Mobile TV技术介绍及终端实现

Mobile TV技术介绍及终端实现
关键字：移动电视（Mobile TV）；多标准多频道；单芯片
在移动设备上欣赏丰富的电视节目和接收及时的交通、股市等实时数据信息越来越成为众多消费者期待的功能，而移动设备可以包含手机、便携式媒体播放器、笔记型计算机与MID、GPS终端、以及各种功能扩充卡。

移动电视技术主要分为两大类，一类是基于通讯网络的流媒体技术；另一大类是基于传统广播网络的数字移动电视技术。

在第一大类的移动电视业务中，承载网络可以是基于2.5G GPRS，或者基于3G的WCDMA，将来还可能出现基于4G WiMax网络的流媒体业务。

目前基于2.5G和3G的流媒体业务，由于带宽的限制流媒体业务运营成本相对昂贵，并且语音通讯网络必须保障高优先级的话音业务的服务质量，在通话业务紧张的时候无法保障流媒体用户的用户服务。

因此流媒体技术在电信运营商虽然有着一定规模的运营，但是用户数量相对较小。

目前全球各大运营商里广泛使用的运营模式是：采用通讯网络作为用户上传通道，进行用户权限管理以及用户购买和用户行为分析；同时采用广播网络作为移动
电视的承载网络。

英国的BT,意大利的TIM, 3HG, V odafone, 日本的NTT DoCoMo, 韩国KT等无一例外采用的都是这种技术成熟，覆盖和运营成本都有相当优势的架构。

1多标准多频段的移动电视技术
按照技术发展的历史来分,移动电视技术可以分成地面
数字电视标准和手持设备移动电视标准两大类。

前者的代表是DVB-T（Digital Video Broadcasting-Terrestrial）和国内的DMB-T（Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial）标准；而后者的代表是DVB-H（（Digital Video Broadcasting-handset）和国内的CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting）标准。

地面移动电视标准通常用于家庭的电视广播接收，以及车载接收等。

国内各主要城市广泛运用的城市公交系统里的移动电视系统正是这样的系统。

地面移动电视标准的优势在于发展的较早，因此在频谱分配，商业部署上占有一定的优势，应该来讲DVB-T是目前部署最为广泛的移动电视技术，世界上有超过５０个国家或地区部署了DVB-T．DVB-T网络上的电视节目也有一定的优势，目前各国DVB-T节目大都是免费的，节目也比较丰富。

另外地面移动电视标准的节目大都是VGA的分辨率，不少国家也提供高清的节目。

地面移动电视技术大都采用QPSK，或16QAM的调制方式具
有一定的移动性，比如车载应用。

台湾技嘉公司今年推出的GSmart T600，成为业内首支支持ＤＶＢ－Ｔ功能的移动电话，在中国台湾地区也得到热销。

随着技术的进步，在地面数字电视标准基础上发展而来的，针对手持设备应用的移动电视标准，大大增强了移动性使得“TV随地接收”（TV AnyWhere）成为可能。

比如基于DVB-T的DVB-H标准，为了更好地支持移动接收，增加了以下技术：
a）时间片（Time Slice）技术，降低功耗，可节省多达90％的电源消耗。

b）4k模式（4k mode），并可以支持和2k模式的深度交织，在提高对移动性支持的同时能实现较大的覆盖范围。

c）多协议封装-前向纠错（MPE-FEC），增强抗干扰和纠错能力。

由于DVB-H技术能够做到和DVB-T技术向后兼容，并且其调制器和发射机等设备均能共用，因此在已经部署了DVB-T网络的地区如欧洲，中国台湾地区等地DVB-H技术得到迅速的发展。

于2006年10月24日，成为国家广电行业标准CMMB 标准也采取以下创新技术：
a）时隙（Time Slot）技术，降低功耗。

将时间片分成40个时隙，可以选择其中某几个时隙传播业务，节省大量的
电源消耗。

b）自主创新的复用桢结构，使得有效传输效率达到95％以上，相比旧的TS流结构提高15%~20%。

c）高度结构化的LDPC编码,降低编，解码器实现复杂度。

在技术上，CMMB标准使得解调芯片功耗大大降低，也提高了信道的传输效率，十分适用于手持式设备应用。

在业务部署上，CMMB标准采用卫星广覆盖，辅助以地面增补、移动通信回传的CMMB天地一体体系，实现对空间、时间、多终端和多业务的全面覆盖，目前已经在７个奥运城市试播，并将在2008年６月份在３７个主要城市开播，将会推动我国的移动电视业务的迅速发展。

移动电视技术按照技术起源地的历史来分可以分成欧标，国标，韩标，日标和美标。

这些标准里所使用信源编码标准也不尽相同，包括MPEG2, H264,A VS, WMV等。

下文中的表１详细表述一些主流的移动电视标准所采用的信源
编码。

由于频谱管理等原因，各地区部署的移动电视标准所占用的频谱也不尽相同，即便同样的移动标准在不同的地区也可能采用不同的频道广播，所用的主要波段有VHF, UHF, L1, L2, S波段等。

下文中的表２详细描述当前主流的移动电视标准的频
道分布。

表1 移动电视标准所采用的信源编码
表2 移动电视标准的频道分布
2优秀移动电视解决方案的要素
从以上我们可以看到目前全球范围内主流的移动电视标准种类繁多，信源编码和频道也不尽相同，这个与广泛使用的语音通讯网络有着较大的区别。

因此选择支持多标准，多频道的移动电视解决方案成为移动电视终端产品赢得最广泛市场的重要保障。

下文中的图１是采用以色列SIANO 公司电视接收芯片的移动电视手机解决方案框图。

图1 移动电视手机解决方案框
对于终端厂商而言，如果需要在产品中添加移动电视功能，在选择移动电视解决方案时有两件重要的事项，分别是选择应用处理器（或协处理器）和选择电视接收芯片。

在选择应用处理器（或协处理器）的时候，需要考虑不同的电视标准所采用的信源编码的不同，不同的信源编码需
要相应不同的解码器。

这里需要特别强调的是：在DVB-T 应用中，由于其节目的分辨率都为VGA之上，并且采用的是MPEG 2编码方式，节目的比特率相对较高，通常在
1.5Mbps到5Mbps之间。

目前业内Marvell，Freescale，Sirf 等厂商能够提供这样的解决方案。

而支持H.264 解码的处理器相对较多比如Zoran，Mtvision，SamSung，ST，TI等多家应用处理器（或协处理器）均可以支持。

在选择电视芯片方案时，技术层面需要考虑的有４点因素。

一是功耗，功耗直接影响电视播放的时间和用户体验的效果，通常手持设备上DVB-T接收器的功耗应该在200mW 左右，DVB-H接受器的功耗应该在20mW左右, 这样手持设备能够保证收看2个小时左右VGA分辨率的DVB-T节目或者4至5个小时以上的QVGA分辨率的DVB-H节目。

二是芯片集成度和尺寸，集成度直接影响手持设备PCB 的布局，以及整体方案的BOM成本，一个优秀的接受器方案最好使用单芯片方案，在RF端能够把LNA等器件集成在内，并且支持多个频道；在解调器（Demodulator）端应该集成SDIO,USB等多种IO接口。

三是多标准和多频道的支持。

对于用户而言，可以实现在不同国家地区漫游欣赏电视节目；对于厂商而言，共有一套设计可以节约大量的研发和生产成本。

四是芯片的接受灵敏度。

接收灵敏度通常需要考量的指标有：静态电缆连接测试量灵敏度、静态无线测量灵敏度、动态移动接受灵敏度、及抗干扰能力等。

SIANO公司在2007年成功量产了移动电视单芯片接收器SMS1010之后，2008年度又推出了SMS11XX系列芯片、４款产品。

SMS11XX采用90nm的制程，使用薄型BGA封装技术的CMOS SMS11XX系列体积仅为6.5mm×6.2mm×1mm，其中包含了RF调谐器（Tuner）与解调器（Demodulator），并将低噪放（LNA）等器件集成在其中。

SMS11XX系列提供了对于四个波段的支持，分别为VHF 、UHF、L1 and L2。

SMS1XX提供SDIO，USB2.0, SPI, 存储器总线（CPU 并行界面）, IIC等丰富的IO接口，并成功的应用于Qualcomm, Marvell, Intel ,ST, TI, Samsung, Freescale, Zoran 等多家流行的应用处理器，为系统工程师在产品方案规划时提供更多的选择。