“随时随地看电视”,一度曾是人们的梦想;如今随着手机电视业务的出现,却正在变成现实。在手机电视的背后,存在着不同的技术阵营之争。这些技术究竟将给我们带来怎样不同的收视体验?它们在中国市场上各自又将走出怎样的路呢?
数字多媒体广播技术的出现,为经营空间渐趋饱和的广电媒介和业务收入增长乏力的电信运营商带来了融合的契机,也带来了新的发展机遇。手机电视作为两大产业融合的标志性业务,最近引起了广泛的关注。

        所谓“手机电视”业务,就是利用移动终端为用户提供视频资讯服务。

        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讯广播频谱上的数字多媒体广播(DMB),实现多点传送。其中,DMB技术又分为地面波DMB和卫星DMB,与3G移动流媒体技术共同构成了手机电视的三大技术。

体系庞大的地面波DMB

         DMB,全称数字多媒体广播(DigitalMultimediaBroadcasting),是在数字音频广播DAB(DigitalAudioBroadcasting)基础上发展起来的。DAB是继调频和调幅广播之后的第三代广播,是将数字化了的音频信号,在数字状态下进行各种编码、调制、传递等处理。由于数字信号在进行各种处理过程中,只有“1”和“0”两种状态,传递媒介自身的特征,包括噪声、非线性失真等,均不能改变数字信号的品质,因而极大地改变了传统模拟系统的技术运作环境,提高了系统的整体技术性能指标。

        DMB充分地利用了DAB的技术优势(能在高速移动环境下可靠接收信号),在功能上将传输单一的音频信息扩展为数据、文字、图形与视频等多种载体。DMB将数字化了的音频、视频信号及各种数据业务信号,在数字状态下进行压缩、编码、调制、传输等处理,可实现高质量传输、很高的功率效率、很高的频谱效率,同时兼具多媒体特性,提供容量大、效率高、可靠性强的数据信息传送。从DAB到DMB,意味着从数字音频广播到数字多媒体广播的跨越,使任何数字信息都可以用一个数字化的平台系统来传递,这套系统可以为用户提供包括音频、视频在内的综合视听信息服务和娱乐享受。 

        DMB技术按照传输途径可分为四类:有线传输、地面微波传输送、卫星传输和卫星地面混合传输。这四种数字电视的信源编码方式相同,都是MPEG的复用数据包,但由于它们的传输途径不同,它们的信道编码也采用了不同的调制方式。有线传输技术适合固定场所的接收,如家庭,不具备移动媒体特征,不能应用于手机电视业务。支持手机业务的传输技术主要是地面波DMB和卫星DMB。

        地面波DMB是由中心控制台将信号送到发射台,再由发射台将信号放大发射,用户直接接收。

        DMB技术由于涉及的环节比较多,标准体系也比较庞大和复杂。

        自上世纪90年代以来,数字电视在全球范围内迅速发展,产生了三种主要基于地面波传输技术的标准制式,分别是欧洲标准DVB(DigitalVideoBroadcasting)、美国标准ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)、日本标准ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting):

        欧洲数字电视标准DVB:从1995年起,欧洲陆续发布了数字电视地面广播(DVB-T)、数字电视卫星广播(DVB-S)、数字电视有线广播(DVB-C)标准。欧洲数字电视首先考虑的是卫星信道,采用QPSK调制,地面广播数字电视采用COFDM调制、8M带宽,电缆数字电视采用QAM调制。DVB发展组织因预见到移动通信与数字广播网络整合的可能性,因此在2002年9月即提案,发展适用于手持式装置的标准DVB-H(DVB-Handheld),并在2004年1月制定出该规格的基本框架,接着在2月进入验证与标准化的程序。由于DVB-H的发展脚步较快,不论是美标还是日标的相关技术也都向它靠拢。
美国数字电视标准ATSC:美国在发展高清晰度电视时首先考虑的是如何通过地面广播网进行传播,并提出了以数字高清晰度电视为基础的标准-ATSC。美国HDTV地面广播频道的带宽为6MHZ,调制采用8VSB。美国的卫星广播电视会采用QPSK调制,电缆电视采用QAM或VSB调制。作为世界上最发达的国家,美国在数字广播技术的实际应用方面落在了欧洲国家后面,主要因为美国一直在努力建立一套全国通行的技术标准,而它一直引以为自豪的商业广播体制却成了桎梏。尽管美国在1998年才开始大力推行数字电视,但是由于技术支持和资金实力的推动,美国的数字电视已经后来居上,截至2003年年中,美国地面数字电视的覆盖率已达94%。美国计划在2006年完成模拟向数字的过渡。

        日本数字电视标准ISDB:日本1999年前后研制成功数字电视,2001年开播高清晰度数字电视,2003年才在主要的大城市开播地面高清晰电视,计划2006年实现地面数字电视全国覆盖,全部是数字高清节目。日本数字电视首先考虑的是卫星信道,采用QPSK调制,并在1999年发布了数字电视的标准ISDB-T(TerrestrialIntegratedServicesDigitalBroadcasting),这是一种适用于窄带和宽带的数字广播和电视的技术,利用COFDM信道编码技术与DAB相同的系统。ISDB-T服务预期将于2005-2007年在日本开展。

         在以上三种标准中,DVB是世界人口覆盖率最大的一种,组织成员已经达到265个(来自世界35个国家和地区),主要集中在欧洲并遍及世界各地,我国的广播科学研究院和TCL电子集团也在其中。DVB之所以能够广泛的使用,主要原因一方面是技术发展较为成熟,另一方面它的组织拥有一套完善的运作体系。 

        ATSC组织成员有30个,其中美国国内成员20个,来自阿根廷、法国、韩国等7个国家的成员10个。 

        ISDB筹划指导委员会有委员17个,其他成员23个,其成员都是日本国内的电子公司和广播机构。

        标准体制问题是影响DMB技术发展的根本因素之一。DMB的制作、传输和最终的接收都需要制定一套普遍采用的标准,技术引进的最大瓶颈就是标准问题。目前各种标准都在测试,但是在没有形成行业标准之前,没有厂商肯投入巨资开发相关产品并鼓励市场成长。

        目前业内关注比较多的DMB标准是欧洲标准DVB-H和韩国标准T-DMB 。

        DVB-H标准全称为DigitalVideoBroadcastingHandheld,是欧洲DVB组织在推出数字电视传输的系列标准以后,为通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。

        DVB-H是建立在DVB(数据广播)和DVB-T(传输)两个标准之上的标准,被认为是DVB-T标准的扩展应用,虽然它是一个传输标准,事实上注重于协议实现。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、解码,DVB-H终端负责相关业务显示、处理。

        DVB-H保有部分与DVB-T接收电路的兼容性,同时为了满足手持式装置接收的特性,如低功耗、高移动性、共通平台与网络切换服务不中断等要求,以保证在室内、户外、在步行或行驶中的汽车上都能正常收看,做了不少技术改进。例如,为了降低功耗,DVB-H在耗电上的目标是将天线、电视调谐器和OFDM译码电路等的总耗电量控制在100mW以内;为提高电池的使用时间,终端周期性地关掉一部分接收电路以节省功耗;为了满足便携的需求,DVB终端的天线更小巧,移动更为灵活;传输系统能保证在各种移动速率下顺利接收DVB-H业务;系统具有很强的抗干扰能力,能提供足够的灵活性以满足不同传输带宽和信道带宽应用等。
        T-DMB是韩国推出的地面数字多媒体广播系统,从严格意义上讲,仍算是欧洲的国际标准。该标准建立在欧洲厂商开发的尤里卡147数字音频广播(DAB)系统的基础上,做了一些修改,以便向手机、PDA和便携电视等手持设备播送空中数字电视节目。

        T-DMB系统,包括1个DMB监视系统、2个视频编码器、视频网关和多路复用器,可以提供灵活的服务,包括视频广播、音频广播、单独的交通/新闻/天气频道。T-DMB利用ITU-TH.264对视频进行编码,利用MPEG-4BSAC对音频进行编码。然后利用MPEG-4同步层和MPEG-2传输流对视频、音频及额外的数据进行处理,有些基本模块与DVB-H相似。

        T-DMB在韩国已经步入商用阶段。今年3月,韩国已向T-DMB广播运营商发放新的许可证。同期,欧洲开发出来的移动数字电视广播系统DVB-H刚刚开始试验工作。 

        DVB-H和T-DMB两种标准相比,各有优劣。
前景广阔的卫星DMB

       近年来以日本和韩国企业为首的技术阵营推出了一种基于卫星技术的新型DMB业务,简称卫星DMB业务。

        简单地讲,卫星DMB业务是将数字视频或音频信息通过DMB卫星进行广播,由移动电话或其他专门的终端实现移动接收,是一种可以在很宽广的地区充分满足在移动环境中视听广播电视这一个性化要求的极具竞争力的解决方案。

        卫星传输也属于无线传输方式,适合应用于手机电视业务。卫星数字电视直播到户是指将电视信号经过模拟、数字转换和压缩后发送到卫星上,然后由卫星转发,用户通过接入特定的解码设备和碟型天线,直接接收卫星节目和数据内容。与地面微波传输和有线网络相比,可以适应更大范围的覆盖要求,不受地面网络的限制,具有传输节目量大、节目画质、音质更佳的特点,是一种高效?廉价的传输方式。

        在技术方面,卫星DMB业务的实现并不复杂,具体的网络构成包括以下几个部分:卫星DMB广播中心、DMB通信卫星、直放站接收终端。 
卫星DMB业务的实现方式如下:

*节目供应商将数字多媒体内容传输给卫星DMB广播中心;

*广播中心通过Ku波段将内容上传至DMB卫星;

*DMB卫星将Ku波段转换成S波段并放大;

*DMB卫星将内容通过S波段和Ku波段在全国范围内广播;

*手机或车载终端等可以直接接收到S波段的内容;

*在有屏蔽的区域,由直放站接收卫星Ku波段广播并转换成S波段,转播给在屏蔽区的终端。

卫星DMB业务的特点是:

(1)接收范围广泛。地面上的大部分地方都可以直接接收卫星信号,地铁、隧道、建筑物内等屏蔽地带直接接收信号会有困难,通过使用多种形式的GapFiller转发器,可以扩大接收范围;

(2)频道资源和业务内容丰富。可以同时容纳视频、音频和数据频道,提供新闻、电影、体育、教育、音乐等专业内容和无线电视频道,以及节目提供商提供的其他节目,还可以享受各种信息服务;

(3)适合移动状态下接收。卫星DMB克服了现有广播与电视在空间方面的局限,频宽可以不受ITU功率限制,可以提供大功率,使小型便携式接收终端接收到信号;使用最适合移动接收的频宽,不会有因降雨衰减带来的信号减弱现象;采用与移动电话一致的CDM(CodeDivisionMultiplexing)技术,能够更好地应对移动接收环境中信号质量下降的多路径干扰问题;

(4)接收终端多种多样,适应消费者的个性化需求。终端厂商将会推出车载用、便携专用、手机结合用等多种终端机,成为掌中媒体。开发Patch型、Helical型等多种天线,实现卫星DMB专用手机核心芯片的单芯片化,使消费者使用起来更加方便,可同时享用广播电视与通信业务。
对于移动通信而言,卫星DMB业务可作为一项增值业务,移动用户不须增加设备,只需通过具备DMB接收芯片的手机即能收听/收看数字广播。卫星DMB业务除了给电信运营商带来有形的收入,还可以提高用户忠诚度,增强企业竞争力。

      卫星DMB的研发和试应用目前主要在韩国和日本展开。

链接:卫星DMB业务的商用进程

        1998年5月,日本移动广播公司成立,这是世界上第一家为大多数移动用户提供卫星数字多媒体广播服务的公司。目前提供覆盖日本全国的70多套音频、视频和数据节目。2004年9月,该公司实现卫星DMB业务的正式商用;

        2000年,韩国发布新的广播法,韩国最大移动运营商SK电讯通过开展卫星DMB业务进入广播领域,成为首家进入卫星广播领域的电信公司。2001年,韩国SK电讯开始卫星DMB系统的可行性研究,当年9月份注册了国际电联的卫星轨道;2004年2月,SK电讯完成了世界第一个DMB卫星--“韩星”的制作工作,同年3月13日,成功发射升空,受到全世界卫星市场和IT企业的关注;在此基础上,SK电讯加快进程,联合广播电台、汽车制造商、设备制造商、终端制造商等企业,将卫星数字多媒体广播服务(DMB)变成现实,2005年1月,SK电讯开始向网内的移动用户推出通过手机收听/收看数字立体声、高清晰广播/电视节目的免费试用卫星DMB服务,5月1日,7个视频频道及20个音频频道正式开播,实现商用。

风头正劲的3G流媒体

        移动通信的3G流媒体技术也能支持移动多媒体功能。

        流媒体是指视频、声音等数据以实时传输协议承载,并以连续的流的形式从源端向目的端传输,在目的端接收到一定缓存数据后就可以播放出来的多媒体应用。流媒体技术应用到移动网络和终端上,称之为移动流媒体技术。

        尽管我国移动通信3G运营牌照的发放一直悬而未决,但是技术领域的准备工作一直在推进。3G性能价格比优良,与2.5G技术相比具有更高速率、更高频谱效率、和更强的业务支撑能力,3G乃至超3G技术的发展将使目前GSM网数据业务应用的带宽瓶颈获得全面突破。3G技术商用,将给移动通信带来进一步的发展机遇,3G网络能够承载多媒体类的业务,主要是流媒体业务,也就是给移动用户提供在线不间断的声音、影像或动画等多媒体播放,无须用户事先下载到本地。流媒体业务支持多种媒体格式,可以播放音频、视频以及混合媒体格式。这也为发展手机电视业务提供了网络平台。

        移动运营商所能提供的上网速率将决定移动手机电视业务的发展前景,移动上网速率稳定为100Kbit/s或以上时,手机电视业务才能得以顺利开展。 
通过3G流媒体技术提供手机电视业务必须满足以下要求:

(1)对网络带宽的适配功能:由于手机用户随时处于移动状态中,网络带宽也处于动态变化中,所以用统一带宽速率压缩的内容无法满足不同用户的实时播放需求。流媒体技术应能根据用户的实际使用状况,提供带宽适配的功能。当用户在播放流媒体内容时,流媒体业务平台能够探测用户当前的实际带宽,然后把接近实际带宽速率压缩的内容发送给用户,保障用户能够在不同的带宽情况下看到连续的播放内容;

(2)负载均衡功能:当流媒体系统有多个流媒体服务器时,系统应具备为用户的流媒体服务请求选择最合适的流媒体服务器的能力;

(3)流媒体服务的中断和续传:无线传输由于其网络的特殊性以及带宽瓶颈等因素的影响,容易出现阻塞和中断,影响用户观看,因此断点续传功能比较重要
(4)容错功能:音视频信号在传输的过程中会受诸多因素干扰产生损耗,,并且多媒体信息经过压缩后对错误特别敏感,手机电视系统通过采用带宽冗余和丢包重发机制来保证容错。

3G门前的角逐

        3G的脚步渐进,各种关于流媒体技术及应用的探讨在中国可谓热火朝天;而随着国外厂商和运营商在卫星DMB、DVB-H技术试验及商用方面不断取得新的进展,相关阵营的最新成果也不断被带到中国,并向相关方面进行游说。

        纵观三种技术,到底哪种技术能最终主导中国的手机电视市场呢?

        这将受到诸多因素的影响:

        首先,是广电业与电信业之间的经营壁垒。

        在目前的市场条件下,广电部门拥有节目资源,而移动终端则掌握在移动运营商的用户手里。因此资源的整合是业务提供的前提。但是在中国,广电行业与电信行业从来是互不进入的,因此一个现实的问题就是,如何在政策层面实现广电部门与电信部门的合作。

        其次,是标准体制的选择。

        标准意味着市场的顺畅运转,同时也是经济利益的体现。考虑到本国社会制度、文化安全的需要,以及经济和相关产业的发展,我国倾向于建立独立自主的数字电视标准,由此掌握知识产权的主动性。目前,我国已经成立了涉及地面广播、有线传输、地面传输、卫星传输、条件接收系统(CA)、用户管理系统(SMC)的若干标准组,并进行了相当多的工作,但是进度参差不齐,迟迟没有定论。目前我国已经确定卫星广播采用DVBS这一标准,其他相关环节的标准仍未确定。标准体系的混乱和不确定性,给DMB技术的推广应用带来了一定的障碍。

        另外,还有技术本身的制约。

        卫星DMB技术本身存在一定的局限性,如成本高昂、空中轨道资源有限,另外卫星传输技术还存在一定的安全隐患,涉及意识形态、文化、安全等问题;地面波DMB技术覆盖范围有限,只能实现一定区域内的覆盖和接收;3G流媒体技术首先存在着速率的制约,即便是到了3G时代,移动蜂窝无线网络仍然会存在带宽瓶颈,比较适合点对点的个性化点播应用服务,其次3G流媒体服务采用流量计费的付费方式,多媒体数据流量通常较大,对于用户而言消费成本比较高。