手機電視芯片商用情況及發展趨勢

摘要：目前，手機電視業務在全球非常熱門。開展手機電視業務，手機必須添加調諧器、解調器、解碼器等模塊，接收和處理電視信號，對手機的體積和功耗提出了巨大挑戰。采用特殊的手機電視終端芯片可以解決問題，是順利開展手機電視業務的必要條件。集成單芯片手機電視終端，雙模、多模芯片手機電視終端，接收模塊集成于SD存儲卡內的手機電視終端均已開始商用。未來，體積小、功耗低的手機電視芯片的應用，將會大大促進手機電視業務的普及。

關鍵詞:手機電視；地面數字廣播；芯片

Abstract:Mobile TV is growing popular worldwide. It puts new hardware requirements on the handset， requiring a tuner， a demodulator and an encoder to receive and process signals， which challenges the power consumption and size of handsets. The special terminal chip can solve these problems and stands as a prerequisite for broadcasting TV to mobile phones. Commercial mobile TV handsets have been brought to the market， which use the integrated single-chip， the dual-multi mode chip， or the TV receiver packaged in an SD card. The uptake for mobile TV services will be driven by a new generation of small and low power chips.

Key words:mobile TV; terrestrial broadcasting; chip

由于手機的普及性以及便攜性，手機電視被視為3G移動通信行業的殺手級應用，可以預見，3G時代手機電視的應用將是增值業務的重要支撐點^[1]。

手機電視技術可以為使用手機等移動終端的消費者提供對時事新聞、體育要聞、音樂電視、互動節目的實時接入。

研究公司Strategy Analytics預測，手機電視到2009年將有5 000萬用戶，總收入可達61億美元。

目前，手機電視產品基本不存在技術問題，關鍵看選擇什么網絡，3G網還是廣電網。

可以選擇3G網，也可以選擇廣電網。如果選擇廣電網，進一步還存在選擇什么電視廣播傳輸標準問題。

網絡的選擇和手機電視廣播標準的確立將決定未來芯片的功能走向和產品技術發展趨勢^[2-3]。

1 手機電視業務實現方式及地面廣播標準的選擇

1.1 手機電視業務實現方式的選擇

網絡的選擇就是手機電視業務實現方式的選擇。

手機電視業務有兩種實現方式：一種是基于移動運營商的蜂窩無線網絡，實現流媒體多點傳送；另一種是利用數字音頻廣播頻譜實現數字多媒體廣播。其中，數字多媒體廣播采用的技術又分為地面數字廣播和衛星廣播手機電視技術。

從2004年初手機電視在中國首次亮相以來，各地陸續開展了流媒體方式的手機電視業務。試運行證明，流媒體手機電視業務由于受目前網絡容量、費用等條件的制約，距離實用還有相當的距離。而衛星廣播手機電視技術雖然可提供大范圍的全方位服務，但衛星廣播系統造價昂貴，技術難度很高，目前僅韓國在積極推行中，未來其他地區大規模采用的可能性不大。

采用廣電網絡的地面數字廣播方式的手機電視業務為大多數業內人士所看好。這種業務形式在國際上已有成功運營的先例，中國也已開展了一些試驗。

1.2 手機電視地面數字廣播標準的發展情況

目前國際上，地面數字電視廣播手機電視的標準包括DVB-H、T-DMB、ISDB-T、Medio FLO等。其中DVB-H來源于歐洲的數字電視地面傳輸標準DVB-T，T-DMB是基于歐洲的數字音頻廣播標準Eureka147的標準，ISDB-T是日本的數字電視標準。Media FLO是高通公司的標準。

目前以韓國的T-DMB商用化的程度最高，其他標準目前仍在試驗階段。韓國的手機制造商三星和LG已經在全球各地實驗T-DMB手機收視效果。

數字電視與移動通信融合的最新體現就是歐洲DVB-H標準的出現，并與IP數據廣播(IPDC)技術相結合。當前該標準已受到歐美及部分亞洲地區(如臺灣省)廣播電視業者的普遍支持，有躍升為主流標準的趨勢。目前歐洲電信標準組織(ETSI)已經正式采用DVB-H作為數字移動接收的標準，其技術規范亦已定案。

現在，DVB-H已經順利開通幾個試驗網，如德國柏林的BMCO、泛歐的Instinct Project、法國TDF Group和芬蘭赫爾辛基的FinPilot等試驗網。在美國，廣播電視運營商冠城國際已在美國賓夕法尼亞州匹茲堡建成DVB-H試驗設施，積極探索基于DVB-H規格的手機電視商用服務途徑。截至2005年6月，全球已經有9個國家和地區公開測試DVB-H。

目前中國還沒有手機電視的國家標準。中國多家高校、企業已經投入科研力量在移動便攜機電視接收技術方面進行開發，并已提出過5套方案，后保留2套至今。這兩套方案分別是：以清華大學為研發核心的采用多載波調制技術的DMB-T方案和以上海交通大學為研發核心的采用單載波調制技術的ADTB-T方案。這些成就的取得將為中國手機電視國家標準的確立打下基礎。

將來出現五花八門手機電視標準的情況并不是沒有可能。多種標準在一定范圍內共存，本身也是手機電視繁榮的一個前提。

2 電視手機的工作原理與目前芯片商用情況

手機電視的工作原理如圖1所示。左邊第1個虛線框中為數字電視接收調諧器模塊。該模塊主要由電視調諧器、解碼器和解調器構成。但也有很多廠家使用基帶處理器集成解碼器。

其中，電視調諧器負責模擬信號的頻道選擇、變頻、中頻放大、濾波。其最主要的性能指標是功耗、尺寸、頻率產生與頻率響應性能。

解碼器負責對PAL、NTSC視頻圖像制式信號進行解碼，輸出所需格式的數字信號，手機的圖像多媒體處理中心對該數字信號進行處理，在顯示屏上顯示出畫面。

電視接收通路與終端移動通信信號接收通路完全獨立，只在輸出數字媒體信號后共用媒體處理器，使手機的顯示設備可用于電視接收。

解調器主要完成解調與媒體訪問控制(MAC)層以及物理層的功能，起到完成時間分片、IP數據萃取與糾錯等作用。

目前，TI、飛利浦、飛思卡爾、三星、Frontier Silicon、DiBcom、英飛凌等公司都已經開始進行手機電視研究。一些已商用的主流電視調諧器芯片、解碼器芯片分別如表1、表2所示^[4]。

2004年5月，復旦大學、清華大學和凌訊科技合作開發出的高清數字電視地面傳輸專用芯片“中視一號”，也使中國的有關研究前進了一大步。

3 手機電視芯片的發展趨勢

3.1 手機電視芯片低功耗、單芯片化

不論選擇什么廣播傳輸標準，手機制造商都需要非常小巧的數字電視接收調諧器，因此低功耗和小型化是所有手機電視芯片廠商的共同目標，而小型化發展的結果必然是單芯片^[5]。

在手機電視小型化和低功耗的進程中，三洋和索尼公司推出的電視調諧器已能做到“郵票”大小，功耗在150 mW左右。

目前德州儀器和飛利浦半導體為優化手機電視產品，也開發出了低功耗硅調諧器、低功耗頻道解碼器和低功率基帶解碼器等產品。

目前已商用的集成單芯片的電視調諧器和解調器產品如表3所示。

此外，目前還有很多芯片生產廠家正在考慮將解調器集成到基帶芯片中去。

3.2 手機電視芯片雙模、多模化

由于現有世界三大數字電視廣播標準各自為陣，并且將來很可能在一定范圍內互利共存，為了搶占市場，很多廠家已經開始研制支持兩種或兩種以上標準的電視接收芯片。

三星電子已推出一種新型DVB-H前端芯片組，瞄準DVB-H標準的手機電視市場。該產品包含一個零中頻(Zero-IF)CMOS射頻調諧器和一個信息信道譯碼器，兼容DVB-H和DVB-T標準。

高通公司在支持Media FLO標準的芯片之外也已經在研究同時支持DVB-H標準的雙模芯片。

領先的芯片制造商如飛利浦、TI和摩托羅拉等也爭相承諾于2006年年底前提供同時接收DVB-H標準的接收器/調制器，以搶占DVB-H市場。

但是目前的雙模接收芯片或模塊均是兩種接收標準芯片的物理疊加。如圖1所示，其中的電視調諧器芯片與解調器對于不同標準需使用不同的芯片。解碼器與接收標準的關系不大，關鍵看使用哪種媒體格式，如MPEG4、H.264格式等。現在的雙模接收實際上是內部使用了不同標準的電視調諧器與解調器芯片。

3.3 手機電視接收模塊集成于SD卡內

手機電視接收模塊的另一種實現方式是把數字電視信號接收模塊集成在安全數據存儲卡(SD)內。

法國DiBcom公司展出了基于DVB-H標準的解調大規模集成電路(LSI)——DIB7000-H。該手機電視調諧模塊的LSI與美國飛思卡爾半導體公司的調諧器集成電路——MC44CD02一同封裝在SD卡大小的板卡上，做成標準的SD卡，可插入手機電視終端的SD插槽。

目前Intel利用DiBcom公司集成于SD卡的接收模塊開發的手機電視終端樣機已問世。

接收模塊集成于SD卡內的方式使手機具有更強的通用性，不需要硬件改動，研發周期短，成本低。除用于手機電視接收外，該SD卡插槽還可用于擴展內存、WiFi接收、條碼掃描等多種用途，便于降低終端廠家風險，擴大產業鏈，很有商業前景，是一種值得效仿的發展思路。

4 結束語

除TI公司的Hollywood芯片外，飛利浦公司也已經推出了基于會話啟動協議(SIP)的完整手機電視平臺的手機電視解決方案，2006年一季度已進入量產階段^[6]。

其他半導體廠商，如STM、Infineon公司的手機電視方案目前正在積極開發中，而高通公司的手機電視解決方案，則以其自有標準Media FLO的支持為主。

各種手機電視解決方案的推出，有助于未來手機業者加快手機電視終端的產品開發進程。目前已有許多國內、外手機廠商推出多款手機電視終端。

5 參考文獻

[1] 王小旭. 手機電視技術發展及基于3G的應用探討[J]. 通信世界， 2005(45):41-42.

[2] 張少東， 黃寶雄. 淺析手機電視的運營模式與發展趨勢[J]. 有線電視技術， 2005，12(15):69-70.

[3] 何曉華. 手機電視的實現方式分析[J]. 當代通信， 2005(15):22-24.

[4] 孫榮輝. Frontier silicon演示電視手機接收芯片[J]. 西部廣播電視， 2005(3):39.

[5] 手機：元器件的小型化競爭方興未艾[J]. 電子設計應用， 2005(1):48-51.

[6] 《日經電子》特別報道組. 飛利浦推出手機電視解決方案[J]. 電源技術應用， 2005，8(4):9.

收稿日期：2006-03-10

作 者 簡 介

張智江，中國聯合通信有限公司技術部總經理，教授級高工，長期長事電信網絡的規劃、建設、運營管理工作。

李香平，中國聯合通信有限公司博士后，長期從事3G通信、終端與業務等方面的研究工作。

張范，中國聯合通信有限公司總工程師，教授級高工。