- 移動廣播電視規(guī)格比較
- 電視手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)之爭
- 各種方案的優(yōu)缺點
目前手機(jī)的發(fā)展已成了全球電子業(yè)共同的焦點所在，除了語音與照相功能外，手機(jī)下一步的目標(biāo)顯然是要將視頻多媒體的娛樂功能也納入其中。這是一個相當(dāng)具有突破性的概念和技術(shù)挑戰(zhàn)，未來的手機(jī)將不只是電話、相機(jī)或游戲機(jī)，更可以是隨身帶著走的“電視機(jī)”。
移動廣播電視規(guī)格競賽
要讓手機(jī)具有收看移動廣播電視的功能，目前有三個途徑可走：透過2.5G/3G無線網(wǎng)絡(luò)的多媒體多點傳送/廣播服務(wù);在數(shù)字音訊廣播頻譜上的數(shù)字多媒體廣播(DMB)工作;采用由微波數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)延伸而來的手持裝置廣播標(biāo)準(zhǔn)。
表一 移動廣播標(biāo)準(zhǔn)列表
在這三種方案中，由于2.5G/3G的頻寬有限，加上收費(fèi)昂貴，因此利用它來收看電視并非極佳的選擇，不過在中國方面，已有中國移動與中國聯(lián)通推出基于串流媒體技術(shù)的手機(jī)電視業(yè)務(wù)，其中中國移動是架在其GPRS網(wǎng)絡(luò)上，中國聯(lián)通則是依靠其CDMA1X網(wǎng)絡(luò)。
由韓國所主導(dǎo)的DMB，又可分為使用地面廣播的T-DMB和采用衛(wèi)星的S-DMB兩種技術(shù)，是由韓國已采用近十年的Eureka-147DAB技術(shù)改良而來。其中T-DMB將ITU-TH.264編碼技術(shù)用于視訊，將MPEG-4位分片算術(shù)編碼技術(shù)用于音訊，然后，它透過采用MPEG-4同步層和MPEG-2傳輸串流將它們連同額外數(shù)據(jù)一起進(jìn)行多任務(wù)處理。韓國訂于2004年底推出DMB技術(shù)的移動廣播電視，腳步算是相當(dāng)快速。
DVB-H為眾望所歸
不過，既然是看電視，透過既有的電視系統(tǒng)來播放可以說是順?biāo)浦鄣淖鞣?。目前在全球推行多年的?shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)有三大規(guī)格，分別是歐洲的DVB(DigitalVideoBroadcasting)、美國的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)以及日本的ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting)，其中DVB發(fā)展組織因預(yù)見移動通訊與數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)整合的可能性，因此在2002年9月即提案發(fā)展適用于手持式裝置的視訊標(biāo)準(zhǔn)(DVB-Handheld，DVB-H)，并在2004年1月制定出該規(guī)格的基本框架，接著在2月進(jìn)入驗證與標(biāo)準(zhǔn)化的程序。由于DVB-H的發(fā)展腳步較快，不論是美規(guī)或日規(guī)的相關(guān)技術(shù)也都向它靠攏。
圖一 DVB-H標(biāo)準(zhǔn)家族之關(guān)系圖
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DVB-H是以針對家庭電視接收的地面數(shù)字視訊廣播(DVB-Terrestrial，DVB-T)傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，因此保有部分與DVB-T接收電路的兼容性，但為了滿足手持式裝置接收視訊的特性，如低功耗、高移動性、共通平臺與網(wǎng)絡(luò)切換服務(wù)不中斷等要求，以保證在室內(nèi)、戶外、在步行或行駛中的汽車上都能正常收看，DVB-H做了不少技術(shù)改進(jìn)。
DVB-H在耗電上的目標(biāo)是將天線、電視調(diào)諧器和OFDM譯碼電路等總的耗電量控制在100mW以下，相較之下，室內(nèi)電視對于耗電性的敏感度不高，DVB-T計劃2007年才將該指標(biāo)降到600mW。
日本單頻段規(guī)格
在電視手機(jī)的發(fā)展上，雖然是由歐洲主導(dǎo)來技術(shù)，但在產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用上，跑在最前頭的還是日本廠商。日本所規(guī)劃的移動電視廣播作法，是在其ISDB的基礎(chǔ)下開發(fā)了專有的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，也就是ISDB-T單頻段轉(zhuǎn)播傳輸規(guī)格。單頻段傳輸和DVB-H規(guī)格有很多相似之處，不過仍有一些差異，例如DVB-H采用時間切片(time-slicing)等技術(shù)來提升傳輸質(zhì)量，單頻段傳輸則是以頻率分割的方式來處理。
單頻段傳輸利用UHF頻段(470M_770MHz)來發(fā)送無線電波，其中每家電視臺分配到的頻寬約為5.6MHz。電視臺再將所分配到的頻寬等分成13個頻段(Segment)來使用，每個頻段約為433kHz，最大能傳送約21Mbps的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在這種速度下，每個頻段可以傳送1920×1080像素的MPEG-2格式高畫質(zhì)節(jié)目。然而，這13個頻段并非全部都分配給普通室內(nèi)電視，其中的一個位于中間的頻段是分給手持式設(shè)備的數(shù)字電視來使用，提供的傳輸速度大約為200K_300Kbps。
手持設(shè)備設(shè)計挑戰(zhàn)
要讓手持設(shè)備真能收看數(shù)字視訊，其內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)計需要通過一些嚴(yán)酷的考驗，例如壓縮編碼功能、電視信號接收零組件(接收器、調(diào)諧器、天線等)的尺寸、整體耗電性和接收功能等。
壓縮編碼方式
由于頻寬有限，要達(dá)到小窗口可接受的視訊質(zhì)量，就必須要靠視訊壓縮技術(shù)。為此DVB-H已考查了多種視訊壓縮格式，目前最受關(guān)注的是H.264/MPEG-4AVC(H.264)格式。
相較于其它的壓縮格式，H.264具有更多的優(yōu)點，它能夠?qū)崿F(xiàn)高壓縮，其壓縮率是MPEG-2的2_3倍、MPEG-4的1.5倍_2倍;若采用它來傳輸移動信息，可以用不足200Kbps的速度傳輸15幀/秒的QVGA格式內(nèi)容，而從理論上計算，手持設(shè)備只需采用125MHz左右的處理器就可以處理傳來的視訊節(jié)目。
目前DVB-H規(guī)格中并沒有規(guī)定視訊壓縮的編碼方式，廣播電視運(yùn)營商可自行選擇是MPEG-4或者選擇H.264。規(guī)格不確定對接收信號功能的開發(fā)者來說是件頭痛的問題，他們總希望自己開發(fā)出的產(chǎn)品能夠通行全球，在此情況下，業(yè)者可能會采取軟件方式來保持譯碼功能的彈性，不過，軟件的處理效能以起硬件來說畢竟是差了些。
小尺寸的挑戰(zhàn)
要在手機(jī)等手持設(shè)備上接收微波數(shù)字電視信號，天線(Antenna)、接收器(Receiver)數(shù)據(jù)讀取解調(diào)LSI、UHF(超高頻)調(diào)諧器(Tuner)等零組件是一個都不能少。它們過去是用在電視機(jī)當(dāng)中，并不用太過于煩憂縮小尺寸的問題，但今日要將它們?nèi)氡入娨暀C(jī)小太多的手持設(shè)備中，又要保有同樣的功能，其中的難度可想而知。
以目前已問世的試制樣品來說，NEC與三洋電機(jī)開發(fā)的信號接收部分的尺寸，除去天線外的大小約是長30mm、寬20mm、厚2mm;號稱世界最小的索尼組件長20mm、寬16mm，雖然小了一些，然而，這樣的大小仍嫌太占空間，業(yè)界認(rèn)為較理想的大小是至少能達(dá)到與手機(jī)配備的FM音頻調(diào)諧器相同的10mm見方。
降低耗電量
另一個關(guān)鍵性的瓶頸則是手持設(shè)備收看電視時的耗電量問題。視訊多媒體一向是最耗運(yùn)算資源的內(nèi)容，對于小尺寸采手持電源的設(shè)備來說，更是不易承受的負(fù)擔(dān)。以目前手機(jī)鋰電池的容量來說，大約為700mA/h，而現(xiàn)今廠商試產(chǎn)的手持式電信信號接收裝置的耗電量，約在200mW到150mW之間(如NEC及Sony的產(chǎn)品)，在這樣的規(guī)格下收看電視節(jié)目，理想上的最長時間只有90分鐘，再長就沒電了。
然而，在收視時，除了信號接收組件外，手機(jī)彩色屏幕也處于全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此耗電量還會進(jìn)一步增加。NEC系統(tǒng)平臺研究所研究部長加藤明曾指出，如果沒有技術(shù)性突破，如使用燃料電池等，手機(jī)電池電力不足的問題暫時無法解決。在這種情況下，開發(fā)者要延長電視收視時間，只能從減少手機(jī)在收視上的多余功能，或調(diào)諧器電路在接收視訊以外的時間均處于關(guān)閉狀態(tài)等節(jié)電措施下手。
提升天線接收功能
要盡量提高手持設(shè)備對微波數(shù)字電視的接收靈敏度，一種有效的方法是采用「分集式接收技術(shù)」(DiversityReception)。它的原理是在手持設(shè)備上配備兩種不同的天線，以同時對電視訊號進(jìn)行接收，然后采用信號質(zhì)量較好的那個。
目前最有希望的作法是除了應(yīng)用手機(jī)原有的伸縮式拉桿天線(WhipAntenna)，再搭配耳機(jī)線的「耳機(jī)天線」，如此一來，由于有兩個位置接收電視信號，即便一個天線因多路干擾(MultipathInterference)等原因接收信號出現(xiàn)紊亂，還可以使用另一個天線的接收信號，因此能夠穩(wěn)定地接收電視信號。三洋電機(jī)先前推出的電視手機(jī)樣機(jī)就是采用雙天線接收電視訊號的方式，不過這種方式較為耗電，它的電視調(diào)諧器模塊的耗電量需要250mW。
盡管電視手機(jī)的應(yīng)用仍未全面展開，但看來各個硬件廠商已是摩拳擦掌，隨時準(zhǔn)備進(jìn)場分食這塊肥美的新市場。在他們眼前的技術(shù)挑戰(zhàn)仍然不少，不過，這正是這個市場上不二的生存法則：誰能率先掃除技術(shù)障礙，就能贏得市場青睞。
