行動電視全球市場展望及國內推動現況
華視工程部技術總監陳繼曄
行動電視的發展最近在市場上掀起一陣旋風,市場上的討論頗為熱烈,
手機廠商也躍躍欲試,行動電視的標準制定的進程也頗為配合,因為行動電視標
準多是從固定式數位電視標準演化而來,全球各地電視數位化時程大多已確定,
因此數位電視行動版標準也在最近陸續底定。華視工程部技術總監陳繼曄表示,
由於歐規的DVB-T受到最多地區採用,所以其行動版DVB-H也得到最多地區採
用,包括西歐、北美、澳洲與台灣都以DVB-H標準為主。
另外,北美地區由於在數位電視系統上還採用另一個ATSC標準,所以還有一個
由Qualcomm主導的MediaFLO標準;至於發展較早的日、韓等地,也各自有其
獨特的標準,日本採用的是ISDB-T,韓國採用的是T-DMB/S-DMB標準。根據
CIBC的研究指出,2006年行動電視將在世界各地陸續進入商業化應用階段,2007
年將開始高度成長,2010年使用行動電視服務的人口約1億6900萬,同時搭載
行動電視功能的手機市場規模也將達1億支。
DVB-H由於受到最多國家地區的支持,其發展前景也最被看好,2010年時預計
具備DVB-H功能的手機出貨量將達5000萬支,陳繼曄指出,DVB-H與DVB-T
相較具備四項特色,一為Time Slicing(省電),不同的time-slot,接收機只將需
要的time-slot開啟,大部分時間處於off狀態,可以大幅節省能量消耗。二為使
用MPE-FEC技術,只要是為減少干擾,資料以Reed-Solomon encoder編碼,並
配合time-interleaving方式,防止雜訊干擾,強化解碼能力。三為增加4k傳輸模
式以便於接收,in-depth symbol interleavers等,改變DVB-H之TPS參數,在行
動環境下,可提高觸發功能。第四為採用H.264標準,可以發揮頻寬最大效率
(128k~384k)/ch.增加不同屬性頻道。
在國內的狀況部分,華視投入的時間很早,對於產業的研究也很深刻,陳繼曄說
明,DVB-H是在DVB-T發射系統標準下,設計行動電視和可攜式數據的接收模
組,主要裝置於行動電視、筆記型電腦、PDA及手機等產品,可於時速250公里
之內,達到24Mbps無錯誤的DTT接收技術;目前在國內還屬於測試發展階段的
DVB-H,已有納入多數無線頻道在內的八個頻道,預計我國DVB-H服務將在2006
年第三季逐步試行,2007年第二季末可望正式導入商業化應用。
行動電視功能於可攜式裝置之整合設計
Philips飛利浦半導體大中華區事業總部市場經理陳世豪
製造全球第一台電視機的Philips,顯示技術一直是其核心技術能力之一,
對於電視實現於可攜式裝置的商機自然不會放棄,而具備從半導體到品牌所有垂
直整合技術的Philips,在本次研討會中針對整合式設計提供相關的技術與經驗,
飛利浦半導體大中華區事業總部市場經理陳世豪表示,電視於可攜式設備上的應
用,螢幕尺寸並不是重點,只要能提供高解析度的顯示效能、可於室外使用的高
亮度背光與不受環境影響的清晰聲音,才是消費者應用需求的重點。
DVB-H為DVB-T的行動版延伸標準,由於DVB-H主要使用在輕薄短小的可攜式
設備上,針對其應用特性,DVB-H的各項規格有不少更新與強化,在多媒體檔
案格式部分DVB-T採用的是MPEG2,DVB-H採用的是MPEG4與H.264,更佳的
壓縮效率,有助於檔案容量的瘦身,以節省頻寬;傳輸速度方面,DVB-T為4~
5Mbps,DVB-H為128~384Kbps;在耗電量部分,DVB-T沒有特殊限制,DVB-H
則要求在50mW以下。
DVB-H完整的運作流程包括四個部份,陳世豪指出,第一部份是內容供應商、
第二部份是行動通訊服務供應商、第三部份是DVB-H接收器、第四部份是手機
處裡器,第一部份包括編碼器(Encoder),當電視手機訊號發出,編碼過後經由
非同步傳輸交換器(ATM Switch),進入服務供應商的網路轉接器(Adapter),訊
號經由調變(Modulator)成電磁波傳送出去,接著就被DVB-H接收器收到,再
經過濾波器(Filter)、射頻調諧器(RF Tuner)然後解調變(Demodulator),最後
訊號進入手機的處理器,經過應用處理器(Application Engine)再到解碼器
(Decoder),訊號就還原成原來的多媒體視訊,提供消費者觀賞。
陳世豪建議,系統廠商在投入行動電視的領域前,要先思考幾個問題,包括設定
目標市場,因為不同區域有不同的標準,首先要選定適合的標準與區域;然後加
入相關的聯盟或區域系統組織,熟悉遊戲規則;接著要考慮到成本與利潤,沒有
利潤的技術或市場並沒有太大的價值;再來要專注於使用者介面(User Interface;
UI),讓消費者容易上手、使用方便;不要有過高的期待,過去WAP的失敗就是
因為市場的期待過高;最後要注意電池的續航力,這也是為了建立良好的使用者
經驗。
行動電視天線設計技巧與技術創新
連展科技無線通訊事業工程部副理蕭富仁
天線在所有無線通訊產品中,儘管不起眼卻佔著舉足輕重的地位,傑出
的天線設計帶來高品質的視訊效果,收訊的良莠是建立使用者經驗的第一步,一
般行動電視天線設計分為主動式(Active)與被動式(Passive)兩種;而DVB-S
(Satellite)應用頻帶為950~2150MHz,DVB-T與DVB-H應用頻帶則為VHF:
174~216MHz、UHF:470~870MHz。
在小型化天線設計概念上,連展科技無線通訊事業工程部副理蕭富仁表示,天線
設計目標包括減少Return Loss、提升輻射效率與輻射場型控制,在減少Return Loss
的作法上,通常會採用改變天線結構、增加/改變匹配電路、加衰減器等;而提
升輻射效率方面,一般來說空間與波長的比例越大收訊越好,所以藉著改變天線
結構、增加天線空間、加衰減器等技巧以達成目標。
目前常見的天線設計形式為偶極天線(Dipole Antenna)、單極天線(MonoPole
Antenna)、平板天線(Patch Antenna)與短路天線(PIFA Antenna)等。蕭富仁指
出,在設計時常遇到的瓶頸為天線體積與長度,在講求輕薄短小的可攜式產品
上,通常無法忍受最佳共振長度所需的天線尺寸;另外有限的頻寬也讓天線的設
計出現某些困難;而未來單一可攜式無線通訊產品中將會搭載越來越多不同的通
訊標準,支援多頻的天線設計也是相關廠商頭痛的地方;最後,天線容易出現干
擾,無論內埋式、外露式甚至外揭示的天線都有干擾的問題產生,在設計時都需
要盡量避免。
而透過許多彈性設計方法,就可以適度的避免上述問題的發生,蕭富仁說明,在
天線縮小化部份,可以透過將天線區繞的方式兼顧共振效果與體積,這些技巧包
括Helix Extended、Helix External、Capactive Embedded等技巧。而寬頻天線的設計
可以透過金屬加粗、Sleeve Dipole、多階共振、互補式天線設計等技術。在多模
操作方面,複數輻射體的設計可以利用兩個路徑或兩部分輻射體形成雙頻,或者
電抗調整的方式,讓一天線可接收多頻道訊號。天線擺設的位置要注意減低手的
效應,增加S/N比就可以出現良好的場型控制,內埋式天線注意垂直接地面,這
些都可以降低干擾,提升收訊品質。
行動電視接收前端與基頻處理技術要領
Freescale飛思卡爾半導體資深主任工程師鄭孟武
行動電視最近在市場上受到廣泛的矚目,根據一項針對芬蘭、瑞典與英
國民眾的市場調查數據顯示,平均超過50%的民眾認同且接受行動電視的服務,
男性的接受度更高於女性,年齡層越低的消費者接受度也較高。另一項調查更顯
示,超過77.8%的消費者認為行動電視的概念很好,只有7.62%左右的消費者不
喜歡這項服務。
在DVB-H的硬體架構發展上,飛思卡爾半導體資深主任工程師鄭孟武表示,目
前DVB-H的前端接收晶片組分成兩部分,除了接收器之外,還有一顆獨立的調
諧器(Tuner),這是由於目前各地區政府開放給DVB-H使用的無線頻段不盡相
同,為能更彈性符合不同地區的現況,目前沒有將調諧器與接收器整合在一起。
不過在半導體製程的推進之下,現在的接收器體積已經較過去縮小不少,在耗電
量部分,也從過去半導體調諧器耗電量超過1.5W,大幅降低到目前小於275mW,
同時成本也隨之大幅下降。
而接收器的內部架構採用直接轉換的零中頻架構,鄭孟武指出,訊號接收之後就
直接降頻轉換,然後送到後端的基頻晶片或應用處理器進行多媒體訊號運算與解
碼的程序,不僅讓架構更簡單也節省耗電量與成本。在基頻晶片方面,其中的功
能方塊包含:基頻輸入介面、DVB-T行動解調器與應用處理器。應用處理器則
是包括感應埠(Sensor Port)、影像運算單元、連結嵌入式核心的輸出埠與系統記
憶體的輸出埠。目前,Freescale這些晶片都已經投入量產,有些已開始小量出貨;
此外該公司也提供了一套參考設計,以提供系統廠商參考。
行動電視影音壓縮技術探微
資策會創意多媒體中心組長賴志群
數位影音訊號一般來說資料量都很大,一般來說一個352×240畫素,每秒
30禎的畫面檔案大約為7.25MB,等於是要流暢播放這樣的畫面,傳輸速率必須
在7.25M/s以上,而無線通訊頻寬則是相當寶貴的資源,如果能透過壓縮技術,
讓檔案適當縮小並保留其畫質則是兩全其美的方法,而經過壓縮的數位影像
MPEG1的位元率為1.5Mbps左右、MPEG2為3~6Mbps、MPEG4則低於1Mbps。
數位影音訊號的壓縮分為兩個部份,資策會創意多媒體中心組長賴志群表示,一
為資料累贅,這部分屬於無失真資料壓縮,因為訊號中有許多重覆或不必要的資
料,包括編碼累贅、符號間的累贅與畫面間的累贅,透過壓縮將這些資料捨去,
對於影像的真實性並不會有影響;另一為,視聽覺感知效應,屬於失真資料壓縮,
在原始資料上市檔的取樣技術,讓畫質接近原本表現,並縮小資料大小。
目前主要的多媒體壓縮標準為ITU-T主導的H.261、H.263與ISO組織制定的
MPEG1、MPEG4,另外還有互通的H.262/MPEG2與H.264/MPEG4等。行動電視
採用的壓縮標準是H.264/MPEG4,壓縮技術講求的是高壓縮率與低失真率,H.264
是目前壓縮率最高的技術,該技術在2003年IBC(國際廣播大會)上,進行即
時編解碼,其效能表現也引起了產業的高度矚目。
在硬體編解碼處理核心的應用上,一般可攜式設備本來就有運算處理器可以支應
編解碼的運算,不過在多媒體應用越來越普遍與複雜之後,就出現專門的應用處
理器(Application Processor)專門執行多媒體功能的運算,賴志群說明,這類多
媒體處理器需要具備可程式化(Programmable)能力像DSP一樣,而且其指令集
需要為多媒體特性而設計,能處理多媒體訊號。這樣的編解碼運算架構主要的功
能訴求在於效能與耗電量,要能處理大量多媒體訊號,並且達到低耗電目標。而
在多媒體應用的發展趨勢下,嵌入式系統內建3D加速引擎將逐漸成為主流。
(整理、攝影\廖專崇)
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電視手機市場持續加溫,手機廠商由於身處於不同市場與國家,因此產生許多不
同的策略思維。例如出生在歐洲的諾基亞主推的DVB-H,出生於美國的摩托羅
拉則推動DVB-H、DMB與MediaFLO,至於三星電子則主推DMB。相關介紹請見「
電視手機規格,手機廠商有不同思維」一文。 |
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整合語音、資訊、視訊服務不僅是固定電信業者的夢想,行動通訊業者也希望能
趕上這股趨勢,而電視手機正是行動通訊營運商Triple Play的敲門磚。不過,提
供電視服務卻對行動營運商與手機供應商間一向良好的關係產生變化,電視手機
勢必要採取不同的business model,而新的業務模式也將影響到下一代手機的架
構。你可在「
行動產業爭論以何種技術將電視傳送至手機
」一文中得到進一步的介紹。
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隨著韓國衛星數位多媒體廣播(S-DMB)服務在2005年5月1日全面啟動,韓
國已成為第一個實現行動影像串流商業化的國家。雖然用手機收看電視目前在全
球多屬實驗性的應用,但其發展前景卻十分令人期待,畢竟結合手機與電視這兩
項最流行的傳播媒介,確實是有其賣點。在「
南韓全面啟動數位多媒體廣播」一文為你做了相關的評析。 |
未來智慧手機的電源管理技術
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NEC通訊在北京發表中國大陸首款電視手機N940,據悉,該款手機內置七個電
視頻道,可以接收模擬電視信號,把電視機的功能濃縮到手機中。而對於備受關
注的價格問題,NEC通訊表示,上市價格將會低於人們的預期。相關介紹請見「
電視手機:從理想到現實」一文。
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根據南韓Digital Times報導,基於MP3手機、相機手機與遊戲手機等產品有可能
在未來一至兩年內達到頂點,然後開始走下坡,三星電子計劃將研發重心置於未
來成長可期的電視手機。你可在「
三星電子研發重心置於電視手機」一文中得到進一步的介紹。
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在「2005Nokia 移動大會」上,Nokia推出Nokia Nseries系列產品中首款內建DVB-H
功能、可收看廣播電視節目的的行動終端——Nokia N92。Nokia N92的用戶不必
坐在電視機前,即可收看電視節目。用戶可設定收看提示以欣賞喜愛的電視節
目、建立個性化頻道目錄、訂購系列電視頻道。在「
Nokia N92 全球首款DVBH電視手機亮相」一文為你做了相關的評析。
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