便携式设备的移动电视功能实现方案

　　移动电视俗称手机电视。它以数字技术为支撑，通过地面或卫星电视信号广播、地面设备接收的方式播放和接收电视节目，目前多通过手机、多媒体播放器、车载、USB接收器等终端设备实现电视信号接收。它最大的特点是在处于移动状态的交通工具上保持电视信号的稳定和清晰。移动电视可以采用无线数字广播电视网（DMB），也可以采用蜂窝移动通信网，甚至Wi-Fi、WiMax等。在我国，多采用DMB和蜂窝移动通信网（GPRS或CDMA）。现在移动电视还增加了由我国自主研发的CMMB数字移动电视技术，在2008年奥运会期间已经提供了相关业务，系统采用卫星和地面网络相结合的“天地一体、星网结合、统一标准、全国漫游”方式，实现全国范围移动多媒体广播电视信号的有效覆盖。（CMMB）利用大功率S波段卫星覆盖全国100%国土、利用S/U波段增补转发器覆盖卫星信号较弱区（利用UHF地面发射覆盖城市楼房密集区）、利用无线移动通信网络构建回传通道，实现交互，形成单向广播和双向互动相结合、中央和地方相结合的全程全网、无缝覆盖的系统。

　　本文以联阳科技（ITE）AT9050系列芯片为例，讨论如何具体在手机、个人导航仪（PND）或便携式媒体播放器（PMP）上实现DVB-T数字电视接收功能。

　　什么是模拟电视与数字电视？

　　电视节目广播依传送媒介主要有三种：卫星电视（Satellite）、有线电视（Cable）与无线电视（Terrestrial）。无线电视（Terrestrial）在支持移动接收的可行性与成本效益最高，因此在下文将主要讨论无线电视。

　　平时我们收看到的电视节目是使用模拟信号传送声音图像的模拟电视，而数字电视从节目的采集、录制播出、传输到接收，全部采用数字编码技术。有了数字电视以后，观众不仅能看到DVD般清晰的图像，享受到家庭影院般的音响效果，电视频道从几十套增加到几百套，听上数字广播，还能自行选择多样化、专业化、个性化的多媒体服务。

　　传统的模拟电视系统请参考图1.摄影机取得的原始画像经转换（光学影像-》RGB-》YUV-》Composite）后，通过电视发射塔，对大众广播。用户由天线收取无线信号，由电视上呈现原始画像。此外，模拟电视依其影音格式与调变方式有NTSC、PAL与SECAM三种主要制式。

　　数字电视是采用数字信号来表示电视图像信息，在电视信号的采集、记录、处理、存储、播出、传输和接收过程中使用数字技术的系统。我们现在在电视机上所收看到的是模拟信号的节目，而数字电视信号则是电视节目通过有线电视网络、卫星或无线发射传输到用户家中，通过机顶盒由电视机或电视显示器接收的信号。

　　数字电视与模拟电视有很大不同，数字电视的优点主要体现在技术层面上。第一，频道增加了，有条件的可开通四五百套节目。第二，图像更清晰，音质更高，观众可以通过机顶盒在普通电视机上欣赏到DVD视频效果、CD音频效果的标准清晰度电视节目。第三，功能巨大丰富，数字电视除了提供现有的电视广播节目外，还能提供许多新业务。数字电视节目最吸引人的两点是：第一，专业化、对象化。数字电视可开设独立的、专业的、全天的频道，像电影、汽车、房产、MTV、体育等专业频道。第二，数字电视频道不插播广告。

　　数字电视频道可同时传送多个影音节目，由一多任务器（MulTIplex）复合多路节目成一个TransportStream，再经ChannelCoding与调变后发送出去。在接收端的电视要具备解调数字电视电波与MPEG码流译码能力，方能将数字节目呈现在电视屏幕上。传统的模拟电视机可藉由机顶盒（SetTopBox）来收看数字电视。

　　目前，全世界的地面无线数字电视系统有四种不同规范，分别是DVB-T（欧盟主导）、ATSC（美国主导）、ISDB-T（日本主导）、D-TMB（中国主导）。在这四种规范里，目前以DVB-T在全世界范围的采用率最高。相关产业的市场规模也最被看好。请参考图3.

　　由表1可得知，数字电视拥有压倒性的优势。虽然除欧美日及少数先进国家外，多数国家或因经济或因政治原因，数字化过程步履蹒跚，但是关闭模拟电视改为播放数字电视已是全世界不可避免的潮流。

　　表1 数字与模拟电视比较

　　移动电视设计面临的关键问题

　　在移动设备（如手机、个人导航仪（PND）或便携式媒体播放器（PMP））上实现电视功能，主要面临以下几个关键的设计挑战和问题。

　　1.功耗与散热

　　移动设备（车辆除外）大都以电池供电，低功耗设计得以成功的关键之一是延长电池的续航能力。典型的产品应能以电池供电持续收看电视3~6小时以上。散热与功耗是一体两面的问题，高功耗产生的热量会导致轻薄短小的移动设备的散热机制更加复杂，成本也难以掌控。一般来说，TV模块部份的功耗应控制在400mW以下。

　　2.移动接收

　　所谓移动接收是指用户在交通工具上收看电视。一般希望在高速公路上行车（至少时速100公里以上）依然能顺畅接收为原则。在无线接收时，当接收端与发射端之间有相对的移动时，会有多普勒效应（Dopplereffect），导致接收频率的偏移，因此接收设备必须能补偿多普勒效应效应造成的差异值。

　　以DVB-T为例，如果信号采用16QAM编码（如台湾和德国），具备良好移动接收能力的解调芯片应能以单天线支持到时速120公里以上。如果信号采用64QAM编码（如法国和意大利），则须以双天线（Diversity）设计方能接收良好

　　3.接收死角

　　在大多数国家，数字电视还处于开播初期，甚至只是先期试播，因此信号覆盖率未臻完备。因此，提升接收灵敏度以克服接收死角，是无线电视设计上的重要话题，特别针对移动市场而言。移动设备只配置了小型天线，而用户却可能身处恶劣接收环境中（比如一楼或者地下室），因此设备必须有良好的接收灵敏度，扩大设备区域可用率，才能吸引更多用户。

　　对目前调谐器技术而言，以DVB-T信号64QAM，CR:7/8，GI:1/32为例，大致都可支持到-80dBm以上，加上LNA甚至可到-82dBm~-83dBm.

　　随着模拟电视关闭，数字电视塔可望以更高功率广播，加上更多转播台的建设，相信未来接收死角的问题将不复存在。

　　4.处理器的能力

　　数字电视信号解调后为MPEG-2或H.264传输流。一般的移动设备处理器，除少数自带硬解功能外，都无法以软解方式完整地解开标清的节目内容（D1：分辨率720x576，每秒25帧）。有些处理器的软解方案虽号称可播放D1，却是以牺牲分辨率或丢帧来实现的。当屏幕较大或节目码率较高时，往往可明显看出画面质量与流畅度大打折扣。

　　对支持欧洲DVB-TTV解码的设备而言，节目内容采用MPEG-2压缩、分辨率720x576、每秒25帧，则处理传输流码率要能达到7Mbps以上。

　　5.电视模块尺寸

　　便携式设备讲究轻薄短小，如果支持电视功能的相关芯片的集成度不够高，或者芯片尺寸太大，那么要在有限空间内增加电视功能将非常困难。理想上，电视模块部份的占板面积最好低于20x25平方毫米。