监测，可考虑以将接收的内容保存一定时间备查为主；对第三类业务，直以严格准入为主，以日常抽查和用户反映为辅，不适宣提“实时” 、“全面”的监测工作要求。(三 ) 产业特征十分明显在CMMB技术体系中有一个明显的支撑产业化运作的业务支撑系统(BOSS)。在 商用时期，CMMB平台上的诸多业务是要付费、或与相关消费业务绑定提供的。公益业务，强调的是不间断、高质量的安全播出；增值业务，除此要求之外，还要有服务品质与满意度的评价。同时，我们还要注意到CMMB运营主体与分支机构及其相互间关系，如图 3 所示。浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健
17、 P4080730100第 8 页 共 13 页图3 CMMB运营支撑系统框图对移动多媒体广播监测数据的互联互通共享、数据统计模型、数据报送流程等方面的设计，也必须适应这种结构梯次；在监测系统的安全机制，权限策略者，CMMB三级运营主体的BOSS系统具备运营管理、资源管理、业务与产品管理、 结算、合作伙伴与渠道管理以及统计分析等运营要素，监测数据采集工作不宜介入到业务运营这个层面。四、 监测方法(一 ) 射频监测指标项1、频率根据该播出业务的当前运行图，在已知的频率上检验是否能够收到欲收信号，并对该路信号的质量进行实时的监测。若出现相关异态时，需要进一步测量频率偏移(具备测量该项指标的技术能力
18、，但没有实时监测之必要) 。2、频谱作为无线信号的监测设备必须具备对所关注频段的频谱扫描能力，并且具备与先验条件比较、发现新频率报警的功能。在信号正常接收的情况下，通常是不需要去扫描该频道附近的频谱情况的。3、信号电平用以相对衡量某一服务区内的信号强弱变化。在监测设备初始化参数配置时，需要与发射部门协调，标定一个参考电平门限数值，以提高该项指标自动报警的准确性。(如果强求各监测点在标准环境下进行场强绝对值的精准测量，将增加巨大成本，且未必能够实现) 。省公司省级运营支撑系统省公司级运营支撑系统总公司省级运营支撑系统市分公司运营支撑客户端市分公司运营支撑客户端市分公司运营支撑客户端市分公司运营支
19、撑客户端浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 9 页 共 13 页4、门限在信号劣化影响正常接收时，监测设备能够对实际监测值超过设定门限能够报警提示，监测者报出播出效果差的信息。如果需要，可以通过测量调制误差率MER 、 误码率BER判断信号质量劣化情况和信号传输链路状况。在有条件的地方还可以进一步观测CMMB信号的星座图(反映信号空间分布状态),研究分析设定影响覆盖接收效果的关键参数。但这些非常测指标不宜作为常年、频繁的监测任务，在信号正常传播时是完全不需要去测量的。(二 ) 频道节目监测方式对下列异态项有必要进行自动报警 :(1) 视
20、频静帧。解码出来的图像表现形式为画面定格。(2) 视频黑场。不能重现视频画 , 对应的节目将呈现黑屏。(3) 音频静音。只有活动画面 , 没有节目伴音。(4) 以设定的门限值为参考 , 对音频音量过高、过低等异态自动监测报警。对已经确认过的音视频异态现象报警记录，能够按时间、节目名称、故障类型等关键字段进行综合查询。应该具备自由组合多画面组合显示监看功能，每一路画面均应有左右声道动态音频表电平，可选择其中任一路画面放大突出显示并同时切换出伴音；对于广播节目采取可视的动态色柱显示，点击可切换声音至监昕音箱。(三 ) 有关大包复用流(PMS) 监测的问题有的同志提出在CMMB监测中，要对PMS进行
21、实时监测与全面分析，目的是了 解 “同步丢失”、“ 传输错误” 、“电子业务指南（ESG）”以及应急广播等。本人有不同的看法。这类分析所得的主要数据如表1，反映的是复用后的信号是否范合技术规范。日常的监测工作有别于检测，其关键点在于掌握实际的播出秩序、效果与质量。监测部门可以适量配置具有上述监测分析功能的仪器设备，但不是用于常年的“实时监测”。只有在遇到需要作深度分析的异态时，才会到服务区现场进行测量分析。此前，,CMMB解调芯片不支持40个时隙同时工作，最近己有能支持40个时隙同时工作的芯片进入商用。因此，若要对PMS进行监测，监测设备可以采用多个不支持40个时隙同时工作的芯片,同时接收不同
22、的CMMB业务时隙,由后台的监测和记录系统再依据同步时钟恢复出PMS，或者根据播出前端配置情况填补恢复在调制过程中被调整了的包头信息。更方便的是，在监测设备中直接采用可支持40个时隙同时工作的解调芯片。浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 10 页 共 13 页类型 参数解析基本信息 码率当前值、最小值、最大值和有效值 TOP包的 时间消息和复用帧数量包头信息 PID、设备号、频点号音视频信息 视频算法类型、视频码率、视频帧频 视频水平分辨率、视频垂直分辨 图像显示横坐标、图像显示纵坐标、图像显示优先级 音频算法类型、音频码率、音频采样率
23、、音频流描述复用帧字段 复用帧头与子帧头、视频段、音频段、数据段的所有字段 复用帧0实时显示复用帧头、各个控制表的所有字段控制信息表 NIT、CMCT、CSCT、SMCT、SSCT、ESGJI基本描述表和紧急广播描述表表1 CMMB 复用流参数解析(四 ) 频道内容存储策略CMMB目前的视频压缩格式为H.264, 一套电视节目的视频码率为384Kbps, 传输 带宽低、数据压缩率高，降低了存储开消。 因此，无需转码即可直接进行节目存储。这里提出有三种存储策略：1、24 小时不间断保存监测设备可24小时不间断地对频道业务的广播与电视节目内容进行直接记录保存。适用于对目标频道进行全面跟踪监测。2、
24、根据指令保存可按配置的任务指令，对指定频道的音视频节目内容进行保存。适用于对重点节目、重点时段进行重点监测3、触发记录当发现某频道异态报警时，触发式记录该频道的视音频内容 , 采用环形缓冲策略，用户能够自定义异态触发录像的超前和滞后的时间，精度为可到秒，确保异态存储的完整性。这种方式对监测设备的报警准确度要求较高 , 但是运行成本相对低，且也减轻了后期的数据处理量。4、保存 PMS 数据这种策略，是不保存解码后的节目内容，直接保存解调后的PMS数据，在异态数据库记录“某地、某频点、 某时、异态现象 ”,与PMS保存记录中的时间一致时以供查询，有需要之时再进行解码回放、或者浏览。这种方法是否恰当
25、还需要视CMMB商用时的业务控制策略，并进行技术试验再论证。(五 ) 移动接收性能评测对移动多媒体广播的移动接收性能进行评测，在建网初期尤其重要。网络投入运行之后，因为传播环境(如建筑物、电磁环境等)变化，有时也需要进行浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 11 页 共 13 页流动监测评估。这类的监测装备绝不能按“实时、一对一”进行配置。做移动接收性能评测需要采集如下指标项数据：接收电平值、星座图、信道冲击响应、调制误差率等；对移动监测现场做电平统计、误码率统计、移动速度统计、纵览统计等。在测试过程中，结合实时的画面、声 音、数据页面等
26、作综合评价。五、 对系统部署的建议(一 ) 网络化与差异化部署。在已有的监测资源基础上，设一个中心站，各地设分中心站覆盖全国；在中心站和若干分中心站部署卫星分发信道监测设备，监测分发信道质量。在系统中能够对分发内容与传播到本地的内容进行验证比较。(二 ) 多种监测方式俱备固定、流动、移动多种监测方式俱备，机动灵活、组合提升监测能力。一是在服务区固定设置监测点(固定站), 采集日常监测数据，该类设备要求经济适用，功能无需复杂，但稳定性必须保障，否则将严重影响到系统的可用性；二是适当配置流动，设备，具备到事件现场应急监测的能力，流动监测设备应具备场强测量、方向性判定、 码流分析记录等功能；三是监测
27、网全局中配置少量路测系统用于做移动性接收评测。三种类型的装备互为补充，综合应用，既提高应急能力 , 又降低监测成本。(三 ) 支持多种通讯方式前端监测设备宜支持3G 、 ADSL专网等多种通讯方式回传数据。移动多媒体广播是无线覆盖的，固定监测站必须设置在有效的服务区内方可采集到有效的数据。有些具备通讯条件的机房却不能良好接收欲监测信号。如果设备能够支持无线回传将明显提高监测站点部署的灵活性，也为流动监测数据回传提供便利。(四 ) 宜本地存储监测数据(包括音视频节目等)宜首先在本地存储，尽可能减少实时回传 (要具备此功能)的数据量；还可以考虑抽帧回传，以降低回传数据率，以便在某些通讯条件较差的地
28、方部署监测点。实际上，很多情况下，抽帧画面数据已经可以支撑监测报告的输出与决策层的评判。作为一个完整的监测业务技术系统必须具备的数据查询、统计和输出，监测业务操作界面，用户权限管理与日志记录，数据备份与恢复 , 监测信息处理与发布等，不在本文叙述之列。六、 结束语移动多媒体广播目前虽然尚处在起步发展阶段，但国家广电总局已于2008 年北京奥运召开前，将其正式纳入到安全播出管理范围，要求开展相应的监测工作。随着CMMB基础网络的建设和终端功能的完善，还一定会有越来越多的应用业务出现。要使各方面形成合力，加快推进、这一新兴传媒的健康发展，政浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方
29、法 邓健 P4080730100第 12 页 共 13 页府主管部门需要及时把握政策落实情况，运营主体需要及时了解网络覆盖情况。所以开展移动多媒体广播的技术监测工作已显得十分必要与紧迫。在当前阶段 , 对移动多媒体广播的监测宜抓住主要指 标项先开展起来，与 CMMB的发展同步循序渐近，逐步完善。浙江大学远程教育学院本科生毕业论文-移动多媒体广播的监测方法 邓健 P4080730100第 13 页 共 13 页参考文件 1、移动多媒体广播技术白皮书（2008 年） 2、CMMB 接收解码终端性能测试 (广播电视技术2008 年 9 月) 3、移动多媒体广播（CMMB ）测试报告（广播电视规划院， 2008 年） 4、广播影视业务教育培训丛书编写组、.广播影视数字化普及读本、中国国际广播出版社、2007 5、广播电视监测技术、 2009.66、GY/T 220.1-2006 30MHz-3000MHz 地面数字音频系统技术规范S 北京：国家广播电影电视总局 20067、宋挥师. 先进的手持移动电视技术标准 高通 MediaFLO J .广播与电视技术，2006，第 3 期：41-44.8、GY/T 220.2-2006 移动对媒体广播复用S 北京：国家广播电影电视总局 2006
