作者：朱志實 制作中心技術設備部工程師

    手機電視被很多人認為是3G時代最有希望的多媒體業務之一。

    國外的一項猜測顯示，到2010年全世界將有1.2億手機電視用戶，我國的用戶數也將接近4000萬。毫無疑問手機電視將成為新興的傳播媒體，由于其終端的非凡性，既可以播放音視頻，又可以顯示文本信息；既可以實時播放，又可以有一定的存儲功能，并且具備交互的功能。可以說，它集成了迄今為止所有媒體的特征。更重要的是終端輕便可以移動，不論何時何地，用戶都可以方便地獲得服務。

    由于業界的廣泛關注，目前國際上對這項業務的研究十分有熱情，與之相關的傳輸技術已有十余種，概括起來可以分為三種類型，即地面廣播、衛星廣播和移動通信，如表1所示。

    表1  手機承載技術分類

    下面將對這三種技術進行簡要的介紹。

    （1）基于移動網絡的實現技術

    通過移動網絡傳送電視節目最初是采用移動流媒體的方式實現的。在我國，早在一兩年前，中國移動和中國聯通都已分別基于其GPRS網絡和CDMA1X網絡，利用移動流媒體技術推出了手機電視業務。事實上，兩者都是將其作為一種移動數據業務推出來的，其實現的方式也大體相同。這種通過傳統移動流媒體方式實現的手機電視業務雖然在一定程度上很好地滿足了人們的需求，但還有很多方面不盡如人意，例如：移動網絡帶寬受限、播放效果不很穩定、并發用戶數有限、收費較高等。

    3G性能價格比優良,與2.5G技術相比具有更高速率、更高頻譜效率、和更強的業務支撐能力，3G乃至超3G技術的發展將使目前GSM網數據業務應用的帶寬瓶頸獲得全面突破。3G技術商用，將給移動通信帶來進一步的發展機遇，3G網絡能夠承載多媒體類的業務，主要是流媒體業務，也就是給移動用戶提供在線不間斷的聲音、影像或動畫等多媒體播放，無須用戶事先下載到本地。流媒體業務支持多種媒體格式，可以播放音頻、視頻以及混合媒體格式。這也為發展手機電視業務提供了網絡平臺。

    由于傳統移動流媒體實現方式存在諸多的限制，國際上開始研究如何在移動網絡上實現多媒體（包括視頻、音頻、數據等）的廣播，MBMS和BCMCS等技術應運而生。

    MBMS(MultimediaBroadcastMulticastService)是3GPP R6中定義的多媒體廣播組播功能。MBMS標準工作于2002年啟動，并預計在2005年9月凍結，實際網絡實施預計在2007年。2008年前3G網絡可以推廣MBMS業務。

    MBMS對原有WCDMA網絡主要的改動是：增加BM-SC網元，對現有PS域相關網元進行MBMS功能升級，以支持MBMS特有接口功能（如Gmb）、特有信道（如MICH、MTCH/MCCH/MSCH）、特有物理層過程（FACH信道選擇性合并、PTM與PTP切換）和特有業務流程（如訂閱）。

    在終端方面，MBMS仍然最大限度地繼續了已有的3GPP標準，在終端耗電、存儲、多媒體處理、顯示等技術得到改善的同時，僅僅是原有基代處理功能的增強。因此，承載寬帶多媒體業務的MBMS終端與現有終端保持了很好的統一性。

    在帶寬方面，MBMS可以最大使用256kbps的速率進行下載和流媒體的傳送，而只要128kbps就可以支持15fpsQCIF176*144圖像和12.2Kbps語音組合的體育類節目的收看需求。

    在互動方面，MBMS本身沒有定義非凡的上行信道，但可以利用已有上行控制信道進行業務訂閱、業務加入等業務控制流程，同時利用上行業務信道實現與下行廣播/組播配合的一些交互類業務的實現。

    在容量方面，MBMS提供點到多點傳送多媒體的發送機制，提供所謂“SendOnce，ChargeMany times”的業務模式，資源消耗與用戶數的增長無關，從而為節省3G網絡非常緊張的空口資源和Iub口傳輸資源、規避移動網絡容量劣勢尋找到了根本解決途徑。用戶數越多，MBMS在容量和成本方面的優勢發揮就越明顯；在組播用戶數少或者沒有組播業務用戶的時候，網絡可以靈活地為用戶分配專用信道或者關閉組播業務信道，這些移動網絡特有的高效資源治理技術更讓MBMS技術在容量方面錦上添花。

    基于移動網絡的實現技術繼續了移動網所固有的諸多能力，例如用戶的業務鑒權以及用戶治理、業務的計費和控制、業務的個性化定制和點播、互動應用的實現、與位置相關的業務的提供等。這些對于手機電視業務的發展都是十分必要的。但此類實現技術要占用3G系統的核心頻率，這對于本來頻率資源已經比較緊張的移動運營商來說無疑是一個較大的障礙。換句話說，利用此類技術在開展手機電視業務時，要考慮頻率使用的經濟性。

    （2）基于地面數字廣播網的實現技術

    此類實現技術主要是針對地面數字廣播電視產生的，使用的頻率一般為廣播電視頻段。為適應移動終端的特點，有些技術在原有為地面數字廣播電視設計的技術基礎上加以改進，成為移動視頻廣播技術，而另一些技術目前還只是針對地面數字廣播電視系統設計的，若要應用到移動視頻廣播業務中，可能還要作一些改進。此類技術是現在國際上關注較多的一類技術，也是方案最多的一類技術，典型的技術包括歐洲的DVB－H、美國高通的MediaFLO、韓國的T－DMB、日本的ISDB－T等。我國清華大學和上海交大也分別在其數字電視標準DMB－T和ADTB－T的基礎上研究國內的技術。

    目前業內關注比較多的DMB標準是歐洲標準DVB-H和韓國標準T-DMB。

    DVB-H標準全稱為DigitalVideoBroadcastingHandheld，是歐洲DVB組織在推出數字電視傳輸的系列標準以后，為通過地面數字廣播網絡向便攜/手持終端提供多媒體業務所制定的傳輸標準。

    DVB-H是建立在DVB（數據廣播）和DVB-T（傳輸）兩個標準之上的標準，被認為是DVB-T標準的擴展應用，雖然它是一個傳輸標準，事實上注重于協議實現。系統前端由DVB-H封裝機和DVB-H調制器構成，DVB-H封裝機負責將ip數據封裝成MPEG-2系統傳輸流，DVB-H調制器負責信道編碼和調制；系統終端由DVB-H解調器和DVB-H終端構成，DVB-H解調器負責信道解調、解碼，DVB-H終端負責相關業務顯示、處理。

    DVB-H保有部分與DVB-T接收電路的兼容性，同時為了滿足手持式裝置接收的特性，如低功耗、高移動性、共通平臺與網絡切換服務不中斷等要求，以保證在室內、戶外、在步行或行駛中的汽車上都能正常收看，做了不少技術改進。例如，為了降低功耗，DVB-H在耗電上的目標是將天線、電視調諧器和OFDM譯碼電路等的總耗電量控制在100mW以內；為提高電池的使用時間，終端周期性地關掉一部分接收電路以節省功耗；為了滿足便攜的需求，DVB終端的天線更小巧，移動更為靈活；傳輸系統能保證在各種移動速率下順利接收DVB-H業務；系統具有很強的抗干擾能力，能提供足夠的靈活性以滿足不同傳輸帶寬和信道帶寬應用等。

    T-DMB是韓國推出的地面數字多媒體廣播系統，從嚴格意義上講，仍算是歐洲的國際標準。該標準建立在歐洲廠商開發的尤里卡147數字音頻廣播（DAB）系統的基礎上，做了一些修改，以便向手機、PDA和便攜電視等手持設備播送空中數字電視節目。

    T-DMB系統，包括1個DMB監視系統、2個視頻編碼器、視頻網關和多路復用器，可以提供靈活的服務，包括視頻廣播、音頻廣播、單獨的交通/新聞/天氣頻道。T-DMB利用ITU-TH.264對視頻進行編碼，利用MPEG-4BSAC對音頻進行編碼。然后利用MPEG-4同步層和MPEG-2傳輸流對視頻、音頻及額外的數據進行處理，有些基本模塊與DVB-H相似。

    T-DMB在韓國已經步入商用階段。今年3月，韓國已向T-DMB廣播運營商發放新的許可證。同期，歐洲開發出來的移動數字電視廣播系統DVB-H剛剛開始試驗工作。

    近期美國高通公司（QualcommCorp.）也向市場推出了FLO（ForwardLink Only）技術。該技術是為了同時向大量的無線終端用戶群高效、經濟的傳送多媒體信息而專門設計的。其目標是降低成本、增強用戶體驗，用戶可通過傳統手機在各種節目頻道上自如瀏覽。

    通過基于FLOTM技術的媒體流系統（MediaFLO），運營商能夠在一個8MHz頻帶內用每秒30幀QVGA視頻，配以AC3立體聲，提供20 個全國范圍和5 個本地專用的實時視頻頻道。同時還可提供十余個高品質立體聲廣播頻道以及30 至50 個非實時（內容預先錄制）頻道。非實時頻道的內容選擇在網絡空閑時播出，天天提供多達20 分鐘的內容，終端接收下來后就可以按照預定時間播出了。非實時頻道讓用戶可以及時收看諸如音樂、天氣、新聞提要等按主題分類的內容，而實時的服務則支持實況直播，例如體育賽事等。不同地域的內容之間的分配是靈活的，可以在編排節目時設置。

    FLO技術支持快速切換頻道的能力，其設計連續收看時間約4小時，這可與目前的常規終端相比擬，而不會影響移動設備的整體性能。通過提供類似于節目表的用戶界面，媒體FLO業務將提供與收看有線電視類似的體驗。用戶可以選擇一套節目，如同在電視上預訂一個頻道，選擇并預訂后，就可以在任何時候收看其中的節目。除欣賞高質量的視頻、音頻內容及IP數據外，用戶還能使用一些交互業務，例如可以在欣賞音樂節目時選擇購買唱片、鈴聲，或下載其中的歌曲。用戶也可點播普通節目表以外的視頻節目。

    作為全新開發的專門面向移動環境下手持終端多媒體廣播接收的無線技術，FLO能夠提供在大容量、低成本的條件下向廣大手機用戶同時傳送高質量音視頻內容，從而為廣電內容運營商提供了一種全新的多媒體業務解決方案。

    高通負責MediaFLO技術的工程技術及市場開發副總裁羅勃.錢德霍克日前在北京指出，衍生自歐洲數字廣播標準的手機電視標準T-DMB在頻譜效率上有相當的限制，支持的節目頻道數量有限，節目頻道切換速度慢。

    高通的MediaFLO技術一直被視為專門為手機設計開發的移動電視標準，具有高頻率利用率、低手機功耗、快速頻道切換時間等優勢。不過，由于這項技術起步較晚，整體產化力量還落后于其他兩大標準體系。

    在FLO論壇成員約20家，其中包括中國的中興、華為、夏新三家公司。高通中國負責MediaFLO技術的高級業務發展經理陳崗告訴CNET，夏新是目前參與最多廠商之一，計劃在今年下半年就能推出MediaFLO手機。目前，三星、LG分別推出了具有MediaFLO功能的手機。

    基于數字廣播網的實現技術多是由地面數字廣播電視技術發展而來的，因此在音視頻的下行傳輸方面相對比較完善。目前已有多個國家和地區開始進行實驗或試商用，但由于傳統的廣播電視網絡通常都沒有上行鏈路，因此基于數字廣播網的實現技術在實現上行傳輸時一般都考慮依靠移動通信網絡的協助來完成。這樣才能夠提供手機電視業務所需的用戶業務認證、用戶的治理以及互動應用等能力。

    （3）基于衛星的實現技術

    這一類技術的本質就是通過衛星提供下行傳輸，實現廣播方式的手機電視業務，而用戶通過在手機終端上集成直接接收衛星信號的模塊，就可以實現多媒體數據的接收。典型的技術包括歐洲的S－DVB和日韓的S－DMB等。

    簡單地講，衛星DMB業務是將數字視頻或音頻信息通過DMB衛星進行廣播，由移動電話或其他專門的終端實現移動接收，是一種可以在很寬廣的地區充分滿足在移動環境中視聽廣播電視這一個性化要求的極具競爭力的解決方案。

    衛星傳輸也屬于無線傳輸方式，適合應用于手機電視業務。衛星數字電視直播到戶是指將電視信號經過模擬、數字轉換和壓縮后發送到衛星上，然后由衛星轉發，用戶通過接入特定的解碼設備和碟型天線，直接接收衛星節目和數據內容。與地面微波傳輸和有線網絡相比，可以適應更大范圍的覆蓋要求，不受地面網絡的限制，具有傳輸節目量大、節目畫質、音質更佳的特點，是一種高效、廉價的傳輸方式。

    在技術方面，衛星DMB業務的實現并不復雜，具體的網絡構成包括以下幾個部分：衛星DMB廣播中心、DMB通信衛星、直放站接收終端。

    衛星DMB業務具有以下特點：

    1）收范圍廣泛。地面上的大部分地方都可以直接接收衛星信號，地鐵、隧道、建筑物內等屏蔽地帶直接接收信號會有困難，通過使用多種形式的GapFiller轉發器，可以擴大接收范圍；

    2）頻道資源和業務內容豐富。可以同時容納視頻、音頻和數據頻道，提供新聞、電影、體育、教育、音樂等專業內容和無線電視頻道，以及節目提供商提供的其他節目，還可以享受各種信息服務；

    3）適合移動狀態下接收。衛星DMB克服了現有廣播與電視在空間方面的局限，頻寬可以不受ITU功率限制，可以提供大功率，使小型便攜式接收終端接收到信號；使用最適合移動接收的頻寬,不會有因降雨衰減帶來的信號減弱現象；采用與移動電話一致的CDM(CodeDivisionMultiplexing)技術，能夠更好地應對移動接收環境中信號質量下降的多路徑干擾問題；

    4）接收終端多種多樣，適應消費者的個性化需求。終端廠商將會推出車載用、便攜專用、手機結合用等多種終端機，成為掌中媒體。開發Patch型、Helical型等多種天線，實現衛星DMB專用手機核心芯片的單芯片化，使消費者使用起來更加方便，可同時享用廣播電視與通信業務。

    對于移動通信而言，衛星DMB業務可作為一項增值業務，移動用戶不須增加設備，只需通過具備DMB接收芯片的手機即能收聽/收看數字廣播。衛星DMB業務除了給電信運營商帶來有形的收入，還可以提高用戶忠誠度，增強企業競爭力。

    基于衛星的實現技術目前在韓國已有商用的案例，此類技術與所要覆蓋的范圍關系密切。當覆蓋范圍比較小、用戶比較集中時，使用衛星開展移動視頻廣播業務效率較高，也比較經濟。但當覆蓋范圍較大時則成本較高，非凡是在我國，僅靠一顆衛星覆蓋全國范圍的難度很大。另一方面，由于衛星無法對室內形成覆蓋，因此要建設大量的地面直放站，這部分成本也相當可觀。從終端角度出發，若使用其他的衛星頻段，則要增加一套新的射頻，終端成本將有較大增加。

    理想的手機電視應該是便捷的、便宜的、標準的、高質量的，而要實現這些基本需求，要害要素有終端、網絡速率、業務互動、容量、管制政策等。

    終端的成本和性能會影響受眾的接受程度，地面廣播和衛星廣播采用了與移動通信不同的頻段和調制技術，因此要實現手機看電視，就必須在原有手機基礎上增加電視接收的射頻和基帶模塊。比較而言，移動通信技術在終端方面具有天然的優勢。

    網絡速率直接決定著業務質量，衛星廣播和地面廣播明顯具有高業務帶寬的優勢，而移動通信技術從最初的2.5G支持個位幀頻到現在的3G已經可以支持與電視幾乎一樣的幀頻。

    互動功能的支持既方便了用戶的治理和計費，同時也為用戶提供除了看還能玩的可能性，比如直播投票、下載等。衛星電視和地面電視技術由于其廣覆蓋的特點在反向必須與移動網絡配合才能實現互動。同樣原因會導致衛星電視和地面電視廣播與移動通信技術融合在政策管制方面的風險。

    網絡容量間接決定用戶成本，進而決定用戶資費。所有的廣播（組播）技術在多用戶同時接收寬帶多媒體時具有明顯的成本優勢，這也是目前單播移動通信技術的手機電視以培養用戶習慣而非盈利為目標的主要原因。

    三類主要技術在手機電視承載方面的比較匯總如表2。

    表2  手機承載技術比較

    基于移動網絡的手機電視其優點是實施方便、成本低、手機硬件平臺不需要更改，但其缺點是節目源需要第三方支持、圖像的分辨率低且圖像質量受網絡帶寬的影響，此外，還有一個最大的問題是互通性，目前來看，都是針對不同的手機開發不同的視頻流軟件，各手機之間不兼容，這大大制約了該業務的發展。

    而另一方基于DVB-T的手機電視最大的優點是節目源豐富、傳輸帶寬大、分辨率高、服務質量可靠，但最大的缺點是需要DVB網絡的配合。