電視手機的標準競爭與設計挑戰

電視手機的標準競爭與設計挑戰
TV phone: Standards, Design Challenge and Beyond
歐敏銓*

*作者為本刊的特約撰稿人，來(lái)自祖國臺灣，在電子新聞界從業(yè)多年。

目前手機的發(fā)展已成了全球電子業(yè)共同的焦點(diǎn)所在，除了音頻與照相功能外，手機下一步的目標顯然是要將視頻多媒體的娛樂(lè )功能也納入其中。這是一個(gè)相當具有突破性的概念和技術(shù)挑戰，未來(lái)的手機將不只是電話(huà)、相機或游戲機，更可以是隨身帶著(zhù)走的“電視機”。

大標：移動(dòng)廣播電視規格競賽
要讓手機具有收看移動(dòng)廣播電視的功能，目前有三個(gè)途徑可走：通過(guò)2.5 G/3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的多媒體多點(diǎn)傳送/廣播服務(wù)；在數字音頻廣播頻譜上的數字多媒體廣播（DMB）工作；采用由微波數字電視標準延伸而來(lái)的手持裝置廣播標準。
表1　移動(dòng)廣播標準

ISDB(日本)
DMB(韓國)
DVB-H(歐洲)
來(lái)源編碼
H.264(視頻)
ACC(音頻)
H.264(視頻)
BSAC(音頻)
H.264(視頻)
ACC(音頻)
傳輸串流
MPEG-2 TS
MPEG-2 TS
IP
調變
QPSK或16QAM
COFDM
DQPSK
COFDM
QPSK或16QAM
COFDM
RF信息信道大小
433kHz
1.5MHz
5/6/7/8MHz
功率降低方法
縮減頻寬
縮減頻寬
時(shí)間切片
資料來(lái)源：EETimes

在這三種方案中，由于2.5 G/3G的頻寬有限，加上收費昂貴，因此利用它來(lái)收看電視并非極佳的選擇，不過(guò)在我國，已有中國移動(dòng)與中國聯(lián)通推出基于串流媒體技術(shù)的手機電視業(yè)務(wù)，其中中國移動(dòng)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 )。
由韓國所主導的DMB，又可分為使用地面廣播的T-DMB和采用衛星的S-DMB兩種技術(shù)，是由韓國已采用近十年的Eureka-147 DAB技術(shù)改良而來(lái)。其中T-DMB將ITU-T H.264編碼技術(shù)用于視頻，將MPEG-4位分片算術(shù)編碼技術(shù)用于音頻，然后，它通過(guò)采用MPEG-4同步層和MPEG-2傳輸串流將它們連同額外資料一起進(jìn)行多任務(wù)處理。韓國定于2004年底推出DMB技術(shù)的移動(dòng)廣播電視，腳步算是相當快速。
中標：DVB-H為眾望所歸
不過(guò)，既然是看電視，通過(guò)既有的電視系統來(lái)播放可以說(shuō)是順水推舟的作法。目前在全球推行多年的數字電視標準有三大規格，分別是歐洲的DVB、美國的ATSC以及日本的ISDB，其中DVB發(fā)展組織因預見(jiàn)移動(dòng)通訊與數字廣播網(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頻標準（DVB-Handheld，DVB-H），并在2004年1月制定出該規格的基本框架，接著(zhù)在2月進(jìn)入驗證與標準化的程序。由于DVB-H的發(fā)展腳步較快，不論是美規或日規的相關(guān)技術(shù)也都向它靠攏。
圖1　DVB-H標準家族之關(guān)系圖

資料來(lái)源：HOPENET科技月刊
DVB-H是以針對家庭電視接收的地面數字視頻廣播（DVB-T）傳輸技術(shù)為基礎，因此保有部分與DVB-T接收電路的兼容性，但為了滿(mǎn)足手持式裝置接收視頻的特性，如低功耗、高移動(dòng)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、戶(hù)外、在步行或行駛中的汽車(chē)上都能正常收看，DVB-H做了不少技術(shù)改進(jìn)。
DVB-H在耗電上的目標是將天線(xiàn)、電視調諧器和OFDM解碼電路等總的耗電量控制在100mW以下，相較之下，室內電視對于耗電性的敏感度不高，DVB-T計劃2007年才將該指針降到600mW。
中標：日本單頻段規格
在電視手機的發(fā)展上，雖然是由歐洲主導來(lái)技術(shù)，但在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應用上，跑在最前頭的還是日本廠(chǎng)商。日本所規劃的移動(dòng)電視廣播作法，是在其ISDB的基礎下開(kāi)發(fā)了專(zhuān)有的地面數字電視標準，也就是ISDB-T單頻段轉播傳輸規格。單頻段傳輸和DVB-H規格有很多相似之處，不過(guò)仍有一些差異，例如DVB-H采用時(shí)間切片（time-slicing）等技術(shù)來(lái)提升傳輸品質(zhì)，單頻段傳輸則是以頻率分割的方式來(lái)處理。
單頻段傳輸利用UHF頻段（470M_770MHz）來(lái)發(fā)送無(wú)線(xiàn)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(gè)頻段（Segment）來(lái)使用，每個(gè)頻段約為433kHz，最大能傳送約21Mbps的數字資料。在這種速度下，每個(gè)頻段可以傳送1920