《電子技術應用》
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DVB-H 移動數字電視
摘要: 自從二十世紀四十年代黑白廣播電視問世以來,電視已走過了一個漫長的發展歷程。我們經歷了彩色電視與數字廣播電視在畫質方面的創新,以及在信號傳輸方式上的不斷進步,如從有線到衛星再到HD等。每項新技術的推出都使電視的受歡迎程度與日俱增,并都能為觀眾帶來更為豐富的節目內容。目前,電視正在迎來它的另一個全新的發展階段:手機數字廣播。移動數字廣播電視(DTV)將有史以來兩種最暢銷的消費產品——電視與移動電話結合在一起。電視將有望成為新一代無線移動電話需求的主要推動因素,因為消費者希望將通信和娛樂全部整合在同一個設備中。
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概述

自從二十世紀四十年代黑白廣播電視問世以來,電視已走過了一個漫長的發展歷程。我們經歷了彩色電視與數字廣播電視在畫質方面的創新,以及在信號傳輸方式上的不斷進步,如從有線到衛星再到 HD 等。每項新技術的推出都使電視的受歡迎程度與日俱增,并都能為觀眾帶來更為豐富的節目內容。目前,電視正在迎來它的另一個全新的發展階段:手機數字廣播。

移動數字廣播電視 (DTV) 將有史以來兩種最暢銷的消費產品 —— 電視與移動電話結合在一起。電視將有望成為新一代無線移動電話需求的主要推動因素,因為消費者希望將通信和娛樂全部整合在同一個設備中。

在移動 DTV 價值鏈的各個層面,電信運營商、手機供應商、基礎設施所有者、內容提供商、廣播公司及半導體供應商都在不遺余力地持續加大投入,而且這也是合情合理的。根據分析公司 Informa 數據,到 2011 年,移動電視市場的用戶數量將達到 2.1 億,而售出的移動手持終端中有 10% 具備廣播電視接收機的功能。

移動 DTV 的全球

當前世界上存在多種形式的移動電視,并可以通過各種不同的無線電廣播網絡傳播信號,每種形式均采用不同的傳輸方式,如單播、多播和廣播。每種方式各有其優點,但只有將這三種方式進行整合才能為消費者帶來最佳體驗。

  • 單播業務主要用于通過蜂窩網絡向單個手機用戶發送小型的視頻文件或流媒體內容(如電視節目)。該技術可用于實現更高的平均用戶收入 (ARPU),但若單播業務過于普及,則有可能使蜂窩網絡在單播業務需求量較高時導致性能下降。這些如今可由多業務供應商提供的視頻業務能夠使消費者在其手機上欣賞廣播節目時擁有更舒適的體驗;
  • 多播業務同樣也使用蜂窩網絡,但提供的是一對多業務,即同時向多個用戶發送相同的內容。這雖然提高了帶寬利用率,但多播對網絡帶寬的消耗卻不可小窺;
  • 廣播業務是本文探討的重點,其采用獨立的無線電廣播網絡來傳輸廣播電視內容。每個用戶都能夠通過支持廣播功能的手機接收并播放同樣的內容,而不會對運營商的網絡容量造成影響。當前世界上存在幾種不同的廣播電視業務標準,并且所有標準目前均處于試運行階段,即已開始為消費者所部署;
  • 上述三種傳播方式的完美整合不僅能夠實現最佳的用戶體驗,而且還能為蜂窩運營商帶來創收機遇。運營商可以面向廣大用戶提供廣播電視節目(一般為 20 個頻道)。正處于設計階段的、全新的手機應用將允許用戶利用便捷的單播方法按需檢索特定的節目內容。互動廣告使用戶可以通過手機瀏覽器購買或查看剛剛在電視廣播中觀看到的某件商品。諸如個人視頻記錄器 (PVR) 等功能可用于在蜂窩系統使用率較低(如夜間)期間下載并存儲大量的音視頻文件。

移動廣播 DTV 標準

與大多數新技術一樣,當前世界上存在幾種不同的移動廣播電視標準。這些標準包括由行業協會組織開發的三大主要開放式標準:

  • DMB(數字多媒體廣播)衍生于用于數字無線電廣播的數字音頻廣播 (DAB) 標準,最初用于衛星廣播業務。DMB 現已確定為韓國的地面站廣播業務 (Terrestrial antenna tower broadcast service),稱作 T-DMB。DMB 業務如今在韓國已投入商業部署,并正在歐洲及亞洲其它地區(DAB 網絡大多是現成的)進行試運行。
  • DVB-H(數字視頻廣播 - 手持終端)從歐洲的有線、衛星及地面電視業務中使用的 DVB 標準演進而來。DVB-H 擁有的低功率模式不僅非常適用于電池供電的設備,而且在用于移動設備時還能顯著改進無線電廣播性能。DVB-H 標準已在歐洲實現商用部署,并在全球其它地區進行試運行。
  • ISDB-T(綜合業務數字廣播 - 地面)是日本的數字電視標準,其包含可最大限度延長手持設備電池壽命的模式。針對手機的 ISDB-T 業務已經在日本開始試運行。

此外,業界還存在其它針對移動 DTV 開發的技術,但不屬于開放式標準的范疇。在當今的北美市場上,FLO? 就是其中的一個例子。中國正在考慮采用類似于 DVB-H 與 DMB 等開放式標準,以及有可能指定作為中國移動電視標準的專有技術。

  DVB-H ISDB-T DMB FLO? 地區 歐洲、美國、中國臺灣、中國大陸、澳大利亞(待宣布)、新加坡 日本、巴西(待宣布) 韓國、法國、英國、德國、中國(待宣布) 美國 試驗 從 2004 年至今全球范圍內共計 37 個城市,歐洲、美國于 2006 年第一季度開始使用 2005年下半年~2006 年第一季度 2006 第一季度歐洲 2006 年第二季度 業務類型及服務商用可用性 開始使用
2006 年下半年歐洲;
意大利 (TIM) 2006 年 6 月;
2006 年第四季度美國。 免費,于 2006 年 4 月可使用 S-DMB 預訂,2005 年 5 月;T-DMB 免費,2005 年 10 月 2006 年晚些時候 參與測試的手機類型 諾基亞、三星、LG、西門子、摩托羅拉 NEC、PMC、
夏普、三洋 三星、LG、Pantech 三星、LG 業內支持 超過 100 家公司 超過 20 家公司 超過 10 家公司 FLO 論壇超過 30 家 廣播公司 廣播運營商 Modeo、Hi-Wire、Digita、MTV3、Abertis、KPN、Swisscom Brd、Canal+、TF1、France Tele、Arquiva、BBC、Eurosport、ITV

TV-Ashi、Fuji-TV TBS、NTV、TV-Tokyo、TV-Chiba TU-Media、KBS、SBS、MBC、BBC、TF1、T-Systems MediaFLO 運營商 3 Italia、TeleSonera、Vodafone、T-Mobile、Bouygues、Swisscom、SFR、Orange、Telefonica Moviles、O2 NTT DoCoMO、Vodofone、KDDI SKT、Debitel Verizon

與由單個公司控制的專有技術和網絡相比,開放式標準更具優勢。在開放的移動 DTV 市場中,價值鏈的每一環都可從這一有待開發的電視市場中獲益,贏得更多的創收機會。消費者是最終的贏家,他們能夠從設計新穎的低價產品中獲得實惠。

在移動 DTV 市場的眾多標準中,DVB-H 擁有最廣泛的市場普及率及全球最強大的業界支持隊伍,數以百計的企業針對該標準進行相關業務、器件、軟件及硬件的開發。DVB-H 的主要優勢包括:

  • 開放性 - 與在僅少數幾家廠商掌握主要價值鏈的專有封閉式環境下開發產品相比,在基于開放式標準的開放社群中進行開發,無論是對整個行業還是對消費者而言都大有裨益。因為專有環境會限制企業參與并從價值鏈中創造收入的能力;
  • 試驗 - DVB-H 在意大利已投入商用,全球超過 35 個城市已開始或已完成試驗。這些試驗進一步完善了該技術,以實現大眾化部署。此外,試驗期間還獲得了珍貴的市場信息,如有關時長及地點的欣賞習慣、哪些是受歡迎的內容以及用戶可接受的服務月租費額度;
  • 業經驗證的技術 - DVB-H 從用于歐洲地面站及衛星 DTV 傳輸的、業經驗證的全球標準演進而來,其擁有的低功率模式非常適用于電池供電的設備。這一固有的優勢也正是業界分析師認為 DVB-H 將成為移動 DTV 市場主導標準的主要原因。
  • OFDM - DVB-H 采用正交頻分多路復用 (OFDM) 空中接口技術,并集成了可降低調諧器功耗的技術。DVB-H 使用時間切片技術 (Time Slicing),以便能夠在大部分時間關閉調諧器,并僅在短暫的傳輸脈沖 (transmission burst) 時開啟。這使調諧器能夠在較低的輸入帶寬下工作,并且還能起到省電的作用。OFDM是移動電視空中接口的理想解決方案,其具有良好的頻譜效率、優異的抗多路徑效應及移動性能,并能夠在將用于移動電視的單頻網絡中表現良好。

DVB-H 價值鏈

由于 DVB-H 是一種開放式標準,因而可供市場上的任何人使用、開發并推出相關的移動 DTV 產品和服務。此外,該標準還可實現靈活的商務模式、更多的創收機會以及較低的消費價格,這將加速推動該技術的大眾化普及。DVB-H 價值鏈從表面上看并無任何獨特之處,不過就是包括了內容提供商、廣播公司、基礎設施企業、運營商、手持終端 OEM 廠商、硅芯片供應商以及第三方軟件廠商。但仔細審視就會發現并非想像的那么簡單,因為廠商目錄中存在交叉互動現象 (Cross-pollination),這也是 DVB-H 整體開放性帶來的另一種優勢。

DVB-H 網絡:廣播及單播業務的結合

 內容提供商

 廣播

移動 DTV
廣播公司/
蜂窩運營商

蜂窩運營商

DVB-H
播放實況電視節目
(新聞、天氣、體育及其它事件)

單播多播

 

3GUMTS
傳輸通過蜂窩網絡下載的短片及內容

 

DVB-H 等開放式標準可為市場提供移動 DTV 實施方案選擇,并使整個價值鏈的各個操作環節獲得實實在在的好處。

  • 運營商(即無線運營商)負責向手機提供服務,是連接用戶的主要接口。DVB-H 可幫助運營商實現:
    • 向現有用戶提供新業務以提高 ARPU;
    • 通過提供極富吸引力的應用來可留住用戶,從而降低用戶流失率;
    • 通過向移動 DTV 提供極富競爭力的服務及頻道吸引新用戶;
    • 從互動電視節目和廣告獲得額外收入,包括直接從顯示屏上通過 SMS 為喜愛的選手投票。另外,擁有特定的廣告受眾群體意味著可以為用戶創建定制鏈接,如專門面向青少年發送最新的游戲或鈴聲廣告,使他們能夠即時下載產品;
    • 使用 DVB-H 廣播運營商可能擁有的任何其他頻譜,并使他們成為基礎局端參與者;
    • 向用戶提供與內容提供商合作或者自己匯聚集成的內容
    • 內容提供商/廣播公司負責向手機提供電視節目。DVB-H 可以幫助它們實現:
    • 只需很少甚至無需進行內容轉換投資即可將內容用于手機,從而獲得更多的觀眾。同時內容提供商也可為移動電視觀眾量身定制個性化的新內容;
    • 促進更高 Web 站點訪問量的同時獲得了更多的廣告與內容收入;
    • 根據業務所需介入價值鏈的多個領域,如可以購買頻譜并部署自己的廣播網絡等。
  • 基礎設置企業提供發射塔及傳輸設備。DVB-H 可以幫助其實現:
    • 通過向運營商出租設備及基礎設施使用權獲得更豐厚的收益;
    • 與運營商就內容或內容融合進行商談。
  • 手機制造商開發用戶終端。DVB-H 可幫助其實現:
    • 隨著移動 DTV 的受歡迎度與日俱增,通過手機升級獲得收益;
    • 開發體積小巧但性能和屏幕分辨率更高的最新手機產品,以使手機能夠顯示清晰銳目的畫面。
  • 硅芯片廠商為手機進行軟硬件開發。DVB-H 同樣也可幫助其實現:
    • 能夠從向每部手機提供更豐富的內容獲得高收益;
    • 不斷改進創新,以向手機廠商提供低功耗、小體積的芯片及芯片組。
  • 第三方軟件廠商向手機提供配套軟件及應用。DVB-H 也可幫助其實現:
    • 由于眾多廠商均支持 DVB-H,因而能夠與更多的移動 DTV 廠商展開合作。

消費者才是最終的贏家。由于 DVB-H 是開放式標準,因而價值鏈的各層面競爭更趨激烈。這不僅帶來了競爭與創新,同時也進一步推動了支持移動電視功能的手機及相關服務包 (Service package) 價格的降低。

TI 在移動 DTV 領域的角色

德州儀器 (TI) 于 2004 年 10 月面向移動 DTV 推出了 Hollywood? 單芯片調諧器、接收機及調制解調器。Hollywood 芯片通過 TI 創新的 DRP? 技術實現了在單顆芯片上集成 RF,從而打造了業界最低功耗、最小體積以及最低成本的移動 DTV 解決方案——這些特性對于在手機上實現 DTV 功能而言都是致關重要的因素。在采用一節標準電量的電池情況下,該芯片能夠實現長達 7 個小時的電視節目的播放能力,遠遠在滿足使用量方面超出了業界的預期。據稱,消費者通過移動 DTV 廣播網絡每次僅會觀看 15 到 20 分鐘的節目,或“快餐式”地瀏覽他們鐘愛的體育節目和新聞,并大致了解諸如奧運會或世界杯賽況等信息。

雖然 Hollywood 芯片堪稱 TI 進入移動 DTV 接收機技術領域的標志,但實際上 TI 早已憑借 OMAP? 平臺涉足了 DTV 及手機視頻行業。如今,在支持 DMB 與 DVB-H 標準的手機中,以及在可處理視頻流媒體的高端手機中,TI OMAP 處理器都無不發揮著重要作用。TI OMAP 2 處理器集成了專用的視頻處理引擎,不僅能夠實現更高性能,而且還能使用戶在欣賞電視節目的同時,使用其他的電話功能,而不會對應用性能或用戶體驗有任何影響。

TI 在 OFDM、消費類電子產品 (CE) 以及數字電視領域擁有精湛的專業技能,這也為其在移動 DTV 領域獲得成功提供了強大的支持力量。TI 擁有多方面的專業技能,如掌握了廣泛系列的 OFDM 技術,以及用于數字機頂盒、便攜式媒體播放器、數碼照相機以及 DLP? HDTV 等的 CE 技術,因而在業界堪稱有口皆碑,在融合無線技術與 CE 技術以實現高電池效率、超小體積器件方面更是非常擅長。

結束語

手機實現移動 DTV 功能近在咫尺。該技術必然將首先在大量通勤者、青少年集中的城市中心流行。手機與電視功能相融合是每個人都容易理解的事物。隨著公眾對信息及互連互通需求的與日俱增,移動 DTV 代表了獲取信息的理想機遇,它能夠幫助用戶始終了解到最及時的新聞、所喜愛球隊的賽況,甚至實況電視節目或是肥皂劇等。由于全球范圍的業界支持、成功的試運行以及目前已投入使用的原型電話機等多種因素,因而美國的手機標準也很有可能采用 DVB-H。價值鏈的難得機遇以及預期的更低消費價格,都將有助于實現 DVB-H 標準的大眾化普及,甚至能夠隨時隨地為手機用戶帶來更豐富的娛樂產品。

本白皮書包含的有關移動 DTV 手機市場增長、TI 市場滲透率、TI 產品質量聲明,以及其它有關管理理念、目標與期望值的陳述均屬《1995 年美國私人證券訴訟改革法 (Private Securities Litigation Reform Act of 1995)》中所定義的“前瞻性聲明”。其風險和不確定性可能導致實際結果與這些聲明所表達或隱含的意義完全不同。下列因素以及 TI 最新 10-K 表中討論的因素可能導致實際結果與本白皮書中的陳述存在重大差異:總體市場對移動 DTV 產品與 TI 特定半導體產品的實際需求,以及與 TI 產品相關的實際認證測試結果等陳述。請恕在本白皮書發布之后 TI 無任何意向或義務更新任何前瞻性聲明。

Technology for Innovators、紅/黑橫幅、Hollywood、DRP、DLP 以及 OMAP 均為德州儀器的商標。所有其它商標均是其各自所有者的財產。

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