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        手機電視的技術及解決方案

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        作者:羅霖 時間:2006-11-20 來源:世界寬帶網絡 收藏
         一、前言

        在手機業(yè)界有這么一個說法:“去年是拍照年,今年是音樂年,明年是電視年。  ”移動電視目前已成為手機產業(yè)的熱門話題。根據歐洲、美國和日本對下一代通信業(yè)務的調查顯示,用戶對業(yè)務非常有興趣,有40-60%的用戶希望可以在手機上收看電視,愿意每個月支付10歐元。到2008年,全球將有大約2億用戶使用此項服務,而亞洲將成為最流行的地區(qū)。

        本文將介紹的相關技術,同時也將探討手機電視的一些解決方案。

        二、手機電視面臨的問題

        1.惡劣的環(huán)境

        環(huán)境帶來了多徑問題,接收信號是來自不同路徑的發(fā)射信號的矢量疊加。不同的路徑引入了不同的延遲和相位,如圖1所示。

        無線信道中的多徑傳播

        圖1 無線信道中的多徑傳播

        如果信道的延遲擴展大于發(fā)送信號的符號周期,信號將產生頻率選擇性衰落并引起符間干擾,導致系統的性能下降。

        手機電視業(yè)務必須為以不同速率運動的移動用戶提供高質量和可靠的視頻傳輸,包括基本靜止的室內用戶,低速跑動的移動用戶(小于30km/h)和處于高速運動的車輛中的用戶(大于100km/h)。接收方相對于發(fā)送方的運動會產生多普勒頻移。此頻移與相對運動的速度成正比,它會導致相鄰載波的干擾,影響載波之間的正交性。系統設計者希望解調器具有較大的多普勒頻移范圍,它是衡量無線電信道時間選擇性的尺度。

        2.手機的功耗問題

        在手機系統設計中,功耗是設計者最為關心的因素之一。移動電視業(yè)務的引入不能以過多地犧牲待機時間為代價,用戶希望一次充電能連續(xù)觀看4個小時以上的電視節(jié)目。以往的地面數字廣播標準,比如,雖然在高速運動下有不錯的接收性能,但并沒有為移動接收的功耗作特別的設計和優(yōu)化,目前較省電的前端也要消耗約300-500mW的功耗,這對手機電池而言,還是不夠經濟。在移動電視業(yè)務給手機引入的功耗中,接收前端大約要占到80%的比例,因此,選擇針對功耗專門設計的移動電視標準,設計低功耗的調諧器和解調器,是芯片設計者需要面對和解決的問題。

        3.多種標準、多個頻段的問題

        這是個較為復雜的問題,超越了純粹的技術范疇,與數字電視演進的歷史和各國的政策規(guī)劃相關。在地面數字電視廣播標準方面,美國和韓國是ATSC標準,日本采用了ISDB-T標準,歐洲和澳洲采用了,中國的標準至今尚未確定。在制定移動電視標準時,基于經濟利益和技術延續(xù)性方面的考慮,各國也采用了不同的路線,大致的分布如圖2所示。

        全球范圍的移動電視標準的地理分布示意圖

        圖2 全球范圍的移動電視標準的地理分布示意圖

        在頻譜方面,主要涉及到四個頻段:VHF III(174-240MHz)、UHF(470-862MHz)和L1(1452-1492MHz)、L2(1660-1685MHz)。各國對手機電視的頻譜規(guī)劃也并不統一。

        多標準、多頻段會帶來全球漫游的問題,美國的用戶到了日本就可能無法享受到手機電視的服務。要解決這個問題,移動接收的調諧器和解調器,乃至應用處理器必須具備靈活性,支持多種標準和多個頻段,這為芯片廠商帶來了技術上的挑戰(zhàn)。

        4.高級的音視頻編碼標準

        為了充分利用寶貴的頻譜資源,在有限的帶寬下提供盡可能多的節(jié)目頻道,服務提供商必須使用高級的音視頻編碼技術,比如最新的視頻壓縮標準H.264(MPEG-4 Part 10)和音頻編碼標準AAC,其中H.264的壓縮率比MPEG-2高出2-3倍,1Mb/s的圖像數據接近MPEG-2DVD的圖像質量,因此,它是手機電視中最為理想的信源壓縮編碼標準。H.264在結構上還是基于DCT域的運動補償架構,不過相比以往的視頻編碼標準,它采用了更先進的技術,比如具有方向性的幀內預測、基于可變塊的運動分割、基于上下文的二進制算術編碼、環(huán)內濾波、基于4



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