手機(jī)上的多媒體功能不斷增加，電視手機(jī)有可能是下一個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用。不論是歐洲或日本的微波數(shù)位電視廣播規(guī)格，都為手持設(shè)備的應(yīng)用打開了另一扇窗，可望讓這個(gè)市場(chǎng)繼續(xù)主導(dǎo)電子產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)。

「tqq 動(dòng)」與「多媒體」，無疑是當(dāng)前資訊、通信與電子產(chǎn)業(yè)戮力發(fā)展的一個(gè)主力趨勢(shì)，從拍照、Java游戲到MMS，手機(jī)上的多媒體功能不斷增加，但業(yè)者們并不以此為滿足，紛紛將版圖延伸到另一個(gè)娛樂市場(chǎng)的殺手級(jí)應(yīng)用，也就是要「讓手機(jī)也能看電視」。 
  
 三種候選標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)逐
要讓手機(jī)等手持設(shè)備用戶可以隨時(shí)隨地收看移動(dòng)廣播電視，目前有三種候選標(biāo)準(zhǔn)包括：在數(shù)位音頻廣播頻譜上的數(shù)位多媒體廣播（DMB）工作；採用由微波數(shù)位電視標(biāo)準(zhǔn)延伸而來的手持裝置廣播標(biāo)準(zhǔn)；以及透過2.5/3G無線網(wǎng)路的多媒體多點(diǎn)傳送/廣播服務(wù)。
 

表一　移動(dòng)廣播標(biāo)準(zhǔn)列表

在這三種方案中，由于2.5/3G無線網(wǎng)路的頻寬有限，加上收費(fèi)昂貴，因此利用它來收看電視并非極佳的選擇，不過在中國方面，已有中國移動(dòng)與中國聯(lián)通推出基于串流媒體技術(shù)的的手機(jī)電視業(yè)務(wù)，其中中國移動(dòng)是架在其GPRS網(wǎng)路上，中國聯(lián)通則是依靠其CDMA1X網(wǎng)路。

至于DMB的部分，則是由韓國所主導(dǎo)的技術(shù)。由于韓國訂于今年底以DMB推出移動(dòng)廣播電視，因此算是腳步最快的一個(gè)方案。DMB分為使用地面廣播的T-DMB和采用衛(wèi)星的S-DMB兩種技術(shù)，是由韓國已采用近十年的Eureka-147 DAB技術(shù)改良而來。其中T-DMB將ITU-T H.264編碼技術(shù)用于視頻，將MPEG-4位元分片算術(shù)編碼技術(shù)用于音訊，然后，它透過采用MPEG-4同步層和MPEG-2傳輸串流將它們連同額外資料一起進(jìn)行多工處理。

■DVB-H規(guī)格最受注目
不過，最受全球注目的技術(shù)還是應(yīng)屬由歐洲主導(dǎo)的DVB-H規(guī)格。目前在全球推行多年的數(shù)位電視標(biāo)準(zhǔn)有三大規(guī)格，分別是歐洲的DVB（Digital Video Broadcasting）、美國的ATSC（Advanced Television Systems Committee）以及日本的ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting），其中DVB發(fā)展組織因預(yù)見移動(dòng)通信與數(shù)位廣播網(wǎng)路整合的可能性，因此在2002年9月即提案發(fā)展適用于手持式裝置的視頻標(biāo)準(zhǔn)（DVB-Handheld，DVB-H），并在2004年1月制定出該規(guī)格的基本框架，接著在2月進(jìn)入驗(yàn)證與標(biāo)準(zhǔn)化的程序。由于DVB-H的發(fā)展腳步較快，不論是美規(guī)或日規(guī)的相關(guān)技術(shù)也都向它靠攏。

DVB-H是以針對(duì)家庭電視接收的地面數(shù)位視頻廣播（DVB-Terrestrial；DVB-T）傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，因此保有部分與DVB-T接收電路的相容性，但為了滿足手持式裝置接收視頻的特性，如低功耗、高移動(dòng)性、共通平臺(tái)與網(wǎng)路切換服務(wù)不中斷等要求，以保證在室內(nèi)、戶外、在步行或行駛中的汽車上都能正常收看，DVB-H做了不少技術(shù)改進(jìn)。

DVB-H在耗電上的目標(biāo)是將天線、電視調(diào)諧器和OFDM解碼電路等總的耗電量控制在100mW以下，相較之下，DVB-T計(jì)劃2007年才能將該指標(biāo)降到600mW，顯然二者要求相距甚遠(yuǎn)。
 
 廣播規(guī)格特性
由于家庭的微波數(shù)位電視與電視手機(jī)等手持式設(shè)備的特性相差甚大，在接收技術(shù)上也需要有量身定做的考量。以下將介紹幾項(xiàng)電視手機(jī)廣播規(guī)格上的設(shè)計(jì)特性：

■傳輸速度
DVB-H是利用時(shí)間切片（time-slicing）技術(shù)來降低平均耗電量，并通過引進(jìn)蜂窩（cell）方式及頻率交接方式來迅速搜索信號(hào)。其他的關(guān)鍵技術(shù)還包括多重協(xié)定封裝──前向糾錯(cuò)（Multi-Protocol Encapsulation Error Correction；MPE-FEC）、和K mode傳輸模式等，如(圖一)所示。 
 

 圖一　DVB-H標(biāo)準(zhǔn)家族之關(guān)系圖

DVB-H使用QPSK的調(diào)變方式傳送資料，相較于普通電視一個(gè)波形分配6位元資訊的64QAM調(diào)變方式，QPSK方式給每個(gè)波形僅分配2位元資訊，但雖然一次傳送的位數(shù)少，不過由于是以能夠明確區(qū)分的波形傳送資料，因此更不易受噪音的影響。在DVB-H的設(shè)計(jì)中，透過無線微波的傳播，最大可以向電池供電的終端傳送10Mbps資料。

日本的單頻段規(guī)格

至于日本所規(guī)劃的作法，是在其ISDB的基礎(chǔ)下開發(fā)了專有的地面數(shù)位電視標(biāo)準(zhǔn)，也就是ISDB-T單頻段轉(zhuǎn)播傳輸規(guī)格。單頻段傳輸和DVB-H規(guī)格有很多相似之處，不過仍有一些差異，例如DVB-H採用上述的時(shí)間切片等技術(shù)來提升傳輸品質(zhì)，單頻段傳輸則是以頻率分割的方式來處理。

單頻段傳輸利用UHF頻段（470M～770MHz）來發(fā)送無線電波，其中每家電視臺(tái)分配到的頻寬約為5.6MHz。電視臺(tái)再將所分配到的頻寬等分成13個(gè)頻段（Segment）來使用，每個(gè)頻段約為433kHz，最大能傳送約21Mbps的數(shù)位資料。在這種速度下，每個(gè)頻段可以傳送1920×1080像素的MPEG-2格式高畫質(zhì)節(jié)目。然而，這13個(gè)頻段并非全部都分配給普通室內(nèi)電視，其中的一個(gè)位于中間的頻段是分給手持式設(shè)備的數(shù)位電視來使用，提供的傳輸速度大約為200K～300Kbps。

■壓縮編碼方式
由于頻寬有限，要達(dá)到小視窗可接受的視頻品質(zhì)，就必須要靠視頻壓縮技術(shù)。?此DVB-H已考查了多種視頻壓縮格式，目前最受關(guān)注的是H.264/MPEG-4 AVC（H.264）格式。

相較于其他的壓縮格式，H.264具有更多的優(yōu)點(diǎn)，它能夠?qū)崿F(xiàn)高壓縮，其壓縮率是MPEG-2的2～3倍、MPEG-4的1.5～2倍；若採用它來傳輸移動(dòng)資訊，可以用不足200Kbps的速度傳輸15幀/秒的QVGA格式內(nèi)容，而從理論上計(jì)算，手持設(shè)備只需采用125MHz左右的處理器就可以處理傳來的視頻繁節(jié)目。

目前DVB-H規(guī)格中并沒有規(guī)定視頻壓縮的編碼方式，廣播電視運(yùn)營(yíng)商可自行選擇是MPEG-4或者選擇H.264。規(guī)格不確定對(duì)接收信號(hào)功能的開發(fā)者來說是件頭痛的問題，他們總希望自己開發(fā)出的產(chǎn)品能夠通行全球，在此情況下，業(yè)者可能會(huì)採取軟件方式來保持解碼功能的彈性，不過，軟件的處理效能比起硬件來說畢竟是差了些。
 
 手持設(shè)備設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
然而，盡管有DVB-H這樣的移動(dòng)電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)性的試播計(jì)畫也已在美國匹茲堡、德國柏林與芬蘭赫爾辛基等地如火如荼地展開，商業(yè)服務(wù)也預(yù)定于2005年推出。但要讓手持設(shè)備真能收看數(shù)位視訊，其內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)計(jì)還得先通過嚴(yán)酷的考驗(yàn)，而其中最大的考驗(yàn)將來自于以下幾點(diǎn)：電視信號(hào)接收零組件（接收器、調(diào)諧器、天線等）的尺寸、整體耗電性、接收功能與顯示技術(shù)等。

■小尺寸的挑戰(zhàn)
要在手機(jī)等手持設(shè)備上接收微波數(shù)位電視信號(hào)，天線（Antenna）、接收器（Receiver）資料讀取解調(diào)LSI、UHF（超高頻）調(diào)諧器（Tuner）等零組件是一個(gè)都不能少。它們過去是用在電視機(jī)當(dāng)中，并不用太過于煩憂縮小尺寸的問題，但今日要將它們?nèi)氡入娨暀C(jī)小太多的手持設(shè)備中，又要保有同樣的功能，其中的難度可想而知。

以目前已問世的試制樣品來說，NEC與三洋電機(jī)開發(fā)的信號(hào)接收部分的尺寸，除去天線外的大小約是長(zhǎng)30mm、寬20mm、厚2mm；號(hào)稱世界最小的索尼元件雖然要小一些，?縱長(zhǎng)20mm、寬16mm，然而，這樣的大小仍嫌太占空間，業(yè)界認(rèn)為較理想的大小是至少能達(dá)到與手機(jī)配備的FM音頻調(diào)諧器相同的10mm見方。

為了達(dá)到這個(gè)理想，除了將個(gè)別元件盡量再縮小外，另一種設(shè)計(jì)策略就是採用無縫隙的高密度封裝（HDP）。不論是所謂的多晶片模組（MCM）、多晶片封裝（MCP）或系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP），都是高密度封裝的作法之一。它的好處是能把相同或者不同的數(shù)片裸晶片封裝到一個(gè)平常的塑膠封裝里面，從而可以減少安裝所需的面積，并具備多種的功能。以松下通信為NTT DoCoMo生產(chǎn)的最新手機(jī)P505Is為例，就大量採用了長(zhǎng)寬分別?0.6mm及0.3mm的所謂“0603尺寸”元件，由于統(tǒng)一了元件尺寸，所以較容易實(shí)現(xiàn)高密度封裝。

■降低耗電量
另一個(gè)關(guān)鍵性的瓶頸則是手持設(shè)備收看電視時(shí)的耗電量問題。視頻多媒體一向是最耗運(yùn)算資源的內(nèi)容，對(duì)于小尺寸採手持電源的設(shè)備來說，更是不易承受的負(fù)擔(dān)。以目前手機(jī)鋰電池的容量來說，大約為700mA/h，而現(xiàn)今廠商試產(chǎn)的手持式電信信號(hào)接收裝置的耗電量，約在200mW到150mW之間（如NEC及Sony的產(chǎn)品），在這樣的規(guī)格下收看電視節(jié)目，理想上的最長(zhǎng)時(shí)間只有90分鐘，再長(zhǎng)就沒電了。

然而，在收視時(shí)，除了信號(hào)接收元件外，手機(jī)彩色螢?zāi)灰蔡幱谌?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此耗電量還會(huì)進(jìn)一步增加。NEC系統(tǒng)平臺(tái)研究所研究部長(zhǎng)加藤明曾指出，如果沒有技術(shù)性突破，如使用燃料電池等，手機(jī)電池電力不足的問題暫時(shí)無法解決。在這種情況下，開發(fā)者要延長(zhǎng)電視收視時(shí)間，只能從減少手機(jī)在收視上的多余功能，或調(diào)諧器電路在接收視頻以外的時(shí)間均處于關(guān)閉狀態(tài)等節(jié)電措施下手。

■提升天線接收功能
想在手持設(shè)備上微波數(shù)位電視接收功能時(shí)，另一個(gè)要面臨的課題是天線的小型化設(shè)計(jì)。普遍電視因使用大尺寸天線，又安裝在高樓頂上，因此可較輕易地收看到清晰的影像。相較之下，要在手持設(shè)備上加裝天線，尺寸一定要非常小，而且多半要能被收藏到機(jī)身內(nèi)，再加上天線的高度只有使用者的身高，在離地面1至2公尺的高度想要保有接收的靈敏度，確實(shí)是一件高難度的任務(wù)。

要盡量提高手持設(shè)備對(duì)微波數(shù)位電視的接收靈敏度，一種有效的方法是採用「分集式接收技術(shù)」（Diversity Reception）。它的原理是在手持設(shè)備上配備兩種不同的天線，以同時(shí)對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行接收，然后采用信號(hào)品質(zhì)較好的那個(gè)。

目前最有希望的作法是除了應(yīng)用手機(jī)原有的伸縮式拉桿天線（Whip Antenna），再搭配耳機(jī)線的「耳機(jī)天線」，如此一來，由于有兩個(gè)位置接收電視信號(hào)，即便一個(gè)天線因多路干擾（Multipath Interference）等原因接收信號(hào)出現(xiàn)紊亂，還可以使用另一個(gè)天線的接收信號(hào)，因此能夠穩(wěn)定地接收電視信號(hào)。三洋電機(jī)先前推出的電視手機(jī)樣機(jī)就是採用雙天線接收電視信號(hào)的方式，不過這種方式較為耗電，它的電視調(diào)諧器模組的耗電量需要250mW。

■顯示技術(shù)的突破
收看視頻節(jié)目和收看文字信息或圖片、照片有很大的不同，前者著重視聽娛樂效果，因此對(duì)影像品質(zhì)的要求高多了。相較于目前主流的液晶顯示器（LCD），以有機(jī)發(fā)光二極體（OLED）來播放手機(jī)節(jié)目顯然是較佳的選擇，因?yàn)镺LED本身會(huì)發(fā)光，所以它的耗電量比需要用到背光光源的LCD少很多；此外，OLED還具有比LCD更明亮、更高解析度，也更容易制造（因此可能更便宜）的特性。

目前已有多家廠商把OLED視為是電視手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)顯示技術(shù)，例如三洋電機(jī)在2003年即試制成功解析度?176×220像素的2.2英寸OLED面板，東芝則在2004年10月推出採用3.5英寸OLED面板的試制機(jī)型，支援320×240像素的QVGA規(guī)格影像，它的亮度?200cd/m2，但可以提高至300cd/m2，預(yù)計(jì)投?時(shí)面板的厚度將只有1mm左右。

另一個(gè)途徑則是發(fā)展可穿戴式的顯示技術(shù)（即頭戴式顯示器“HMD”），讓顯示器像護(hù)目鏡一樣的戴在頭上，既可收看從手機(jī)、PDA或手提電腦傳來的視訊內(nèi)容，又不會(huì)擋到視線。此一作法的好處除了將雙手解放出來，更能提高顯示器的解析度與臨場(chǎng)感，讓用戶猶如在收看懸浮在空中的大螢?zāi)灰粯印?/p>

三菱日前即推出一款名為“Scopo”的可穿戴式顯示幕，它採用一塊小型的液晶顯示幕懸掛于眼睛的前方，通過這塊顯示幕，人眼能夠看見螢?zāi)伙@示的內(nèi)容，此外還可選擇佩帶耳機(jī)，這樣就能邊聽邊看了。

  
 零組件市場(chǎng)
目前投入開發(fā)電視手機(jī)相關(guān)零組件的廠商已經(jīng)不少，在DVB-H的部分，Nokia、Sony Ericsson和Motorola等手機(jī)大廠都已在進(jìn)行接收器與調(diào)諧器的開發(fā)，而UDcast、TeamCast、ProTV和Thales等公司則是傳輸裝置的開發(fā)商。

兩大廠商加入戰(zhàn)局

在零組件大廠中，掌握手持設(shè)備開發(fā)平臺(tái)的兩大廠，即TI（OMAP平臺(tái)）與Freescale（i系列平臺(tái)），對(duì)這個(gè)有機(jī)會(huì)為手機(jī)市場(chǎng)再創(chuàng)高峰的新應(yīng)用，自然也不會(huì)置身事外。TI在2004年10月底宣佈了一個(gè)開發(fā)代號(hào)為「好萊塢」（Hollywood）的開發(fā)計(jì)畫，目標(biāo)就是要在2006年推出能將電視手機(jī)調(diào)諧器電路、OFDM解調(diào)電路和頻道解碼微處理器集于一身的LSI單晶片，并且同時(shí)具有DVB-H及ISDB-T的接收功能。

在技術(shù)特色上，TI除了計(jì)畫以90nm的CMOS制程技術(shù)來生產(chǎn)Hollywood外，并準(zhǔn)備將該公司獨(dú)到的數(shù)位射頻處理器（Digital RF Processor；DRP）技術(shù)運(yùn)用來開發(fā)電視調(diào)諧器電路，它的好處是能夠利用與記憶體和邏輯元件完全相同的制程技術(shù)來生?無線電路。TI表示，此計(jì)畫的耗電量目標(biāo)是「充一次電能夠連續(xù)收看3至4個(gè)小時(shí)」。

至于Freescale的技術(shù)開發(fā)似乎跑得更快，該公司已準(zhǔn)備在ISSCC 2005（2005年2月 6～10日）上發(fā)佈針對(duì)DVB-H的接收IC技術(shù)。該技術(shù)是採用直接轉(zhuǎn)換（Direct-Conversion）的接收電路架構(gòu)，雖然和Hollywood一樣是一顆系統(tǒng)單晶片，但在制程上的作法採不同取徑，它使用的是0.35μm雙極（bi-polar）CMOS技術(shù)，并整合了低噪音放大器（LNA）、混頻器、基頻篩檢程式、VCO等功能于一身，其耗電量?240mW。

日本廠商腳步最快

在電視手機(jī)的開發(fā)上，其實(shí)跑得最快的還是日本廠商。NEC與三洋電機(jī)早在2003年即已推出符合日本單頻段傳輸?shù)脑囍茦悠?，而東芝、夏普和阿爾卑斯電器（Apls）等公司也在2004年中陸續(xù)推出調(diào)諧器的模組或IC樣品。在韓國方面，三星電機(jī)（Samsung Electro-Mechanics）也在2004年3月公佈了一項(xiàng)支援DVB-H的調(diào)諧器模組開發(fā)計(jì)劃。至于在行動(dòng)廣播的終端設(shè)備上，日、韓有多家公司已推出展示機(jī)種，請(qǐng)參考(圖二)、(圖三)、(圖四)。 
 

圖三　Toshiba的的移動(dòng)廣播接收終端

圖四　Sharp的移動(dòng)廣播接收終端

以東芝所推出的微波數(shù)位電視調(diào)諧器模組樣品來說，它的調(diào)諧器IC和OFDM解碼IC是分別開發(fā)的，該公司表示這是為了提高調(diào)諧器IC的性能，因此捨CMOS技術(shù)而採用雙極技術(shù)，這與Freescale的作法不謀而合。不過，當(dāng)使用CMOS技術(shù)生?的調(diào)諧器IC也能確保足夠的性能時(shí)，東芝表示將會(huì)考慮開發(fā)調(diào)諧器IC與OFDM解碼IC整合的系統(tǒng)單晶片。
 
 結(jié)論
不論是歐洲或日本的微波數(shù)位電視廣播規(guī)格，都為手持設(shè)備的應(yīng)用打開了另一扇窗，可望讓這個(gè)市場(chǎng)繼續(xù)主導(dǎo)電子產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，而只要有明確的需求契機(jī)，大部分的技術(shù)問題都可望被一一克服。

值得注意的是，微波電視網(wǎng)路將與2.5G和3G等手機(jī)通信網(wǎng)路重疊，進(jìn)而出現(xiàn)服務(wù)上的競(jìng)爭(zhēng)。以DVB-H來說，它不只是支援電視廣播的服務(wù)，也能支援其他的多媒體服務(wù)，如發(fā)送電子報(bào)、電子拍賣、旅游導(dǎo)覽、線上游戲、視訊點(diǎn)播等等。而另一個(gè)也將加入戰(zhàn)局的無線網(wǎng)路，則是從區(qū)域向外發(fā)展而的IP網(wǎng)路，也就是從WLAN的WiFi到WWAN的WiMax技術(shù)趨勢(shì)。這幾種網(wǎng)路各有其特色，或許沒有一種能獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，但更便宜與更便利仍是贏得客戶的不二法門。