目前市场上新款手机不断面世,其推陈出新的的速度惊人.在这些种类繁多的不同手机品种中,可大致分为三大类,即只有基本语音及短信功能的语音手机;已具有收发数据资料的能力,但编辑处理功能有限,而且同一时间段内只可处理一项工作/任务的功能手机;以及犹如一台迷你型计算机的智能型手机,它除了具有较强的资料编辑管理能力,更能提供音视频、游戏的多媒体应用服务，并能同时处理多任务。

手机市场的发展随着基带市场由2G向3G的演变, 及以品质为目标的多媒体融合趋势的影响,其市场也正向着超低端手机和智能手机的两极化发展.

智能手机作为高端手机, 功能性是日新月异。过去，手机只是一只单纯通讯功能的装置，但和网络及消费类应用相遇后，其定位已逐渐朝向一台个人化的多媒体设备发展。现阶段，信息管理与照相已经成为极为通用的功能，游戏、铃声、音乐下载与播放的效果也不断在提升中；录像、录音也成了手机当中极具附加价值的功能。 从单纯语音走向消费性娱乐的多媒体应用功能成为手机技术发展的主流趋势.
在不同的地区，手机的功能也有不同的发展：在欧洲，手机被用进行线上付款；在日本，行动娱乐相当普及；而在美国，使用手机GPS定位服务已受到重视，此功能不仅能做交通信息的辅助之用，也能在紧急时送出个人的求救及追踪讯号。那么，未来的发展趋势会是怎样呢?
随着3G、HSDPA或Wi-Fi等更高频宽连结的推出，新闻、运动、广告等视讯短片会成为愈来愈重要的服务；在DVB-H、T-DMB、MediaFLO等手机电视技术的推波助澜下，在手机上看电视将很快会变成现实；未来，手机也能成为家庭、孩童、老人的安全监控工具。

下图为下一代高端手机的功能发展趋势，




为了响应多媒体应用功能的需求,包括视频(录像,视频节目等)，音频（语音、音乐、影音效果等）和图形（照片、游戏等），分别需要用到专门的处理技术，以及镜头、传感器、处理器、内存和显示器等硬件系统配备。以照相机功能为例，手机相机除了追求更高分辨率、对动态摄影要求的捕捉能力外，光学伸缩镜头、手动校正功能及闪光灯都将是高端手机的附加功能。

在上述的手机多媒体应用中，目前最受瞩目的杀手级应用，无疑是手机电视，也就是通过手机的屏幕，随时随地都能收看到无线的数字电视，让视听服务成为一种随手可得的服务内容。这一期望目前在全球各地正处于如火如荼地推进过程中，其主要技术标准包括DVB-H，T-DMB（韩国），ISDB-T（日本），MediaFLO（美国），而目前在全球接受度最高的当属DVB-H。

目前已有包括包括澳大利亚、芬兰、法国、德国、意大利、西班牙、英国、美国、台湾等超过19个地区正在进行或已完成DVB-H电视试播，欧洲预计2006年底就会开始提供DVB-H商业服务；到了2007年底，欧洲、美国和亚洲将会完成DVB-H基础设施的布建并准备全面播出。在移动终端-手机方面，Nokia、Siemens和Samsung等大厂已有推出数款标榜支持行动电视服务的手机，其中又以Nokia将上市的N92相当受到注目，因为它既是手机，也是相机、收音机，而且能透过 2.8 吋的 QVGA TFT LCD 来收看实时视讯节目。

案例探讨

以前市场上的行动多媒体应用平台来看， ST的Nomadik应用平台非常具有特色，其最大的特色在于采用分布式处理架构，也就是将多媒体的运算处理分散到多个可程序化的智能型加速器（smart accelerator），他们各自独立地工作，但同时一起处理特定的视讯和音讯编码与译码功能。在350MHz的ARM926EJ RISC主处理器核心下，搭配视讯智能加速器（Video smart accelerator）的Nomadik可提供30fps的VGA实时编译码效能，也能在进行视讯会议时提供达30fps的CIF画质；其音讯智能加速器（Audio smart accelerator）则是可采C语言程序化的多媒体VLIW DSP，并支持丰富的音讯library。请参考(图三)。


图三行动平台架构（以Nomadik为例）

除了让影音表现能达到最佳化外，分布式处理让这些耗时又耗电的工作不会占用到CPU的资源，让CPU能专注于控制与程序流程的处理，或让它能进入省电模式来延长电池的使用寿命。Nomadik藉由尽可能避开对高时脉速度的需求来节省能源，但也从各个等级的系统化设计用心得到降低耗电需求的好处。创新的算法、具能源效率的指令集和在ARM式处理器中的Java加速器，都为编码提供了很高的执行效率；数据压缩和图像缩放能有效地使用芯片上的频宽；此外，积极的电源管理会关掉芯片上非活动的区域，让CPU尽可能的保持在省电模式之下。

手机电视设计开发挑战
由于行动电视终端的开发仍处于萌芽期，制造业者还有许多的困难必须克服。整体而言，需解决的问题包括：(1) 如何改善接收终端器的可移植性，这得从降低耗电性来下手；(2) 如何增强接收器的灵敏度，作法上包括：改善 C/N值、解决衰落性议题、对噪讯的容忍度、解决回音的议题；(3) 如何在高速时仍能保持高品质，除了需对都普勒效应做出补偿外，也得解决handover的问题；(4) 在商业化的考量上，除了对小型化的追求外，多频的功能和弹性的信道频宽也是不可少的设计重点。

就DVB-H行动设备的开发来说，在架构上涵盖了软、硬件层面，硬件部分需考量天线、前端（front-end, FE）模块、音／视讯的编译码（CODEC）、应用处理平台，其中前端模块又包括射频接收的调谐器（tuner）和基频段的解调器（demodulator）；软件部分则包括中介软件（Middleware）、电视播放器、电子服务指南（Electronic Service Guide, ESG）等。就运作架构来说，由射频段接收器送来的资料经基频段处理后，又再分流为IP datagram和TS packet送到DVB-H播放处理平台，此平台中的应用处理器及音、视讯译码器（decoder）会做进一步的运算处理，最后才将电视节目的影音内容传送到屏幕上播放，请参考(图四)。


图四 行动电视终端的运作架构

前端模块
前端模块又分为射频段（RF Part）和基频段（Baseband Part）。行动电视终端的射频段主要组件为RF Tuner，它必须涵盖较广的UHF频率范围，并输出OFDM基频讯号。为满足功耗及小尺寸的需求，在设计上，传统的Canned Tuner并不可行，需采用Silicon Tuner或进一步运用直接转换（Direct Conversion）的ZeroIF架构来降低组件数及功耗。基频段的主要组件为Demodulator，它除了是执行DVB-H的Time slicing 和　MPE-FEC功能的核心外，也负责支持IPDC（IP datacast）的软件处理能力。

视频解码
以DVB-T来说，MPEG-2仍是主要的视频压缩格式，但因此格式的压缩传输效率不佳，因此有转移到新格式上的趋势。对于手机电视服务来说，不论是频宽或是档案大小，都是锱珠必计的，因此高压缩比的新格式是必要的选择。目前市场上的新一代视频编译码规格包括MPEG-4、H.264/AVC（即MPEG-4 Part 10）及VC-1等。以MPEG-2和H.264来比较，在传输视频内容时要达到相同的画质，两者所需的频宽就差了2.5至3倍。以目前的手机屏幕来说，CIF的画质已经足够用来欣赏节目（小尺寸的VGA画质甚至能提供比一般电视更佳的细节品质）。在DVB组织中提出的文件中，针对H.264 等级、视讯分辨率、最大位速率，以及适用的应用类型做出比较，该文件认为若采用H.264做为视讯压缩格式，手机或PDA应采用QCIF（180 x 144）或CIF（360 x 288）的分辨率，最大的传输速率分别为128 kbps和 384 kbps，讯框速率则为15 fps。请参考(图五)。

音频译码
音频部分也是设计上的一大重点。目前主流的音频格式包括AMR、ACC和MP3，其中最新的高阶音频格式为Enhanced aacPlus (HE AAC v.2) 和AMR WB+，是手机电视终端必须考虑支持的新规格。此外，为了达到更佳的收听效果，单声道已不能满足，现在要求手机也要能提供Hi-Fi立体声的临场感体验。
这在设计上是很大的考验，手持设备的播音系统需采立体声的扬声器架构。在手机扬声器的设计上，主要的问题是配置架构、功率与耗电性的考量。若要支持立体声，手机需要有两个外部扬声器，但由于手机体积太小，这两个扬声器的位置难以拉开，所以立体声的效果不易展现，这时就需要采用特殊的3D效果处理。

DVB-H应用层标准
由于手机电视服务涉及庞大的广播及手机通讯系统，因此必须透过一致性的接口标准来完成资料的传递、解读、交换等沟通动作。这部分属于DVB-H协议中应用层（IP datacast, IPDC）的功能，主要的工作包括行动电视服务的授权、计费、帐单处理、客户服务、客户管理，以及用户的内容搜寻、下载及其它互动功能等。在服务类型上，IPDC Forum定义了四项主轴，即娱乐服务（TV、游戏等）、信息服务（新闻、旅游信息等）、电子商务服务（广告等）、专业服务（使用非广播频谱的特殊服务）。相关重要议题如下：
1. DVB-CBMS vs. OMA-BCAST
在DVB-H应用层标准的制定上，目前出现了两大阵营及标准，分别是DVB组织下的DVB-CBMS和OMA组织下的OMA-BCAST。由于这两大阵营分别是数字电视广播和手机通讯的重量级标准制定单位，因此两者的作法分歧可能对行动电视服务的推动造成不小的冲击。在传输协议上，两大标准皆遵循FLUTE协议，这是Multicast 的 IP 传输协议，允许大的档案在广播环境中进行传输，也是 ESG多重资料流管理的基础。在资料模式（data model）上虽然不同，但差异不大。两者的主要差别是在内容管理的作法，OMA采用OMA DRM，对管理架构有详细的定义，服务上的互操作性较佳，但安全性较为脆弱；DVB的CBMS在此部分采用开放性的架构，也就是允许不同的专属性系统能建置在这个平台上，彼此能同时存在，安全性也较高。
两大阵营的作法各有其优缺点，一方是着重电视业者的经营，另一方则重视手机多样化服务的推展。不过，在制定进度上，DVB阵营的脚步较快，当OMA-BCAST还未定案，DVB-CBMS已进入其第二代的版本制定了。第二版的重点包括ESG的双向传输、告示服务（notification service）、行动性和漫游等。
2. ESG
IPDC的关键性应用技术为ESG与内容保护机制。其中ESG是一个可携式多媒体搜寻引擎，是行动电视内容与服务接取的入口。对用户来说，它必须简单容易上手、有效率，并能提供丰富的内容，才能刺激使用的意愿；对于服务业者来说，则是产生差异化内容与服务的关键，也能了解用户的消费行为。透过这个引擎，用户可以寻找想看的节目、要求播放，服务端则可主动推播广告宣传，也可达成其它的互动性功能，例如进行线上实时投票等3G内容或服务的连结。此外，理想的ESG设计甚至能达到节省频宽、降低终端设备的内存和CPU用量等优势。ESG的运作架构请参考(图五)。

图五 ESG的运作架构
资料来源：Expway

应用处理平台
上述的前端模块、译码器、应用层软件处理功能，最后都得与终端设备中的应用处理平台整合，才能发挥其应有的效果。对手机等手持设备来说，手机电视服务无疑是一项负担极大的工作，有必要采用更理想的应用处理架构，例如采通讯与应用分离的分布式架构，或具备专属的视频解码硬件以加速处理效率。以Nomadik为例，即分别以音频及视频加速器来处理图像、录像、播放节目和双向影音通讯等功能，除了展现极低的耗电性外，所提供处理动力和内存频宽，甚至足以驱动1024x1024 pixels的屏幕。

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