手機移動電視發(fā)展的三大技術(shù)挑戰(zhàn) | |
| 上網(wǎng)時間：2006年03月31日 |    |
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盡管目前世界范圍內(nèi)只有日本、韓國真正實現(xiàn)了移動電視的商業(yè)化，各個國家和地區(qū)試播移動電視節(jié)目的熱情仍使人有理由相信，一旦畫面質(zhì)量達到可接受的水平，并且可接收的頻道多起來，那么手機電視服務(wù)就會得到消費者的青睞。如今擺在無線OEM廠商面前的任務(wù)是，開發(fā)出受歡迎的具備電視接收功能的手機。
早期的移動電視產(chǎn)品在表明消費者喜歡高質(zhì)量移動電視的同時，也顯示出模擬畫面的質(zhì)量還不能令用戶滿意。當一個觀眾在觀看兩英寸見方的屏幕時，也許不能發(fā)現(xiàn)畫面質(zhì)量的輕微減損，但一定會注意到移動模擬電視所不能避免的信號閃動、衰減和暫時中斷。因此，數(shù)字電視的接收成為OEM廠商和服務(wù)商設(shè)法贏得移動電視消費者芳心的核心要素。只有采用數(shù)字電視，信號接收才能明亮、清晰、可靠，使為數(shù)眾多的用戶滿意。
3G手機已經(jīng)具備了播放電視畫面和聲音所需的大部分性能。只需裝上專用的天線、調(diào)諧器和解調(diào)器/解碼器，您就很快能在手機上接收到數(shù)字電視節(jié)目。這雖然不算簡單，但如果將消費者的偏好放在第一位，要辦到應(yīng)該就不難了。然而，將這些組件組裝成一部討消費者喜歡的手機卻面臨幾項重大的制造和設(shè)計挑戰(zhàn)。在某些情況下，OEM廠商們還不具備解決這些困難所需的技術(shù)。
技術(shù)
就像幾乎手機所有的高級功能一樣，限制功耗是最大的困難。自從OEM廠商開始超越簡單的技術(shù)范疇，增加彩色顯示、MP3播放、視頻游戲乃至如今的數(shù)字電視等功能開始，消費者總是一方面要求最新的手機革新，一方面卻拒絕犧牲通話性能和待機時間。
因此，移動電視技術(shù)能否廣泛普及取決于我們能否在不顯著縮短電池壽命的前提下對電視圖像和聲音進行接收、處理和播放。
在大多數(shù)現(xiàn)有配置下，一個調(diào)諧器的耗電量為兩到三瓦，幾乎相當于手機所有其他部件的總功耗。換言之，單純給手機增加一個調(diào)諧器就會使電池待機時間縮短一半。在手機前部安裝調(diào)諧器還可能導(dǎo)致手機在使用時發(fā)熱。也許這在寒冷地區(qū)是個吸引人的賣點，但大多數(shù)消費者是不會接受這種熱效應(yīng)的！
為了克服這些困難，移動電視標準使手機在信號傳輸與接收中降低功耗成為可能。例如，DVB-H包含了時間限制方案，讓手機在脈沖猝發(fā)時接收數(shù)據(jù)，在兩次猝發(fā)之間關(guān)閉調(diào)諧器和解調(diào)器/解碼器。例如ISDB-T等其他標準可采取降低視頻帶寬的方法來限制手機播放電視節(jié)目所需的數(shù)據(jù)量。這些方案能降低大約10%的功耗，但都會在某種程度上降低畫面質(zhì)量。事實上，無線終端的顯示屏非常小，分辨率也非常低，肉眼無法察覺出畫面質(zhì)量的下降。
半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展將使無線手機更加節(jié)能。將調(diào)諧器、解調(diào)器/解碼器和信號處理器整合到一個亞微米CMOS器件中能減少系統(tǒng)功耗，從而延長電池壽命。亞微米CMOS使射頻調(diào)諧器消耗的能量僅為傳統(tǒng)調(diào)諧器的幾分之一。此外，將片上調(diào)諧器與數(shù)字信號處理功能相整合也可使系統(tǒng)邏輯器件對調(diào)諧器進行精確控制，這將進一步提高性能，同時降低功耗。當然，在專門為移動設(shè)備應(yīng)用而優(yōu)化的深亞微米CMOS工藝中，設(shè)計完善的數(shù)字信號處理系統(tǒng)所消耗的電量總是極少的。
在我們將數(shù)字電視功能與手機娛樂中心相集成的過程中，外形就成了另一個主要挑戰(zhàn)。消費者已經(jīng)逐漸習(xí)慣了使用可輕松裝進襯衫口袋或皮包的小巧輕便的設(shè)備，因而他們不太可能接受更大的尺寸。
然而，標準的電視調(diào)諧器可能塊頭很大。一個調(diào)諧器再加上解調(diào)器/解碼器可能需要數(shù)個半導(dǎo)體芯片。將所有這些硬件安裝在同一塊電路板上，其面積可能會超出無線手機設(shè)計者所能給予的面積。我們所需的是占用板級空間不超過幾平方厘米的調(diào)諧器和解調(diào)器/解碼器組合。CMOS技術(shù)能夠在可接受的面積限度內(nèi)進行必要的集成，從而解決這一問題。
在不會大幅度提高系統(tǒng)成本的情況下增加功能又成為另一項考驗。傳統(tǒng)的調(diào)諧器很昂貴，但市場研究表明，消費者不愿意為手機支付高于當前價格水平的費用。這意味著手機電視接收所需的額外組件與傳統(tǒng)組件相比必須成本很低。
手機已經(jīng)具備了大部分所需功能，這一情況有利于OEM廠商控制成本。半導(dǎo)體制造商在集成調(diào)諧器、解調(diào)器/解碼器和處理器時有很多辦法可以降低成本。在提高電視性能的同時，采用最節(jié)省成本的處理技術(shù)進行極高水平的硅芯片集成，這是維持手持無線系統(tǒng)價格水平的關(guān)鍵。
標準
對于OEM廠商而言，移動電視市場要迅速實現(xiàn)全面發(fā)展，開放式標準就顯得至關(guān)重要了。不兼容各種新興數(shù)字廣播標準的專利技術(shù)將阻礙區(qū)域多樣性的發(fā)展?，F(xiàn)在，移動數(shù)字電視的標準仍然沒有最終確定。
歐洲移動電視標準DVB-H(手持數(shù)字視頻廣播)在DVB-T基礎(chǔ)上，結(jié)合移動電話應(yīng)用的需要，改良了功耗和移動接收效果，通過靈活利用頻率帶寬能夠承載多達50套節(jié)目，可以支持GSM、GPRS、WCDMA網(wǎng)絡(luò)，并完全兼容于DVB-T，力圖通過良好的兼容性延續(xù)既有的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，顯示了DVB將歐洲電視標準引進全世界的雄心壯志。目前DVB-H已在法國、英國、芬蘭等歐洲國家，以及美國、澳洲、中國臺灣和新加坡等地進行試播。上述國家和地區(qū)在DVB-H推進過程中的合作越來越多地突破了單純的技術(shù)交流框架，涉及到商業(yè)運營模式、與當?shù)貙嶋H相結(jié)合等問題。其陣營之龐大，預(yù)示著DVB-H一旦用于商用，對世界移動電視產(chǎn)業(yè)的影響將不可小覷。
或許DVB-H在更大范圍內(nèi)正式應(yīng)用還有待時日，DMB在日本和韓國卻已成為現(xiàn)實。繼2004年10月MobaHo!移動電視服務(wù)在日本將S-DMB(衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播)標準正式推向市場后，韓國也于2005年正式開始S-DMB和T-DMB(地面數(shù)字多媒體廣播)的商業(yè)應(yīng)用。有趣的是，在標準問題上，起步時間相近的日韓兩國，態(tài)度大相徑庭：韓國不遺余力試圖將T-DMB技術(shù)推向海外并初見成效，日本則滿足于發(fā)達的國內(nèi)市場。
T-DMB是在歐洲D(zhuǎn)AB(數(shù)字音頻廣播)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。2002年12月，韓國將Eureka-147的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)傳輸技術(shù)作為T-DMB的底層技術(shù)。S-DMB則采用東芝掌握的CDM(Code-Division Multiplexing)傳輸技術(shù)。在移動性能和畫質(zhì)方面的優(yōu)勢使T-DMB頗具市場競爭力，由于與歐洲Eureka-147聯(lián)系密切，加之韓國政府的倡導(dǎo)，以及三星和LG等有關(guān)廠商的努力，歐洲已認可了T-DMB標準，英國、法國、德國也將進行T-DMB試播。
較之于T-DMB，ISDB-T堪稱“日本特色”的標準。采用ISDB-T技術(shù)，可以把一個6MHz頻道切割成13個頻段，利用其中12個頻段播放家用數(shù)字電視節(jié)目。由于ISDB-T移動接收效果良好，車載電視可直接接收與家用電視相同的內(nèi)容。ISDB-T剩余的1個頻段則用于以手持設(shè)備為接收終端的節(jié)目的廣播。由于日本數(shù)字音頻廣播也采用了該標準，ISDB-T同時滿足了家用數(shù)字電視、數(shù)字音頻廣播、車載數(shù)字電視及手持設(shè)備移動電視四種數(shù)字廣播服務(wù)的需要。不過除日本外，采用ISDB-T作為家用數(shù)字電視標準的國家難覓蹤跡，將ISDB-T作為移動電視廣播標準，日本自然也是獨一無二。
因此，工程師和設(shè)計者們必須牢記標準還沒有確定，不同標準需要的設(shè)計考慮事項可能也略有差異。同樣，半導(dǎo)體制造商必須準備好生產(chǎn)符合不同標準的組件。
內(nèi)容
令客戶十分期待的一個重要因素就是節(jié)目。人們喜歡在他們的移動電視中看到什么節(jié)目？采集、包裝和打造節(jié)目品牌的責(zé)任將落到系統(tǒng)運營商的肩上，這可能要冒很大的風(fēng)險。收看移動電視的習(xí)慣很可能與我們熟悉的收看習(xí)慣大不相同。例如，黃金時間傳統(tǒng)上是指晚間，然而，移動電視收視率更可能在早晚兩個時段的上下班高峰時達到最高。移動電視觀眾可能更歡迎章節(jié)短的節(jié)目，而不喜歡看漫長的電影或其他需要較長時間收看的節(jié)目。最后，大多數(shù)手機會在移動電視節(jié)目關(guān)閉時提供因特網(wǎng)接入功能，這一點極為重要。長期以來，人們一直在討論互動電視的潛力，但大多數(shù)消費者的起居室娛樂設(shè)施中都不具備上行通信能力。相反，手機將為互動電視提供互動性最強、最便捷的平臺。在廣播內(nèi)容和因特網(wǎng)之間輕松流暢的切換，這很可能會呈現(xiàn)令人興奮的新型服務(wù)和營銷前景。
盡管參與移動數(shù)字電視開發(fā)的每一個人都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，但毫無疑問他們將一一克服。技術(shù)正在飛速發(fā)展。OEM廠商也在潛心地研究初步的設(shè)計，這會幫助手機朝著真正的手持終端多媒體娛樂中心的方向邁出大步。
作者：Bill Krenik 博士，德州儀器無線終端業(yè)務(wù)部高級架構(gòu)經(jīng)理
