移动数字电视的发展综述

3．中国手机电视标准有多样化趋势

在中国，手机电视标准仍将是多标准共存。目前中国部署手机电视业务的三个试点城市中，上海采用了T-DMB/L-Band频段，广州、北京采用了T-DMB/Band-III频段，而诺基亚也已经开始和广电总局及相关运营商接触，以寻求在中国内地试验其手机电视技术DVB-H的可能。另外清华大学基于其DMB-T标准的手机电视标准DMB-TH也在制定中。针对中国手机电视标准的多样化，手机电视方案提供商大多推崇淡化标准，以多模多频段寻求切入市场。

四、移动数字电视系统

1．移动数字电视系统总体框架

按功能来分，数字电视系统由3大部分组成：信源部分、信道部分和信宿部分。该系统在应用中可以分为发射和接收2个子系统（图3的上下两部分）。在技术上，数字电视系统又可以分为信源和信道两部分。

信源编码部分包括信源（音频／视频）编码器和复用器。信源编码对视频／音频信号进行压缩编码，在一定压缩率的前提下得到最高的解码图像质量；移动数字电视信源部分算法主要依照H.264，该标准可以大大提高压缩比，而且能够保证很高的分辨率，在1.8Mbit/s速率下能使移动数字电视的画质达到DVD水平。

信道传输部分包括信道编码与调制、发射机、传输媒质、接收机和信道解调与解码等。

根据媒质的不同在信道传输部分中将会采取不同的信道编码和调制方式，移动数字电视信道传输主要有二种方式：地面广播、卫星广播。

在越来越激烈的国际移动数字电视技术竞争面前，我国技术人员毫不示弱，独立开发自己的电视标准，已于2006年8月30日公布，该标准成功实现了地面数字多媒体电视广播。目前正全面实施产业化并已取得重大突破，计划到2006年底完成移动数字电视对整个珠三角重要城市的覆盖，并在2008年奥运会前构建完成全国地面（移动）数字电视网络，在全国大部分地区实现移动数字电视信号的接收。同时，成为世界上继美、欧、日之后的第四个数字电视传输标准。

深圳力合数字电视有限公司主要从事移动数字电视广播系统的建立、移动数字电视集成工程服务、移动数字电视营运、移动数字电视产品及增值服务产品的研发和生产,以数字电视的产业化推广为主要目标。

深圳力合数字电视有限公司先后成功开展了深圳SFN试验、长沙与DVB－T的对比试验、雅典奥运火炬北京传递中的公安现场监控试验、天津试播系统、南昌试验、郑州试播系统等，开发了移动数字电视机顶盒、头佩式移动数字电视接收系统、手持式移动数字电视接收系统、USB移动数字电视接收系统、车载式移动数字电视接收系统、移动数字电视接收配套系统、高清晰度数字电视接收系统等。下面先介绍一种移动数字电视系统。

2．移动数字电视系统举例

法国Archos公司推出了一款集数字电视接收与录制功能于一身的多功能手持式数字电视AV 700 TV。

AV 700 TV随机配备了两个天线以及两个数字电视调谐器分别用于接收和录制数字电视,配备了一个7英寸的显示屏使观看效果舒适，双天线设计使得在高速行驶的汽车上也能够获得满意的收视效果。此外该机还支持定时录制功能，因此使用起来十分方便。

AV 700 TV硬盘的容量为40G，可以存储35小时的数字电视内容、160小时的PC视频或者存储20000首歌曲。

五、信源编码技术与内容保护技术

良好的信源编码技术也是移动电视的关键。从目前中国移动和中国联通的做法来看，其电视节目的传送完全通过现有的2.5G/2.75G网络实现，为了避免受到网络速度和网络延迟的影响，两大运营商分别采用了微软和广州富年所提供的流媒体解决方案，即WMV9和H.264压缩技术。

对于数字广播技术，无论是DVB-H还是T-DMB，所支持的均为H.264视频压缩标准。从这里我们可以断定，随着移动电视的兴起，H.264必然会借T-DMB和DVB-H广播技术的发展占据先期优势。但是不可否认，具有中国自主知识产权的AVS标准也将对中国数字音视频市场产生极为深远的影响。AVS工作组曾提出了针对移动视频的AVS-M标准计划，目的就是为了迅速发展的无线网络与手机等移动设备提供音视频解码、系统、版权保护和文件格式等方面的规范和标准。多数半导体厂商都很看好AVS在移动电视中的发展。AVS正借助其价格优势，等待市场的最终选择。

除了上述信源信道标准外，移动电视行业未来的起飞还少不了另一项关键部分，那就是内容保护技术(DRM)。一直以来，DRM都是无线内容领域的热点话题，国际上针对DRM在移动业务中的实现开展了大量研究工作，各个不同的公司以及各行业的标准协会或贸易组织也都有各自不同的解决方案。 例如，目前有关移动DRM的专有解决方案就包括MS、Real、Irdeto、KeyDRM等。而针对移动广播内容保护，得到了业界广泛支持和认同的开放移动联盟(OMA)专门创建了OMA BCAST组织来进一步定义面向移动数字电视系统的服务和内容保护，目前已经确定了对OMA DRM 2.0规范需要进行的扩展以及其他功能。而不同的移动数字电视联盟，也制定了主要针对自身技术的不同内容保护标准，例如DVB组织针对DVB-H提出的DVB-CBMS，以及DAB论坛提出的面向T-DMB的DAB CA。

在包括欧洲和美国在内的许多国家，都在利用DRM来确保广播公司所收取费用。目前虽然有关DRM标准的详细规定还未出台，但是系统必须提供上行链使终端用户获取针对DRM的密钥。虽然现在在中国提DRM还为时尚早，但是在移动数字电视这个以内容为主的领域，内容服务的成功取决于健全的商业模式，因而必须实现完善的版权保护，通过DRM小心处理IP问题。此外，对大批出口产品到欧美的系统厂商而言，DRM也是他们需要关注的重点。

六、移动数字电视系统设计

移动数字电视带来的商机吸引了众多多媒体播放设备厂商的关注。设计主要还面临以下挑战：

（1）频谱分配。目前全球用于Mobile-TV的频谱并不统一。因此系统设计人员要面对不同的频谱，提供不同的解决方案。

（2）工作时间。用户希望一台移动电视的接收设备工作时间应该在3小时以上，因而系统设计人员需要仔细选择和调节调谐器、解调器并进行多媒体设计，以便优化系统功耗。

（3）移动性。便携式产品对设计人员提出的要求，就是使产品实现小型化并提高可靠性。

这就要求系统设计人员在设计时应尽可能选择集成方案，并且进行可靠性设计。

（4）编解码技术。在目前的PMP和手机中，大多数都支持MEPG-4，市场上大量出现的具备成本效应的硬件和软件MEPG-4解决方案说明系统厂商对MPEG-4更为熟悉。但是如果希望集成移动电视功能，设计师必须重新熟悉H.264编解码技术。

（5）LCD屏幕。消费者希望选择大屏幕来满足观赏体验，但是如何在大屏幕和功耗两方面进行折中是一个现实问题。此外，还需要解决日光下LCD屏幕无法看清的问题，世界杯期间移动电视就遭遇了这样的尴尬。

（6）测试问题。由于能够获得全面的参考设计，集成移动电视功能从技术上对设计人员并无太大挑战，但是目前移动电视服务覆盖范围有限，这无疑为整机测试带来了困难。

七、移动电视芯片角逐

1．IC产品

便携终端接收微波数字电视的IC产品在"ISSCC 2006" "Mobile TV"技术研讨会上，发表了面向欧洲的"DVB-H"、美国高通的"MediaFLO"、韩国微波方式的"T-DMB"及使用卫星的"S-DMB"、"DBS"的IC技术。

面向DVB-H方面，美国Broadcom、Microtune、韩国三星电子三家公司发表的IC支持UHF频带（470MHz～890MHz）及L-Band（1400MHz～1800MHz）双频段接收。"DVB-H有望在全球广大地区得到应用"，各公司均在完善对多频段的支持。

三家公司的IC均采用直接转换式架构，接收电路的结构也类似。耗电量都在类似的范围内。Broadcom公司的IC采用180nm CMOS技术，耗电量为295mW（UHF频带）或280mW（L-Band）。三星的IC采用180nm CMOS技术，电压2.8V时耗电电流为66mA（UHF频带）或74mA（L-Band）。Microtune公司的IC采用350nm SiGe双极CMOS技术，电压2.7V时UHF频带和L-Band的耗电量均为340mW。DVB-H由于使用了以时间分割方式突发进行数据传输的"时分方式（time slicing）"，实际耗电量会进一步降低，会因导通与截止的占空比而异。采用180nm CMOS 芯片尽管尺寸较小，但采用SiGe双极CMOS技术的芯片则具有噪音特性好的优势。

移动数字电视市场正以惊人的速度发展，预计到2010年全球将有超过25亿手机支持这一功能。韩国在去年底率先推出了商用移动电视服务。而中国去年无线服务的总收入是9.24亿美元，预计2006年底将达到13亿美元。如此高的增长率使得许多芯片厂商不遗余力地推出移动电视解决方案。

欧洲最早基于其商业地面固定数字电视传输标准DVB-T开发出移动版标准DVB-H，目前DVB-H已在英国、芬兰、西班牙、澳大利亚等国家进行试播。DVB-H 可以 6MHz 频率提供9至18通道的内容，具体取决于节目的分辨率(每秒15或30帧)。DVB-H能够承载数十套节目，可支持GSM、GPRS、WCDMA网络，并完全兼容于DVB-T。除了移动电视节目，DVB-H 还可以支持数字无线电广播和音频服务，是可通过蜂窝式网络下载的剪辑服务的补充。

T-DMB是在欧洲DAB(数字音频广播)的基础上发展起来的。在移动性能和画质方面的优势使T-DMB颇具市场竞争力。除了韩国以外，德国、法国等国家也将进行T-DMB试播。与DVB-T相比，其主要优势为：频道转换时间较低(为1.5秒，而DVB-H则需要大约5秒钟)；没有反应时间上的限制；每秒钟帧数更高；并且，由DAB升级到T-DMB所需的资金投入更少。
 
    美国和日本则基于国家利益的考虑分别决定采用MediaFLO和ISDB-T标准。采用ISDB-T技术，可以把一个6MHz频道切割成13个频段，利用其中12个频段播放家用数字电视节目，剩余的1个频段则用于移动电视节目的广播。而高通的MediaFLO是专门为手机电视开发的系统，在系统和终端表现上都优于T-DMB和DVB-H。

从目前提供的前端解决方案来看，以支持DVB-H标准的占多数，几乎所有的老牌IC供应商都支持DVB-H，如TI、飞思卡尔、飞利浦、DiBcom和Microtune等。可支持T-DMB标准的主要为Frontier Silicon和韩国/以色列的一些供应商。

DiBcom公司的DIB7000-H是全球首先量产、支持DVB-H标准的接收器，满足用手机看电视的需求，耗电量小，具有抗干扰功能。

飞利浦当前主要支持DVB-H标准。继第一代移动数字电视前端解决方案BGT210后，飞利浦推出针对欧洲与亚洲市场的第二代移动数字电视前端解决方案BGT215/BGT216。新方案显著减小了占位面积，能同时完成调谐器和频道解调两种功能。

飞思卡尔提供的DVB-H解决方案包括射频调谐器和低噪声放大器LNA，分别是针对UHF频段(430MHz-862MHz)的MC44CD01/02和针对美国L-band(1.67GHz)的MC44CD03。

Microtune公司的DVB-H接收芯片MT2260采用集成设计，无需外部低噪声放大器(LNA)或平衡/不平衡变压器。MT2260目前可接收到的频段为美国的L-Band和欧洲的UHF(470 MHz -890 MHz)。

Frontier Silicon公司的Apollo FS1110是一款三频双模射频前端接收器，适用于广播数字收音机和移动电视，如T-DMB和DAB。Apollo与Frontier Silicon的Kino数字基带芯片合用，可以在手机和其它设备上实现全套优化射频和基带T-DMB解决方案。

基带芯片方面，Frontier Silicon公司推出了可支持DVB-T/T-DMB/DAB多种标准的基带接收芯片Paradiso FS1030。Paradiso支持所有DVB-H和T-DMB制式，包括中国、欧洲和韩国的变体。与Frontier Silicon现有的RF接收器Apollo FS1110和飞思卡尔/飞利浦/DiBcom/Microtune的DVB-H接收器相配合，可分别构成的完整T-DMB和DVB-H数字电视接收方案。
    而TI的Hollywood单芯片解决方案是业界首款采用标准90纳米数字工艺将移动电视调谐器与解调器集成的方案。其中，DTV1000和DTV1001是Hollywood单芯片系列的首批产品，这两款芯片可支持开放式业界标准，包括DVB-H和ISDB-T。

2．前端接收芯片向SiP和多模多频段发展

从系统设计的架构来看，采用广播技术的移动电视接收终端产品主要包括两个部分：前端接收与后端解码。前端主要包含了调谐器和解调器，后端则主要在于解码的处理。从前端接收的角度而言，移动电视的技术并不复杂，那么如何在激烈的市场竞争中站稳脚跟，各芯片供应商纷纷从低功耗、低成本以及更小体积入手。

随着系统厂商对完整接收器解决方案的需要，将调谐器和解调器封装在一起的混合信号解决方案应该是未来发展的趋势。最近，致力于提供解调器产品的DiBcom公司表示已经开发出一款集成的DVB-H移动电视接收器，该芯片封装大小为12 x 12mm，能够接收VHF、UHF以及L频段的信号，全CMOS工艺使芯片具有较低功耗，在持续状态下功耗为0.4W，在DVB-H模式下为40 mW。

另一个趋势，就是大多数供应商都在快速转向能够处理多个移动电视标准的下一代调谐器或解调器IC。既然目前标准无法统一，能够灵活支持多标准的产品就显得非常重要。

Microtune正在计划将现有基于ATSC、DVB-T和DVB-H的产品线进行扩张，开发全球通用的调谐器。推出支持DVB-T、DVB-H、T-DMB、ISDB-T，以及中国DMB-TH标准的产品系列。

除了上述硬件实现方法外，最新进入T-DMB领域的ADI还推出了一种软件解调方案，它将解调和音频/视频编码任务都分配给了Blackfin DSP内核，不过目前该平台仍然需要一个单独的射频TV调谐芯片。