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手機電視項目簡介- 斯妙玲 陳旭鵬夏新電子股份有限公司 硬件資源部摘要：隨著廣播電視的數(shù)字化及與移動技術(shù)的相互融合，手機電視業(yè)務(wù)發(fā)展迅速,本文對手機電視業(yè)務(wù)的實現(xiàn)方式、標準進行了簡單介紹,并介紹了基于CMMB和T-DMB標準開發(fā)的手機電視方案關(guān)鍵詞：手機電視 CMMB T-DMB引言隨著計算機技術(shù)、廣播技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，媒體已經(jīng)由平面媒體向電子媒體演進，出現(xiàn)了廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等媒體。然而當前微電子、移動通信、數(shù)字廣播、計算機等多技術(shù)的發(fā)展和融合，又孕育了新的媒體形式，那就是手機電視。 手機電視（Mobile TV），是以手機作為載體，提供以頻道化的方式管理音視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)內(nèi)容，提供交互、電子節(jié)目、節(jié)目預(yù)約提醒、節(jié)目錄制等功能。由于隨時隨地觀看的特點，符合現(xiàn)代人緊湊、資訊無處不在的生活習慣，滿足人們零碎時間信息咨詢、娛樂等要求，手機電視有望成為引領(lǐng)手機媒體發(fā)展和數(shù)據(jù)新增長點的中堅力量。一 手機電視業(yè)務(wù)的實現(xiàn)方式1 1基于蜂窩網(wǎng)洛的實現(xiàn)方式（1）移動網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方式目前通過移動網(wǎng)絡(luò)提供的手機電視業(yè)務(wù)大多采用流媒體技術(shù)方式。它采用移動流媒體技術(shù)，把手機電視內(nèi)容作為一種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)推送給用戶。不同技術(shù)制式蜂窩網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)的方式也大體相同，就是在裝有操作系統(tǒng)的手機終端(一般是PDA手機等高檔產(chǎn)品)上安裝相應(yīng)的播放軟件。相應(yīng)的電視節(jié)目也由移動運營商或者通過相應(yīng)的SP控制播放（2）蜂窩網(wǎng)廣播技術(shù) 由于傳統(tǒng)移動流媒體實現(xiàn)方式存在諸多的限制，國際上開始研究如何在移動網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)多媒體的廣播。3GPP和3GPP2分別提出了基于3G網(wǎng)絡(luò)的多媒體廣播組播服務(wù)(MBMS)和廣播組播服務(wù)(BCMCS)解決方案。這兩種方案都是在現(xiàn)有移動通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行改進，向用戶提供下行廣播信道，使用的頻率仍然是移動通信系統(tǒng)所在頻段，為通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)手機電視業(yè)務(wù)提供了條件。2數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方式 這一方式為需要在手機終端上安裝數(shù)字電視接收模塊，通過數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)直接接收數(shù)字電視信號。基于廣播電視網(wǎng)絡(luò)的手機電視技術(shù)的本質(zhì)，就是通過利用地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)字廣播方式的手機電視業(yè)務(wù)，而用戶通過在手機終端上集成直接接收地面數(shù)字廣播信號的模塊，就可以通過點到多點的廣播網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的接收。這類技術(shù)不僅給用戶提供了廣播質(zhì)量的收視體驗，而且在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和運營成本上有優(yōu)勢，因此引起了電信運營商和廣播業(yè)者的廣泛關(guān)注。 基于地面數(shù)字廣電網(wǎng)的手機電視技術(shù)產(chǎn)生自傳統(tǒng)地面數(shù)字廣播電視技術(shù)，使用的頻率一般為廣播電視頻段。相關(guān)技術(shù)公司在原有的地面數(shù)字廣播電視技術(shù)基礎(chǔ)上，針對手機特點而研發(fā)出手機電視廣播，目前國際上主要的技術(shù)包括歐洲的DVB-H、韓國的T-DMB、日本的ISDB-T以及美國的FLO等。而在國內(nèi)目前主要有幾種標準：廣電總局頒布的CMMB、中國標準化協(xié)會頒布的CDMB、新岸線的TMMB和清華的DMB-TH。華為的CMB和中國移動提出的MBBMS技術(shù)方案由于被認定是現(xiàn)有電信運營的增值性服務(wù)而未被列入。3.基于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)實現(xiàn)方式利用衛(wèi)星系統(tǒng)提供手機電視業(yè)務(wù)的技術(shù)主要有日韓的衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播（S-DMB）和歐洲的衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)(S-DMB)技術(shù)，通過在手機終端上加載衛(wèi)星電視接收模塊，從而使用戶可以直接接收衛(wèi)星電視的信號。小結(jié)手機電視業(yè)務(wù)的幾種實現(xiàn)方式各有利弊。蜂窩網(wǎng)洛方式的優(yōu)點在于可利用現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)，不用更改手機的硬件平臺，同時由于通信和互動能力強大，適合個性化的應(yīng)用。缺點是圖像質(zhì)量受網(wǎng)絡(luò)帶寬影響，用戶之間爭奪有限的網(wǎng)絡(luò)資源，一旦用戶數(shù)量飽和則視頻質(zhì)量嚴重下降。而數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)方式的優(yōu)勢在于視頻流的傳輸速度和質(zhì)量與無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬無關(guān)，對突發(fā)及應(yīng)急事件承受能力強，適合公共廣播的應(yīng)用。但數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)方式需要多方參與，如政府或行業(yè)部門制定相應(yīng)標準、手機廠商研制相應(yīng)終端、廣播電視運營商提供相應(yīng)的節(jié)目等。由于衛(wèi)星覆蓋的范圍更大，而且對移動性的支持也更高，所以一般認為S-DMB會是一種很有前途的業(yè)務(wù)。日韓的S-DMB基于ITU-R Digital System E標準，采用S波段衛(wèi)星傳送；歐洲的S-DMB在專用頻段MSS（21702200MHz）進行廣播傳送。手機電視業(yè)務(wù)的未來發(fā)展應(yīng)該是幾種方式共存，移動網(wǎng)絡(luò)方式更適合用戶的個性化需求，而數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)更適合共性的服務(wù)。數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方式被認為是手機電視的發(fā)展方向，被業(yè)界普遍看好，本文接下來部分將集中于這種實現(xiàn)方式的闡述與分析。二 移動數(shù)字電視各種標準對比1， 國際各標準對比23國際標準歐洲D(zhuǎn)VB-H韓國 T-DMB日本ISDB-T美國高通MedioFlo技術(shù)起源DVB-T-4KDABISDB-T高通數(shù)據(jù)分組技術(shù)調(diào)制技術(shù)OFDMOFDMOFDM(13段/通道)OFDMFEC技術(shù)RS+卷積RS+卷積RS+卷積RS+Turbo頻段歐洲UHF,美國L Band 1.6G韓國VHF/歐洲Band 200MHz L Band 1.4GUHFUHF/VHF 450MHz2GHz在美國使用716MHz722MHz無線帶寬5,6,7,8MHz1.54MHz6 MHz6MHz(可用5,7,8MHz)頻道數(shù)30-50121330視頻解碼H.264H.264H.264H.264音頻解碼ACC+MPEG-4 BSACAACAAC+2， 國內(nèi)各標準對比國內(nèi)標準廣電總局CMMB標準化協(xié)會CDMB新岸線TMMB清華DMB-TH調(diào)制技術(shù)OFDMOFDMOFDMTDS-OFDMFEC技術(shù)RS+卷積RS+卷積RS+卷積BCH+LDPC頻段UHF/S BandVHF/L Band電視頻段UHF無線帶寬8 MHz和2 MHz2 MHz1.536 MHz6， 7和8MHz頻道數(shù)254-74-764視頻解碼H.264AVS-MH.264H.264音頻解碼DRADRAAAC 我們公司準備推出兩款手機電視，一款是基于國內(nèi)的CMMB標準，另一款是基于韓國的T-DMB標準，因此下面我們重點來介紹一下這兩種標準及我們目前采用的方案。三、CMMB標準及方案1，標準簡介 CMMB是英文China Mobile Multimedia Broadcasting （中國移動數(shù)字多媒體廣播）的簡稱。國家廣電總局于06年10月頒布了中國移動多媒體廣播行業(yè)標準，確定采用我國自主研發(fā)的移動電視接收標準STiMi，該標準從06年11月1日起實施。它是國內(nèi)自主研發(fā)的第一套面向手機、PDA、MP3、MP4、數(shù)碼相機、筆記本電腦多種移動終端的系統(tǒng)，利用S波段衛(wèi)星信號實現(xiàn)“天地”一體覆蓋、全國漫游，支持25套電視節(jié)目和30套廣播節(jié)目。CMMB規(guī)定了在廣播業(yè)務(wù)頻率范圍內(nèi)，移動多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道傳輸信號的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制，該標準適用于30MHz到3000MHz頻率范圍內(nèi)的廣播業(yè)務(wù)頻率，通過衛(wèi)星和/或地面無線發(fā)射電視、廣播、數(shù)據(jù)信息等多媒體信號的廣播系統(tǒng)，可以實現(xiàn)全國漫游。2， 體系架構(gòu)4CMMB技術(shù)體系是利用大功率S波段衛(wèi)星信號覆蓋全國，利用地面增補轉(zhuǎn)發(fā)器同頻同時同內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號補點覆蓋衛(wèi)星信號盲區(qū)，利用無線移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建回傳通道，從而組成單向廣播和雙向交互相結(jié)合的移動多媒體廣播網(wǎng)絡(luò)。CMMB體系架構(gòu)如圖1所示。圖1 CMMB體系架構(gòu)地面發(fā)射中心將信號發(fā)向S波段同步衛(wèi)星后，同步衛(wèi)星對接收到的信號進行轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)后的S波段信號直接被地面的接收終端接收下來，也可以通過增補轉(zhuǎn)發(fā)器處理后被地面的接收終端接收下來。該衛(wèi)星還通過分發(fā)信道將信號發(fā)送給增補轉(zhuǎn)發(fā)器處理，通過增補轉(zhuǎn)發(fā)器處理后轉(zhuǎn)發(fā)，對衛(wèi)星覆蓋的陰影區(qū)域進行增補。3,國內(nèi)建網(wǎng)現(xiàn)狀廣電總局相關(guān)部門最新的建網(wǎng)規(guī)劃是，在2008年7月前將CMMB信號覆蓋到324個城市，目前324個城市的頻率已經(jīng)規(guī)劃完成，但大型發(fā)射機等設(shè)備的制造和運輸受客觀條件制約，目前只能說完成200個左右城市信號覆蓋問題不大，由于時間緊迫，可能來不及完成全部324個城市的信號覆蓋。但200個全國主要城市以上的信號覆蓋，已經(jīng)足以帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈進行量產(chǎn)。目前，CMMB的重要進展為，自2007年8月以來，CMMB已在北京、青島、沈陽、上海、秦皇島、天津等6個奧運城市，加上深圳、廣州共8個城市開通了CMMB發(fā)射站，開展了地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋工作。北京地區(qū)現(xiàn)在已完成基于3個發(fā)射點的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，基本可以覆蓋四環(huán)以內(nèi)的范圍，其他城市先建設(shè)一個發(fā)射點，覆蓋主要城區(qū)。在國家廣電總局廣播科學(xué)院和電視規(guī)劃院近日聯(lián)合舉辦的一次內(nèi)部會議上，國家廣電總局電視規(guī)劃院院長姜文波表示，2008年初，將在全國35個主要直轄市和省會級城市開始建設(shè)地面覆蓋網(wǎng)，目前正在開展設(shè)備招標工作，算上還等待規(guī)劃的拉薩和貴陽，未來計劃達到37個城市。35城市的招標和建網(wǎng)本來計劃在春節(jié)前完成，但相關(guān)人士透露，目前內(nèi)部已經(jīng)將這一時間稍稍放寬到2008年3月21日，因為相關(guān)主管部門希望35個城市的CMMB網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)標準是開通之時就是可運營的網(wǎng)絡(luò)。姜文波表示，2008年6月，一顆專門為CMMB手機電視網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、名為CMMB-STAR的衛(wèi)星將發(fā)射，采用衛(wèi)星與地面相結(jié)合的方式，實現(xiàn)“天地一體、星網(wǎng)結(jié)合、統(tǒng)一標準、全國漫游”。在地面建網(wǎng)方面，CMMB將基本在各個城市現(xiàn)有的電視發(fā)射塔基礎(chǔ)上進行改造。這將節(jié)省大量的建網(wǎng)成本。而北京將建設(shè)10個發(fā)射點。4，基于CMMB標準開發(fā)的GSM6903H硬件設(shè)計介紹硬件配置的選擇要綜合考慮，如CPU的處理功能關(guān)系到最終的解碼顯示效果。當然，選擇一些高檔通用處理器，或者是專用的媒體處理器都能夠達到較好的效果，但卻增加了硬件的成本?？梢栽谧罱K顯示效果和硬件的選擇上采取折中方案。該方案硬件設(shè)計框圖如圖2所示，支持UHF頻段。TUNNER芯片采用IFINEON的TUA9001，CPU為三星的S3C2440A(400MHz)，目前，能接收CMMB標準的解調(diào)芯片不多，主要有泰合志恒的S301AB，創(chuàng)毅視訊的IF101，GSM6903H選擇的解調(diào)芯片是S301AB。圖2 6903H硬件設(shè)計框圖芯片簡介TUA9001，TUA9001是Infineon(英飛凌)推出的TUNNER芯片，TUA9001是面向移動多媒體解決方案的高度集成的CMOS DVB-H/T直接轉(zhuǎn)換接收器(DCR)，它支持三個頻段，包括VHF(Band-III)、UHF、歐洲L-band 1.4G和美國L-band 1.6G。同時由于UHF波段（470862MHz）接近GSM900 TX頻段，TUA9001為了保證700MHz以下的有用信號，專門增加了針對GSM900 TX信號的額外衰耗，可以免除采用SAW濾波器的需要。 S301AB，S301AB的開發(fā)是在Telepath（泰合志恒）和Infineon的合作下完成的，中芯國際負責完成該芯片的制造。它完全兼容CMMB信道傳輸和復(fù)用標準。該芯片是第一款可以真正滿足信道傳輸標準中多種碼率和不同調(diào)制工作模式狀態(tài)的解調(diào)和解復(fù)用的應(yīng)用需求的芯片解決方案。在接收靈敏度、功耗、尺寸以及其他系統(tǒng)規(guī)格方面，S301AB滿足或者超過在CMMB平臺上實現(xiàn)量產(chǎn)商用的所有要求。它可支持SDIO、SPI和I2C等多種通用接口，因此可在不同的RF前端和后端應(yīng)用處理器平臺上集成該解調(diào)器，使手機和其他便攜終端設(shè)備廠商能夠靈活地在多樣化的前端射頻方案和后端應(yīng)用處理器方案中進行選擇搭配。硬件設(shè)計概述： 通過天線接收到的射頻信號經(jīng)過LNA電路及平衡轉(zhuǎn)換電路后送給射頻前端的RF Tunner (TUA9001），（同時我們在電路中預(yù)留了GSM900 TX 濾波器備用），TUA9001的主要作用是把射頻信號解調(diào)為IF（Intermediate frequency）I/Q信號，再將I/Q信號送給基帶處理器Demodulator(S301AB)；S301AB的主要作用是接收TUA9001送過來的I/Q信號，完成信道解碼，通過SDIO轉(zhuǎn)SPI接口將MPEG2 TS流傳給CPU，S301AB的樣片需帶SPI FLASH，作為調(diào)試用，量產(chǎn)芯片不帶。SPI口既可以走數(shù)據(jù)也可以走命令，因此命令口I2C是可用可不用的。CPU（S3C2442B）通過SPI接口接收TS數(shù)據(jù)，進行TS流的解復(fù)用，并完成音頻和視頻的解碼后顯示，數(shù)據(jù)可以通過DMA進行緩存，然后可以從DMA（直接存儲器存取）中讀取數(shù)據(jù)進行解復(fù)用。DMA方式是一種高速的數(shù)據(jù)傳輸操作，允許在外部設(shè)備和存儲器之間直接讀寫數(shù)據(jù)，既不通過CPU，也不需要CPU干預(yù)，整個數(shù)據(jù)傳輸操作在DMA控制器的控制下進行，CPU除了在數(shù)據(jù)傳輸開始和結(jié)束時做一點處理外，在傳輸過程中，CPU可以進行其他工作，這樣，在大部分時間里，CPU和輸入/輸出都處于并行操作狀態(tài)，因此，可大大提高整個系統(tǒng)的效率。TUA9001的增益和電源工作模式由S301AB控制,增益可以通過模擬電壓EXTAGC或數(shù)字通道AGC0,AGC1來完成。TUA9001有4種電源工作模式:Off, Idle, Standby, Rx, 可以通過RXEN和CEN等控制信號來控制,如圖3所示:圖3 TUA9001 工作模式四，T-DMB標準及方案 1，標準簡介T-DMB是韓國推出的地面數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，從嚴格意義上講，仍算是歐洲的國際標準。該標準建立在歐洲廠商開發(fā)的尤里卡147數(shù)字音頻廣播（DAB）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在技術(shù)上作了一些修改，以便向手機、PDA和其它便攜設(shè)備播送空中數(shù)字電視節(jié)目。在頻段上T-DMB由于以DAB的基礎(chǔ),主要使用VHF (174240MHz)及L Band (14521467.5MHz) 頻段。T-DMB作為對DAB標準的繼承與發(fā)展，除了采用DAB標準原先所使用的相關(guān)技術(shù)外，為了進行視頻廣播，還使用了一序列新技術(shù)。包括在視頻壓縮上采用了適合低比特速率視頻業(yè)務(wù)的視頻編碼標準MPEG-4AVC/H.264，節(jié)目伴音壓縮則采用BSAC，數(shù)據(jù)交互使用BIFS。 T-DMB在韓國已經(jīng)步入商用階段。韓國已向T-DMB廣播運營商發(fā)放新的許可證。2，T-DMB在國內(nèi)的發(fā)展在國內(nèi)，目前已有北京、上海及廣東的佛山等地在試播DMB業(yè)務(wù)，北京和廣東采用的是UHF波段，上海采用L Band, 佛山的DMB系統(tǒng)主要是由1996國家在廣東建立的DAB先導(dǎo)網(wǎng)發(fā)展而來，并由幾家廣東省廣電系統(tǒng)企業(yè)合資組成粵廣數(shù)字多媒體有限公司。該公司原先使用的是采用微軟公司W(wǎng)ME9進行編碼的DMB，后來由于H.264技術(shù)的不斷發(fā)展成熟以及韓國DMB產(chǎn)業(yè)進程相對比較快而改用了韓國基于H.264編碼的T-DMB方案。T-DMB目前已有從前端到終端的整套產(chǎn)品，并且是由成熟的DAB系統(tǒng)發(fā)展而來的，技術(shù)可靠性更有保障。像韓國的三星及LG公司已相繼推出自己的基于T-DMB方案的手機電視終端，該類產(chǎn)品可以同時具有手機的一切功能，又可以收看電視節(jié)目，極大了滿足了用戶的需求。3， 基于T-DMB標準開發(fā)的GSM6903I硬件設(shè)計介紹 該方案硬件設(shè)計框圖如圖4所示，支持VHF頻段。接收芯片采用SIANO公司的SMS1010。圖4 6903I硬件設(shè)計框圖芯片簡介Siano推出的SMS1010接收器，為一款多頻段、多標準、低功耗、微型的單芯片解決方案，使手機、PDA、可攜式影片媒體底端播放器以及筆記本電腦等各類手持式裝置，都能隨時隨地接收電視信號。SMS1010整合式與系統(tǒng)導(dǎo)向的設(shè)計，使MDTV功能以更低的系統(tǒng)成本、更小的體積、以及更快的上市速度，完美地整合在移動及手持系統(tǒng)中。Siano SMS1010支持數(shù)個全球不同地區(qū)所使用的MDTV標準，包括DVB-T、DVB-H、T-DMB、DAB與DAB-IP，以及四個不同的頻段。使用薄型LGA封裝技術(shù)的全CMOS SMS1010，體積僅為7.9mm x 6.2mm x 1mm，并整合一顆RF調(diào)諧器(Tuner)SMS1001與解調(diào)器(Demodulator)SMS1002。SMS1010在DVB-H模式下的平均耗電量少于22mW。除此之外，有別于其它競爭解決方案的是，SMS1010不需要外接式內(nèi)存或VCO。硬件設(shè)計概述SMS1010設(shè)計有內(nèi)置LNA電路，不過為了能獲得更好的性能，我們在前端添加了外置的集成LNA電路。硬件設(shè)計和GSM6903H類似，在這里簡單介紹一下，通過天線接收到的信號經(jīng)過VHF BPF（Band Pass Filter）,LNA及平衡轉(zhuǎn)換電路后送給SMS1010，由于SMS1010為單芯片方案，內(nèi)部包括TNNNER和DEMODULATOR，因此信號經(jīng)過SMS1010后通過SPI口直接輸出MPEG2-TS流給CPU，完成解復(fù)用及音頻，視頻的解碼后顯示，同時數(shù)據(jù)也可以通過DMA進行緩存，然后可以從DMA中讀取數(shù)據(jù)進行解復(fù)用。參考資料:1, 庾志成, “全球手機電視業(yè)務(wù)進展分析” 現(xiàn)代電信科技, 2006.06.2, 李望忠 “移動電視的技術(shù)及解決方案解析” /donews/article/1/122506.html3, 李露文 鄭健 劉兆元.“手機電視新媒體技術(shù)” 移動通信. 2008.014，陶濤，梁毅斌，宋揮師，陳文，白棟.“移動多媒體廣播技術(shù) STiMi介紹” 現(xiàn)代電視技術(shù)2007.01公司介紹：關(guān)于Telepath 泰合志恒(Telepath Technologies Ltd.) 是一家新設(shè)立的以提供符合CMMB標準的移動電視芯片解決方案作為首要目標的無晶圓（Fabless）設(shè)計公司. Telepath 未來將致力于成為領(lǐng)先的數(shù)字電視芯片全面解決方案的供應(yīng)商。 Telepath 的核心團隊包括CMMB信道技術(shù)的共同創(chuàng)始人劉輝博士，和一個在CMMB移動電視系統(tǒng)應(yīng)用和芯片實現(xiàn)方面具有豐富經(jīng)驗的整體團隊。Telepath選擇在全球半導(dǎo)體行業(yè)具有全面影響力的英飛凌公司和根植于本土的芯片代工企業(yè)中芯國際作為戰(zhàn)略合作伙伴，通過優(yōu)