CMMB-数据广播

1中国·移动多媒体广播数据广播国家广播电影电视总局广播科学研究院2019/10/12国家广播电影电视总局广播科学研究院2内容概述标准的技术核心特点国家广播电影电视总局广播科学研究院3数据广播是利用广播通信系统传送数据的信息技术和业务的总称。数据广播是以点到多点的广播方式，传输多种信息内容，包括视频、音频、文本、图片、网页、软件程序或者其他多媒体信息数据。通过数据广播业务，可以为终端用户提供各类信息服务，如股票资讯、交通导航、气象服务、网站广播等。数据广播是移动多媒体广播的一项增值业务，扩展并丰富了移动多媒体广播的业务内容。制定数据广播标准对于推动移动多媒体广播业务的开展十分重要。国家广播电影电视总局广播科学研究院4内容概述标准的技术核心特点5GY/T220.x-2008移动多媒体广播第x部分数据广播国家广播电影电视总局广播科学研究院6本部分约定的数据广播协议层次包括数据业务、流模式/文件模式、XPE/XPE-FEC，其中复用遵循GY/T220.2-2006，广播信道遵循GY/T220.1-2006。复用广播信道数据业务流模式文件模式XPE/XPE-FEC国家广播电影电视总局广播科学研究院7流模式/文件模式的业务数据经过XPE/XPE-FEC封装后适配到复用帧。不同的数据广播业务应采用不同的复用子帧传输，一个复用子帧传输一个数据广播业务。复用帧复用帧头复用子帧填充复用子帧头视频段数据段复用子帧···音频段数据广播业务数据国家广播电影电视总局广播科学研究院8流模式数据业务以数据流的方式展现，通常具有时序要求、传输有时间标签指示或数据流内部有同步要求，本部分采用流模式透明传输。文件模式数据业务以离散文件的方式展现，通常无时序要求、传输无时间标签指示或同步要求，本部分采用文件模式封装传输。文件可以在同一个目录，也可以在不同的目录中，目录结构可以分多层。文件属性表(FAT)用以描述文件的构成、属性、分割参数等信息。国家广播电影电视总局广播科学研究院9文件文件···文件文件······文件···FAT国家广播电影电视总局广播科学研究院10FAT分割与传输FAT文件分割成FAT片，序号为0,1,...n-1，共n个，n取值范围1～256，当n等于1表示不分割。FAT文件FAT片0FAT片1FAT片n-1···国家广播电影电视总局广播科学研究院11FAT片的封装语法结构资源标识16位字段，固定取值为0。当前片序号8位字段，取值范围0～255，从0开始取值。若FAT文件未进行分割，则本字段取值为0。更新序号5位字段，取值范围0～31，从0开始取值，若FAT信息发生变化，本字段循环递增加1。资源标识FAT片16最后片序号8编码类型当前片序号83更新序号5片长度12CRC3232保留4国家广播电影电视总局广播科学研究院12编码类型3位字段，表示FAT文件采用的编码类型。最后片序号8位字段，取值范围0～255，从0开始取值。若FAT文件未进行分割，则本字段取值为0，若FAT文件分割成多个FAT片，则本字段用以标识最后一个FAT片的序号。片长度12位字段，取值范围0～4095，表示当前FAT片的长度。值类型0无压缩1IETFRFC1952（GZIP）压缩2～7保留国家广播电影电视总局广播科学研究院13FAT片本字段携带着FAT片数据，长度由“片长度”字段指示，根据“当前片序号”和“最后片序号”字段进行拼接，根据“编码类型”字段进行解析，恢复出完整的FAT。若FAT文件没有进行分割，则此FAT片即为完整的FAT文件。国家广播电影电视总局广播科学研究院14业务文件分割与传输文件分割成若干等长的文件片，最后一个文件片长度不足应填充0x00。多个文件片组成文件块，根据文件块中的文件片数量不同可分为A、B两种类型，若这两种类型文件块分割的文件片数量相等，则只有类型A。文件文件块文件块···文件片文件片···填充表示类型A文件块表示类型B文件块文件片文件片文件片文件片文件片文件片······国家广播电影电视总局广播科学研究院15文件纠错按文件块进行，得到的纠错数据称为校验块。校验块划分成若干片，称之为校验片，长度与文件片相等，校验片应与文件片连续编号。文件片0文件片K-1···校验片K校验片M-1···文件块校验块文件片1国家广播电影电视总局广播科学研究院16文件片或校验片传输的封装结构资源标识16位字段，取值范围1～65535，文件的标识号。块序号10位字段，取值范围0～1023，从0开始取值，表示当前文件片/校验片所从属的文件块的序号。资源标识文件片/校验片16片序号14更新序号4保留4块序号10国家广播电影电视总局广播科学研究院17片序号14位字段，取值范围0～16383，从0开始取值，表示当前文件片/校验片在文件块内的序号。更新序号4位字段，取值范围0～15，从0开始取值，表示当前资源的更新序号，与“资源标识”字段共同唯一确定一个文件。文件片/校验片携带实际的文件片或校验片。文件片或校验片的长度N由FAT文件指定，通过片序号和FAT文件中指示的文件块分片信息识别文件片和校验片。国家广播电影电视总局广播科学研究院18XPE/XPE-FEC流模式/文件模式数据通过XPE/XPE-FEC封装适配到复用子帧的数据段中传输。流模式数据复用调制复用适配纠错XPE封装XPE-FEC封装文件片/校验片XPE封装复用调制复用适配纠错文件模式传输纠错文件块分块文件分片XPE-FEC封装国家广播电影电视总局广播科学研究院19XPEXPE头XPE净荷开始标志结束标志净荷长度净荷类型数据包标识111227数据包总长度16业务模式指示1校验和8CRC指示1CRC_32流模式/文件模式数据保留7国家广播电影电视总局广播科学研究院20XPE-FECXPE-FEC头XPE-FEC净荷开始标志结束标志净荷长度净荷类型数据包标识111227FEC算法标识8数据包总长度16FEC参数长度FEC参数(...)8校验和8CRC_32CRC指示1纠错数据国家广播电影电视总局广播科学研究院21XPE和XPE-FEC采用统一的语法规则描述，通过净荷类型标识XPE或XPE-FEC。开始标志1位字段，取值‘1’表示本XPE/XPE-FEC包携带着业务数据/FEC数据的开始部分，取值‘0’表示业务数据/FEC数据的开始部分不在该数据包内。结束标志1位字段，取值‘1’表示本XPE/XPE-FEC包携带着多协议数据包或前向纠错信息的结束部分，取值‘0’表示多协议数据包或前向纠错信息的结束部分不在该数据包内。国家广播电影电视总局广播科学研究院22净荷类型2位字段，表示净荷是业务数据还是FEC数据。净荷长度12位字段，表示XPE/XPE-FEC携带的净荷长度，单位为字节。本字段取值应保证XPE/XPE-FEC包的总长度（XPE/XPE-FEC头长度+净荷长度+CRC_32长度）小于4096。CRC指示1位字段，取值‘0’表示本XPE/XPE-FEC包的净荷未进行CRC_32校验，“CRC_32”字段不出现；取值‘1’表示本XPE/XPE-FEC包的净荷进行过CRC_32校验，有“CRC_32”校验字段。值（二进制）类型00未进行前向纠错的业务数据01进行过前向纠错的业务数据10前向纠错数据11保留国家广播电影电视总局广播科学研究院23数据包标识7位字段，在0～127范围内循环递增加1取值，初值为0。同一个流模式/文件模式数据包和纠错数据包在逻辑上应具有相同数据包标识，其拆分、封装的XPE/XPE-FEC包也应具有相同的数据包标识。数据包总长度16位字段，取值范围0～65535，表示流模式/文件模式数据或纠错数据的总长度，单位为字节。只有当流模式/文件模式数据或纠错数据进行分割时才需要传输本字段；若未分割，净荷长度字段即表示流模式/文件模式数据或纠错数据的总长度。业务模式指示1位字段，表示业务数据的协议，值类型0流模式1文件模式国家广播电影电视总局广播科学研究院24FEC算法标识8位字段，标识一种前向纠错算法。FEC参数长度8位字段，取值范围0～255，表示后续前向纠错参数信息的总长度，单位为字节。FEC参数(...)本字段的语法跟前向纠错算法相关，长度由“FEC参数长度”字段指定。定义前向纠错算法时，需要同时定义本字段的语法。值（十六进制）类型0x00RS(255,207)，见附录B0x01～0xFF保留将来扩展国家广播电影电视总局广播科学研究院25校验和本字段前面所有字节进行异或运算的值，用作XPE/XPE-FEC头信息的校验。流模式/文件模式数据或纠错数据本字段携带着流模式/文件模式数据或纠错数据的全部或部分，长度由“净荷长度”字段指示，数据类型由“净荷类型”字段指示。国家广播电影电视总局广播科学研究院26XPE/XPE-FEC封装到复用子帧的数据段中，使用数据单元类型进行业务标识。值数据单元类型……160XPE161XPE-FEC162～169数据广播保留……国家广播电影电视总局广播科学研究院27LDGC纠错编码本部分定义了系统的低密度生成矩阵码(LDGC,LowDensityGenerator-matrixCode)及其在移动多媒体广播文件模式数据广播业务中的应用。LDGC码是系统码，源信息和校验信息一起发送。RS(255,207)前向纠错编码RS(255,207)编码器通常和字节交织器一起使用，如图B1所示。字节交织器固定为255列，其中左边207列为信息区，右边48列为校验区，行和列的编号从0开始。国家广播电影电视总局广播科学研究院28内容概述标准的技术核心特点国家广播电影电视总局广播科学研究院29在数据链路层和应用层增加前向纠错措施，确保数据传输的可靠性数据链路层增加前向纠错解决字节误码错误，应用层增加前向纠错解决丢包错误。根据数据业务对时间延时的要求和数据可靠性的要求，灵活配置选择前向纠错算法，确保数据业务的开展。支持采用轮播机制，确保接收数据的完整性在信道条件很差时，即使采用了前向纠错，终端接收到的数据仍有可能会不完整，因此可以通过轮播机制回补数据，确保数据的完整性。国家广播电影电视总局广播科学研究院30采用压缩技术，提高数据传输的效率对数据进行压缩是提高业务数据传输效率的有效方法，针对不同业务的特点，选择不同的算法，解决数据传输效率的问题。采用多协议封装方法，将业务数据统一封装成一种格式，确保数据广播业务前端系统的可扩展性在数据广播业务前端和复用器之间增加协议转换设备，将来自不同数据业务、不同协议格式的业务数据包封装成统一的格式，传输给复用器，增强数据广播前端子系统的可扩展性。国家广播电影电视总局广播科学研究院31CMMB技术体系技术标准设备技术要求测试规范技术要求系统白皮书实施指南国家广播电影电视总局广播科学研究院32谢谢