手机电视芯片商用情况及发展趋势

    由于手机的普及性以及便携性，手机电视被视为3G移动通信行业的杀手级应用，可以预见，3G时代手机电视的应用将是增值业务的重要支撑点[1]。
手机电视技术可以为使用手机等移动终端的消费者提供对时事新闻、体育要闻、音乐电视、互动节目的实时接入。

      研究公司Strategy Analytics预测，手机电视到2009年将有5 000万用户，总收入可达61亿美元。
目前，手机电视产品基本不存在技术问题，关键看选择什么网络，3G网还是广电网。
可以选择3G网，也可以选择广电网。如果选择广电网，进一步还存在选择什么电视广播传输标准问题。

      网络的选择和手机电视广播标准的确立将决定未来芯片的功能走向和产品技术发展趋势[2-3]。

1 手机电视业务实现方式及地面广播标准的选择

1.1 手机电视业务实现方式的选择
      网络的选择就是手机电视业务实现方式的选择。

      手机电视业务有两种实现方式：一种是基于移动运营商的蜂窝无线网络，实现流媒体多点传送；另一种是利用数字音频广播频谱实现数字多媒体广播。其中，数字多媒体广播采用的技术又分为地面数字广播和卫星广播手机电视技术。

      从2004年初手机电视在中国首次亮相以来，各地陆续开展了流媒体方式的手机电视业务。试运行证明，流媒体手机电视业务由于受目前网络容量、费用等条件的制约，距离实用还有相当的距离。而卫星广播手机电视技术虽然可提供大范围的全方位服务，但卫星广播系统造价昂贵，技术难度很高，目前仅韩国在积极推行中，未来其他地区大规模采用的可能性不大。

      采用广电网络的地面数字广播方式的手机电视业务为大多数业内人士所看好。这种业务形式在国际上已有成功运营的先例，中国也已开展了一些试验。

1.2 手机电视地面数字广播标准的发展情况
      目前国际上，地面数字电视广播手机电视的标准包括DVB-H、T-DMB、ISDB-T、Medio FLO等。其中DVB-H来源于欧洲的数字电视地面传输标准DVB-T，T-DMB是基于欧洲的数字音频广播标准Eureka147的标准，ISDB-T是日本的数字电视标准。Media FLO是高通公司的标准。
目前以韩国的T-DMB商用化的程度最高，其他标准目前仍在试验阶段。韩国的手机制造商三星和LG已经在全球各地实验T-DMB手机收视效果。

      数字电视与移动通信融合的最新体现就是欧洲DVB-H标准的出现，并与IP数据广播(IPDC)技术相结合。当前该标准已受到欧美及部分亚洲地区(如台湾省)广播电视业者的普遍支持，有跃升为主流标准的趋势。目前欧洲电信标准组织(ETSI)已经正式采用DVB-H作为数字移动接收的标准，其技术规范亦已定案。

      现在，DVB-H已经顺利开通几个试验网，如德国柏林的BMCO、泛欧的Instinct Project、法国TDF Group和芬兰赫尔辛基的FinPilot等试验网。在美国，广播电视运营商冠城国际已在美国宾夕法尼亚州匹兹堡建成DVB-H试验设施，积极探索基于DVB-H规格的手机电视商用服务途径。截至2005年6月，全球已经有9个国家和地区公开测试DVB-H。

      目前中国还没有手机电视的国家标准。中国多家高校、企业已经投入科研力量在移动便携机电视接收技术方面进行开发，并已提出过5套方案，后保留2套至今。这两套方案分别是：以清华大学为研发核心的采用多载波调制技术的DMB-T方案和以上海交通大学为研发核心的采用单载波调制技术的ADTB-T方案。这些成就的取得将为中国手机电视国家标准的确立打下基础。

      将来出现五花八门手机电视标准的情况并不是没有可能。多种标准在一定范围内共存，本身也是手机电视繁荣的一个前提。

2 电视手机的工作原理与目前芯片商用情况
      手机电视的工作原理如图1所示。左边第1个虚线框中为数字电视接收调谐器模块。该模块主要由电视调谐器、解码器和解调器构成。但也有很多厂家使用基带处理器集成解码器。

      其中，电视调谐器负责模拟信号的频道选择、变频、中频放大、滤波。其最主要的性能指标是功耗、尺寸、频率产生与频率响应性能。

      解码器负责对PAL、NTSC视频图像制式信号进行解码，输出所需格式的数字信号，手机的图像多媒体处理中心对该数字信号进行处理，在显示屏上显示出画面。

      电视接收通路与终端移动通信信号接收通路完全独立，只在输出数字媒体信号后共用媒体处理器，使手机的显示设备可用于电视接收。

      解调器主要完成解调与媒体访问控制(MAC)层以及物理层的功能，起到完成时间分片、IP数据萃取与纠错等作用。

      目前，TI、飞利浦、飞思卡尔、三星、Frontier Silicon、DiBcom、英飞凌等公司都已经开始进行手机电视研究。一些已商用的主流电视调谐器芯片、解码器芯片分别如表1、表2所示[4]。

      2004年5月，复旦大学、清华大学和凌讯科技合作开发出的高清数字电视地面传输专用芯片“中视一号”，也使中国的有关研究前进了一大步。

3 手机电视芯片的发展趋势

3.1 手机电视芯片低功耗、单芯片化
      不论选择什么广播传输标准，手机制造商都需要非常小巧的数字电视接收调谐器，因此低功耗和小型化是所有手机电视芯片厂商的共同目标，而小型化发展的结果必然是单芯片[5]。
在手机电视小型化和低功耗的进程中，三洋和索尼公司推出的电视调谐器已能做到“邮票”大小，功耗在150 mW左右。

      目前德州仪器和飞利浦半导体为优化手机电视产品，也开发出了低功耗硅调谐器、低功耗频道解码器和低功率基带解码器等产品。

      目前已商用的集成单芯片的电视调谐器和解调器产品如表3所示。

      此外，目前还有很多芯片生产厂家正在考虑将解调器集成到基带芯片中去。

3.2 手机电视芯片双模、多模化
      由于现有世界三大数字电视广播标准各自为阵，并且将来很可能在一定范围内互利共存，为了抢占市场，很多厂家已经开始研制支持两种或两种以上标准的电视接收芯片。

      三星电子已推出一种新型DVB-H前端芯片组，瞄准DVB-H标准的手机电视市场。该产品包含一个零中频(Zero-IF)CMOS射频调谐器和一个信息信道译码器，兼容DVB-H和DVB-T标准。

      高通公司在支持Media FLO标准的芯片之外也已经在研究同时支持DVB-H标准的双模芯片。

      领先的芯片制造商如飞利浦、TI和摩托罗拉等也争相承诺于2006年年底前提供同时接收DVB-H标准的接收器/调制器，以抢占DVB-H市场。

      但是目前的双模接收芯片或模块均是两种接收标准芯片的物理叠加。如图1所示，其中的电视调谐器芯片与解调器对于不同标准需使用不同的芯片。解码器与接收标准的关系不大，关键看使用哪种媒体格式，如MPEG4、H.264格式等。现在的双模接收实际上是内部使用了不同标准的电视调谐器与解调器芯片。

3.3 手机电视接收模块集成于SD卡内
      手机电视接收模块的另一种实现方式是把数字电视信号接收模块集成在安全数据存储卡(SD)内。
法国DiBcom公司展出了基于DVB-H标准的解调大规模集成电路(LSI)——DIB7000-H。该手机电视调谐模块的LSI与美国飞思卡尔半导体公司的调谐器集成电路——MC44CD02一同封装在SD卡大小的板卡上，做成标准的SD卡，可插入手机电视终端的SD插槽。

      目前Intel利用DiBcom公司集成于SD卡的接收模块开发的手机电视终端样机已问世。

      接收模块集成于SD卡内的方式使手机具有更强的通用性，不需要硬件改动，研发周期短，成本低。除用于手机电视接收外，该SD卡插槽还可用于扩展内存、WiFi接收、条码扫描等多种用途，便于降低终端厂家风险，扩大产业链，很有商业前景，是一种值得效仿的发展思路。

4 结束语
      除TI公司的Hollywood芯片外，飞利浦公司也已经推出了基于会话启动协议(SIP)的完整手机电视平台的手机电视解决方案，2006年一季度已进入量产阶段[6]。

      其他半导体厂商，如STM、Infineon公司的手机电视方案目前正在积极开发中，而高通公司的手机电视解决方案，则以其自有标准Media FLO的支持为主。

      各种手机电视解决方案的推出，有助于未来手机业者加快手机电视终端的产品开发进程。目前已有许多国内、外手机厂商推出多款手机电视终端。

5 参考文献
[1] 王小旭. 手机电视技术发展及基于3G的应用探讨[J]. 通信世界, 2005(45):41-42.
[2] 张少东, 黄宝雄. 浅析手机电视的运营模式与发展趋势[J]. 有线电视技术, 2005,12(15):69-70.
[3] 何晓华. 手机电视的实现方式分析[J]. 当代通信, 2005(15):22-24.
[4] 孙荣辉. Frontier silicon演示电视手机接收芯片[J]. 西部广播电视, 2005(3):39.
[5] 手机：元器件的小型化竞争方兴未艾[J]. 电子设计应用, 2005(1):48-51.
[6] 《日经电子》特别报道组. 飞利浦推出手机电视解决方案[J]. 电源技术应用, 2005,8(4):9.

收稿日期：2006-03-10

作者简介：

张智江，中国联合通信有限公司技术部总经理，教授级高工，长期长事电信网络的规划、建设、运营管理工作。

李香平，中国联合通信有限公司博士后，长期从事3G通信、终端与业务等方面的研究工作。

张范，中国联合通信有限公司总工程师，教授级高工。

[摘要] 目前，手机电视业务在全球非常热门。开展手机电视业务，手机必须添加调谐器、解调器、解码器等模块，接收和处理电视信号，对手机的体积和功耗提出了巨大挑战。采用特殊的手机电视终端芯片可以解决问题，是顺利开展手机电视业务的必要条件。集成单芯片手机电视终端，双模、多模芯片手机电视终端，接收模块集成于SD存储卡内的手机电视终端均已开始商用。未来，体积小、功耗低的手机电视芯片的应用，将会大大促进手机电视业务的普及。

[关键词] 手机电视；地面数字广播；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.

[Keywords] mobile TV; terrestrial broadcasting; chip