移动电视：最新的移动娱乐体验

作者：Bill Krenik 博士

欢迎访问e展厅 展厅 1 电视机/机顶盒/投影机展厅 数字电视/智能电视, 机顶盒, 广告播放机... 在市场等待最新的3G手机问世的同时，显然易见，消费者也热切地期待着能够体验更具吸引力的新型移动娱乐功能。移动数字广播电视是历史上最受欢迎的两种技术创新成果--电视和无线电话--联姻的产物，因此它必将产生巨大的轰动效应，令全世界的消费者为之兴奋。 大多数出现在日本和韩国的有限的模拟广播电视产品，以及在美国进行的 DVD-H 技术的早期实验已经表明，一旦画面质量达到可接受的水平，并且可接收的频道多起来，那么手机电视服务就会得到消费者的青睐。如今摆在无线 OEM 厂商面前的任务是，开发出受欢迎的具备电视接收功能的手机。 创建一种用户喜欢的装置--这正是困难所在。 这些早期的移动电视产品在表明消费者喜欢高质量移动电视的同时，也显示出模拟画面的质量还不能令用户满意。当一个观众在观看两英寸见方的屏幕时，也许不能发现画面质量的轻微减损，但一定会注意到移动模拟电视所不能避免的信号闪动、衰减和暂时中断。因此，数字电视的接收将成为OEM厂商和服务商设法赢得移动电视消费者芳心的核心要素。只有采用数字电视，信号接收才能明亮、清晰、可靠，使为数众多的用户满意。 3G手机已经具备了播放电视画面和声音所需的大部分性能。例如，现在基于德州仪器 (TI) OMAP™ 平台的手机已具有数字电视必需的后台处理、H.264 视频解码、格式化色彩显示和用户接口等所有功能。 只需装上专用的天线、调谐器和解调器/解码器，您就很快能在手机上接收到数字电视节目。这虽然不算简单，但如果将消费者的偏好放在第一位，要办到应该就不难了。然而，将这些组件组装成一部讨消费者喜欢的手机却面临几项重大的制造和设计挑战。在某些情况下，OEM 厂商们还不具备解决这些困难所需的技术。 主要难题 就像几乎手机所有的高级功能一样，限制功耗是最大的困难。自从OEM 厂商开始超越简单的技术范畴，增加彩色显示、MP3 播放、视频游戏乃至如今的数字电视等功能开始，消费者总是一方面要求最新的手机革新，一方面却拒绝牺牲通话性能和待机时间。 因此我们可以推断，移动电视技术能否广泛普及取决于我们能否在不显著缩短电池寿命的前提下对电视图像和声音进行接收、处理和播放。 在大多数现有配置下，一个调谐器的耗电量为两到三瓦，几乎相当于手机所有其他部件的总功耗。换言之，单纯给手机增加一个调谐器就会使电池待机时间缩短一半。在手机前部安装调谐器还可能导致手机在使用时发热。也许这在寒冷地区是个吸引人的卖点，但大多数消费者是不会接受这种热效应的！ 为了克服这些困难，移动电视标准使手机在信号传输与接收中降低功耗成为可能。例如，DVB-H 包含了时间限制方案，让手机在脉冲猝发时接收数据，在两次猝发之间关闭调谐器和解调器/解码器。例如 ISDB-T等其他标准可采取降低视频带宽的方法来限制手机播放电视节目所需的数据量。这些方案能降低大约 10% 的功耗，但都会在某种程度上降低画面质量。事实上，无线终端的显示屏非常小，分辨率也非常低，肉眼无法察觉出画面质量的下降。 半导体工艺技术的发展将使无线手机更加节能。将调谐器、解调器/解码器和信号处理器整合到一个亚微米CMOS器件中能减少系统功耗，从而延长电池寿命。亚微米CMOS使射频调谐器消耗的能量仅为传统调谐器的几分之一。此外，将片上调谐器与数字信号处理功能相整合也可使系统逻辑器件对调谐器进行精确控制，这将进一步提高性能，同时降低功耗。当然，在专门为移动设备应用而优化的深亚微米CMOS工艺中，设计完善的数字信号处理系统所消耗的电量总是极少的。 在我们将数字电视功能与手机娱乐中心相集成的过程中，外形就成了另一个主要挑战。消费者已经逐渐习惯了使用可轻松装进衬衫口袋或皮包的小巧轻便的设备，因而他们不太可能接受更大的尺寸。 然而，标准的电视调谐器可能块头很大。一个调谐器再加上解调器/解码器可能需要数个半导体芯片。将所有这些硬件安装在同一块电路板上，其面积可能会超出无线手机设计者所能给予的面积。我们所需的是占用板级空间不超过几平方厘米的调谐器和解调器/解码器组合。CMOS 技术能够在可接受的面积限度内进行必要的集成，从而解决这一问题。 在不会大幅度提高系统成本的情况下增加功能又成为另一项考验。传统的调谐器很昂贵，但市场研究表明，消费者不愿意为手机支付高于当前价格水平的费用。这意味着手机电视接收所需的额外组件与传统组件相比必须成本很低。 手机已经具备了大部分所需功能，这一情况有利于 OEM 厂商控制成本。半导体制造商在集成调谐器、解调器/解码器和处理器时有很多办法可以降低成本。在提高电视性能的同时，采用最节省成本的处理技术进行极高水平的硅芯片集成，这是维持手持无线系统价格水平的关键。 运营商面临的问题 笔者以上列举的四个问题是手机OEM厂商所面临的主要挑战，但要想使移动数字电视的普及成为现实，还有很多其他问题有待解决。例如，消费者显然不愿意以牺牲手机基本功能为代价换取非通话功能。他们也许想让手机兼具游戏机、MP3 播放器、因特网终端或数字电视接收机等功能，但也希望在操作这些额外的、往往更复杂的功能的同时还能拨打和接听电话。 对于数字电视来说，这意味着音频和视频必须不干扰声音和数据的发送或接收。只是到了今天，随着使数字广播接收独立于手机网络之外的新技术的出现，用户才能在不妨碍无线电话接入的前提下接收电视图像和声音。 我们知道消费者希望电视的图像质量就像在家里收看的效果一样。刷新率每秒 15 帧或更低的视频流显然无法满足这一要求。然而，新兴的数字技术使刷新率达到了每秒 20 到 30 帧，接近于标准电视的每秒帧数。这种速率的图像动画将基本与消费者习惯看到的相同。 对于 OEM 厂商而言，移动电视市场要迅速实现全面发展，开放式标准就显得至关重要了。不兼容各种新兴数字广播标准的专利技术将阻碍区域多样性的发展。现在，移动数字电视的标准仍然没有最终确定。在日本，ISDB-T 是领先的标准；在欧洲，DVB-H 标准发展迅速。这两种标准都基于 OFDM 技术，并含有特殊的系统省电设计。 在美国，共享无线基础设施（包括广泛的塔式网络 (network of tower)）的领先所有者和广播电视运营商英国冠城国际公司（Crown Castle International）在 9 月宣布购买了广播频谱，并计划依据 DVB-H 标准建立自己的移动广播网络。该公司已经开始在宾夕法尼亚州匹兹堡市测试这种网络。在这一率先行动的带动下，在欧洲已取得发展的DVB-H 标准也很可能被美国采用。 工程师和设计者们必须牢记标准还没有确定，不同标准需要的设计考虑事项可能也略有差异。同样，半导体制造商必须准备好生产符合不同标准的组件。 令客户十分期待的一个重要因素就是节目。人们喜欢在他们的移动电视中看到什么节目？采集、包装和打造节目品牌的责任将落到系统运营商的肩上，这可能要冒很大的风险。收看移动电视的习惯很可能与我们熟悉的收看习惯大不相同。例如，黄金时间传统上是指晚间，然而，移动电视收视率更可能在早晚两个时段的上下班高峰时达到最高。移动电视观众可能更欢迎章节短的节目，而不喜欢看漫长的电影或其他需要较长时间收看的节目。最后，大多数手机会在移动电视节目关闭时提供因特网接入功能，这一点极为重要。长期以来，人们一直在讨论互动电视的潜力，但大多数消费者的起居室娱乐设施中都不具备上行通信能力。相反，手机将为互动电视提供互动性最强、最便捷的平台。在广播内容和因特网之间轻松流畅的切换，这很可能会呈现令人兴奋的新型服务和营销前景。 前景光明 尽管参与移动数字电视开发的每一个人都面临着严峻的挑战，但毫无疑问他们将一一克服。技术正在飞速发展。OEM 厂商也在潜心地研究初步的设计，这会帮助手机朝着真正的手持终端多媒体娱乐中心的方向迈出大步。英国冠城等运营商正在考察消费者的接收程度和要求。 随着数字电视的市场测试在美国出现，第一批使用者将很快得到这种新手机。预计到 2006 年，新型无线设备将大规模进入市场，尤其是日本和韩国。移动数字电视的支持者希望，到 2007 年这种新技术的市场将真正启动。那时的挑战将是如何才能迅速制造手机和推出电视节目，以满足预期的购买狂潮--但这种挑战是我们每个人都乐于见到的！(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/20/2005)