移动电视预热便携市场,标准问题首当其冲

2006-09-25 11:02:24 来源:国际电子商情
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        被寄望成为继MP3音乐之后的第二个“杀手级”应用,移动电视(Mobile-TV)在中国的发展速度超乎想象却又合乎情理。在2008年奥运会这个大背景下,国际标准组织、方案供应商、运营商、系统厂商等从各自利益出发,都在积极推动新服务在中国的展开。但是,移动电视在中国的发展并非一帆风顺。目前,不同标准造成的标准混乱、运营商利益争夺导致的内容传输缺憾、移动电视业务的经营模式、DRM问题,以及手机本身的价格和技术弊端等等,都为其蓬勃发展带来了不少阻碍。这里,本文将从上述问题出发,细谈移动电视勃勃生机背后的一些挑战,并且就目前的移动电视解决方案进行综合比较。


广播电视技术与移动网络融合是最佳方案

        从现在已经出现的手机电视服务来看,视频流的传送方式主要有两种:利用广播电视网络或利用蜂窝移动网络。中国移动和中国联通两大电信运营商早已在GPRS和CDMA 1X网络的基础上,通过流媒体技术提供手机电视服务,但是这种方式却存在并发用户数量受限、播放效果无法保证等缺憾。Frontier Silicon香港有限公司商业发展总监冼德贤指出:“GPRS网络的传输速率受数据信道影响,理论上其最高传输速率约为172kbps,而T-DMB广播所能够提供的典型速率则可以达到380kbps,两者的传输质量根本无法相比。”

        而随着移动网络向3G发展,采用MBMS和BCMCS解决方案向用户提供下行广播信道从技术上讲毫无疑问是可行的。不久前,香港已经率先尝试将3G移动电视服务商用化。但是冼德贤却认为:“虽然3G网络提高了速率,但蜂窝网络实际带宽取决于小区(cell)内终端用户的带宽消耗,除非开辟专门的数据信道,否则电视服务必须与其它数据分享带宽,这样很容易造成网络堵塞。此外,基于小区广播的手机电视还需要解决跨小区(crossover)内容服务这个关键问题。对广播技术而言,基站的覆盖能力更强,因此跨小区问题对其影响也较小。”


表1: 蜂窝系统和广播系统对比 

        飞利浦半导体大中国区营销经理Joey Chan也认为仅依靠蜂窝网络传送电视节目存在弊端,特别是在高速运行状态下。他指出:“由于传输模式上的技术局限性,蜂窝网络仅允许较低的多普勒频移。但是诸如DVB-H等广播标准,却可以维持200km/h或更高的行驶速度。”

        由此看来,在保证传输质量方面,基于地面数字广播网的移动电视技术比蜂窝网络技术更具吸引,事实上围绕其的标准之争也最为激烈。目前全球主要的广播标准包括欧洲的DVB-H、韩国的T-DMB、日本的ISDB-T,美国高通的MediaFLO以及中国最新出台的DMB-T/H。

        上述标准中,ISDB-T和MediaFLO由于自身局限,目前还仅限于在本国使用。而DVB-H 技术(基于DVB-T)则由于具有开放性特点,因而在全球范围内受到了最广泛关注。飞思卡尔半导体无线及移动系统部市场经理邝景亮表示:“目前美国、德国、法国、英国、芬兰、瑞典等国家都在进行DVB-H商用试验,而今年全球范围内还将进行更多的试验。我预计DVB-H服务有望在今明两年广泛展开。”

        但是在中国,T-DMB却由于与DAB一样都基于欧共体开发的Eureka-147标准,因此得到中国广电部门的青睐。目前,北京悦龙传媒公司、上海东方明珠集团、广东南方传媒等广电企业早已纷纷展开DMB试验。而在2006年5月8日,国家广电总局更是将适用于移动、便携和固定接收机传送数字音视频业务的DAB标准定为广电行业推荐性标准。据称,广电总局还将迅速分配VHF III波段(174MHz-239MHz)或L波段(1,450MHz-1,459MHz)频谱,这些都可能有助于韩国基于DAB的T-DMB标准在中国展开。

        就在大家纷纷猜测中国移动电视标准向T-DMB倾斜之际,中国的地面数字标准DMB-T/H近日宣布即将出台,应用目标不仅瞄准固定终端,还瞄准移动设备。DMB-T/H更接近于日本的ISDB-T,而非欧洲的DVB-T。与韩国的T-DMB相比,DMB-T/H所需带宽更高,因此在进行数据服务时更具优势,而且能够提供比T-DMB更多的频道。此外,中国相关组织还在积极开发一个手机电视标准——MMB,MMB底层借鉴了T-DMB,但在应用层会有所不同。这些,都为原本复杂的移动电视服务市场增添了更多悬念。 


        Chan指出,何种标准在中国占据主导地位取决于综合实现的难易程度,复杂性越小意味着投资越低。此外,中国实现Mobile-TV的目的是2008年奥运会,考虑到时间因素,复杂性最小的网络将成为中国的主导标准。他表示:“从技术架构的支持来看:DVB-H依靠已有DVB-T网络,以两种频段UHF和L-band进行传输,而目前中国仅有个别城市在进行DVB-T实验。而T-DMB则不同,它依靠现有DAB网络运行,中国早已经利用VHF和L-band进行数字广播,这正是为什么上海能够在如此短的时间以L-band试运行T-DMB的原因所在。”

        但是DVB-H标准的支持者和推动者诺基亚却不同意上述说法,诺基亚始终认为DVB-H有望在中国取得胜利。该公司一位发言人表示:“中国的管理者还没有决定采用哪种标准,他们正在寻求赢得全球认可、也能够在中国获得应用的标准。”

        而对于中国的本土标准,虽然一些人认为上市时间(TTM)是一大难题,但是由于很有潜力成为中国最终的国家标准,因此包括Frontier Silicon、Microtune以及中国本土公司在内的许多芯片厂商,都纷纷表示已经或准备推出支持DMB-T/H的相关产品。今年早些时候,摩托罗拉公司通过向Legend Silicon(凌讯科技公司)投资表现出了对DMB-T/H的兴趣。目前,凌讯已经推出同时支持DMB-T和ADTB-T的解调器,而且功耗很低,适合便携式设备使用。该公司的CEO杨林表示,考虑到可用频谱有限,他相信中国政府会为DMB-T/H而不是DVB-H分配UHF波段频谱。而韩国的T-DMB,由于使用不同频谱,将与DMB-T/H共存。

        其实同移动网络一样,广播网络同样存在局限。广播网络基本采用单向传输方式(DVB-H例外,会利用蜂窝网络回传),专门针对广播业务设计,虽然适合传输长时间的实时电视节目,但是却很难实现交互业务(例如用户认证、计费、业务定制、节目互动等)。因而将数字广播电视技术与移动网络进行整合,利用前者传送节目内容,利用后者的上行链路实现交互,应该是移动电视最有前途的发展方案。但是现实存在的最大问题,就是如何尽快使广播公司和移动运营商在利益均衡方面达成共识。

信源编码技术与DRM需引起足够关注

        良好的信源编码技术也是移动电视的关键。从目前中国移动和中国联通的做法来看,其电视节目的传送完全通过现有的2.5G/2.75G网络实现,为了避免受到网络速度和网络延迟的影响,两大运营商分别采用了微软和广州富年所提供的流媒体解决方案,即WMV9和H.264压缩技术。

        从表2中我们可以看到,对于数字广播技术,无论是DVB-H还是T-DMB,所支持的均为H.264视频压缩标准。从这里我们可以断定,随着移动电视的兴起,H.264必然会借T-DMB和DVB-H广播技术的发展占据先期优势。

        但是不可否认,具有中国自主知识产权的AVS标准也将对中国数字音视频市场产生极为深远的影响。TI半导体技术(上海)有限公司的无线产品销售及市场经理张磊就指出:“由于消除了专利技术壁垒,AVS在市场和产业方面具有得天独厚的优势。”

        任何国家标准在确立时,版税问题都会是考虑的重点,而这也正是当初中国决定建立AVS标准的一大原因。而且早在AVS行业推荐标准身份确立之前的2004年3月,AVS工作组就曾提出了针对移动视频的AVS-M标准计划,目的就是为了迅速发展的无线网络与手机等移动设备提供音视频解码、系统、版权保护和文件格式等方面的规范和标准。

        事实上多数半导体厂商都很看好AVS在移动电视中的发展。冼德贤就表示:“我认为AVS无论如何将会胜出。虽然我们现在还无法确定谁将主导市场,但事实将会是:AVS正借助其价格优势,等待市场的最终选择。”

        考虑到版税问题,邝景亮也认为:“中国的自主标准将最终胜出。”但是他特别指出,由于当前还无法获知会使用何种标准,因此芯片供应商将尽量提供支持多解码标准的产品。

        除了上述信源信道标准外,移动电视行业未来的起飞还少不了另一项关键部分,那就是内容保护。一直以来,DRM都是无线内容领域的热点话题,国际上针对DRM在移动业务中的实现开展了大量研究工作,各个不同的公司以及各行业的标准协会或贸易组织也都有各自不同的解决方案。

         例如,目前有关移动DRM的专有解决方案就包括:MS、Real、Irdeto、KeyDRM等。而针对移动广播内容保护,得到了业界广泛支持和认同的开放移动联盟(OMA)专门创建了OMA BCAST组织来进一步定义面向移动电视系统的服务和内容保护,目前已经确定了对OMA DRM 2.0规范需要进行的扩展以及其他功能。而不同的移动电视联盟,也制定了主要针对自身技术的不同内容保护标准,例如DVB组织针对DVB-H提出的DVB-CBMS,以及DAB论坛提出的面向T-DMB的DAB CA。

        Chan指出,在包括欧洲和美国在内的许多国家,都在利用DRM来确保广播公司所收取费用。目前虽然有关DRM标准的详细规定还未出台,但是系统必须提供上行链使终端用户获取针对DRM的密钥。

        虽然现在在中国提DRM还为时尚早,但是在移动电视这个以内容为主的领域,内容服务的成功取决于健全的商业模式,因而必须实现完善的版权保护,通过DRM小心处理IP问题。此外,对大批出口产品到欧美的系统厂商而言,DRM也是他们需要关注的重点。

前端接收芯片向SiP和多模多频段发展

        从系统设计的架构来看,采用广播技术的移动电视接收终端产品主要包括两个部分:前端接收与后端解码。前端主要包含了调谐器和解调器,后端则主要在于解码的处理。从前端接收的角度而言,移动电视的技术并不复杂,那么如何在激烈的市场竞争中站稳脚跟,各芯片供应商纷纷从低功耗、低成本以及更小体积入手。


表3:移动电视主流前端解决方案比较 

         随着系统厂商对完整接收器解决方案的需要,将调协器和解调器封装在一起的混合信号解决方案应该是未来发展的趋势。最近,致力于提供解调器产品的DiBcom公司表示已经开发出一款集成的DVB-H移动电视接收器,该芯片封装大小为12 x 12mm,能够接收VHF、UHF以及L频段的信号,全CMOS工艺使芯片具有较低功耗,在持续状态下功耗为0.4W,在DVB-H模式下为40 mW。

        而Frontier Silicon香港有限公司总经理郑祥加也表示,Frontier 2007年的研发目标之一就是将Apollo射频芯片与Paradiso基带芯片利用SiP技术封装在一起。

        另一个趋势,就是大多数供应商都在快速转向能够处理多个移动电视标准的下一代调谐器或解调器IC。冼德贤表示:“既然目前标准无法统一,能够灵活支持多标准的产品就显得非常重要。”据Microtune公司的总裁兼CEO James A. Fontaine透露,Microtune正在计划将现有基于ATSC、DVB-T和DVB-H的产品线进行扩张,开发全球通用的调协器。而其新战略的第一步,就是推出支持DVB-T、DVB-H、T-DMB、ISDB-T,以及中国DMB-TH标准的产品系列。”

        除了上述硬件实现方法外,最新进入T-DMB领域的ADI还推出了一种软件解调方案,它将解调和音频/视频编码任务都分配给了Blackfin DSP内核,不过目前该平台仍然需要一个单独的射频TV调谐芯片。

移动电视系统设计面临主要挑战

        移动电视带来的商机吸引了众多多媒体播放设备厂商的关注。在近日于深圳举行的PMP研讨会上,所有与会厂商都表示已经或即将推出带有移动电视接收功能的PMP产品,对他们而言,当前的设计主要还面临以下挑战:

(1) 频谱分配。目前全球用于Mobile-TV的频谱并不统一。因此系统设计人员要面对不同的频谱,提供不同的解决方案。

(2) 工作时间。用户希望一台移动电视的接收设备工作时间应该在3小时以上,因而系统设计人员需要仔细选择和调节调谐器、解调器并进行多媒体设计,以便优化系统功耗。

(3) 移动性。便携式产品对设计人员提出的要求,就是使产品实现小型化并提高可靠性。这就要求系统设计人员在设计时应尽可能选择集成方案,并且进行可靠性设计。

(4) 编解码技术。在目前的PMP和手机中,大多数却支持MEPG4,市场上大量出现的具备成本效应的硬件和软件MEPG4解决方案是系统厂商对MPEG4更为熟悉。但是如果希望集成移动电视功能,设计师必须重新熟悉H.264编解码技术。

(5) LCD屏幕。消费者希望选择大屏幕来满足观赏体验,但是如何在大屏幕和功耗两方面进行折中是一个现实问题。此外,还需要解决日光下LCD屏幕无法看清的问题,世界杯期间移动电视就遭遇了这样的尴尬。

(6) 测试问题。由于能够获得全面的参考设计,集成移动电视功能从技术上对设计人员并无太大挑战,但是目前移动电视服务覆盖范围有限,这无疑为整机测试带来了困难。

 
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