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，將手持式裝置 (Handheld Device) 與數位電視廣播 (Digital Video Broadcasting, DVB) 的技術進行整合，儼然成為一種新的趨勢。然而要提供手持式數位電視整合廣播 (DVB-Handheld, DVB-H) 的服務，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頭端，在頭端進行 IP (Internet Protocol) 網路資料封裝與傳送功能。

有鑑於此，國立台北科技大學電子工程系李仁貴教授，於 2007 年帶領研發團隊組成相關的研究計畫，目標是建立一個符合標準的手持式數位電視 (Digital Video Broadcasting-Handheld, DVB-H) 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，並以軟體的方式實現在 Linux-Based 平台，系統架構請參考圖1。

 

▲ 圖1：系統架構圖

IP 封裝器是負責將 IP 資料數據進行多重協定封裝 (Multi-Protocol Encapsulating, MPE) 以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 數據框架傳送至傳輸串流多工器(Transport Stream Multiplexer, TS Mux)，最後再透過 DVB-H 調變器發射。希望透過本計畫的研究，提出一個易於實現且便於修改與研究的軟體架構，並搭配商用的DVB-T接收器，來達到最終的研究目的。

動作說明

VLC server 產生的 IP 串流經由 DVB-H 頭端平台的 IPE 與 MPEG-2 傳輸串流多工器轉換成 Transport Stream (TS) 封包再由 RF 調變器發射。圖 2 為頭端 IPE 進行資料封裝時所花費的計算時間。接收端則是利用 DVB-T 的接收器將 TS 串流接收下來後進行解碼的工作。圖 3 為 IPD 在接收不同的 FEC-Frame 大小時，對於資料接收解碼的影響。

▲ 圖2：IPE 封裝節目所需執行時間

▲ 圖3：DVB-H IPD 接收解碼結果

實驗平台

此計畫從開發到測試階段都是以 Linux-Based PC 主機做為基礎平台，實作的過程需要三台主機，其功能分別為VLC-Server (AMD K8 3000+ 2GB RAM)、IPE (Pentium 2.4GHz, 512MB RAM 以及一台 notebook 做為 IPD (ASUS F3cs)。另外使用的調變器以及 IPD 的接收品型號分別為 DVBT/H Modulator PT5780 與 AverMedia A828。在整個軟體開發過程是以 C 語言為主要的開發工具。

成果與應用

本系統所實作的 IPE 以及 IPD 的功能，可做為數位電視平台應用與多媒體應用服務的研究與發展的測試平台。利用 IPE可將影音串流的 IP 封包資料利用 DVB 系統進行發送，達到二種網路資料的整合傳送，借此進行多媒體服務的測試。接收端可利用本系統做為 Time-slicing 與 FEC 機制對於接收端效能評估的參考。

目前已經完成 IP 封裝器／解封裝器兩項技術，包含了多重協定封裝、多重協定封裝前向糾錯機制，以及分時切片機制實作，並且探討如何有效的管理分時切片傳輸 IP 封包，相信對於台灣在行動互動電視平台架構上，提供高價值的應用服務。

(本文特別謝謝國立台北科技大學電子工程系李仁貴教授，協助提供寶貴的專案資訊供採訪報導。)

◎ 下載程式碼