手機(jī)電視的技術(shù)
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4.高級(jí)的音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)
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(wù)提供商必須使用高級(jí)的音視頻編碼技術(shù)，比如最新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264--MPEG-4 Part 10>和音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)AAC，其中H.264的壓縮率比MPEG-2高出2-3倍，1Mb/s的圖像數(shù)據(jù)接近MPEG-2DVD的圖像質(zhì)量，因此，它是手機(jī)電視中最為理想的信源壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.264在結(jié)構(gòu)上還是基于DCT域的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償架構(gòu)，不過(guò)相比以往的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它采用了更先進(jìn)的技術(shù)，比如具有方向性的幀內(nèi)預(yù)測(cè)、基于可變塊的運(yùn)動(dòng)分割、基于上下文的二進(jìn)制算術(shù)編碼、環(huán)內(nèi)濾波、基于4×4塊的整數(shù)變換、1/4象素精度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、分層的編碼語(yǔ)法等，這些技術(shù)使得H.264具有很高的壓縮效率，在相同的重建圖像質(zhì)量下，能夠比MPEG-4/H.263節(jié)約50%左右的碼率。H.264的碼流結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)，增加了差錯(cuò)恢復(fù)能力，能夠很好地適應(yīng)IP和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
編碼效率極大提高的代價(jià)是計(jì)算復(fù)雜度大大增加，基于軟件的解決方案，其CPU或DSP的主頻將大幅上升，導(dǎo)致功耗增加，縮短了電池的使用時(shí)間?；谟布﨟.264解碼的SoC芯片，是一個(gè)低功耗、高集成度的解決方案。
三、手機(jī)電視的標(biāo)準(zhǔn)
1.手機(jī)電視的兩種方式
從目前全球范圍內(nèi)手機(jī)電視的業(yè)務(wù)開(kāi)展來(lái)看，存在兩種最主要的方式：流媒體和廣播。
為了開(kāi)發(fā)手機(jī)電視的市場(chǎng)需求，部分電信系統(tǒng)商已經(jīng)開(kāi)始在手機(jī)上提供電視收視的服務(wù)，其中較為知名的有Huchison 3G以及最近的Orange、Vodafone與意大利電信（Telecom ltalia）等。這些服務(wù)和傳統(tǒng)電視并不相同，手機(jī)通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)（2.5G/2.75G/3G）連接到媒體服務(wù)器，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)流媒體方式播放，而非多點(diǎn)式的廣播。由于這些服務(wù)相當(dāng)容易導(dǎo)入，而且商業(yè)模式上比較簡(jiǎn)單，容易運(yùn)作，目前在市場(chǎng)上也取得了一定的成功。事實(shí)上，這種方式的頻譜利用率并不高，雖然為網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商帶來(lái)不錯(cuò)的收益，但當(dāng)3G的使用越來(lái)越普遍后，利用大量頻譜提供廉價(jià)電視內(nèi)容的播放將會(huì)越來(lái)越不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)對(duì)大規(guī)模的商業(yè)運(yùn)營(yíng)在技術(shù)上也相當(dāng)不實(shí)際。例如，3G用戶可以使用手機(jī)電視參看足球比賽的進(jìn)球集錦，假設(shè)一個(gè)基站有能力同時(shí)給100個(gè)用戶傳輸100kb/s的視頻流，這個(gè)視頻流在1000s內(nèi)通過(guò)10000個(gè)基站進(jìn)行傳輸，這時(shí)有100萬(wàn)個(gè)用戶購(gòu)買(mǎi)了這段進(jìn)球集錦，這樣每個(gè)基站必須在16-17min內(nèi)保持10Mb/s的傳輸數(shù)據(jù)率，在這段時(shí)間內(nèi)手機(jī)電視用戶的需求將耗盡3G網(wǎng)絡(luò)的全部資源，導(dǎo)致語(yǔ)音和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無(wú)法開(kāi)展。
更有效地提供手機(jī)電視業(yè)務(wù)的方式是通過(guò)衛(wèi)星或地面數(shù)字廣播來(lái)進(jìn)行傳輸。根據(jù)手機(jī)電視業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳送不對(duì)稱的特點(diǎn)，在反向信道利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以開(kāi)展交互式業(yè)務(wù)，比如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、短信、彩信、電郵等。利用廣播網(wǎng)絡(luò)，避免了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單播方式帶來(lái)的頻譜利用率較低的瓶頸，能有效地降低大規(guī)模商用的成本。在韓國(guó)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)和在歐洲、美國(guó)等的試運(yùn)營(yíng)，都論證了廣播方式在技術(shù)上的可行性和商業(yè)上的經(jīng)濟(jì)性。但是，由于廣播方式可能同時(shí)牽涉到電信運(yùn)營(yíng)商和廣播網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，商業(yè)模式上相對(duì)復(fù)雜，特別是在管制較嚴(yán)的國(guó)家受政策因素的影響較大，制約較多，給商用運(yùn)營(yíng)帶來(lái)一定的難度。
2.廣播方式的幾種標(biāo)準(zhǔn)
a.歐洲的DVB-H標(biāo)準(zhǔn)
DVB-H標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的DVB組織推出的面向手機(jī)等小型移動(dòng)終端設(shè)備的移動(dòng)數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)。DVB-H是建立在DVB和DVB-T兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之上的標(biāo)準(zhǔn)。它的系統(tǒng)前端由DVB-H封裝機(jī)和DVB-H調(diào)制器構(gòu)成，DVB-H封裝機(jī)負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)封裝成MPEG-2系統(tǒng)傳輸流，DVB-H調(diào)制器負(fù)責(zé)信道編碼和調(diào)制；系統(tǒng)終端由DVB-H解調(diào)器和DVB-H終端構(gòu)成，DVB-H解調(diào)器負(fù)責(zé)信道解調(diào)、解碼，DVB-H終端負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。為了滿足手機(jī)電視的業(yè)務(wù)要求，DVB-H傳輸系統(tǒng)具有以下的技術(shù)特點(diǎn)：
?。?）為提高電池的使用時(shí)間，采用了時(shí)間分片（Time Slicing）的技術(shù)，利用數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸和緩沖的方法，終端周期地關(guān)掉一部分接收電路，可以節(jié)省多達(dá)90%的功耗，DVB-H的數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸和緩沖見(jiàn)圖3：
圖3 DVB-H的數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸和緩沖
?。?）支持漫游，漫游時(shí)仍能非常順利地接收DVB-H業(yè)務(wù)；
（3）使用了多負(fù)荷封裝和前向糾錯(cuò)編碼的技術(shù)，使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力；
（4）除了2K和8K模式，增加了4K模式，在移動(dòng)接收和建網(wǎng)成本之間進(jìn)行平衡；
?。?）系統(tǒng)能提供足夠的靈活性以滿足不同傳輸帶寬和信道帶寬應(yīng)用。
b.韓國(guó)的T-DMB標(biāo)準(zhǔn)
T-DMB是韓國(guó)推出的地面數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，從嚴(yán)格意義上講，仍然是歐洲的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)建立在歐洲廠商開(kāi)發(fā)的尤里卡147數(shù)字音頻廣播（DAB）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在技術(shù)上作了一些修改，以便向手機(jī)、PDA和其它便攜設(shè)備播送空中數(shù)字電視節(jié)目。
T-DMB系統(tǒng)包括1個(gè)DMB監(jiān)視系統(tǒng)、2個(gè)視頻編碼器、視頻網(wǎng)關(guān)和多路復(fù)用器，可以提供靈活的服務(wù)，包括視／音頻廣播、單獨(dú)的交通／新聞／天氣頻道。T-DMB利用ITU-T H.264對(duì)視頻進(jìn)行編碼，利用MPEG-4 BSAC對(duì)音頻進(jìn)行編碼，然后利用MPEG-4同步層和MPEG-2傳輸流對(duì)視頻、音頻以及數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，某些基本的模塊，比如前向糾錯(cuò)編碼和調(diào)制等，與DVB-H相似。
T-DMB在韓國(guó)已經(jīng)步入商用階段。2005年3月，韓國(guó)已向T-DMB廣播運(yùn)營(yíng)商發(fā)放了許可證。同期，歐洲的DVB-H標(biāo)準(zhǔn)剛剛開(kāi)始進(jìn)行商用試驗(yàn)。
c.高通的MediaFLO標(biāo)準(zhǔn)
高通公司于2005年推出了MediaFLO標(biāo)準(zhǔn)，這是手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)中唯一的私有標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)BDA分析師稱，從純技術(shù)角度看，MediaFLO是專門(mén)為手機(jī)電視開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)和終端表現(xiàn)上都優(yōu)于T-DMB和DVB-H，比如頻道切換時(shí)間和相同頻帶可容納的頻道數(shù)。但T-DMB和DVB-H現(xiàn)在的商用成熟度領(lǐng)先于MediaFLO，MediaFLO還缺乏成熟的產(chǎn)品，加之T-DMB和DVB-H是開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，支持的廠商眾多，而專利費(fèi)等因素有可能會(huì)制約MediaFLO產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
d.小結(jié)
這三種標(biāo)準(zhǔn)的未來(lái)發(fā)展將主要取決于廠商的推廣策略以及各自商用試驗(yàn)的進(jìn)展。這三種技術(shù)的比較如表所示。
表 三種標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)比較
類別 | T-DMB | DVB-H | MediaFLO |
系統(tǒng) | DAB（Eureka-147） | DVB-T | —— |
帶寬 | 1.536MHz | 5MHz，6MHz，7MHz，8MHz | 6MHz（可用5MHz，7MHz，8MHz） |
頻道數(shù)量 | 每信道1個(gè)視頻和2-3個(gè)音頻頻道 | 最多30個(gè)視頻和15個(gè)音頻以及短格式視頻片段 | 40個(gè)視頻和10個(gè)音頻以及40個(gè)短格式視頻片段 |
頻譜 | 韓國(guó)VHF 174-240MHz/歐洲Band III 200MHz L-Band 1.4GHz | 歐洲UHF 美國(guó)L-Band 1.6GHz | 美國(guó)UHF 716-722MHz |
傳送技術(shù) | OFDM（4K模式） | OFDM（2K、4K、8K模式） | OFDM（4K模式） |
視頻編碼 | H.264 | 歐洲H.264/美國(guó)WMV9 | H.264 |
音頻編碼 | 韓國(guó)BASC/歐洲AAC+ | 歐洲ACC+/美國(guó)WMA9 | AAC+ |
多路傳送 | MPEG-2TS/MPEG-4SL | MPEG-2TS | MPEG-2TS/超幀 |
視頻格式 | CIF 30f/s | QVGA 30f/s | QVGA 30f/s |
四、頻譜問(wèn)題
目前，UHF頻段主要由模擬電視和數(shù)字電視所使用。在很多國(guó)家，一些專家認(rèn)為應(yīng)該將模擬電視的頻段拿出來(lái)用于發(fā)展數(shù)字電視。
評(píng)論