dvb硬件工程师_硬件工程师介绍

1.图解32款TWS供应链，7家优秀主控芯片供应商请注意查收

2.mp3是什么意思？

3.什么是通信工程师？

4.通信工程包括哪些专业

5.有线电视收视卡可以破解吗

6.mp3属于视听型文献吗？

7.几大数字电视地面传输系统比较

电视上出现e118-4什么意思是需要重启机顶盒，是由机顶盒或智能卡出现异常导致的。

解决方法如下：

一般将机顶盒重启一下即可恢复正常；

如果重启后无效，可以将机顶盒断电，拔出智能卡，用橡皮擦擦一下智能卡的金属片，然后再插入机顶盒的卡槽，重新开机，可以恢复正常；

如果智能卡重新插入后仍显示该错误提示，则建议联系机顶盒的售后服务，由客服在线为用户刷新智能卡的授权数据，刷新后即可恢复正常；

也有可能是机顶盒或智能卡故障导致该错误，同样需要联系机顶盒的售后服务安排专人上门为用户检修。

扩展资料：

数字变换盒（英语：Set Top Box，简称STB），通常称作机顶盒或机上盒，是一个连接电视机与外部信号源的设备。它可以将压缩的数字信号转成电视内容，并在电视机上显示出来。信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。

机顶盒接收的内容除了模拟电视可以提供的图像、声音之外，更在于能够接收数字内容，包括电子节目指南、因特网网页、字幕等等。使用户能在现有电视机上观看数字电视节目，并可通过网络进行交互式数字化、教育和商业化活动。

狭义上只包括数字设备的机顶盒，按标准分可分为数字卫星机顶盒（DVB-S）、欧标数字地面机顶盒（DVB-T）、国标数字地面机顶盒（DTMB）、有线电视数字机顶盒（DVB-C）。按功能可分为单向机顶盒、双向机顶盒、IPTV机顶盒。

选用的芯片不同，构成的硬件平台就不同，配备的其他设备和接口也不同，这就组成了多种多样的STB。例如，在STB中加上调制解调器或网卡，就构成了一个具有双向功能的机顶盒；加上硬盘就构成了个人录制器(PVR：Personal Video Recorder)，当然这些都需要软件的配合机顶盒。

参考资料：

百度百科—电视机顶盒

图解32款TWS供应链，7家优秀主控芯片供应商请注意查收

另外，PMP的格式兼容性和解码能力跟硬件有关，所以升级比较难。 随着苹果公司推出的iPod MP3音乐播放器在全球市场掀起热卖狂潮后，2003年问世的具备影音播放功能的便携式多媒体播放器PMP(Portable Media Player)，被认为是下一个值得期待的移动装置。

PMP在功能上并没有具体界定，虽然不少厂商都将其定义为多媒体播放器，但这类产品在功能集成方面具有很大的灵活性，除了观看影片的基本功能外还能够播放音乐、浏览，甚至部分产品也兼具录制、上网以及数码相机功能。PMP可以通过USB或1394总线传输资料，快速下载影音文档到设备中进行播放，并具备液晶屏幕，以满足移动用户随时播放流媒体影音的需求。

PMP在未来能否形成真正的消费热点还有待市场的考验，但现阶段研发制造PMP播放器的厂商已经不在少数，新加坡CREATIVE、法国Archos、韩国iRiver和SAMSUNG、美国 RCA、日本三洋和索尼、的微星、掌宝都纷纷推出了相关产品。 在这一波的PMP产品开发上，除了主要制造商之外，芯片厂商，第三方系统设计公司及软件业者的积极投入引人关注。与普通的MP3和iPod不同，PMP需要支持众多的音格式，因此编解码能力才是PMP的设计重点所在，各大处理器芯片供应商也陆续展开研发投入并发布了各自的PMP参考设计平台。

以PMP内部核心架构来看，许多都是用DSP搭配CPU的方式，DSP负责编解码，CPU则是针对数据存储、管理，以及用户界面与器件的控制。DSP与CPU的组合还只是设计的一半，PMP至少还需内建NTSC和PAL模拟的编解码器，连接解码器与DSP的总线，以及LCD显示的数字接口和驱动芯片，硬盘驱动器的IDE接口，这些设计要点亦不可或缺。另外尚需整合硬盘、闪存卡及LCD显示器等组件，外部USB接口、用户控制按钮部分也都是重点。要及时并完整的掌握上述设计要求，对于PMP设计者而言是相当不容易的挑战。

TI是最早涉足PMP产品的芯片供应商之一，在PMP方面占有举足轻重的位置。基于TI的DM270/DM320/DM324/OMAP2420等双核（DSP加ARM）架构的处理器，业界知名的第三方设计公司Ingenient开发出一系列PMP解决方案。基于DM270/DM320的PMP在播放MPEG-2/4、DivX等格式时可以达到30fps 的D1（720x480）画质。同时DM320方案能在30fps的速率下，对1/2 D1分辨率的WMV9或CIF分辨率的H.264格式的画面进行解码，还能在30fps速率下，执行高画质、完整D1分辨率的MPEG-4编码。

在业界的PMP解决方案中，TI与Ingenient合作的参考设计平台编解码能力强，支持的格式相当完整全面。Archos、iRiver、Sony、Olympus、RCA等重量级制造商都先后用了Ingenient的方案推出了各自的PMP产品。

早期Ingenient的设计选择嵌入式Linux和Ingenient本身的Microkernel作为操作系统，特别值得关注的是，Ingenient也发布了基于TI DM320和微软Windows CE . N E T5.0操作系统的最新PMC-Ⅱ方案。

Intel 和AMD两大巨头也开始关注PMP市场。Intel寄希望于XScale架构的PXA270嵌入式处理器，但PXA270并不是专门为PMP设计，单纯依靠它来完成大尺寸格式的编解码是不现实的。于是Intel于推出了2700G多媒体加速芯片，配合PXA270进行加速与3D加速，解决了PXA270的缺陷。

AMD也不甘于PMP市场的空白，发布了专为PMP度身定制的处理器AU1200。

PXA270与AU1200都是嵌入式处理器，利用处理器的运算能力，再配合软件来完成PMP的功能。理论上来讲，软件的编解码方式对于多媒体格式的支持是没有限制的。亦即可以支持任何格式。PXA270与AU1200均可支持业界标准的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DivX、AVI、WMV9等媒体格式，甚至PXA270可以实现对RM/RMVB格式的支持。

微软提出了便携式媒体中心（PMC）的概念，PMC正是结合了Intel的XScale硬件平台和Windows CE . N E T操作系统的PMP。因此Intel与微软合作紧密，并将CREATIVE和iRiver列为主攻市场的合作生产伙伴。CREATIVE的 Zen PMC和iRiver的PMC-100也已经陆续上市。

AMD跨入PMP领域的时间较晚，为尽快抢占市场，AMD在发布AU1200处理器的同时也PMP。据悉，这个定名为Vassili的参考设计基于Linux操作系统，由AMD、FIC与Implicit Networks公司共同开发完成，内置了20GB微型硬盘，可以存储4小时内容和12小时的16位CD质量音乐，主要面向OEM客户。

FREESCALE也有针对PMP的i . M X（龙珠）系列多媒体处理器。深圳泰嘉乐公司不久前用集成了ARM9内核的i . M X21处理器开发出支持Linux操作系统的PMP。这也是在全球范围内用FREESCALE i . M X多媒体处理器设计出的第一个PMP产品。据称，该产品支持MPEG4、RM/RMVB、AVI等流格式，并带有摄像功能。FREESCALE为新一代PMP设计提供基于ARM11的i . M X31应用处理器，它将用90nm工艺制造，支持20小时的MPEG4播放，同时还会集成3D图形加速引擎，以进一步支持游戏功能。

除了上述厂商以外，提供PMP编解码芯片的供应商还有ADI、PHILIPS、ST以及夏普等等。夏普的PMP方案是以ARM9的LH7404为核心，并针对低端和高端应用提供了两种不同的参考设计。ADI也发布了适用于PMP的Blackfin BF566 eM30媒体处理器。另外， MIPS专门针对多媒体应用设计了MIPS32 4KE系列处理器内核，基于MIPS架构的PMP很快将浮出水面。 就硬件层面而言，除嵌入式处理器外，硬盘技术的成长也促成PMP得以发展。不论是2.5英寸还是1.8英寸的微型硬盘，普遍都能提供20~40GB的容量，解决了容纳大量影音资料的存储问题。CREATIVE的 Zen PMC在20GB容量的前提下，能存储约85小时的文件，或9000首歌曲。

现时各大微型硬盘厂商都在努力研发更小尺寸的产品。对于1英寸的微型硬盘产品，Seagate达到5GB，HITACHI达到6GB。预计不久将有10GB以上的产品推出。中国贵州的南方汇通在该领域也颇具竞争力，推出了容量可达4GB的 0.85英寸的微型硬盘。由于微型硬盘的生产成本还比较高，因此对于低端PMP而言，闪存也不失为一种不错的选择。

对于PMP这种系统相对复杂的便携式设备而言，嵌入式操作系统至关重要。时下PMP搭载的操作系统以微软的Windows CE . N E T与Linux为主。整体而言，Windows CE . N E T 为完整优先权、多任务的操作系统，且用户界面与PC的Windows XP相近，对应用软件的支持优势明显。不过，微软操作平台的授权费也比较昂贵，要价每台40美元，这也让许多PMP厂商望之却步，转而投入代码公开的Linux阵营。

Linux本身的开放性和弹性设计可精简掉一些次要性能，在提升效率的同时也有效地减少了对硬件的需求。Linux是以开放的架构，由几个基本的区块组成。如果对硬件重新设计，只要修改Linux其中的部分区块的功能就可以使用，不会大幅度延长整体产品的上市时程，也可以有效节省成本。不过Linux也有其缺点，开发者必须要想办法克服其在实时效能上的限制。 PMP代表着便携数字设备发展的下一个阶段，也因此吸引到众多业者纷纷加码推出相关的解决方案及其产品。但相较于厂商的热度， PMP市场的起飞存在不少障碍。经过2003年和2004年的推广，PMP两年的全球总销售量不到50万部，不及iPod销售量的百分之一。PMP的价格平均在400美元到600美元的高价位上，昂贵的价格无疑会大大降低PMP对大众的吸引力，各大厂商几乎都一致认为，未来几年内PMP的性能升级会相当快速，但价格下降空间十分有限。

具有丰富的内容来源也是消费者的诉求重点。以iPod为例，iPod的成功除了自身设计之外，就是拥有音乐超过百万首、每首歌收费0.99美元的iTunes音乐商店等的丰富。所以受到版权保护的影音内容大量增加，届时才能带动全球PMP市场的成长。

除了价格、内容以外，PMP还需面对来自其他功能整合的便携设备的竞争。这些设备包括新的Photo iPod、智能手机和便携式DVD播放机等，这些产品在功用上与PMP大同小异，但价格上可以更便宜。

此外，着重数字的PMP在硬件结构上与着重个人信息管理的PDA相似，它们各自的供应商一直致力将PMP与PDA的市场分开，推动PMP进入规模更大的大众消费市场，以便取得比iPod更胜一筹的业绩。但是，从2005年开始PDA正在增加多媒体处理能力PMP也提供部分PDA的功能。更有甚者，移动手机供应商为保持市场份额，不断花样翻新，最容易吸引广大用户的肯定是内容，随着数字广播、数字电视的开播，移动手机也会整合更多的数字影音内容。显然移动手机占有更大优势，PDA又比PMP更早进入市场，2004年移动手机的全球出货量突破6亿部，PDA全球出货量为1千万部。看来PMP必须奋起直追，推陈出新，才能在竞争炽热的消费市场中真正起飞。

总之，在价格过高，数字影音内容尚未充裕、使用上未必如DVD播放机、MP3随身听方便等不利因素影响下，PMP的普及之路可能会相当漫长。 PMP是半导体供应商讨论极热烈的一个话题，然而对这种新兴设备的市场前景，业界可谓众说纷纭。本文引用了领先IC厂商的观点，以供大家参考。针对层出不穷的PMP处理器和解决方案，本文从处理能力、支持的格式、功耗等多方面进行了比较。最后，本文探讨了PMP的未来技术发展趋势以及面临的障碍。

便携式媒体播放器(PMP)是被讨论最多的一个话题。从来还没有一种产品像PMP这样，在市场刚萌芽时就已经成为各大半导体供应商火拼的战场。从面市的PMP播放器来看，其炫目的功能和高昂的价格同样都令消费者咂舌。

PMP的市场前景是否如厂商们所希望的那样一片光明呢？对其最大的威胁来自下一代手机。手机正在把原本属于其他便携设备的功能集成到其中，从而压缩了其他设备的市场空间。PDA就是一个典型的受害者。据市场分析公司In-Stat/MDR的数据，2004年全球PDA的出货量只有870万部，甚至低于2003年的1000万部。该公司还预测，随着用户转向智能电话，未来几年PDA市场将继续负增长。PDA的前车之鉴使人们有理由对诞生在手机大集成阴影之下的PMP的前景产生怀疑。

PMP会成为一种成功的产品吗？支持者似乎更愿意拿MP3来做类比。“今天的手机提供了MP3播放功能，但iPOD仍然是最热卖的产品，所以手机不可能取代所有设备。”TI便携式音频和信息业务市场经理Guillaume Coffinier表示，“手机必须提供更大的存储量、更大的显示屏和更好的性能，才能在PMP的市场空间进行竞争。”

英特尔蜂窝和手持产品部市场经理Jonathan Z也表示：“PMP将更类似于便携式数字音乐播放器和个人录像机(PVR)的发展路线。我们看到手机正在以惊人的速度集成、成像等功能，但外形尺寸(屏幕大小)、成本(硬盘和更大的LCD屏)以及电池工作时间等问题将使人们需要一个独立的PMP设备。”

飞思卡尔半导体亚太区无线及移动系统部市埸经理陈伟志对此表示认同：“同时接听电话和看**的愿望使消费者希望保持PMP和手机为独立的产品。”

总的来看，上述因素是PMP无法被手机替代的理由。In-Stat/MDR高级分析师Cindy McCurley预测，在未来四年全球将付运760万部PMP，到2008年的复合年增长率接近180%。

PMP解决方案推出PMP处理器和解决方案的半导体供应商多达十几家，包括来自PC阵营的英特尔、AMD,来自手机阵营的TI、Freescale、ADI、飞利浦等，来自处理领域的SigmaDesigns、意法半导体(ST)，来自嵌入式领域的夏普，以及一些试图抓住PMP机遇的台湾和大陆IC公司，如凌阳(Sunplus)、深圳安凯等。这些厂商提供的处理器因为源自不同的架构，所以在性能、接口、功耗等方面差异很大。在选择方案时，设计师应该从以下几个方面来进行比较。

1． 处理能力和支持的格式。在众多解决方案中，英特尔和AMD提供的是通用处理器，例如英特尔的PXA255早就被iRiver、三星等公司用于便携式媒体中心(PMC)产品中。英特尔为PMP提供基于PXA270的开发平台，这种Xscale架构的嵌入式处理器性能强大，最高主频达到624MHz。而为了不甘落后，AMD推出了专门为PMP设计的处理器AU1200，主频达到500MHz。作为通用CPU，这两种器件支持丰富的音格式，包括MPEG-1，MPEG2、MPEG4、WMV9、DivX，XVID，MP3，WMA，WAV，A，AVI，JPEG等。由于依赖软件解码，所以它们的优点是扩展性强，允许设计者根据需要增加软件编解码器，但缺点是会导致较大的功耗。

基于DSP的解决方案包括TI的DM270/DM320、飞利浦的PNX0190和ADI的Blackfin系列(其中BF531用于低端PMP，BF533用于中端PMP，BF561用于高端PMP)。“不过，这样的方案仍然需要一个MCU(ARM7或ARM9)来处理系统的通用功能，如操作系统和用户接口等。”TI表示。音解码是DSP的专长，例如TI的参考设计能够以30帧/秒的速率解码半D1分辨率的WMV9和CIP分辨率的H.264，并能够以30fps的速率编码全D1分辨率的MPEG-4。除了MPEG-4 SP/ASP、MPEG-2、MPEG-1、DivX、WMV9和JPEG等格式外，ADI表示，基于DSP的解决方案能够支持更高复杂度的编解码器，如H.264。而且，基于DSP的PMP也能够通过软件升级来支持新的编解码器。

基于DSP与X86的PMP方案，其音的编解码工作是由软件实现，而基于MCU的方案是由硬件实现音的编解码，例如：Freescale的i . M X31和i . M X31L处理器基于ARM11,集成了多媒体加速器eMMA；安凯的AK3220M芯片内部集成了专用于的硬件解码器和用于音频的音频处理器。由于是基于硬件解码，所以这类方案支持的音格式种类受到限制，例如Freescale支持MPEG4、H.263的编解码，但不支持MPEG-2。类似地，夏普的方案是基于ARM9的单颗32位MCU，由于是瞄准低端PMP的方案，支持的媒体格式也较少，不过，该公司很快推出瞄准高端PMP的双ARM核器件。

事实上，由于格式种类繁多，任何一种方案都不可能支持所有格式，例如对于互联网上流行的RM、RMVB格式，大部分方案都不能支持。对于不支持的格式，解决方法是先在PC上进行转码，然后再在PMP上播放。某些PMP也自带了格式转换的软件。

2． 功耗。对于手机，如何延长待机时间是电源管理的核心问题；而PMP是一种个人产品，不存在待机的问题，所以，电源管理的核心问题就在于如何降低产品在运行时的功耗。这正是PMP与手机在电源管理方面的显著差别。为了延长工作时间，设计者必须尽可能选择功耗小的方案。对PMP的最基本要求是播放时间达到3-4小时，音频播放时间在10小时以上。通常来说，更依*软件编解码的方案将具有更高的功耗，例如英特尔和AMD的方案；而依*硬件进行编解码的方案更省电，如Freescale的方案；DSP+ARM方案的功耗介于两者之间。AMD的AU2000针对PMP进行了专门优化，可以支持更长的电池使用寿命。“基于AMD芯片的PMP可以连续播放5-6小时的(1900mAh电池)，或者12小时的音频。”亚讯科技(AMD的代理商)的资深技术工程师毛文华表示。Intel的PXA270则集成了SpeedStep节电技术，可以在26MHz-624MHz之间自由调节PXA270的主频。不过，“处理对通用嵌入式CPU来说是非常耗电的任务。”飞利浦半导体的便携产品行销经理Dirk JanRiezebos表示，“DSP提供了高度的并行机制，包括强大的多媒体和浮点指令，因此能够在更低的时钟频率和电压下执行复杂的多媒体算法，从而降低了整体功耗。”

3．软件和操作系统(OS)支持。“对于开发PMP的消费电子制造商来说，软件实际上是最大的挑战。”英特尔表示。软件开发是PMP研发中的重头戏，如果能缩短软件开发时间，就可以加快产品的上市时间。对于不同架构的硬件，软件开发的难易程度也有区别。

对基于X86指令的PXA270处理器，编程比较容易。“我们的优势是每一代产品之间的兼容性，这允许只编写一次应用程序，就可以在后续的产品开发中使用它们，从而节省了开发时间。”英特尔的Z表示。DSP的算法最复杂，需要耗费大量的编程时间，所以供应商往往会提供完整的软件解决方案，例如TI与Ingenient合作提供了编解码算法和软件，飞利浦也提供了Nexperia开发套件和媒体软件套件。

另一方面，“基于MCU的解决方案提供了比DSP解决方案更容易的可编程性。”Freescale的陈伟志表示。

比较特别地，AMD的AU1200是基于MIPS内核。亚讯的毛文华将之与流行的ARM内核进行了比较。“MIPS的运算速度是ARM9的1.7倍，但MIPS的软件开发环境比ARM9难得多。大部分嵌入式系统工程师对ARM9很熟，而对MIPS不熟。”他说。

在OS方面，大多数PMP使用某种OS，如Linux、微软PMC或其他OS，有些则不使用任何OS。Freescale认为，PMP定位为数字消费产品，只要它是用户友好的，并不一定要运行任何OS。

英特尔支持WinCE5.0和微软 PMC。“此外，一些OEM想开发基于Linux的解决方案，英特尔也同样支持。” Z表示，并补充道，Linux是免费的，但其实需要更多的开发工作才能使基于Linux的解决方案可以运行。与之类似，AMD和TI也支持Windows和Linux OS。飞利浦和安凯等其他厂商则可提供占用内存空间非常小的免费实时OS。

除了OS，PMP还需要中间件(如媒体播放器)、编解码器和应用程序。各家厂商及其第三方可以为OEM提供完整的软件解决方案，包括板上支持包(BSP)、开发平台、设备驱动程序和应用开发工具等，用户只需要定制图形用户界面(GUI)就可以了。

4．外部接口。丰富的接口使开发商可以扩展功能或在确定器件时有更多的选择。PMP处理器的接口主要包括存储器接口、USB接口、存储卡接口、摄像头接口、硬盘接口、显示接口等。现有的方案都支持SDRAM，不过只有AMD、英特尔和飞利浦还能同时支持DDR存储器，这有利于实现更快的编解码速率。在USB方面，除了一些低端方案只支持USB1.1，主流的方案都支持USB2.0。USB1.1的传输速度为12Mbps，而USB2.0的传输速度为480Mbps，是前者的40倍。此外，Freescale的i . M X31、飞利浦的PNX0190以及英特尔的PXA270还提供了USB OTG接口，以便直接与其他便携设备相连。为了给客户提供选择权，大多数方案至少支持两种存储卡格式，如MMC/SD或SD/CF等。

5．成本PMP开发成本包括硬件成本和购买软件算法的费用。关于各家公司的方案成本可以参见扩展阅读。基本上，对低端PMP可以选用凌阳的方案，对于3000-5000元的中端PMP可以选SigmaDesigns,对于5000元以上的高端PMP则要考虑用TI、Intel、AMD、ADI、Freescale和飞利浦等公司的方案。 /音频播放是PMP的核心功能，而在此基础之上，PMP可以扩展诸如录制、摄像/照相、数码相册、收音机、电子书、游戏、上网等丰富的功能，成为一种个人信息和的便携式设备。关于PMP的未来发展趋势，主要有以下几个方面：

1． 增加编码功能，可拍照或录制TV节目。与手机一样，照相功能将成为未来PMP的标准配置，这要求硬件增加编码功能。增加编码器后，DVD信号、TV节目也可以存储在PMP上。TI的方案可以通过软件来完成编码任务，而其他公司的方案需要使用外部编码芯片。

2． 增加联网功能。ADI表示，客户将在下一代产品中考虑以太网和Wi-Fi连接。TI认为，瞄准家庭市场的PMP将集成Wi-Fi或UWB连接，而瞄准的PMP将嵌入数字广播接收器。Wi-Fi将使PMP可以在家中或热点区域访问服务，如互联网电视/广播等。

3． 增加移动TV功能。下一代PMP还可能增加移动TV功能。“PMP市场的关键因素之一是内容，而电视广播是一种渠道。” Freescale的陈伟志表示。候选的实现技术包括DVB-H和T-DMB等。

4． 由标清(SD)向(HD)显示发展。“PMP的趋势之一是从SD转向HD，因为越来越多的人将拥有HDTV(PMP可以与之连接)，而且HD内容将在家庭中变得普及。”飞利浦表示。5、 3.5寸和4寸屏成为主流。PMP用的显示屏从2.5寸到7寸的都有，出于便携性、成本和功耗等方面的考虑，3.5英寸屏是现时的主流。不过大多数**的显示宽高比都是16：9，在4：3的3.5英寸屏上观看的效果不尽如人意。值得关注的是，三星推出了16：9的4英寸显示屏。“3.5英寸屏的可视面积只有4英寸屏的2/3，所以未来4英寸屏将更具有优势。”亚讯的毛文华表示。

6．主流的PMP产品均是用硬盘作为主要的存储器，优点在于其存储容量很大，但硬盘也有缺陷：1、功耗很高；2、成本难以降低；3、抗震性能不强；而其中1和3点正是PMP产品的致命点。所以长期看来，安凯公司认为，随着Nand闪存的容量不断增大和成本的不断下降，主流PMP产品的存储器用Nand闪存也将逐渐成为必然。 主要障碍包括成本、功耗和内容。无论是国内品牌还是国外品牌的PMP，价格大多在5000元以上，远高于普通大众的消费水平。这是制约PMP市场迅速起飞的最大因素。“PMP市场将不会像MP3播放器那样高速增长，”Parks Associates公司的研究分析师Harry Wang表示，“我们预计未来两年的需求不温不火，要到2007年底或2008年初消费者对PMP的兴趣才会大涨。”Intel认为，为了得到广泛用，PMP设备的价格必须接近199-299美元。亚讯的毛文华持有相同看法：“LCD和硬盘的价格分别下降一半，那么到2008年的时候PMP市场就会起飞。”

缺乏内容是限制PMP市场发展的另一个因素。英特尔认为，最大的障碍是缺乏合法的和针对PMP优化的内容。与音频市场不同，翻录DVD是不合法的，而DVD是内容最合理的来源。蓝光和HD-DVD将允许设备进行可管理的拷贝，这将有助解决这个问题。

不过，TI表示，随着数字广播等新技术以及MSN下载或TiVoToGo等服务的出现，这个障碍将迅速消失，从而使PMP市场迅速增长。

最后一个问题是连续使用时间。“用户希望尽情的欣赏数字音频和移动，而不必担心电池会很快耗尽。”Freescale的陈伟志表示。关于这个问题，业界仍需继续努力降低系统功耗或开发更大容量的电池，以满足用户的要求。

mp3是什么意思？

在更智能化发展上，TWS各大厂商的脚步从没有停止。投入重研发，引领新技术，打造差异化，开发新赛道，技术供应链越来越成熟，产品更新迭代越来越快。

金九银十，在9月3日由旭日大数据主办的TWS峰会上，会有将近50家现场展商携带与以往完全不同的新品亮相，而TWS也将以全新的面貌展示未来更多的可能性。

　截止2021年7.26日，图解供应链上榜产品已达32款。

作为TWS真无线蓝牙耳机的主控“大脑”，主控芯片承载着蓝牙传输，降噪，RF，CODEC等多项功能，是TWS耳机中不可或缺的重要部件，也是TWS耳机占比最大份额的细分领域。在数据君与产业链专业人士沟通时，了解到目前在TWS领域中，拥有开发设计蓝牙主控芯片的厂商涉及上百家，数据君通过图解供应链也整理出七家优秀主控芯片供应商，让我们一起来 探索 一下，蓝牙主控芯片的奇妙世界吧！

TWS供应链——主控芯片供应商

其中BES恒玄在供应链中出现次数多达18次，Qualcomm高通和Airoha络达出现次数在5次，APPLE苹果/Actions炬芯/Hisilicon华为海思/RealTek瑞昱出现次数均在1次。

恒玄 科技

恒玄 科技 主要从事智能音频SoC芯片的研发，设计与销售，为客户提供AIoT场景下具有语音交互能力的边缘智能主控平台芯片，产品广泛应用于智能蓝牙耳机，Type-C耳机，智能音箱等智能终端产品。恒玄 科技 致力于成为全球最具创新力的芯片设计公司，以前瞻的研发及专利布局，持续的技术积累，快速的产品迭代，灵活的客户服务，不断推出领先优势的产品及解决方案，成为AIoT主控平台芯片的领导者。

高通

高通（英文名称：Qualcomm，中文简称：高通公司、美国高通或美国高通公司）创立于1985年，高通是全球领先的无线 科技 创新者，变革了世界连接、计算和沟通的方式。把手机连接到互联网，高通的发明开启了移动互联时代。在中国，高通开展业务已逾20年，与中国生态伙伴的合作已拓展至智能手机、集成电路、物联网、大数据、软件、 汽车 等众多行业。

络达 科技

Airoha络达 科技 成立于2001年，是业界领先的IC设计领导厂商，首个十年致力于开发无线通信的高度集成电路，为客户提供高性能、低成本的各式射频与混合信号集成电路组件、及蓝牙无线通信芯片，累积长足的无线通信射频经验与人才；第二个十年则投入蓝牙低功耗单芯片与蓝牙无线音频系统解决方案，于2017年成为联发 科技 集团公司一员后，更进一步结合集团力量跨足物联网领域，提供具备各类型无线通信技术的低功耗微型处理器系统芯片，连接未来物联网世界中亿万个智能装置。

苹果

苹果公司(Appleinc.)是一家美国跨国公司总部位于加州库比蒂诺,公司设计,开发,和销售消费电子产品、计算机软件、在线服务,和个人电脑。最著名的电脑硬件产品有Mac系列,iPod媒体播放器,iPhone智能手机和iPad平板电脑。在线服务包括iCloud、iTunes和AppStore。其消费者软件包括OSX和iOS操作系统,iTunes媒体浏览器，Safari浏览器,iLife和iWork。

炬芯 科技

炬芯 科技 股份有限公司主营业务为中高端智能音频SoC芯片的研发、设计及销售。

炬芯主要产品为蓝牙音频SoC芯片系列、便携式音SoC芯片系列、智能语音交互SoC芯片系列等，广泛应用于蓝牙音箱、蓝牙耳机、蓝牙语音遥控器、蓝牙收发一体器、智能教育、智能办公、智能家居等领域。公司深耕以音频编解码、模数混合多媒体处理、电源管理和高速模拟接口为核心的低噪声、低功耗、高品质音频全信号链技术。以及以蓝牙射频、基带和协议栈技术为核心的低功耗无线连接技术。公司擅长在低功耗的基础上提供高品质音质，专精将射频通信、电源管理、模数混合音频信号处理、CPU、DSP以及存储单元等模块集成于一颗单芯片SoC上；同时，通过融合软件开发包和核心算法提升SoC的价值，帮助客户降低基于芯片开发量产的门槛。面对领域众多、终端开发能力差异较大的客户群，公司可提供整体解决方案以及方便二次开发的软硬件开发平台。

华为海思

海思半导体是一家半导体公司，海思半导体有限公司成立于2004年10月，前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳，在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区；在数字媒体领域，已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。2019年海思Q1营收达到了17.55亿美元，同比大涨了41%，增速远远高于其他半导体公司，排名也上升到了第14位。

瑞昱半导体

瑞昱半导体成立于1987年，位于有着“硅谷”之称的新竹科学园区，凭借当年几位年轻工程师的热情与毅力，走过艰辛的草创时期到今日具世界领导地位的专业IC设计公司，瑞昱半导体披荆斩棘，展现旺盛的企图心与卓越的竞争力，开发出广受全球市场肯定与欢迎的高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。瑞昱半导体自成立以来一直保持稳定的成长，归功于瑞昱对产品/技术研发与创新的执着与努力，同时也归因于瑞昱的优良传统。

TWS耳机市场有多大？

根据旭日大数据统计数据显示，2020年全球TWS出货4.6亿对，同比增长43.75%。预计2021年全球出货量还将继续上升。

　其中，品牌占比44%，白牌所占市场份额为56%。相较2019年而言不难发现，品牌占比正在稳步提升中，白牌市场份额进一步缩窄，不过仍然占据主要市场。

可以肯定的是，TWS市场发展已然迎来全新风口，出货量突破十亿大关指日可待。

TWS主控芯片市场趋势

一、蓝牙技术更迭，优化TWS耳机用户体验

在2020年1月，蓝牙技术联盟（BluetoothSpecial Interest Group，简称SIG）正式发布新一代蓝牙音频技术标准——BluetoothLE Audio（低功耗蓝牙音频，以下简称BLEAudio），意味着低功耗蓝牙技术标准将支持音频传输功能。BLEAudio具有低功耗、连接范围广、单模蓝牙芯片成本较低等优势，因此旭日大数据认为未来单模低功耗蓝牙有望替代传统蓝牙，换言之移动电子设备仅需使用单模低功耗蓝牙芯片即可。

BLEAudio拥有三大技术特点

1：低复杂性通信编解码器（LowComplexity Communication Codec,LC3）

2：多重串流音频（Multi-StreamAudio）

3：广播音频分享（AudioSharing）

二、TWS主控芯片“晋级”

SiP（SysteminPackage，系统级封装）为一种封装的概念，是将一个系统或子系统的全部或大部分电子功能配置在整合型基板内，而芯片以2D、3D的方式接合到整合型基板的封装方式。SiP不仅可以组装多个芯片，还可以作为一个专门的处理器、DRAM、快闪存储器与被动元件结合电阻器和电容器、连接器、天线等，全部安装在同一基板上上。这意味着，一个完整的功能单位可以建在一个多芯片封装，因此，需要添加少量的外部元件，使其工作。

行业总结

TWS耳机市场的火热让多家芯片厂商在蓝牙音频SoC上竞相角逐，不断推出各种蓝牙真无线方案。有芯片自研能力的大牌倾向于使用自研芯片以期获得对自家产品最好的优化。相比TWS品牌厂商的百花齐放，芯片厂商的头部集中度更加明显，每个厂商都有差异化的目标市场，不过，我们相信随着TWS行业的发展，这种明确的两极分化格局最终会被打破，头部优秀的供应商将更多地扩展产品线，覆盖更多市场。

什么是通信工程师？

1.便携MP3播放器的俗称.

用来播放MP3格式音乐(现在可以兼容wma,w等格式)的一种便携式的播放器.便携式MP3播放器最初由韩国人文光洙和黄鼎夏(Moon & Hwang)于19年发明，并申请了相关专利.

2.MP3作为一种音乐格式

MPEG-1 Audio Layer 3，经常称为MP3，是当今较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式，它设计用来大幅度地降低音频数据量，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。

概观

MP3是一个数据压缩格式。它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据（类似于JPEG是一个有损图像压缩），从而达到了小得多的文件大小。

在MP3中使用了许多技术其中包括心理声学以确定音频的哪一部分可以丢弃。MP3音频可以按照不同的位速进行压缩，提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。

MP3格式使用了混合的转换机制将时域信号转换成频域信号：

* 32波段多相积分滤波器(PQF)

* 36或者12 tap 改良离散余弦滤波器(MDCT)；每个子波段大小可以在0...1和2...31之间独立选择

* 混叠衰减后处理

根据MPEG规范的说法，MPEG-4中的AAC（Advanced audio coding）将是MP3格式的下一代，尽管有许多创造和推广其他格式的重要努力。然而，由于MP3的空前的流行，任何其他格式的成功在目前来说都是不太可能的。MP3不仅有广泛的用户端软件支持，也有很多的硬件支持比如便携式媒体播放器（指MP3播放器）DVD和CD播放器。

历史

发展

MPEG-1 Audio Layer 2编码开始时是德国Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt（后来称为Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, 德国太空中心）Egon Meier-Engelen管理的数字音频广播（DAB）项目。这个项目是欧盟作为EUREKA研究项目资助的，它的名字通常称为EU-147。EU-147 的研究期间是1987年到1994年。

到了1991年，就已经出现了两个提案：Musicam（称为Layer 2）和ASPEC（自适应频谱感知熵编码）。荷兰飞利浦公司、法国CCETT和德国Institut für Rundfunktechnik提出的Musicam方法由于它的简单、出错时的健壮性以及在高质量压缩时较少的计算量而被选中。基于子带编码的Musicam 格式是确定MPEG音频压缩格式（样率、帧结构、数据头、每帧样点）的一个关键因素。这项技术和它的设计思路完全融合到了ISO MPEG Audio Layer I、II 以及后来的Layer III（MP3）格式的定义中。在Mussmann教授（University of Hannover）的主持下，标准的制定由Leon van de Kerkhof（Layer I）和Gerhard Stoll（Layer II）完成。

一个由荷兰Leon Van de Kerkhof、德国Gerhard Stoll、法国Yves-Fran?ois Dehery和德国Karlheinz Brandenburg 组成的工作小组吸收了Musicam和ASPEC的设计思想，并添加了他们自己的设计思想从而开发出了MP3，MP3能够在128kbit/s达到MP2 192kbit/s 音质。

所有这些算法最终都在1992年成为了MPEG的第一个标准组MPEG-1的一部分，并且生成了1993年公布的国际标准ISO/IEC 11172-3。MPEG音频上的更进一步的工作最终成为了1994年制定的第二个MPEG标准组MPEG-2标准的一部分，这个标准正式的称呼是1995年首次公布的ISO/IEC 13818-3。

编码器的压缩效率通常由位速定义，因为压缩率依赖于位数（:en:bit depth）和输入信号的样率。然而，经常有产品使用CD参数（44.1kHz、两个通道、每通道16位或者称为2x16位）作为压缩率参考，使用这个参考的压缩率通常较高，这也说明了压缩率对于有损压缩存在的问题。

Karlheinz Brandenburg使用CD介质的Suzanne Vega的歌曲Tom's Diner来评价MP3压缩算法。使用这首歌是因为这首歌的柔和、简单旋律使得在回放时更容易听到压缩格式中的缺陷。一些人开玩笑地将Suzanne Vega称为“MP3之母”。来自于EBU V3/SQAM参考CD的更多一些严肃和critical 音频选段(glockenspiel, triangle, accordion, ...)被专业音频工程师用来评价MPEG音频格式的主观感受质量。

MP3走向大众

为了生成位兼容的MPEG Audio文件（Layer 1、Layer 2、Layer 3），ISO MPEG Audio委员会成员用C语言开发的一个称为ISO 11172-5的参考模拟软件。在一些非实时操作系统上它能够演示第一款压缩音频基于DSP的实时硬件解码。一些其它的MPEG Audio实时开发出来用于面向消费接收机和机顶盒的数字广播（无线电DAB和电视DVB）。

后来，1994年7月7日Fraunhofer-Gesellschaft发布了第一个称为l3enc的MP3编码器。

Fraunhofer开发组在1995年7月14日选定扩展名.mp3（以前扩展名是.bit）。使用第一款实时软件MP3播放器Winplay3（1995年9月9日发布）许多人能够在自己的个人电脑上编码和回放MP3文件。由于当时的硬盘相对较小（如500MB），这项技术对于在计算机上存储音乐来说是至关重要的。

MP2、MP3与因特网

1993年10月，MP2(MPEG-1 Audio Layer 2)文件在因特网上出现，它们经常使用Xing MPEG Audio Player播放，后来又出现了Tobias Bading为Unix开发的MAPlay。MAPlay于199年2月22日首次发布，现在已经移植到微软视窗平台上。

刚开始仅有的MP2编码器产品是Xing Encoder和CDDA2WAV，CDDA2WAV是一个将CD音轨转换成WAV格式的CD抓取器。

Internet Underground Music Archive（IUMA）通常被认为是在线音乐革命的鼻祖，IUMA是因特网上第一个高保真音乐网站，在MP3和网络流行之前它有数千首授权的MP2录音。

从1995年上半年开始直到整个九十年代后期，MP3开始在因特网上蓬勃发展。MP3的流行主要得益于如Nullsoft于19年发布的Winamp和Napster于1999年发布的Napster这样的公司和软件包的成功，并且它们相互促进发展。这些程序使得普通用户很容易地播放、制作、共享和收集MP3文件。

关于MP3文件的点对点技术文件共享的争论在最近几年迅速蔓延—这主要是由于压缩使得文件共享成为可能，未经压缩的文件过于庞大难于共享。由于MP3文件通过因特网大量传播一些主要唱片厂商通过法律起诉Napster来保护它们的版权（参见知识产权）。

如iTunes Music Store这样的商业在线音乐发行服务通常选择其它或者专有的支持数字版权管理（DRM）的音乐文件格式以控制和限制数字音乐的使用。支持DRM的格式的使用是为了防止受版权保护的素材免被侵犯版权，但是大多数的保护机制都能被一些方法破解。这些方法能够被计算机高手用来生成能够自由复制的解锁文件。一个显著的例外是微软公司的Windows Media Audio 10格式，目前它还没有被破解。如果希望得到一个压缩的音频文件，这个录制的音频流必须进行压缩并且带来音质的降低。

MP3的音频质量

因为MP3是一种有损格式，它提供了多种不同“位速”的选项—也就是用来表示每秒音频所需的编码数据位数。典型的速度介于每秒128和320kb之间。与此对照的是，CD上未经压缩的音频位速是1411.2 kbit/s（16 位/样点 × 44100 样点/秒 × 2 通道)。

使用较低位速编码的MP3文件通常回放质量较低。使用过低的位速，“压缩噪声（:en:compression artifact）”（原始录音中没有的声音）将会在回放时出现。说明压缩噪声的一个好例子是压缩欢呼的声音：由于它的随机性和急剧变化，所以编码器的错误就会更明显，并且听起来就象回声。

除了编码文件的位速之外，MP3文件的质量也与编码器的质量以及编码信号的难度有关。使用优质编码器编码的普通信号，一些人认为128kbit/s的MP3以及44.1kHz的CD样的音质近似于CD音质，同时得到了大约11:1的压缩率。在这个比率下正确编码的MP3能够获得比调频广播和卡式磁带更好的音质，这主要是那些模拟介质的带宽限制、信噪比和其它一些限制。然而，听力测试显示经过简单的练习测试听众能够可靠地区分出128kbit/s MP3与原始CD的区别。在许多情况下他们认为MP3音质太低是不可接受的，然而其他一些听众或者换个环境（如在嘈杂的车中或者聚会上）他们又认为音质是可接受的。很显然，MP3 编码的瑕疵在低端计算机的扬声器上比较不明显，而在连接到计算机的高质量立体声系统，尤其是使用高质量的headphone时则比较明显。

Fraunhofer Gesellschaft（FhG）在他们的官方网站上公布了下面的MPEG-1 Layer 1、2和3的压缩率和数据速率用于比较：

* Layer 1: 384 kbit/s，压缩率 4:1

* Layer 2: 192...256 kbit/s，压缩率 8:1...6:1

* Layer 3: 112...128 kbit/s，压缩率 12:1...10:1

不同层面之间的差别是因为它们使用了不同的心理声学模型导致的；Layer 1的算法相当简单，所以透明编码就需要更高的位速。然而，由于不同的编码器使用不同的模型，很难进行这样的完全比较。

许多人认为所引用的速率出于对Layer 2和Layer 3记录的偏爱而出现了严重扭曲。他们争辩说实际的速率如下所列：

* Layer 1: 384 kbit/s 优秀

* Layer 2: 256...384 kbit/s 优秀, 224...256 kbit/s 很好, 192...224 kbit/s 好

* Layer 3: 224...320 kbit/s 优秀, 192...224 kbit/s 很好, 128...192 kbit/s 好

当比较压缩机制时，很重要的是要使用同等音质的编码器。将新编码器与基于过时技术甚至是带有缺陷的旧编码器比较可能会产生对于旧格式不利的结果。由于有损编码会丢失信息这样一个现实，MP3算法通过建立人类听觉总体特征的模型尽量保证丢弃的部分不被人耳识别出来（例如，由于noise masking），不同的编码器能够在不同程度上实现这一点。

一些可能的编码器：

* Mike Cheng在1998年早些时候首次开发的LAME。 与其它相比，它是一个完全遵循LGPL的MP3编码器，它有良好的速度和音质，甚至对MP3技术的后继版本形成了挑战。

* Fraunhofer Gesellschaft：有些编码器不错，有些有缺陷。

有许多的早期编码器现在已经不再广泛使用：

* ISO dist10 参考代码

* Xing

* BladeEnc

* ACM Producer Pro.

好的编码器能够在128到160kbit/s下达到可接受的音质，在160到192kbit/s下达到接近透明的音质。所以不在特定编码器或者最好的编码器话题内说128kbit/s或者192kbit/s下的音质是容易引起误解的。一个好的编码器在 128kbit/s下生成的MP3有可能比一个不好的编码器在192kbit/s下生成的MP3音质更好。另外，即使是同样的编码器同样的文件大小，一个不变位速的MP3可能比一个变位速的MP3音质要差很多。

需要注意的一个重要问题是音频信号的质量是一个主观判断。Placebo effect is rampant, with many users claiming to require a certain quality level for transparency.许多用户在A/B测试中都没有通过，他们无法在更低的位速下区分文件。一个特定的位速对于有些用户来说是足够的，对于另外一些用户来说是不够的。每个人的声音感知可能有所不同，所以一个能够满足所有人的特定心理声学模型并不明显存在。仅仅改变试听环境，如音频播放系统或者环境可能就会显现出有损压缩所产生的音质降低。上面给出的数字只是大多数人的一个大致有效参考，但是在有损压缩领域真正有效的压缩过程质量测试手段就是试听音频结果。

如果你的目标是实现没有质量损失的音频文件或者用在演播室中的音频文件，就应该使用无损压缩算法，目前能够将16位PCM音频数据压缩到38%并且声音没有任何损失，这样的压缩工具有Lossless Audio LA、Apple Lossless、TTA、FLAC、Windows Media Audio 9 Lossless (wma) 和Monkey's Audio 等等。对于需要进行编辑、混合处理的音频文件要尽量使用无损格式，否则有损压缩产生的误差可能在处理后无法预测,多次编码产生的损失将会混杂在一起，在处理之后进行编码这些损失将会变得更加明显。无损压缩在降低压缩率的代价下能够达到最好的结果。

一些简单的编辑操作，如切掉音频的部分片段，可以直接在MP3数据上操作而不需要重新编码。对于这些操作来说，只要使用合适的软件（mp3DirectCut和MP3Gain），上面提到的所关心的问题可以不必考虑。

位速

位速对于MP3文件来说是可变的。总的原则是位速越高则声音文件中包含的原始声音信息越多，这样回放时声音质量也越高。在MP3编码的早期，整个文件使用一个固定的位速。

MPEG-1 Layer 3允许使用的位速是32、40、48、56、64、80、96、112、128、160、192、224、256和320 kbit/s，允许的样频率是32、44.1和48kHz。44.1kHz是最为经常使用的速度（与CD的样速率相同），128kbit/s是事实上“好品质”的标准，尽管192kbit/s在对等文件共享网络上越来越受到欢迎。MPEG-2和[非正式的]MPEG-2.5包括其它一些位速：6、12、24、32、40、48、56、64、80、96、112、128、144、160kbit/s。

可变位速（VBR）也是可能的。MP3文件的中的音频切分成有自己不同位速的帧，这样在文件编码的时候就可以动态地改变位速。尽管在最初的实现中并没有这项功能，VBR现在已经得到了广泛的应用。这项技术使得在声音变化大的部分使用较大的位速而在声音变化小的部分使用较小的位速成为可能。这个方法类似于声音控制的磁带录音机不记录静止部分节省磁带消耗。一些编码器在很大程度上依赖于这项技术。

高达640kbit/s的非标准位速可以使用LAME编码器和自由格式来实现，但是几乎没有MP3播放器能够播放这些文件。

MP3的设计局限

MP3格式有一些不能仅仅通过使用更好的编码器绕过的内在限制。一些新的压缩格式如Vorbis和AAC不再有这些限制。

按照技术术语，MP3有如下一些限制：

* 位速最大是320 kbit/s

* 时间分辨率相对于变化迅速的信号来说太低

* 对于超过15.5/15.8 kHz的频率没有scale factor band

* Joint stereo 是基于帧与帧完成的

* 没有定义编码器/解码器的整体时延，这就意味着gapless playback缺少一个正式的规定

然而，即使有这些限制，一个好好的调整MP3编码器能够非常有竞争力地完成编码任务。

MP3音频编码

MPEG-1标准中没有MP3编码器的一个精确规范，然而与此相反，解码算法和文件格式却进行了细致的定义。人们设想编码的实现是设计自己的适合去除原始音频中部分信息的算法（或者是它在频域中的修正离散余弦（MDCT）表示）。在编码过程中，576个时域样本被转换成576个频域样本，如果是瞬变信号就使用192而不是576个样点，这是限制量化噪声随着随瞬变信号短暂扩散。

这是听觉心理学的研究领域：人类主观声音感知。

这样带来的结果就是出现了许多不同的MP3编码器，每种生成的声音质量都不相同。有许多它们的比较结果，这样一个潜在用户很容易选择合适的编码器。需要记住的是高位速编码表现优秀的编码器（如LAME这个在高位速广泛使用的编码器）未必在低位速的表现也同样好。

MP3音频解码

另一方面，解码在标准中进行了细致的定义。

多数解码器是bitstream compliant，也就是说MP3文件解码出来的非压缩输出信号将与标准文档中数学定义的输出信号一模一样（在规定的近似误差范围内）。

MP3文件有一个标准的格式，这个格式就是包括384、576、或者1152个样点（随MPEG的版本和层不同而不同）的帧，并且所有的帧都有关联的头信息（32位）和信息（9、17或者32字节，随着MPEG版本和立体声或者单通道的不同而不同）。头和信息能够帮助解码器正确地解码相关的霍夫曼编码数据。

所以，大多数的解码器比较几乎都是完全基于它们的计算效率（例如，它们在解码过程中所需要的内存或者CPU时间）。

ID3和其它标签

Main articles: ID3 and APEv2 tag

“标签”是MP3（或其它格式）中保存的包含如标题、艺术家、唱片、音轨号或者其它关于MP3文件信息等添加到文件的数据。最为流行的标准标签格式目前是ID3 ID3v1和ID3v2标签，最近的是APEv2标签。

APEv2最初是为MPC 文件格式开发的（参见 APEv2规范）。APEv2可以与ID3标签在同一个文件存，但是它也可以单独使用。

音量归一化（normalization）

由于CD和其它各种各样的音源都是在不同的音量下录制的，在标签中保存文件的音量信息将是有用的，这样的话回放时音量能够进行动态调节。

人们已经提出了一些对MP3文件增益进行编码的标准。它们的设计思想是对音频文件的音量（不是“峰值”音量）进行归一化，这样以保证在不同的连续音轨切换时音量不会有变化。

最流行最常用的保存回放增益的解决方法是被简单地称作“Replay Gain”的方法。音轨的音量平均值和修剪信息都存在元数据标签中。

可选技术

有许多其它的有损音频编解码存在，其中包括：

* MPEG-1/2 Audio Layer 2 (MP2)，MP3的前辈；

* MPEG-4 AAC, MP3的继承者，Apple的iTunes Music Store和iPod使用；

* Xiph.org Foundation的Ogg Vorbis，自由软件和没有专利的编解码器；

* MPC，也称作Musepack（以前叫MP+），由MP2派生出来；

* Thomson Multimedia的MP3和SBR的组合mp3PRO；

* AC-3，Dolby Digital和DVD中使用；

* ATRAC，Sony的Minidisc使用;

* Windows Media Audio（WMA）来自于微软公司；

* QDesign, 用于低速QuickTime；

* AMR-WB+ 针对蜂窝电话和其它有限带宽使用进行了优化的增强自适应多速宽带编解码器（Enhanced Adaptive Multi Rate WideBand codec）；

* RealNetworks的RealAudio，经常用于网站的流媒体；

* Speex，基于CELP的专门为语音和VoIP设计的自由软件和无专利编解码器。

mp3PRO、MP3、AAC、和MP2都是同一个技术家族中的成员，并且都是基于大致类似的心里声学模型。Fraunhofer Gesellschaft拥有许多涵盖这些编解码器所用技术的基本专利，Dolby Labs、索尼公司、Thomson Consumer Electronics和AT&T拥有其它一些关键专利。

在因特网上有一些其它无损音频压缩方法。尽管它们与MP3不同，它们是其它压缩机制的优秀范例，它们包括：

* FLAC 表示'自由无损音频编解码（Free Lossless Audio Codec）'

* Monkey's Audio

* SHN，也称为Shorten

* TTA

* Wpack

* Apple Lossless

听觉测试试图找出特定位速下的最好质量的有损音频编解码。在128kbit/s下，Ogg Vorbis、AAC、MPC和WMA Pro性能持平处于领先位置，LAME MP3稍微落后。在64kbit/s下，AAC-HE和mp3pro少许领先于其它编解码器。在超过128kbit/s下，多数听众听不出它们之间有明显差别。什么是“CD音质”也是很主观的：对于一些人来说128kbit/s的MP3就足够了，而对于另外一些人来说必须是200kbit/s以上的位速。

尽管如WMA和RealAudio这些新的编解码器的支持者宣称它们各自的算法能够在64kbit/s达到CD音质，听觉测试却显示了不同的结果；然而，这些编解码器在64kbit/s的音质明显超过同样位速下MP3的音质。无专利的Ogg Vorbis编解码器的开发者宣称它们的算法超过了MP3、RealAudio和WMA的音质，上面提到的听觉测试证实了这种说法。Thomson宣称它的mp3PRO 在64kbit/s达到了CD音质，但是测试者报告说64kbit/s的mp3Pro文件与112kbit/s的MP3文件音质类似，但是直到 80kbit/s时它才能接近CD音质。

专门为MPEG-1/2设计的、优化的MP3总体上在低于48kbit/s的单声道数据和低于80kbit/s的立体声上表现不佳。

授权和专利问题

Thomson Consumer Electronics在认可软件专利的国家控制着MPEG-1/2 Layer 3 专利的授权，这些国家包括美国和日本，欧盟国家不包括在内。Thomson积极地加强这些专利的保护。Thomson已经在欧盟国家被欧洲专利局（:en:European Patent Office授予软件专利，但是还不清楚它们是否会被那里的司法所加强。参见欧洲专利协定中的软件专利（:en:Software patents under the European Patent Convention）。

关于Thomson专利文件、授权协议和费用的最新信息请参考它们的网站mp3licensing。

在1998年9月，Fraunhofer Institute向几个MP3软件开发者发去了一封信声明“发布或者销售编码器或者解码器”需要授权。这封信宣称非经授权的产品“触犯了 Fraunhofer和THOMSON的专利权。制造、销售或者发布使用[MPEG Layer-3]标准或者我们专利的产品，你们需要从我们这里获得这些专利的授权协议。”

这些专利问题极大地减慢了未经授权的MP3软件开发并且导致人们的注意力转向开发和欢迎其它如WMA和Ogg Vorbis这样的替代品。Windows开发系统的制造商微软公司从MP3专向它们自有的Windows Media格式以避免与专利相关的授权问题。直到那些关键的专利过期之前，未经授权的编码器和播放器在认可软件专利的国家看起来都是非法的。

尽管有这些专利限制，永恒的MP3格式继续向前发展；这种现象的原因看起来是由如下因素带来的网络效应：

* 熟悉这种格式，不知道有其它可选格式存在，

* 这些可选格式没有普遍地明显超过MP3的优势这样一个现实，

* 大量的MP3格式音乐，

* 大量的使用这种格式的不同软件和硬件，

* 没有DRM保护技术，这使得MP3文件可以很容易地修改、复制和通过网络重新发布，

* 大多数家庭用户不知道或者不关心软件专利争端，通常这些争端与他们个人用途而选用MP3格式无关。

另外，专利持有人不愿对于开源解码器加强授权费用的征收，这也带来了许多免费MP3解码器的发展。另外，尽管他们试图阻止发布编码器的二进制代码， Thomson已经宣布使用免费MP3编码器的个人用户将不需要支付费用。这样，尽管专利费是许多公司打算使用MP3格式时需要考虑的问题，对于用户来说并没有什么影响，这就带来了这种格式的广受欢迎。

Sisvel S.p.A. [1]和它的美国子公司Audio MPEG, Inc. [2]以前曾经以侵犯MP3技术专利为由起诉Thomson[3]，但是那些争端在2005年11月最终以Sisvel给Thomson MP3授权而结束。Motorola最近也与Audio MPEG签署了MP3的授权协议。由于Thomson和Sisvel都拥有他们声称编解码器必需的单独的专利，MP3专利的法律状态还不清晰。

Fraunhofer的专利将在2010年4月到期，到了那时MP3算法将不再受专利保护。

通信工程包括哪些专业

通信工程师是指能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营以及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术人才。该专业培养具备通信技术、通信系统和通信网方面的知识。

在学习过程中学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法，受到通信工程实践的基本训练，具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调试和工程应用的基本能力。学生毕业后可以直接报考本校信号与信息处理、通信与信息系统等专业的硕士研究生。

扩展资料：

通信工程专业：

主要专业课程：电路理论与应用系列课程、计算机技术系列课程、信号与系统、信息理论与编码、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理（英文原版）、通信原理、计算机网络等。

择业去向：电子与通信企业、电脑软硬件研发、自动化、智能信息管理等IT行业；通信与信息技术科研机构和教学部门；金融、商贸等企业的信息技术管理；公务员等。

百度百科——通信工程师

有线电视收视卡可以破解吗

问题一：通信专业包括哪些？ 包括那些学科啊？ 追问： 你能告诉我包括哪些学科吗？ 回答： 很多啊，基础的c语言，计算机导论，通信导论啊，还有数字电路，模拟电路，电路分析，ja，电磁波，单片机。通信原理，数学，信号与系统。移动通信，光纤通信，制图，还有网络等等男生学这个的话，如果以后是想从事这工作的话，跑户外比较多。 追问： 我是文科的，还是女生，也可以学这些吗？ 回答： 女生啊？这个。。。这个比较适合男生。因为想通信工程师那些的比较和这个专业的工作跑户外的比较多，很辛苦，学的也很辛苦。 追问： 这个我到是不怕辛苦，我也喜欢在户外，当然，谢谢你帮我解答了这个问题… 回答： 不是你不怕辛苦，但是有些户外的那些他们有些公司也是明确要求，性别男，这次我们学校安排实习的岗位，全部要求性别男啦，当然你真的很喜欢也可以啦。以后从事通信营销吗？或留校当老师。 追问： 其实我到没想那么多，我是觉得那方面蛮有趣的。那你是哪个学校的？

问题二：请问与通信工程相关的专业有哪些? 北京邮电大学，信通院，专业设置：

共4个专业：通信工程，信息工程，电子信息工程，数字多媒体技

分数一般从左往右，从高到低

详情可追问，但请给分，谢谢

问题三：通信工程都有哪些专业 有的学校会细分为：数据通信工程、无线通信工程等

问题四：通信类有什么专业 基本就通信工程或者信息工程！后者是包含通信工程的！其他的只有和通信工程相似的电子信息类专业！ 有些学校就是先分电子信息鼎学类大类招生…

问题五：通信工程主修课程有哪些？ 公共基础课主要有：

高等数学、大学物理、复变函数、概率、计算机基础、C语言。

专业课主要有：

信号与系统、电磁场与电磁波、、高频电子、模拟电路、数字电路、EDA技术、数字信号处理、通信原理、计算机网络、计算机接口与应用技术、程控交换技术、光通信、信息安全

学科主要课程：

电路理论与应用的系列课程、计算机技术系列课程、数字电路、模拟电路、信号与系统、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理、通信原理等。

主要实践性教学环节：

包括计算机上机训练、电子工艺实习、电路综合实验 、生产实习、课程设计、毕业设计等，

主要专业实验：

通信原理实验、电子电路实验、数字系统与逻辑设计实验、电磁场实验等。

问题六：通信工程专业必修的课程都有哪些? 找到同行了啊，我是华中理工大学通信工程专业的学生。我们这个专业学得东西很多，包括了几大专业的内容。但从学校的要求上来讲都不是很精通，是属于杂而不精的类型。但这是现在的一个趋势，即现在所谓“宽口径”的专业是比较好的，对大家今后的发展比较有好处。

这个专业主要必修课程有：（除抚了公共基础课）数字电路与逻辑设计，模拟电子技术，信号与线性系统，控制原理，微机原理，计算机网络及应用，微电子器件与IC设计，随机过程，通信电子线路，电磁场与电磁波，操作系统，通信原理，数字信号处理，微波技术基础，信息论与编码。

除此之外，还有一些选修课程，这就看你对硬件还是软件更感兴趣了。

要想学通学精不是学校上课所能给你的，要想把这个专业的所有内容都学精也几乎在你的学生阶段（包括研究生）是不可能完成的任务，所以你要做的就是找到你更感兴趣的方向，在这个方向上学通学精，其他的方面能够达到学校的要求就可以了。加油吧！

问题七：有关通信工程的工作有哪些？ 通信工程是电子工程的一个重要分支，同时也是其中一个基础学科。通信工程研究报告指出该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。下面来看看通信工程专业就业方向。

1、 移动应用产品经理：随着智能手机的兴起和移动互联网的发展，iphone,android应用开发已成为炙手可热的方向，移动应用产品经理将拥有较强的薪酬竞争力。

2、增值产品开发工程师：增值产品服务主要包括短信息、彩信彩铃、wap等业务，增值产品开发工程师主要负责增值技术平台的开发( *** s/wap/mms/web等)以及运营管理的技术支撑、实现和维护,需要熟悉j2ee体系的技术应用架构，掌握一定的ja应用开发，懂得xml，xhtml，jascript等相关知识。

3、数字信号处理工程师：随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。而数字信号处理工程师是将信号以数字方式进行表示并处理的专业人员。

4、 通信技术工程师：在我国，通信行业是垄断行业，在几年的飞速发展之后进入了3G时代，以及4G、LTE时代。通信技术工程师将有更大的作为，因为大规模的固态网络兴建需要他们，移动设备生产商需要他们，各种类型的移动服务和终端设备提供商需要他们，此外，他们还能在it行业有所作为，因为三网融合的趋势已不可避免。毫无疑问，他们是最抢手的人才之一。

5、有线传输工程师：我们的生活已离不开有线网络连接的世界，有线传输工程师就是这个网络的设计者。他们负责光缆传输工程等规划设计工作，要求了解通信行业建设的标准和规范，能编制通信工程概预算，能够熟练使用 cad 、 visio 等常用工程、工具软件或 2g 、 3g 网络规划软件。

6、无线通信工程师：无线网络带给人们无限的便利，因为可以随时随地使用万维网。在我国，无线网络正在逐步全面铺开和兴起，因此无线通信工程师将大有可为。比如手机逐渐成为一个多功能的无线终端，能够随时接入互联网，因此与无线通信有关的业务正在大规模地出现。无线通信工程师是实现这些业务和开发新业务的保证。

7、电信交换工程师：电信交换技术的发展带动整个电信行业的发展，是电信行业核心的核心，分组交换网发展趋势使我国电信迈进一大步。这一切都预示着电信交换工程师大有作为，电信交换工程师是一个懂电话交换机技术、系统集成、电信值业务、语音交换系统，熟悉综合布线的重要职业。

8、数据通信工程师：信息产业是朝阳产业，电信网络是信息社会的基石，数据通信是信息基础通信建设的重要部分。数据通信工程师一般是从事电信网(atm)的维护;参与和指导远端节点设备的安装调试与技术指导;负责编制相关技术方案和制订维护规范。

9、移动通信工程师：手机已经成为生活中不可缺少的一部分，而手机通信需要依靠移动通信工程师的支持。他们掌握蜂窝移动无线系统，如3g;无绳系统，如dect;近距离通信系统，如蓝牙和dect数据系统;无线局域网(wlan)系统;固定无线接入或无线本地环系统;卫星系统;广播系统，如dab和dvb-t;adsl和cable modem。他们能够对移动通信进行、建立、维护和调控。

10、电信网络工程师：在电信网络构建的社会信息生态环境里，信息交互将如空气一般无处不在。它将把人们的生活、、商务、教育、医疗和旅行等活动都完全纳入其中。电信网络工程师将会把这个变为现实，一般电信网络工程师的工作主要是负责计算机网络系统网络层日常运行维护;根据业务需求调整设备配置;撰写网络运行报告。熟悉主流路由器、交换机等......>>

问题八：通信技术包括哪些课程 通信技术专业（理科）培养目标 本专业培养基础扎实、知识面宽、适应性好、能力强、综合素质高、富有创新意识，能从事通信系统的安装、调试、运行、维护与管理，通信产品制造业的生产、检测，适应生产、建设、服务、管理等一线需要的高等技术应用性专门人才。主要课程 电子工程制图、电工基础、电子技术、信号与系统、高频电子线路、单片机与接口技术、通信原理、移动通信、程控交换技术、电子电路CAD、专业外语、计算机网络基础、数字音视家电维修、光纤通信技术基础、计算机控制技术等。专业特色 通信技术是宽口径专业，培养综合能力较强

问题九：通信工程专项规划包括哪些内容? 通信工程专项规划包括哪些内容：预测通信需求量、用户普及率和装机容量：确定近、远期邮政居所、电信居所、移动通信居所、宽带（IP）居所、广播电视居所等设施的选址、规模；确定电信居所交换厂界，接入网机房（光交接点）位置及服务范围；确定有线电视分中心、管理站及接入网机房（光交接点）位置及服务范围；确定地下通信管道的布局，主干路由和主要配线路由以及管孔数量；工程量统计，近、远期实施建议等。

问题十：通信工程专业是什么意思啊? 业务培养目标：本专业培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术人才。

业务培养要求：本专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法，受到通信工程实践的基本训练，具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1．掌握通信领域内的基本理论和基本知识；

2．掌握光波、无线、多媒体等通信技术；

3．掌握通信系统和通信网的分析与设计方法；

4．具有设计、开发、调测、应用通信系统和通信网的基本能力；

5．了解通信系统和通信网建设的基本功针、政策和法规；

6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。

主干课程：

主干学科：信息与通信工程、计算机科学与技术。

主要课程：电路理论与应用的系列课程、计算机技术系列课程、信号与系统、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理、通信原理等。

主要实践性教学环节：包括计算机上机训练、电子工艺实习、电路综合实验、生产实习、课程设计、毕业设计等。一般要求实践教学环节不少于30周。

修业年限：四年

授予学位：工学学士

相近专业：微电子学 自动化 电子信息工程 通信工程 计算机科学与技术 电子科学与技术 生物医学工程 电气工程与自动化 信息工程 信息科学技术 软件工程 艺术技术 网络工程 信息显示与光电技术 集成电路设计与集成系统 光电信息工程 广播电视工程 电气信息工程 计算机软件 电力工程与管理 智能科学与技术 数字媒体艺术 计算机科学与技术 探测制导与控制技术 电气工程及其自动化 数字媒体技术 信息与通信工程 建筑电气与智能化 电磁场与无线技术

mp3属于视听型文献吗？

随着数字电视的普及，模拟电视信号将停止播放，对一家几台电视机来说，迫切希望用一台机顶盒带多台电视机的愿望，这里介绍一些电子刊物讨论方法，共大家参考：

一、破解思路

有线电视加密的原理是这样的：电视台把接改来的电视信号先输入数字加密设备，把电视信号通过算法加密后向外输出终端的解密设备（机顶盒子）解密后输出普通的射频信号，再送到我们的终端接收设备，由电视放出画面。因电视只能是接收普通的射频信号（模拟信号），所以只能解密后再输入电视，由电视放出画面。有线电视加密法有多种，这里的是使用“加扰法”。在加密到解密这段线路，要想非法接入偷接电视信号，成功的可能性几乎是10000000分之一。但经解密器（机顶盒）解密后的信号任何可以常接收电视信号的电视机都能播放（即通用性，也可说是共用性），这就是破解的切入点（破解软件也需要切入点）。既然这样，但为什么一个机顶盒只能接一台电视机用呢？我也试验过，当通简单的方法接上两台电视机的时候，什么画面也没有了（因机顶盒有智能的识别功能）。问题就在这里，也是我要教会大家的精要所在。

至于如何利用这个“切入点”进行我们的“小人”行为呢？我们通过什么手段来欺骗机顶盒，让他以为是一台电视机呢？（就如破解软件的时候，我们有时也要用欺骗的方法来进行破解）。我将会在下一点“破解原理”中向大家说明。

二、破解原理：

装在我们家里的那个盒子的工作原理：经加密的信号经输入端子输入，由其内部有关电路解除干扰信号（加扰法加密），再经输出端子输出正常的信号。其解密电路是否工作要有一个外部条件，就是电视的高频头反馈回来的信号。如果没有这个信号反馈回机顶盒，则其解扰电路不工作，照样输出未解密的信号，因而不能正常收看。其解密的频段分做若干段解密，如电视正在接收3频道，则电视的高频头就反馈3频道的谐振频率给机顶盒，机顶盒就能输出1——5频道的正常信号，如此类推。

因此可用以下两种方法进行破解：

1、把机顶盒放在其中一台电视机（下称电视1）高频头附近，让其可以正常收看，再用分支器从输出端分支出信号到另外的电视机。这样的做法的一个缺点：就是另外的电视机只能接收电视1接收的频道附近的5个频道。

2、用非与门电路或555电路制作一个开放式多谐振动器，其谐振频率只要能履盖有线电视的整个频段即可。（制作成本约6元左右）把这个谐振动器放在机顶盒的旁边。让机顶盒能接收到振动器发出的信号，再用分支器从机顶盒的输出端分支出多台电视机，这样，所有电视机就能接收所有频道的信号了。（下次发图）

3、用高频三极管如9018做一个高频发射电路，利用射频输出再次发射，只要小小发射功率，让机顶盒能接收得到即可。或用同轴线分支接入输入或输出端，的除去外层屏蔽线，只留中间的线长约1米，把这线绕在机顶盒。让泄漏出来的信号感应给机顶盒接收。

破解电视机顶盒，可接多台电视

游走在灰色地带，大打擦边球的数字电视机顶盒共享器

随着有线电视数字化发展进程的加快，数字电视这一新兴的电视观看及传输方式已经开始被更多的普通市民所熟悉，数字电视以接近于DVD的画质和立体声甚至5.1声道伴音这两大最明显的特点受到了不少有线电视用户的关注，同时更多可选择的电视台、点播节目也为丰富市民的业余生活增添了不少色彩，不过在数字电视刚刚起步的萌芽阶段，还有多的不足和缺点需要改进。

按照国际惯例，数字电视机顶盒（SET-TOP-BOX，简称STB）分为数字地面STB、数字卫星STB、数字有线STB和网络STB这4种，目前正在大力发展的数字电视类型是数字有线STB，是目前成本最为低廉，也最适合大力向普通市民所推广的。整体来说，数字机顶盒以支持HDTV和互动性作为发展方向，而就目前的机顶盒产品来看，一部机顶盒内包括了接收数字信号的调制解调芯片、信号编解码芯片、音频处理器、音数模转换芯片等，一些高端的机顶盒中甚至还会整合安全芯片甚至可录像硬盘，可见数字电视机顶盒在未来的发展空间还是相当宽广的

上图中的三部机顶盒中包括了目前所使用的三款不同品牌、型号的机顶盒，其中最上方的创维C6000用了意法的Qami5516方案；熊猫3216用了意法的5516芯片，带有180MHZ的CPU，而最下方的则用了最为简单的富士通功能单芯片H20A，虽然这三种机顶盒在内部的设计上有一定的区别，但它们都是需要通过插入数字电视智能卡才能够工作的，而数字电视智能卡就相当于一个人有了驾照才能合法地驾驶汽车一样。

在使用模拟电视信号的时候，大家只需要申请有线电视之后就可以在家中通过自带电视信号调谐器的电视观看节目，如果有多部电视的话只要购买有线电视信号分配器就可以在所有的电视上观看有线电视。而数字电视却将这种免费的电视信号共享给“封杀”了，机顶盒需要在插入有效的智能卡之后才能使用就是为了保证数字电视信号不被盗用的一种方式，同时也能够保证数字信号不被盗版商用来作为盗版节目源。

为了保证数字信号不被盗用，数字电视内容管理方式以条件式接取（CA）和数字版权管理（DRM）作为基本保护机制，目前国内的数字电视机顶盒用的管理方式就是条件式接取这种机卡分离的方式，用户必须通过专属的智能卡来取得授权才能够接收被解码的信号，而服务提供商也能够通过这种方式接收用户的信息，包括用户户名、地址、智能卡卡号和收看数字电视的费用等信息。这种机卡分离的机顶盒使用方式被美国、欧洲和亚洲等国视为数字电视发展的机顶策略。

DRM用的是许可证管理策略，由数字电视信号运营商对节目源进行加密，在用户通过机顶盒发出节目接收请求之后系统会自动检查是否经过许可，而认证的方式也同样是通过IC卡等带有帐号、密码等信息的进行的，不过DRM管理的规格相当繁多：Windows Media的DRM、开放移动联盟OMA推出的DRM 1.0/2.0规格、UT-DRM、NDS、SecureMedia、WideVine、BesDRM等，规格的不统一使其并不被大多数有限数字电视运营商所接受。

由于数字电视信号必须通过机顶盒才能接收，同时用了用户身份认证的防盗用方式，所以有线数字电视节目只有一部电视机搭配一部机顶盒才能够正常观看，在目前大多数市民家中同时拥有一部以上电视的这一情况下，如果希望每部电视机都能够收看数字电视的话必须购买数量相对应的机顶盒，这在一定程度上家中了消费者观看数字电视的成本，于是有一些厂家开始在有线数字电视共享上开始下功夫，纷纷推出名为数字电视机顶盒共享器的产品，以此实现对数字电视信号的共享。

目前的数字电视机顶盒共享器共有有线和无线两种，有线的共享器只需要将共享器与机顶盒接驳，并且通过音信号线将它与其它电视的AV接口接驳就可以使用，而无线的共享器则包括与机顶盒互联的信号发射器和与电视互联的信号接收器。

机顶盒共享器的功能介绍上将这种产品的优点共分为多显示终端信号共享和节约费用两大类，对于大多数购买这种产品的消费者来说，可能最能够吸引他们的是通过共享器可以节约机顶盒的购买费用和电视信息点播费，有了省钱作为最大卖点之后，这种产品自然更受关注。

虽然这种产品具有一定的实用意义，但是我们仔细看看就会发现这种所谓的共享器实际上就是一个音信号分配器，与机顶盒连接的接口包括了复合输入和模拟立体声音频输入这两个接口，而用于输出信号的则包括了复合信号输出和3.5毫米信号输出接口，并没有能够直接发送及接受智能卡用户信息的接口，这也就意味着即使是通过这样的共享器接驳其它电视之后也并不能独立选台，换句话说，如果客厅中的电视在通过机顶盒播放中央一套的电视节目，那么其它房间的另一台电视也同样只能够播放中央一套的电视节目

无线机顶盒共享其与有线机顶盒共享器一样都是通过音接口接受机顶盒上的第二路信号输出接口来实现数字电视信号的“共享”的，不过无线的共享器的传输方式是通过红外、调频或2.4GHz来实现的，值得注意的是，目前的机顶盒在背后的接口都带有两路信号输出接口，只要使用连接线将机顶盒的信号与两台电视连接就同样可以实现这样的所谓“共享”功能，而这样一来机顶盒共享器的作用也只有在不同房间都可以用遥控器控制机顶盒这种“遥控共享器”的功能了。

破解讨论综述

CA安全保障的三层关键：传输流的加扰，控制字的加密，加密体制的保护。

这三种技术是CA系统重要的组成部分，在处理技术上有相似之处，但在CA系统标准中是独立性很强的三个部分。加解扰技术被用来在发送端CA系统的控制下改变或控制被传送的服务（节目）的某些特征，使未被授权的用户无法获取该服务提供的利益；而加密技术被用来在发送端提供一个加密信息，使被授权的用户端解扰器能以此来对数据解密;而保密机制则用于控制该信息，并以加密形式配置在传输流信息中以防止非授权用户直接利用该信息进行解扰，不同的CA系统管理和传送该信息的机制有很大不同。在目前各标准组织提出的条件接收标准中，加扰部分往往力求统一，而在加密部分和保密机制则一般不作具体规定，是由各厂商定义的部分。

1、对传输流的加扰，DVB已有标准。目前在国际上占主流的有欧洲的DVB标准、北美国家的ATSC标准及日本的ISDB标准三种标准中，对于CA部分都作了简单的规定，并提出了三种不同的加扰方式。欧洲DVB组织提出了一种称之为通用加扰算法（Common Scrambling Algorithm）的加扰方式，由DVB组织的四家成员公司授权，ATSC组织使用了通用的三迭DES算法，而日本使用了松下公司提出的一种加扰算法。通用加扰算法是DVB标准组织推荐的对于TS流的标准加扰算法。目前，在欧洲的数字广播节目中普遍用了这个算法。我国目前商业化的CA中，TS节目的加扰也基本上是用的这个算法。如果从破解的角度，攻破这个算法的意义要远远大于破解智能卡和攻破CA系统本身。

2、对控制字的加密算法一般用RSA以及3DES算法，各家CA厂商各不相同。值得一提的是DVB里有一个规定，提到的同密技术要求每个CA系统可以使用不同的加密系统加密各自的相关信息，但对节目内容的加扰必须用同一个加扰算法和加扰控制字，可以方便多级运营商的管理，为多级运营商选择条件接收系统提供了灵活性。这就为黑客攻破智能卡创造了条件。

3、对加密体制，不同厂家的系统差别很大，其技术大体有两种: 一种是以爱迪德系统为代表的密码循环体制，另一种是以NDS系统为代表的利用专有算法来进行保护，由于牵涉到系统安全性，厂家一般不会公开。因此从破解角度，对系统的破解是难度也是比较大的。

第一章：CA智能卡的破解与反制

第一节 对于CA智能卡的破解分为两种，

1、从硬件破解的角度，完全地仿照正版卡来定制IC卡；

2、从软件破解的方向，将正版卡的程序读出，最后将程序写入IC卡中，就变成与正卡无差别的D卡了。

仿制正版卡，可以将IC卡的触点剥离下来，再将保护的塑料蚀掉，暴露出元件和内部电路连接，就可以绘制成电原理图，最后交给能订制生产的IC卡的厂家生产。这些仿制还有一个冠冕堂皇的名称叫“反向工程”。国内在深圳和厦门等地都有能生产定制IC卡的厂家，在利益的驱使下，他们往往不会过问敏感问题。

IC卡中的元件如果是通用元件，通常可以通过IC卡的功能原理的分析来确定，虽然困难，但总是可以最终确定。例如深圳目前直接使用流在市面上的ROM10与ROM11卡来制成D卡，ROM10与ROM11实际上是XX系统正版卡的“基础卡”，这些卡具有与正版卡相同的硬件基础，至于怎么流落到社会上的不得而知，但有一个事实就是大家应该都收到过安装的短信，这是个可以想象的到的异常庞大的地下产业！

继续：IC卡中的元件如果是专用元件，确定元件的事情就变得极其困难和十分渺茫了。那么这个时候硬件仿制的路走不通了，那么看看软件仿真的路能不能走得通。

再看软件仿真的路能不能走得通前，首先阐明软件仿真的路能不能走得通有不同的判断标准。

如果仅以在一段时段中，软件仿真的D卡与正版卡都具有相同的条件收视功能来判断，那么无疑，从D卡的实践来看，软件仿真已经成功了。

但如果以任何时段中，软件仿真的D卡与正版卡都具有相同的功能，特别是对抗反制的功能来判断，那么我要说，同样无疑，软件仿真是不可能成功的。

因此我们仅承认这种事实就够了：自动对抗新的反制，使D卡与正版卡一样免除后顾之忧，肯定是D卡研究的终极目标。但是即便达不到这个目标，只要能保证一段时间的仿真成功，CA破解的商业价值就依然存在！

补充说明反制：由于D卡的成功，尤其是带AU（自动换Key0/Key1）的D卡程序的广泛扩散，正版服务商感到了巨大的压力，逐步开始用种种反制手段，让D版的AU卡实效。

我们先研究一下这个反制是个什么东东：学习和搞嵌入式控制器开发的人都用过仿真器，如“伟福”系列的MCS-51的仿真器等。大家一定知道硬件仿真与软件仿真存在一个本质区别，即I/O功能的不同。一条取端口引脚值的指令就足以区分是硬件仿真还是软件仿真了。硬件仿真可以真实地取到引脚上的实际输入，而软件仿真得到的只能是不会变化的内存仿真值。

利用这个原理实现的反制程序分为两部分，前面的部分通过I/O端口的访问，区别出是真的硬件存在，还是软件仿真；后半部分对非法的仿真卡简单地返回主程序，不能解开Key0/Key1；对正版卡，则修改Key0/Key1，使之正确，然后返回主程序并保存key，保存的Key0/Key1用于ECM的解码。

从历次搜集的反制EMM中的方法中，可以将反制归纳为两种，一种是从硬件或软件上区别D卡与正版卡，从而产生条件分支指令，使D卡仿真的程序失效；另一种是调用D卡中不可能有的，只有正版卡硬件才具备的MAP子程序，使D卡无法执行正确的程序。

先介绍前一种方法：

使用硬件端口区别正版卡与仿真卡的反制方法，由于具有特殊性能的端口数的限制，因此不可能有多种变化，一旦Hacker知道了反制的EMM结构与原理，很容易就可以避开端口判断的指令，直接转到修改Key0/Key1部分。这虽然并不是程序指令的直接仿真，只能算是功能仿真，却可以使已知反制失效。

另外你也许会提出一些其他办法，如目前的一些Nagra系统在下行的EMM命令中加入了甄别真伪和“杀卡”指令，对于“正改卡”，毫不留情地清除卡中程序并且让它成为废卡。

我可以说，为了对抗“杀卡”，这类“正改卡”的程序如果用Block技术，可以抵抗多数杀卡指令，同样能够使这类“正改卡”得以安全使用。

先写到这，后面介绍根据正版卡特有的机器指令代码，让正版卡能进行解码、而没有正版卡程序的仿真卡无法正确解码、从而获得KEY的EMM思路。

第二节：

以下介绍根据正版卡特有的机器指令代码，让正版卡能进行解码，而没有正版卡程序的仿真卡无法正确解码，从而获得KEY的EMM思路。

按照道理，D卡使用的是AVR或其他类型的CPU，“正改卡”中的程序与正版卡也不相同，照理这些卡中都没有正版ROM10/ROM11卡的程序。因此，用只有正版卡才有的特定机器指令代码作为密钥来解密key0与key1，自然是十分聪明的反制措施。

该反制的EMM以前146Dream TV可能曾使用过。目前XG有线又重新启用，大致在一个周期的8天中，有两天使用本类EMM，另外6天使用另一个“超级MAP”程序。

这种反制的具体思路是：

下行的EMM中携带的Key与Key1是经过加密编码的，不能直接使用。解开它们需要的密钥“”（即产生密钥的原始数据）的地址由下行的EMM给出。注意！EMM中并没有给出密钥“”，而是给出了它们在正版ROM10/ROM11卡程序存储区中的地址，这个地址是随机数，不同的key0/key1，地址就不同。它的值总是大于S4000，防止取到ROM10卡低端的无法读出的无意义内容。反制设计者设想，D卡或“正改卡”无法获得正版卡的内部程序，因此，即使给出了地址，D卡也无法取得正确的机器码作为密钥的“”，自然也就无法生成密钥，解开key0/key1了。

对于正版卡，按照给出的地址，取到16字节的机器指令代码，经过类似计算Hash效验的方法，产生正确的密钥，再对key0/key1进行DES编码运算，就解出正确的key0/key1了。

上面介绍的“利用正版卡程序随机地址处的机器码作为Key的解码密钥”的EMM反制方法非常厉害，曾难倒了一大批的高手。

对比一下昨天前一篇帖子中给出的EMM与上面介绍的EMM，就会发现，前一篇帖子中给出的EMM是一种简单的反制，只要知道了正确的Key0/Key1，再经过认真分析和思考，就会明白其反制原来并找出解出Key的方法，目前Dream TV的反制都属于这类简单反制；但上面今天介绍的EMM是一种高级和复杂的反制，即使知道了正确的Key0/Key1，也难以得知其反制的原理与找出解key的方法，目前XG有线和国外一些CA系统用的是这类反制。由于XX的反制汇聚在低级和高级的两类难度上，所以黑客们怀疑这是两类不同水平的技术人员的作品。低级难度的反制是卫视服务系统内部技术人员的手笔，而高级的反制则直接出自CA系统研制人员的杰作。

两种级别的反制也将国内修改、编写D卡程序的高手分成了两类：有一些写一点程序应付低级反制的，往往用“头痛医头、脚痛医脚”的补丁程序，可以对付目前146-Dream TV的反制；只有少数高手中的高手具有整体编写程序以及仿真MAP功能的能力，能用更合理的对抗策略，能研制出复杂程序和新类型的D卡，最终可以对付高级难度的反制。对付低级反制写出对抗程序的时间大约是数小时到几天，而对付高级反制找到方法并写出程序的时间往往需要数个月之久，而且还需要国内外Hacker 们的协同配合。国内高手中的高手人数很少，都是单兵作战和埋头苦干的，与其他高手之间一般互不交流。

本节介绍的“利用正版卡程序随机地址处的机器码作为Key的解码密钥”的EMM反制方法十分成功，但它用程序的机器码作为解开Key的密钥，可能会出现以下几个问题：

1. 如果电视系统历史悠久，在用的卡可能有几种，那么可能产生内部机器指令码不尽相同的问题；

2. 如果电视系统想要更新程序，也可能存在部分尚未更新程序的正版卡，同样会产生内部机器指令码不相同的问题。这个问题还可能阻止正版卡通过下行信号进行的升级：我们设想一下，正版卡用户中，有的人卫视节目，他们的卡顺利升了级，而一部分人外出，卡很久都没有使用了，刚回来想看卫视，结果因为卡的程序不对，无法收看，肯定对卫视服务商雷霆。在用户是上帝的外国，电视服务商对可能引起用户的怒气一定很忌讳的。

3. 对该反制最致命打击是，可以设法读出正版卡作为密钥的那一部分程序机器码，通过在D卡的硬件上安排外部EEPROM，存储量有64KB、128KB、256KB等，将正版卡作为密钥的程序机器码全部保存起来，解开KEY时，照样可以从外部EEPROM中取到与正版卡一样的解Key的密钥，来对抗反制，使该方法失效，这是该类反制的终结者。

经过了利用软件仿真在I/O功能上的区别进行的反制和利用正版卡指令代码作为密钥进行的反制之后，目前几个在运行的CA系统（146的Dream TV与其他卫视，XG以及国内一些地方的本地有线数字电视等）纷纷进入了使用MAP功能来进行反制的阶段。

使用正版卡中的MAP编码/解码协处理器进行反制，是正版卡在设计阶段就预留的终极反制杀手。可以看到，正版卡设计者防范于未然，预估到终有一天，第一道门（ECM与EMM的解码）将被攻破，预先留好了第二道门做最后的防守。未雨绸缪，是我们不得不佩服这些设计者的智慧与远见。

第三节 ()

在深入讨论MAP功能及其仿真实现之前，为了后续文章读起来不算费劲，需要先说明两个方面的知识：一是什么是收视卡防守的第一道门与第二道门？ 二是EMM指令与Logging等知识。

今天让我们先说说什么是收视卡防守的第一道门与第二道门？

收视卡是防止非法收视的守门员，在卡中设计了多种加密方法，最主要的有解决收视功能的ECM和自动换key的EMM的解密，它们的解码是第一道门。ECM与EMM的编码与解码使用的虽是不同的方法，但都是固定不变的标准方法。不同的条件接收系统仅仅是编码/解码用的数据有不同而已。举个例子，有的卡可以解开多个同一类型CA系统，该类卡是按照下行的ECM或EMM的系统标识（如146 Dream TV为4E和4F，XG有线为94和95等）选择不同的数据，而运行的程序基本相同的。

仍然以XX为例，ECM的编/解码用DES与EDES算法，其原理早已公之于世。编/解码所用的S_Boxes数据也已经公开，并且在不同的系统中固定不变。与标准的DES相比，XX系统的DES只是多了对字节进行了反序排列而已。ECM使用的VerifyKey等数据，通过后门密码进入正版卡保留的数据空间，可以读出这些关键的信息，加上BoxKey等信息，只要能获得当前的Key0/Key1，就可以配合IRD解开解密收视用的控制字（Control Word），可以正常收看卫视节目。

ECM的解码可以解决收视的问题，但还需要手动输入Key0/Key1。如果要象正版卡一样自动换Key即所谓的AU，就需要能解开EMM，并能正确地找到并保存Key0/Key1。与ECM的解码相比，EMM的解码要复杂的多！经过Hacker的努力，EMM的RSA编码原理已经完全弄明白，所需要的PK，VK等数据也可以通过Hacker的软件和ROM10/ROM11卡的后门读出，再算出N1，P，Q，EP，EQ，IQModP，IPModQ，PPrimA，QPrimA等方便编程的数据，就可以顺利解出EMM。

收视卡的第二道门是对EMM 中Key解密的防守。它的方法没有固定的套路，可以任意变化。如XX系统的设计者安排了可以通过EMM中携带程序的执行，以及正版卡通过下行信号更新的EEPROM中补丁程序的运行来解码。正版卡设计者可能料到攻破第一道门是迟早的事，于是第二道门上的防守就成了最后的防线。前面章节介绍的几种对EMM中的Key0/Key1进行再加密，就是在第二道门上的防守。它的思路是：当EMM解开后，如果其中的Key0，Key1是经过加密的，D卡仍然无法得到正确的Key。

国内早期的D卡程序是移植国外Hacker 的，针对想收视的系统，修改了相应的数据就可以实现本地化，由于要得到正确的Key需要的解码方法没有固定的套路，Hacker不可能事先料到，总是要反制后分析它的原理，再更新部分D卡程序，进行对抗和补救。一般人没有自己编写D卡程序的能力，即使有写卡器掌握了写卡方法，但程序又难以得到，这些麻烦会迫使许多人放弃D卡，转而加入正版卡缴费收视的行列。

不过正版卡虽好，但其高额的收视费还是让国内广大爱好者望之却步，大家的希望还是寄托在D卡程序的完善上，希望终有一天，D卡能与正版卡一样不受反制。

几大数字电视地面传输系统比较

MP3的含义：

1.指一种音频的编码方式.

2.一种使用MP3编码方式文件

3.指能播放MP3音乐文件的播放器.

MP3全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III）。是当今较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式，它设计用来大幅度地降低音频数据量，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。

简单的说，MP3就是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3，所以人们把它简称为MP3。MP3是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩（解码），这样，高品质的MP3音乐就播放出来了。

MP3是一个数据压缩格式。它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据（类似于JPEG是一个有损图像压缩），从而达到了小得多的文件大小。

在MP3中使用了许多技术其中包括心理声学以确定音频的哪一部分可以丢弃。MP3音频可以按照不同的位速进行压缩，提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。

根据MPEG规范的说法，MPEG-4中的AAC（Advanced audio coding）将是MP3格式的下一代，尽管有许多创造和推广其他格式的重要努力。然而，由于MP3的空前的流行，任何其他格式的成功在目前来说都是不太可能的。MP3不仅有广泛的用户端软件支持，也有很多的硬件支持比如便携式媒体播放器（指MP3播放器）DVD和CD播放器。MP3的播放跟DVD不一样。

MP3播放器都是由两块或两块以上的线路板组成，线路板与线路板之间多使用插排件进行连接，在经过长时间使用后，这个插排有可能会出现接触不良现像，而由此带来的故障现像可能是多种的，严重时就根本无法开机。当然这样的问题一般维修也比较简单，可以直接将插排拔下，然后使用毛刷沾上无水酒精进行清洗，反复清洗几次后便可以把触点的接触不良现像去除。

[编辑本段]MP3格式特点

1.MP3是一个数据压缩格式。

2.它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据（类似于JPEG是一个有损图像压缩），从而达到了小得多的文件大小。

3.MP3音频可以按照不同的位速进行压缩，提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。MP3格式使用了混合的转换机制将时域信号转换成频域信号。

4.32波段多相积分滤波器（PQF）。

5.36或者12 tap 改良离散余弦滤波器（MDCT）；每个子波段大小可以在0...1和2...31之间独立选择。

6.MP3不仅有广泛的用户端软件支持，也有很多的硬件支持比如便携式媒体播放器（指MP3播放器）DVD和CD播放器。

[编辑本段]mp3发展历程

MPEG-1 Audio Layer 2编码开始时是德国Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt（后来称为Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt， 德国太空中心）Egon Meier-Engelen管理的数字音频广播（DAB）项目。这个项目是欧盟作为EUREKA研究项目资助的，它的名字通常称为EU-147。EU-147 的研究期间是1987年到1994年。

到了1991年，就已经出现了两个提案：Musicam（称为Layer 2）和ASPEC（自适应频谱感知熵编码）。荷兰飞利浦公司、法国CCETT和德国Institut für Rundfunktechnik提出的Musicam方法由于它的简单、出错时的健壮性以及在高质量压缩时较少的计算量而被选中。基于子带编码的Musicam 格式是确定MPEG音频压缩格式（样率、帧结构、数据头、每帧样点）的一个关键因素。这项技术和它的设计思路完全融合到了ISO MPEG Audio Layer I、II 以及后来的Layer III（MP3）格式的定义中。在Mussmann教授（University of Hannover）的主持下，标准的制定由Leon van de Kerkhof（Layer I）和Gerhard Stoll（Layer II）完成。

一个由荷兰Leon Van de Kerkhof、德国Gerhard Stoll、法国Yves-Fran?ois Dehery和德国Karlheinz Brandenburg 组成的工作小组吸收了Musicam和ASPEC的设计思想，并添加了他们自己的设计思想从而开发出了MP3，MP3能够在128kbit/s达到MP2 192kbit/s 音质。

所有这些算法最终都在1992年成为了MPEG的第一个标准组MPEG-1的一部分，并且生成了1993年公布的国际标准ISO/IEC 11172-3。MPEG音频上的更进一步的工作最终成为了1994年制定的第二个MPEG标准组MPEG-2标准的一部分，这个标准正式的称呼是1995年首次公布的ISO/IEC 13818-3。

编码器的压缩效率通常由位速定义，因为压缩率依赖于位数（:en:bit depth）和输入信号的样率。然而，经常有产品使用CD参数（44.1kHz、两个通道、每通道16位或者称为2x16位）作为压缩率参考，使用这个参考的压缩率通常较高，这也说明了压缩率对于有损压缩存在的问题。

Karlheinz Brandenburg使用CD介质的Suzanne Vega的歌曲Tom’s Diner来评价MP3压缩算法。使用这首歌是因为这首歌的柔和、简单旋律使得在回放时更容易听到压缩格式中的缺陷。一些人开玩笑地将Suzanne Vega称为“MP3之母”。来自于EBU V3/SQAM参考CD的更多一些严肃和critical 音频选段(glockenspiel，triangle，accordion...)被专业音频工程师用来评价MPEG音频格式的主观感受质量。

MP3走向大众

为了生成位兼容的MPEG Audio文件（Layer 1、Layer 2、Layer 3），ISO MPEG Audio委员会成员用C语言开发的一个称为ISO 11172-5的参考模拟软件。在一些非实时操作系统上它能够演示第一款压缩音频基于DSP的实时硬件解码。一些其它的MPEG Audio实时开发出来用于面向消费接收机和机顶盒的数字广播（无线电DAB和电视DVB）。

后来，1994年7月7日Fraunhofer-Gesellschaft发布了第一个称为l3enc的MP3编码器。

Fraunhofer开发组在1995年7月14日选定扩展名.mp3（以前扩展名是.bit）。使用第一款实时软件MP3播放器Winplay3（1995年9月9日发布）许多人能够在自己的个人电脑上编码和回放MP3文件。由于当时的硬盘相对较小（如500MB），这项技术对于在计算机上存储音乐来说是至关重要的。

MP2、MP3与因特网

1993年10月，MP2(MPEG-1 Audio Layer 2)文件在因特网上出现，它们经常使用Xing MPEG Audio Player播放，后来又出现了Tobias Bading为Unix开发的MAPlay。MAPlay于199年2月22日首次发布，现在已经移植到微软视窗平台上。

刚开始仅有的MP2编码器产品是Xing Encoder和CDDA2WAV，CDDA2WAV是一个将CD音轨转换成WAV格式的CD抓取器。

Internet Underground Music Archive（IUMA）通常被认为是在线音乐革命的鼻祖，IUMA是因特网上第一个高保真音乐网站，在MP3和网络流行之前它有数千首授权的MP2录音。

从1995年上半年开始直到整个九十年代后期，MP3开始在因特网上蓬勃发展。MP3的流行主要得益于如Nullsoft于19年发布的Winamp和Napster于1999年发布的Napster这样的公司和软件包的成功，并且它们相互促进发展。这些程序使得普通用户很容易地播放、制作、共享和收集MP3文件。

关于MP3文件的点对点技术文件共享的争论在最近几年迅速蔓延—这主要是由于压缩使得文件共享成为可能，未经压缩的文件过于庞大难于共享。由于MP3文件通过因特网大量传播一些主要唱片厂商通过法律起诉Napster来保护它们的版权（参见知识产权）。

如iTunes Music Store这样的商业在线音乐发行服务通常选择其它或者专有的支持数字版权管理（DRM）的音乐文件格式以控制和限制数字音乐的使用。支持DRM的格式的使用是为了防止受版权保护的素材免被侵犯版权，但是大多数的保护机制都能被一些方法破解。这些方法能够被计算机高手用来生成能够自由复制的解锁文件。一个显著的例外是微软公司的Windows Media Audio 10格式，目前它还没有被破解。如果希望得到一个压缩的音频文件，这个录制的音频流必须进行压缩并且带来音质的降低。

[编辑本段]MP3的音频质量

因为MP3是一种有损格式，它提供了多种不同“位速”的选项—也就是用来表示每秒音频所需的编码数据位数。典型的速度介于每秒128和320kb之间。与此对照的是，CD上未经压缩的音频位速是1411.2 kbit/s（16 位/样点 × 44100 样点/秒 × 2 通道)。

使用较低位速编码的MP3文件通常回放质量较低。使用过低的位速，“压缩噪声（：en：compression artifact）”（原始录音中没有的声音）将会在回放时出现。说明压缩噪声的一个好例子是压缩欢呼的声音：由于它的随机性和急剧变化，所以编码器的错误就会更明显，并且听起来就象回声。

除了编码文件的位速之外，MP3文件的质量也与编码器的质量以及编码信号的难度有关。使用优质编码器编码的普通信号，一些人认为128kbit/s的MP3以及44.1kHz的CD样的音质近似于CD音质，同时得到了大约11:1的压缩率。在这个比率下正确编码的MP3能够获得比调频广播和卡式磁带[来源请求]更好的音质，这主要是那些模拟介质的带宽限制、信噪比和其它一些限制。然而，听力测试显示经过简单的练习测试听众能够可靠地区分出128kbit/s MP3与原始CD的区别[来源请求]。在许多情况下他们认为MP3音质太低是不可接受的，然而其他一些听众或者换个环境（如在嘈杂的车中或者聚会上）他们又认为音质是可接受的。很显然，MP3 编码的瑕疵在低端计算机的扬声器上比较不明显，而在连接到计算机的高质量立体声系统，尤其是使用高质量的headphone时则比较明显。

Fraunhofer Gesellschaft（FhG）在他们的官方网站上公布了下面的MPEG-1 Layer 1、2和3的压缩率和数据速率用于比较：

⊙ Layer 1: 384 kbit/s，压缩率 4:1

⊙ Layer 2: 192...256 kbit/s，压缩率 8:1...6:1

⊙ Layer 3: 112...128 kbit/s，压缩率 12:1...10:1

不同层面之间的差别是因为它们使用了不同的心理声学模型导致的；Layer 1的算法相当简单，所以透明编码就需要更高的位速。然而，由于不同的编码器使用不同的模型，很难进行这样的完全比较。

许多人认为所引用的速率出于对Layer 2和Layer 3记录的偏爱而出现了严重扭曲。他们争辩说实际的速率如下所列：

* Layer 1: 384 kbit/s 优秀。

* Layer 2: 256...384 kbit/s 优秀，224...256 kbit/s 很好，192...224 kbit/s 好。

* Layer 3: 224...320 kbit/s 优秀，192...224 kbit/s 很好，128...192 kbit/s 好。

当比较压缩机制时，很重要的是要使用同等音质的编码器。将新编码器与基于过时技术甚至是带有缺陷的旧编码器比较可能会产生对于旧格式不利的结果。由于有损编码会丢失信息这样一个现实，MP3算法通过建立人类听觉总体特征的模型尽量保证丢弃的部分不被人耳识别出来（例如，由于noise masking），不同的编码器能够在不同程度上实现这一点。

一些可能的编码器：

* Mike Cheng在1998年早些时候首次开发的LAME。 与其它相比，它是一个完全遵循LGPL的MP3编码器，它有良好的速度和音质，甚至对MP3技术的后继版本形成了挑战。

* Fraunhofer Gesellschaft：有些编码器不错，有些有缺陷。

有许多的早期编码器现在已经不再广泛使用：

* ISO dist10 参考代码

* Xing

* BladeEnc

* ACM Producer Pro.

好的编码器能够在128到160kbit/s下达到可接受的音质，在160到192kbit/s下达到接近透明的音质。所以不在特定编码器或者最好的编码器话题内说128kbit/s或者192kbit/s下的音质是容易引起误解的。一个好的编码器在 128kbit/s下生成的MP3有可能比一个不好的编码器在192kbit/s下生成的MP3音质更好。另外，即使是同样的编码器同样的文件大小，一个不变位速的MP3可能比一个变位速的MP3音质要差很多。

需要注意的一个重要问题是音频信号的质量是一个主观判断。Placebo effect is rampant，with many users claiming to require a certain quality level for transparency。许多用户在A/B测试中都没有通过，他们无法在更低的位速下区分文件。一个特定的位速对于有些用户来说是足够的，对于另外一些用户来说是不够的。每个人的声音感知可能有所不同，所以一个能够满足所有人的特定心理声学模型并不明显存在。仅仅改变试听环境，如音频播放系统或者环境可能就会显现出有损压缩所产生的音质降低。上面给出的数字只是大多数人的一个大致有效参考，但是在有损压缩领域真正有效的压缩过程质量测试手段就是试听音频结果。

如果你的目标是实现没有质量损失的音频文件或者用在演播室中的音频文件，就应该使用无损压缩算法，目前能够将16位PCM音频数据压缩到38%并且声音没有任何损失，这样的压缩工具有Lossless Audio LA、Apple Lossless、TTA、FLAC、Windows Media Audio 9 Lossless (wma) 和Monkey’s Audio 等等。对于需要进行编辑、混合处理的音频文件要尽量使用无损格式，否则有损压缩产生的误差可能在处理后无法预测,多次编码产生的损失将会混杂在一起，在处理之后进行编码这些损失将会变得更加明显。无损压缩在降低压缩率的代价下能够达到最好的结果。

一些简单的编辑操作，如切掉音频的部分片段，可以直接在MP3数据上操作而不需要重新编码。对于这些操作来说，只要使用合适的软件（mp3DirectCut和MP3Gain），上面提到的所关心的问题可以不必考虑。

位速

位速对于MP3文件来说是可变的。总的原则是位速越高则声音文件中包含的原始声音信息越多，这样回放时声音质量也越高。在MP3编码的早期，整个文件使用一个固定的位速。

MPEG-1 Layer 3允许使用的位速是32、40、48、56、64、80、96、112、128、160、192、224、256和320 kbit/s，允许的样频率是32、44.1和48kHz。44.1kHz是最为经常使用的速度（与CD的样速率相同），128kbit/s是事实上“好品质”的标准，尽管192kbit/s在对等文件共享网络上越来越受到欢迎。MPEG-2和[非正式的]MPEG-2.5包括其它一些位速：6、12、24、32、40、48、56、64、80、96、112、128、144、160kbit/s。

可变位速（VBR）也是可能的。MP3文件的中的音频切分成有自己不同位速的帧，这样在文件编码的时候就可以动态地改变位速。尽管在最初的实现中并没有这项功能，VBR现在已经得到了广泛的应用。这项技术使得在声音变化大的部分使用较大的位速而在声音变化小的部分使用较小的位速成为可能。这个方法类似于声音控制的磁带录音机不记录静止部分节省磁带消耗。一些编码器在很大程度上依赖于这项技术。

高达640kbit/s的非标准位速可以使用LAME编码器和自由格式来实现，但是几乎没有MP3播放器能够播放这些文件。

MP3的设计局限

MP3格式有一些不能仅仅通过使用更好的编码器绕过的内在限制。一些新的压缩格式如Vorbis和AAC不再有这些限制。

按照技术术语，MP3有如下一些限制：

* 位速最大是320 kbit/s；

* 时间分辨率相对于变化迅速的信号来说太低；

* 对于超过15.5/15.8 kHz的频率没有scale factor band；

* Joint stereo 是基于帧与帧完成的；

* 没有定义编码器/解码器的整体时延，这就意味着gapless playback缺少一个正式的规定；

然而，即使有这些限制，一个好好的调整MP3编码器能够非常有竞争力地完成编码任务。

MP3音频编码

MPEG-1标准中没有MP3编码器的一个精确规范，然而与此相反，解码算法和文件格式却进行了细致的定义。人们设想编码的实现是设计自己的适合去除原始音频中部分信息的算法（或者是它在频域中的修正离散余弦（MDCT）表示）。在编码过程中，576个时域样本被转换成576个频域样本，如果是瞬变信号就使用192而不是576个样点，这是限制量化噪声随着随瞬变信号短暂扩散。

这是听觉心理学的研究领域：人类主观声音感知。

这样带来的结果就是出现了许多不同的MP3编码器，每种生成的声音质量都不相同。有许多它们的比较结果，这样一个潜在用户很容易选择合适的编码器。需要记住的是高位速编码表现优秀的编码器（如LAME这个在高位速广泛使用的编码器）未必在低位速的表现也同样好。

MP3音频解码

另一方面，解码在标准中进行了细致的定义。

多数解码器是bitstream compliant，也就是说MP3文件解码出来的非压缩输出信号将与标准文档中数学定义的输出信号一模一样（在规定的近似误差范围内）。

MP3文件有一个标准的格式，这个格式就是包括384、576、或者1152个样点（随MPEG的版本和层不同而不同）的帧，并且所有的帧都有关联的头信息（32位）和信息（9、17或者32字节，随着MPEG版本和立体声或者单通道的不同而不同）。头和信息能够帮助解码器正确地解码相关的霍夫曼编码数据。所以，大多数的解码器比较几乎都是完全基于它们的计算效率（例如，它们在解码过程中所需要的内存或者CPU时间）。

ID3和其它标签

“标签”是MP3（或其它格式）中保存的包含如标题、艺术家、唱片、音轨号或者其它关于MP3文件信息等添加到文件的数据。最为流行的标准标签格式目前是ID3 ID3v1和ID3v2标签，最近的是APEv2标签。

APEv2最初是为MPC 文件格式开发的（参见 APEv2规范）。APEv2可以与ID3标签在同一个文件存，但是它也可以单独使用。

音量归一化（normalization）

由于CD和其它各种各样的音源都是在不同的音量下录制的，在标签中保存文件的音量信息将是有用的，这样的话回放时音量能够进行动态调节。

人们已经提出了一些对MP3文件增益进行编码的标准。它们的设计思想是对音频文件的音量（不是“峰值”音量）进行归一化，这样以保证在不同的连续音轨切换时音量不会有变化。

最流行最常用的保存回放增益的解决方法是被简单地称作“Replay Gain”的方法。音轨的音量平均值和修剪信息都存在元数据标签中。

可选技术

有许多其它的有损音频编解码存在，其中包括：

* MPEG-1/2 Audio Layer 2 (MP2)，MP3的前辈；

* MPEG-4 AAC, MP3的继承者，Apple的iTunes Music Store和iPod使用；

* Xiph.org Foundation的Ogg Vorbis，自由软件和没有专利的编解码器；

* MPC，也称作Musepack（以前叫MP+），由MP2派生出来；

* Thomson Multimedia的MP3和SBR的组合mp3PRO；

* AC-3，Dolby Digital和DVD中使用；

* ATRAC，Sony的Minidisc使用；

* Windows Media Audio（WMA）来自于微软公司；

* QDesign, 用于低速QuickTime；

* AMR-WB+ 针对蜂窝电话和其它有限带宽使用进行了优化的增强自适应多速宽带编解码器；（Enhanced Adaptive Multi Rate WideBand codec）；

* RealNetworks的RealAudio，经常用于网站的流媒体；

* Speex，基于CELP的专门为语音和VoIP设计的自由软件和无专利编解码器。

mp3PRO、MP3、AAC、和MP2都是同一个技术家族中的成员，并且都是基于大致类似的心里声学模型。Fraunhofer Gesellschaft拥有许多涵盖这些编解码器所用技术的基本专利，Dolby Labs、索尼公司、Thomson Consumer Electronics和AT&T拥有其它一些关键专利。

在因特网上有一些其它无损音频压缩方法。尽管它们与MP3不同，它们是其它压缩机制的优秀范例，它们包括：

* FLAC 表示‘自由无损音频编解码（Free Lossless Audio Codec）’

* Monkey’s Audio

* SHN，也称为Shorten

* TTA

* Wpack

* Apple Lossless

听觉测试试图找出特定位速下的最好质量的有损音频编解码。在128kbit/s下，Ogg Vorbis、AAC、MPC和WMA Pro性能持平处于领先位置，LAME MP3稍微落后。在64kbit/s下，AAC-HE和mp3pro少许领先于其它编解码器。在超过128kbit/s下，多数听众听不出它们之间有明显差别。什么是“CD音质”也是很主观的：对于一些人来说128kbit/s的MP3就足够了，而对于另外一些人来说必须是200kbit/s以上的位速。

尽管如WMA和RealAudio这些新的编解码器的支持者宣称它们各自的算法能够在64kbit/s达到CD音质，听觉测试却显示了不同的结果；然而，这些编解码器在64kbit/s的音质明显超过同样位速下MP3的音质。无专利的Ogg Vorbis编解码器的开发者宣称它们的算法超过了MP3、RealAudio和WMA的音质，上面提到的听觉测试证实了这种说法。Thomson宣称它的mp3PRO 在64kbit/s达到了CD音质，但是测试者报告说64kbit/s的mp3Pro文件与112kbit/s的MP3文件音质类似，但是直到 80kbit/s时它才能接近CD音质。

专门为MPEG-1/2设计的、优化的MP3总体上在低于48kbit/s的单声道数据和低于80kbit/s的立体声上表现不佳。

[编辑本段]授权和专利问题

Thomson Consumer Electronics在认可软件专利的国家控制着MPEG-1/2 Layer 3 专利的授权，这些国家包括美国和日本，欧盟国家不包括在内。Thomson积极地加强这些专利的保护。Thomson已经在欧盟国家被欧洲专利局授予软件专利，但是还不清楚它们是否会被那里的司法所加强。参见欧洲专利协定中的软件专利。

关于Thomson专利文件、授权协议和费用的最新信息请参考它们的网站mp3licensing。

在1998年9月，Fraunhofer Institute向几个MP3软件开发者发去了一封信声明“发布或者销售编码器或者解码器”需要授权。这封信宣称非经授权的产品“触犯了 Fraunhofer和THOMSON的专利权。制造、销售或者发布使用[MPEG Layer-3]标准或者我们专利的产品，你们需要从我们这里获得这些专利的授权协议。”

这些专利问题极大地减慢了未经授权的MP3软件开发并且导致人们的注意力转向开发和欢迎其它如WMA和Ogg Vorbis这样的替代品。Windows开发系统的制造商微软公司从MP3专向它们自有的Windows Media格式以避免与专利相关的授权问题。直到那些关键的专利过期之前，未经授权的编码器和播放器在认可软件专利的国家看起来都是非法的。

尽管有这些专利限制，永恒的MP3格式继续向前发展；这种现象的原因看起来是由如下因素带来的网络效应：

* 熟悉这种格式，不知道有其它可选格式存在，

* 这些可选格式没有普遍地明显超过MP3的优势这样一个现实，

* 大量的MP3格式音乐，

* 大量的使用这种格式的不同软件和硬件，

* 没有DRM保护技术，这使得MP3文件可以很容易地修改、复制和通过网络重新发布，

* 大多数家庭用户不知道或者不关心软件专利争端，通常这些争端与他们个人用途而选用MP3格式无关。

另外，专利持有人不愿对于开源解码器加强授权费用的征收，这也带来了许多免费MP3解码器的发展。另外，尽管他们试图阻止发布编码器的二进制代码， Thomson已经宣布使用免费MP3编码器的个人用户将不需要支付费用。这样，尽管专利费是许多公司打算使用MP3格式时需要考虑的问题，对于用户来说并没有什么影响，这就带来了这种格式的广受欢迎。

Sisvel S.p.A. 和它的美国子公司Audio MPEG, Inc. 以前曾经以侵犯MP3技术专利为由起诉Thomson，但是那些争端在2005年11月最终以Sisvel给Thomson MP3授权而结束。Motorola最近也与Audio MPEG签署了MP3的授权协议。由于Thomson和Sisvel都拥有他们声称编解码器必需的单独的专利，MP3专利的法律状态还不清晰。

Fraunhofer的专利将在2010年4月到期，到了那时MP3算法将不再受专利保护。

[编辑本段]选购注意事项

市场的快速更新使我们能够更快地享受到科技为人类带来的便捷，然而，同时也使选购变得困难起来，究竟什么才是我们想要的MP3呢？这里就涉及了一个定位问题，只要明确自己的购买目的，才能准确地选择到优秀的产品。

数字电视地面广播传输系统标准探讨

昆明电视台总工程师 王金荣

昆明电视台发射台副台长 严锦明

一、引言

数字电视传输系统性能的优越性主要来源于信道编码和信号调制方式。卫星和有线电视网络环境与理想的白噪声模型极为接近，而优秀的信道编码和信号调制方式一般都是针对白噪声模型设计的，这样的信道编码调制可以在卫星和有线电缆广播中得到很好的应用，系统性能可以接近理论值。而地面广播的环境显然不是白噪声模型，没有任何信道编码调制技术可以在地面广播的环境下被优化地使用。美、欧已有的系统都反映出这一特点：即在实验室的白噪声环境下，两者都接近理论值，但一旦处于实际的地面广播环境下，两套系统性能都发生明显的劣化。美国系统虽然在白噪声性能方面优于欧洲系统，但美国系统没有考虑严重的多径环境和衰落现象，其接收实际地面广播信号能力相对于欧洲系统较弱。事实上，现有系统在白噪声条件下具有增益的编码在实际环境中不但无助于提高性能，反而加剧了系统性能的恶化。地面广播的信道特性变化剧烈，信号幅度、相位的变化，多径的时延和幅度的变化速度都远比卫星和有线电缆信道复杂。系统能稳定工作的区域有限，对系统信号处理能力，尤其是处理速度及稳定性要求苛刻。再加上地面广播要求与现有模拟电视广播兼容，大功率非线性发射使相邻频道间的干扰加剧，若系统各个纠错编码保护环节不能很好地协调工作，就会顾此失彼，各部分性能互相牵制，使系统始终处于不稳定状态。因此，在恶劣的地面广播多变通道条件下，如何用一种各个功能强自适应工作的数字电视地面广播传输系统标准，是我们每一名广播电视技术人员思考的问题，下面就国外数字电视地面广播系统的三种传输性能和实现，就系统的主要设计讨论抗多径干扰技术、频谱、标准制定，以及频谱的高效利用，数据传输、稳定的固定接收和移动接收能力作一些探讨。

二、地面数字电视传输系 统标准

目前全球共有三套国际地面传输系统标准，美国1996年高级电视系统委员会(ATSC) 研发的格形编码八电平残留边带(8-VSB) 即：ATSC 8-VSB；欧洲19年提出的数字地面广播(DVB-T) 用编码正交频分复用(COFDM) 即：DVB-T COFDM；日本1999年提出的地面综合业务数字广播(ISDB-T) 用正交频分复用(OFDM) 即：ISDB-T OFDM。这三种系统标准，其系统设计从技术上限于当时的设计方向、使用环境、技术水平和硬件支持能力，没有发挥出系统应有的潜力。

1、美国ATSC 8-VSB系统

美国ATSC 8VSB系统是为了在单个 6MHz 频道中传输高质量和音频（HDTV）以及数据而设计的，用于地面广播分配系统。它能够可靠地在 6MHz 内用8VSB调制传输 19.4 Mbit/s 的数据。8-VSB “地面同播模式” 可抵抗 NTSC 干扰，对于地面广播，此系统的设计允许在已有的NTSC 发射机上分配一个额外的具有可比覆盖范围的数字发射机，并且在区域和人口覆盖方面对现存 NTSC 节目影响最小。系统的射频发射特性经过仔细选择后，上述能力是可以达到，通过 18 种格式，提供各种图像质量。利用系统的数据传输能力，基于数据的业务具有巨大的潜力。系统提供固定的接收。

8-VSB系统加入了0.3dB的导频信号，用于载波恢复；并加入了段同步信号，用于8-VSB系统同步和时钟信道编码纠错保护措施。如此设计使美国系统具备噪声门限低（理论值≈14.9dB），大传输容量(固定有用数据位率为19.4Mb/S) 和实现串行数据流MPEG-2Packet188bit(1bit同步+187bit) 主要技术优势。但美国系统存在一系列问题。最主要的是对付强动态多径困难：在近的强多径变化（相位）时，导频信号会受到严重影响，载波恢复出现困难。同时，均衡器的性能在载波没有精确恢复时会急剧下降；系统虽然使用了训练序列，但两个训练序列之间相隔24毫秒，期间多径的快速变化无法被跟踪，虽然美国系统同时使用数据判决反馈"DFE"，利用数据本身产生的误差信号进行调节，用以跟踪变化快的多径，但DFE需要信道被均衡到一定程度（错误判决少于10%）才能正常工作，在强多径下，系统是不稳定的。因此，美国系统的原有设计思想、导频放置、数据结构等，都使得该系统不能有效对付强多径和快速变化的动态多径，造成某些环境中固定接收不稳定以及不支持移动接收。另外，美国系统在对付模拟电视同播时用了梳状滤波器，梳状滤波器开启时，系统门限上升3dB，且开启与否是通过判决后的硬开关。这一方案在实用中不仅会使开关受噪声或多径变化的影响来回跳动，造成系统工作不稳定，还由于其引入的电平数目和12路交织，影响系统网格解码和均衡器的工作。ATSC 8-VSB传输系统具较好的载噪比，可在较低的载噪比下运行，但系统为抗NTSC同步干扰在接收机中加梳状滤波器，却牺牲了约3.5dB的载噪比性能；对抗多径效应而造成的频率选择性哀落，8VSB传输方式用了均衡器来消除回波，但对回波时延变化很敏感；结构复杂，是一个固定码率的数字传输系统使用单载波调制技术，不支持移动接收。

2、欧洲DVB-T COFDM系统

欧洲DVB-T COFDM系统是欧洲数字电视广播(DVB) 开发的系列标准中的数字地面电视广播系统标准，在系列标准中DVB-T是最复杂的DVB系统。使用MPEG-2传送比特流复用，里德-索罗门(RS) 前向纠错系统，用COFDM调制方式，把传输比特分割到数千计的低比特率副载波上，用1705个载波（“2K”）或6817个载波(“8K”) 模式。“2K” 模式用于普通网，“8K” 模式用于大小单频网(N) ，“2K”与“8K” 系统是兼容的。欧洲系统中放置了大量的导频信号，穿插于数据之中，并以高于数据3dB的功率发送。这些导频信号一举多得，完成系统同步、载波恢复、时钟调整和信道估计。由于导频信号数量多，且散布在数据中，能够较为及时地发现和估计信道特性的变化。为进一步降低多径造成的码间干扰，欧洲系统又使用了"保护间隔"的技术，即在每个符号（块）前加入一定长度的该符号后段重复数值，由此抵御多径的影响。可以认为，大量导频信号插入和保护间隔技术是欧洲系统的技术核心，正是这两项技术使欧洲系统能够在抗强多径和动态多径及移动接收的实测性能方面优于美国ATSC 8-VSB系统。另外，欧洲系统还对载波数目、保护间隔长度和调制星座数目等参数进行组合，形成了多种传输模式供使用者选择。多种模式常用的其实只有两到三种，分别对应固定接收和移动接收应用。欧洲系统同样存在一系列缺陷。首先是频带损失严重：导频信号和保护间隔至少占据了有效带宽的14%左右，若用大的保护间隔，此数值将超过30%。欧洲方案的综合频带利用率比美国的VSB方案多损失6%至23%。因此，以过分下降宝贵的系统传输容量为代价来换取系统的抗多径性能，显然不是一个好的折衷方案。其次，即使放置了大量导频信号，对信道估计仍是不足：COFDM中的导频信号是一个亚样信号，且COFDM用块信号处理方式（每次上千点），在理论上就不可能完全精确地描绘出信道特性，只能给出大约平均值，这也是欧洲系统始终无法达到理论值的原因之一（与理论值差2-3dB），因此，现有欧洲COFDM系统事实上并不是对付移动多径最有效的手段。再次，欧洲系统在交织深度、抗脉冲噪声干扰及信道编码等方面的性能存在明显不足。欧洲还强调在其卫星、有线和地面传输方案中使用相同的信道编码模块以保证其三者之间的兼容性，因为信道编码模块在电路实现中所占比例不大，这种部分兼容方式阻止了在地面广播方案中用更有效的其它信道编码方法。 对于地面广播，此系统在现存的已分配给模拟电视传输的 UHF 频谱内广播可选择3.7-23.8Mb/S的传输速率。虽然系统是为8MHz 频道开发的，但能用于任道带宽（6、7、8MHz），只是相应地改变数据容量。8MHz 信道内传输的有效净比率在 4.98~31.67Mbit/s 范围内，取决于信道编码参数、调制类型和保护间隔的选择。在设计上允许码率可变，显示其灵活性，可根据信噪比提供多种码率。 DVB-T COFDM系统，有利于数字与模拟电视共存，在与现行模拟电视混合传输方面显示出优势，设计上不需耍优化就能对付各种模拟制式的干扰。有抗多径失真的能力，在移动接收方面显示其独特的优势，它因有灵活性使得可以按特定的工作环境与服务耍求进行传输试验，在澳大利亚、拉丁美洲、香港地区等受到赞许。

3、日本ISDB-T OFDM系统

日本提出的“综合业务数字广播”ISDB-T OFDM系统用MPEG-2传送比特复用，OFDM调制方式，使用的编码方式、调制、传输与DVB-T COFDM基本相同，可以说是经修改的欧洲方式，不同之处在于接收方面增加了部分接收和分层传输，将整个6MHz频带划分为13个子带，每个子带432KHz，将中间一个用于传输音频信号，并大大加长了交织深度（最长达0.5秒），增加交织深度将引入长达几百毫秒的延迟影响频道转换和双向业务。ISDB-T 概念覆盖了各种服务，因此系统不得不面对各种需求，而且一个业务可能和另一个业务是不同的。例如，对于 HDTV 节目就需要大容量的传输能力，而对于条件接收中的密钥传输、软件下载等等，则需要高有效性（或传输可靠性）。为了综合不同的业务需求，系统提供了可选择的调制和误码保护方案和灵活的组合，以便面对这些综合业务的每种需求。

在一个地面频道中有 13 个 OFDM 频谱段，有用的带宽是 13×BW/14 MHz （对于6 MHz 频道是 5.57MHz，7 MHz 频道是 6.50MHz，8MHz 地面频道是 7.43MHz）。系统用的调制方法称为频带分段传输（BST）OFDM，由一组共同的称为 BST 段的基本频率块组成。每段的带宽为 BW/14 MHz，这里 BW 指的是地面电视信道带宽（6、7 或 8MHz，依赖于所处地区）。例如，对于 6MHz 信道，每段占据 6/14 MHz = 428.6KHz 频谱，7段等于 6×7/14MHz = 3MHz。

在 OFDM 特性之外，BST-OFDM 对不同的 BST 段用不同的载波调制方案和内码编码码率，依此提供了分级传输特性。每个数据段有其自己的误码保护方案（内码编码码率、时间交织深度）和调制类型（QPSK DQPSK、16-QAM 或者 64QAM），因此每段能满足不同的业务需求。许多段可以灵活地组合到一起，提供宽带业务（例如 HDTV）。通过传输不同参数的 OFDM 段群，可以达到分级传输。在一个地面频道中可提供三个业务层（三种不同的段群）。通过使用只有一个 OFDM 段的窄带接收机，可以接收传输信道中的部分节目。

虽然系统是为 6MHz 频道开发和测试的，但它可用于任何的信道带宽（X×BW/14 MHz），只是相应的改变数据容量。6MHz信道中每一段的净比率为 280.85~1787.28kbit/s。5.57MHz DTV 频道的数据吞吐量在 3.65 到 23.23Mbit/s 范围之间。

4、三种地面数字电视传输系 统的比较

在不同的损伤和操作条件下ATSC 8-VSB、DVB-T COFDM 和 ISDB-T BST-OFDM 传输系统的性能。

从调制的观点看，OFDM 和单载波调制方案，例如 VSB 和 QAM，对相加性高斯白噪声（AWGN）信道应该有相同的 C/N 门限。信道编码、信道估计、均衡方案以及其它的实现限制（相位噪声、量化噪声、互调失真）等导致了不同的 C/N 门限。

数据码率和门限定义差别，在AWGN 信道上的 Eb/N0 门限，如表2 所示。为 DVB-T 和 ISDB-T 选择了两种卷积编码率，R=2/3 和 3/4，提高了和 ATSC 系统可比的数据码率。从射频背靠背的测试数据看，ATSC 系统在 AWGN 信道上目前有几个 dB 的好处。再一次应该指出的是所有的系统都是可能提高改善的，并且对于 DTTB，AWGN 信道可能不是最好的信道模型，特别是室内接收。

因为三个系统都能不用改变信道编码方案而用于不同的信道带宽，例如 6、7、8MHz，系统 Eb/N0 值对于 6、7、8MHz 系统一般是正确的对于地面广播，

三、抗多径干扰技术

多径接收在模拟电视中反映是重影，在数字接收中，多径效应将使接收完全失效。地面数字电视传输，由于多径效应造成的频率选择性衰落会引起码间干扰，生产误码。因此地面数字电视传输必须用抗多径干扰技术。目前有自适应均衡和正交频分多路复用技术。 自适应均衡器所用的算法为最小均方(LMS) ，基于最小平方(LS) 和快速横向滤波器算法:

K=-N, …-1,0,1, …M

寻找均方误差最小值使均衡器能最有效的消除码间干扰。

OFDM正交频分复用调制技术只是一种并行传输方案，在指定频带上设置K个等间隔的子载波, 每个载波单独被数字调制，每个子载波上的调制符号将被延长K倍, 是抗多径干扰的有效方法。用加保护间隔和基准电平来实现。

一个码元时间间隔内，设基带OFDM信号表示为：

其中M（n）表示第 n个子信道的调制信号，N为并行传输信道数。

为了提高抗多径干扰的能力，加入保护间隔，于是码元宽度变为T=T5+△，信道间隔仍为 ，在t时刻，OFDM信号为：

经过多径信道后，子信道之间的正交性受到破坏。设，相对时延小于的传输径数为M1，而超过的为M2, 则第K个信道在第I时刻的解调输出为：

上式中第一项为有用信号,,第二项是信道间干扰,第三项是码间干扰，第四项是白噪声。如果保护间隔足够长，使相对多径时间差小于△，则解调后信号中不存在码间干扰和信道间干扰。（当T=64-192us，△＝20祍时就可以基本消除地面广播中存在的多径干扰。）

但是上述输出的有用信号还受到一个乘性干扰影响，需要在每个子信道交替插入基准电平信号,求得信道逆响应，对接收信号进行幅度相位校正来消除多径效应。另外时间交织、频率交织、保护时间与编码结合帮助OFDM提高抗多径干扰的能力，并且可以有效的利用多径干扰信号的能量。

DVB-T 和 ISDB-T 中用的 OFDM 调制系统具有很强的抗多径失真的能力，它能抵抗高达 0dB 的回波。在城区，当使用室内或机顶天线时，由于发射机的直线路由被阻挡，通常会产生很大的回波。保护间隔能够完全消除码间干扰，除非回波的延时超过了保护间隔的范围。不管怎样，带内衰落仍将影响所需的 C/N，特别是当 COFDM 载波上用高阶调制时。为了抵抗 0dB 的强回波，DVB-T 和 ISDB-T 需要很强的内码纠错和良好的信道估计系统，以及更高的 C/N。当使用 R = 2/3 卷积码时，它需要大约多6dB的信号功率，以便处理 0dB 回波。无论如何，增加的 C/N 的一部分可以由回波信号功率得到补偿。这些需求的平衡将依赖于所选择的码率。使用消除技术的软判决解码能够显著地提高性能。

DVB-T 和 ISDB-T 系统的保护间隔能用于处理超前的或延迟的多径失真。这一点对于 N(单频网) 能够运行是重要的。ATSC 系统不能处理长的预回波，因为它是为 MFN(多频网) 环境设计的，在室外固定接收的情况下，它们通常不会产生长的预回波。因为一个区域内的所有的发射机都工作在同一个频率，以及由于增加了接收多发射机所发信号的概率而带来的某些网络增益，N 能够显著地节省频谱需求和传输功率。 为消除多径干扰，美国ATSC -VBS用自适应均衡技术，对短时延的多径干扰有较强的抵抗能力，但是为了消除长时延的重影，用均衡器，计算量大，硬件结构较为复杂，使接收机成本也高。OFDM技术通过延长符号周期使对多径干扰不敏感，加之用了加入保护间隔和安置基准电平进行检测、信道估值等技术而更能有效的消除多径干扰，其算法简单、硬件实现容易、成本也相应较低，具有一定优点。不过，在对付长时延的强重影干扰措施时用增大保护间隔和符号周期的方法会受到某些技术（如系统非线性）的限制。

四、频谱效率

OFDM 作为多载波调制方案，比单载波调制系统的频谱效率要稍高一些，因为它的频谱具有非常快速的初始滚降，甚至在没有输出频谱成型滤波器时。对于 6MHz 信道，DVB-T系统的有用的带宽（3dB）为 5.7MHz（或5.7/6=95%），ISDB-T 系统为 5.6MHz (或 13/14 = 93%)，相比较，ATSC 系统的有用带宽为 5.38MHz（或 5.28/6 = 90%）。所以，OFDM 调制有至多 5％ 的频谱效率优势。

不管如何，DVB-T 和 ISDB-T系统中用于抵消多径失真的保护间隔，以及为了快速信道估计而插入的带内导频，将减少数据容量。例如，DVB-T 提供了系统保护间隔的选择，为实际符号持续时间的 1/4、1/8、1/16、1/32，这等同于数据容量分别减少了 20%、11%、6％ 和 3％。1/12 带内导频插入将导致码率损失 8％。总体上，对于不同的保护间隔，数据吞吐量将减少 28％、19％、14％ 和11％。减去前面提到的OFDM 系统 5％ 的带宽效率优势，DVB-T 系统相对于 ATSC 系统的总数据容量分别减少为 23％、14％、9％和 6％。这意味着对于 6MHz 系统，定具有相同的信道编码和调制方案（64QAM，R＝2/3），DVB-T 系统在上述保护间隔比例下将提供14.9、16.6、17.6 和 18.1Mbit/s 数据码率；ISDB-T 系统将提供 14.6、16.4、17.2 和 17.7Mbit/s 数据码率；相应的 ATSC系统码率为固定的 19.4Mbit/s。

实际上，DVB-T和ISDB-T系统能适应各种发射机，从而使覆盖范围变大和频谱效率提高。基于MFN(多频网) 环境，DVB-T 优点有：适合严重的多径环境；快速移动的多径环境；单频网 N；移动接收；和非指向性接收天线位置。而在 N 环境中，许多发射机可使用相同的频率（频道）覆盖一个巨大的范围，这将导致 DVB-T 和 ISDB-T 系统频谱和传输功率的全面节省。

五、数字电视地面传输标准的制定

传输方案将构成一个国家的数字电视地面广播传输标准的基本技术内容。作为一个电视生产和消费大国，作为一个正在融入全球经济一体化并面临全球性技术竞争的发展中国家，我国已认识到掌握和拥有关键技术、自主研制重要的数字电视系统标准能够为我国经济所带来的巨展空间和机遇。世界先进工业国家本着扩大世界市场和获取高额技术利润的目的，依仗他们的技术领先优势及产业基础，近几年来不遗余力地向我国推荐用他们的标准。特别是以数字电视地面广播传输标准为推荐重点，意欲借此系统标准来推动全面用其整个标准系列。对此，我们应对自主研究制定传输方案的必要性和可行性有充分和客观的认识。

地面系统由一个一个电视发射台和电视台组成，单台覆盖面小，要一个一个更新。而且我国相应的标准尚在研究之中，尚需一定时间才能确定。而美国、日本等国家在地面数字标准制订后的过渡期都在10年左右，我国还要更慢一些。地面数字电视通常先从大城市和发达地区开始，如中国最可能先从北京、上海和深圳等城市开始。我国广播"十五"发展规划指出，2003年完成数字电视地面广播传输标准制定，建立数字电视试验台。到2005年，省级以上广播电台、电视台基本实现、编、播数字化，全国广播电视系统基本实现网络化。到2010年基本实现广播电视节目制作、播出、传输、发射和接收数字化，到2015年完成模拟向数字的过渡。

我国推动数字地面电视的驱动力与国外有很大的不同，美国家庭大都木屋结构，相对较为分散，地面电视主要以本地节目为主。我国地面传输已不象黑白、彩色电视刚发展时那样是唯一的途径。目前卫星和有线的传输方式已经非常成熟，城市主要以有线电视传输为主，边远地区和农村地区主要以卫星为主。大多数城市居民已不再使用室外天线接收电视节目，而是通过有线电视。用室内天线对高楼住户有一定困难，许多楼房或是屏蔽或是朝向不对。在已有有线电视的家庭再要求用户在收有线标清电视的同时再用室内天线收一套晰度电视是很不方便的。考虑到从有线传送与传送普通清晰度电视所需设备是完全相同的。因此在晰度电视的发展中，地面传输的重要性与黑白和彩色电视发展初期已完全不同。

究竟中国的地面数字电视如何推动，选用什么制式，播出什么类型的节目，应当有什么样的政策引导，都是需要解决的问题。中国有中国的国情，与美国不一样，与欧州也不一样。用地面数字电视广播究竟有什么好处，美国为什么要推动数字地面广播？第一位的原因是节省频率。美国FCC在模拟到数字的转换结束时，可以完全收回VHF频段，并逐步对电率收费。第二个原因是能启动美国数字电视市场需求。英国推动DVB-T也有类似的理由。因此对中国数字电视的分析就要在两种不同的条件进行分析。一是不对电视台的频率收费和不作硬性限时转换的规定。因为中国是一个发展中国家，电视又是普通老百姓和获取信息的最重要的工具。二是要能促进中国的产业，其中最重要的是电视机产业、芯片产业和软件产业。这时地面数字电视广播的驱动就来自市场和政策。地面数字电视不仅要能做到固定接收，还要做到便携接收和移动接收。节目是另外一个重要因素，如果数字节目与模拟节目相同，观看质量上会比原模拟有线电视有一定提高，但提高不大。用户没有必要花几百美元买一个机顶盒来收看几乎相同质量的节目。有人设想，可能可以用一套比较好的节目来推广数字电视，但如果你已经有了一套比较好的节目，不用购买机顶盒的模拟方案也许会有更好的经济效益和更快的回报。而用数字方案节目制作的投入和机顶盒的投入也许完全抵消了好节目带来的经济效益，或者说很少有人会投资在这样一个看不清的市场上。也有人举出数字16：9的市场在欧洲得到了很好的响应，因为普通清晰度16 ：9给观众带来的好处和所要花的演播室改进和接收机价格提高相比实在太微不足道了。我国现在已经有晰度16：9电视，马上就要进入市场。由此可见，中国地面数字电视发展的关键在晰度电视。地面数字广播可以在原普通模拟电道内播出一套完整的晰度电视节目，清晰度有大幅度的提高，声音质量有大幅度的提高，可以做到真正的家庭。原来担心的晰度电视机的价格也已降低很多，作为起步，已经有很好的市场前景。

标准是国家利益的集中体现，在当今知识经济时代，更是为发展中国家保护和促进本国产业的发展提供了一种合法手段。每个国家都希望通过标准制订来实现本国利益最大化。一般规律是：先进国家投入巨资和技术，开发出标准体系，然后在全球范围内推广自己的标准，以使自己的技术优势通过标准应用固化下来，从而扩大市场并获得高额“首期”利润；技术落后国家由于受资金、市场和技术等多方面条件的制约，则常常被迫接受先进国家的标准，以降低风险和增加出口机会。这样的结果使世界两极分化更为严重，技术先进者愈来愈先进，尤其是随着数字时代的来临，高技术成果转化周期缩短，知识产权可控能力加强，关税壁垒已不起主要作用，这使得广大技术落后国家沦为消费市场和加工基地，后续自我发展能力严重不足。因此，一个国家若要凝聚自己的技术实力，保护和扩大本国企业的市场份额，必须在标准问题上取“以我为主，借鉴先进”的策略。另外，我国拥有巨大的数字电视潜在市场，不同于那些本国市场狭小的出口型国家，关于这一点，就连国外公司的专家也承认：中国的市场规模足以支撑形成一个新的数字电视标准。我国正在研制的第三代移动通信标准也正是依靠了市场规模的支持。若简单选用国外某一标准，不仅会扼杀代表未来高技术竞争力的相关关键技术研究的源动力，而且会迫使我国过早启动市场，帮助西方国家的市场培育，肢解我国现有彩电工业体系，使得企业的主要利润都用于支付国外的专利费和授权费，遗患无穷。当然，自主制订标准不等于从头全面制订，制订标准不等于保护落后，不等于不选用先进技术。制订标准的根本目的恰恰在于认真比较分析各项先进技术能否为我所用，能否得到进一步改进。而直接选用标准等于“一叶障目”，等于对先进技术改进的否定。在技术飞速发展的今天，制订标准可更有利于欧美等发达国家向我开放技术，相反，一旦选用某一国家的标准，将失去其它国家对我们技术上的支持，丧失技术引进谈判权，甚至会导致未被用的国外一方由于市场利益损失所引发的政治上的麻烦。另外，由于数字技术具备加密、隐密等特点，直接选用标准所可能造成的盲目引进甚至会危及国家信息安全。

我国在组织下，对数字晰度电视系统技术已开展了近十年的研发工作，先后研制成功两代数字晰度电视地面广播样机系统，并进行过实况信号转播实验。经过科研、广播和产业各界技术人员的共同努力，特别在数字电视地面传输技术方面逐步形成了具备自主专利技术的多种实现方案。如清华大学自主开发完成了“地面数字多媒体电视广播传输系统DMB-T” 用OFDM多频调制技术在8MHz的带宽中传输最大净荷率达33Mb/s，在整个系统设计中没有用任何国外现成的芯片，每一步都独立自主进行设计，实现了完全的自主知识产权，具有很大的市场潜力，目前该项技术己完成了计算机仿真和FPGA原型机验证阶段，进入了专利申报和实用化阶段。国家同时也在安排，拟对现有国内外的传输方案进行性能测试与比较。依据现有研究基础和推进速度，我国完全有可能在各级部门的全力支持下，在较短的时间内，经过测试、分析和改进，集众家所长，制订出具有自己特色和自主知识产权的中国数字电视地面广播传输标准。

我国现行电视广播频道带宽为8 MHz，与欧洲基本相同，但与美国、日本不同。我国地面广播频道频谱分配和规划情况复杂，而且受我国政治、文化、经济现状决定，其数字电视节目和其它业务形式与发达国家需求不完全一致。我国所研制的传输标准方案在技术上应努力达到以下技术要求：尽量满足数字电视地面广播需求条件，系统具备固定接收和移动接收两种主要工作模式，用抗多径干扰技术使系统能够实现在强多径和动态环境中稳定接收，