让电视节目从起居室进入你的口袋
2008-06-02
作者：飞思卡尔半导体
我们正生活在一个令人激动不已的时代。移动娱乐业的蓬勃发展，使消费者可以享受到移动电视的便利，新的需求反过来推动了标准、市场和解决方案的创新。在法国，移动广播公司的业务经理正忙于部署其手持数字视频广播（DVB-H" title="DVB-H">DVB-H）；在意大利，第一种商业化DVB-H服务已经面世。未来1年里，大多数欧洲国家都将部署手持数字视频广播。DVB-H的快速发展为半导体、电子娱乐设备和运营商带来了巨大的机遇和挑战。
1 移动娱乐呼唤新的技术标准
为了应对移动娱乐的技术挑战，许多设计公司和OEM都面临着更大的压力，他们必须解决加密处理引起的功率紧张、音频与视频服务质量、图像刷新速度、减小尺寸和重量、不兼容协议上不兼容器件间的数据传输等一系列难题，以满足消费者需要的引人入胜的移动娱乐体验。
融合了DVB（数据广播）和DVB-T" title="DVB-T">DVB-T（传输）两个标准的DVB-H技术标准正是在这种情况下产生的。DVB-H的系统前端由DVB-H封装机和DVB-H调制器构成，DVB-H封装机负责将IP数据封装成MPEG-2系统传输流，DVB-H调制器负责信道编码和调制；系统终端由DVB-H解调器和DVB-H终端构成，DVB-H解调器负责信道解调和解码，DVB-H终端负责相关业务显示和处理。
DVB-H技术从一开始就设定了其发展目标，旨在满足消费者对尺寸小、重量轻、结实、多功能和多模式产品的需求；使他们像使用家中高速连接网络的电脑那样，享用高数据传输率的移动服务；创造一种融合型产品，形成手机与电视的组合,来刺激消费者的购买兴趣。此外。还要缩短开发周期，降低开发难度；利用更小和集成度更高的元件帮助OEM和设计公司开发出个性化的“核心”功能，使其产品能够在市场上脱颖而出。
2005年初，数字视频广播项目（DVB Project）批准了一个重要报告，该报告对DVB-H标准的性能进行了验证。DVB Project是一个以产业为主的联盟，它包括超过35个国家的260多家广播公司、制造商、网络运营商、软件开发商、监管机构和其他成员。联盟成员承诺将共同为传送数字电视和数据服务开发全球性的标准。
2 DVB-H创新和主要优势
虽然DVB-H是两种技术的融合，但是如果仅依靠这两种技术并不能完全解决DVB-H所面临的问题。例如，虽然DVB-T已被证明在固定、移动、便携接收等方面具有非常出众的性能，但是对于其在手持设备上的性能而言还需要进一步的改进；在功耗方面，电池供电的DVB-H终端要求射频接收和信道解调、解码部分的功耗小于100mW，而DVB-T计划让电视节目从起居室进入你的口袋
2007年才能将该指标降到600mW，显然二者要求相距甚远；在蜂窝环境下，由于信道状况多变，DVB-T要对移动信道的C/N、移动信道的多普勒效应和抗脉冲干扰能力进行改进。此外，网络设计还要充分考虑移动特性。
为此，DVB-H增加了新的技术模块来解决上述问题，主要包括：可节省接收终端功耗和便于网络交换的基于时分复用技术的时间分片；基于RS纠错编码技术，可为MPE增加额外的前向纠错编码，可提高系统的移动和抗脉冲干扰能力的MPE-FEC；在DVB-T的2K、8K传输模式基础上增加4K模式，用来提高网络设计灵活性的4K模式；以及为DVB-H专用的传输参数信令，用来提高系统同步和业务访问速度的DVB-H TPS。
有了这些新的技术组合，就可以满足DVB-H的一些特殊要求，例如：终端可以周期性地关掉一部分接收电路来节省功耗，延长接收终端电池的供电时间；当漫游用户进入新区域后仍能非常顺利地接收DVB-H业务；在室内、室外、步行、乘车等不同移动速率下，传输系统都可保证顺利接收DVB-H业务；在充斥大量脉冲干扰的环境中，传输系统能采取有效的措施减少干扰带来的影响；DVB-H系统可以提供足够的灵活性，以满足不同传输带宽和信道带宽的应用。
3 集性能、尺寸、功耗和成本优势之大成
DVB-H标准采用已经广泛应用的DVB-T标准地面广播网络，把蜂窝连接用作数据和互动应用的返回通道，使蜂窝电话也可以接收来自网络的IP数据。在应用初期，DVB-H标准就在2G应用中采用了诸如飞思卡尔" title="飞思卡尔">飞思卡尔的射频晶体管作为电视广播端，用来传送数字和模拟超高频（UHF）广播。
基于早期技术积累和创新，飞思卡尔的DVB-H解决方案采用直接转换、零中频（ZIF）的方法来降低功耗，同时还可以显著减少元件的数量。直接转换架构不需要图像滤波器、低通滤波和I/Q解调即可重建信号（从两边分开信号），滤波器也比较简单。这样就可以延长电池的寿命，减小设备的尺寸，使之容易应用于具有DVB-H功能的手持设备解决方案——2G或3G手机、便携媒体播放器、移动游戏机和其他无线手持设备。
飞思卡尔的调谐器" title="调谐器">调谐器包括两款芯片：MC44CD02和MC44CD03，均支持DVB-H。MC44CD02工作频率为470M～862MHz（UHF）；MC44CD03为1665M～1680MHz，中心频率为1667.5MHz、1672.5MHz或1677.5MHz。
该解决方案还能与飞思卡尔的蜂窝平台进行无缝集成，并可用于未来的融合式蜂窝平台。它具有诸多优势：更高的性能，改善接收质量；在强烈干扰等各种苛刻条件下也可以接收DVB-H服务；具有符合DVB-H标准实现方法的完善性能；实际上，它可以将DVB-H作为一个即插即用功能集成到任何移动设备中。图1为飞思卡尔的DVB-H调谐器芯片结构图。
飞思卡尔DVB-H调谐器是为满足全球市场主要规格要求而设计的。工程师利用超低功耗调谐器集成电路可以为消费者开发经济有效的数字视频广播设备，实现“功率紧张”的手持应用的优化。
4 应用层出不穷
采用飞思卡尔DVB-H调谐器的一家OEM厂商认为，明年出售的移动电话中将有20%具有移动电视功能。虽然这个预测有些“超前”，但是众多厂商都在开发各种不同的应用已是不争的事实。图2为两种典型的商业DVB-H终端产品。
DiBcom与飞思卡尔联手开发的移动DVB-T前端解决方案参考设计是一种DVB-H多芯片模块，采用了飞思卡尔的DVB-H调谐器和i.MX31高速应用处理器，可支持与飞思卡尔无线平台的模块集成。该模块由飞思卡尔的MC44CD02直接转换调谐器和DiBcom的DiB7000-H信道解码器组成。这两款芯片已应用于业界大多数DVB-H终端，在总体性能方面建立了行业基准。该模块采用手机接收数字电视技术来实现移动电视功能；既能以低功耗实现精致的优质图像，又可获得无线媒体的流式服务质量。此外，该模块能够降低采购负担，加快产品上市，减小产品尺寸。使用这种调谐器，消费者可以获得DVB-H服务的最佳接收质量。与传统调谐器相比，其功耗非常低（分别为270mW和650mW）；RF端的复杂性非常低；在高速接收时，具有最佳的多普勒性能；支持DVB-H堆叠；符合CBMS的堆叠正在开发之中；可与飞思卡尔单核调制解调器蜂窝平台集成。
5 移动数字电视" title="移动数字电视">移动数字电视商业服务的未来
2007年前，移动数字电视的主流技术方向是多标准和多频带。虽然预计2006年全球移动数字电视接收设备市场需求量仅为1000万部，而到2009年，这一需求将飞速增长到1.5亿部。目前，移动数字电视刚刚进入政府、产业和消费者的视野，但它已迅速成为便携式设备的杀手应用，并成为全球各主要地区推动相关电子产业发展的主要动力。
不管怎样，移动数字电视的出现可使我们在卫星/地面广播电视塔覆盖的任何地方实时收看正在广播的数字电视节目，无论是走在路上还是在行驶的车里。以前那种每逢重大体育或政治盛事便万人空巷的壮观场面将成为历史。