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手机电视 “芯芯”向荣

任卉



技术的飞速发展,为我们的生活带来了日新月异的新体验以及新感受,以手机为例,手机集成的功能越来越多,拍照、音乐播放、录像、视频播放等等,每一项新功能的出现,都会带给我们惊喜,并且引发追逐的热潮。而现如今,手机电视正在成为一种炙手可热的多媒体功能,备受厂商青睐,其潜伏的巨大商机势必引发新一轮激烈的市场竞争。


手机电视实现方式

目前,手机电视业务主要有两种实现方式:一种是基于移动运营商的蜂窝无线网络,实现流媒体多点传送;另一种是利用数字多媒体广播,实现多点传送。基于数字多媒体广播网络的实现方式包括基于地面广播电视网络及基于卫星网络的实现方式。通常所指的是基于地面广播的实现方式,采用该方式,用户通过在手机终端上集成直接接收地面数字广播信号的模块,就可以通过广播网络实现多媒体数据的接收。

基于流媒体实现的方式受目前网络容量、带宽等条件的制约,并没有大规模商用。而随着3G时代的到来,这一情况将有所改观。采用地面广播电视网络的实现方式被业内人士普遍看好,目前国际上有三种主流技术标准,欧洲的DVB-H、韩国的T-DMB,以及美国高通的MediaFLO。


三大标准分天下

DV B-H是基于DVB-T的一项技术,它可以向移 动手持设备同时传送多个音视频道、数据频道。DVB-H采用时分来降低接收设备的功率消耗,通过增加小区标识以支持信号快速扫描和频率切换,提高了移动环境中接收信号的强度,能实现对室内、室外、步行和移动等多种环境的支持。2004年,经ETSI批准,DVB-H标准成为欧洲移动电视标准。目前大多数欧洲国家都在进行试验,有 些国家已经 推出基于DVB-H的移动电视传输服务。
T-DMB是韩国推出的地面数字多媒体广播标准。该标准建立在数字音频广播(DAB)系统的基础上,并做了一些修改,向手机、PDA和便携电视等手持设备播送空中数字电视节目。韩国的三星已经与LG合作,推出了相关的手机电视服务。

MediaFLO(Forward Link Only)是由美国高通公司主导提出的手机电视标准。FLO 技术为移动设备而设计,充分考虑了移动设备对低功耗技术的依赖性,在提供更加广泛的覆盖范围的同时,使移动设备更加节能。

而 去年10月,中国也推出了自主研发的手机电视标准CMMB,它是国内自主研发的第一套面向手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑多种移动终端的系统。中国手机电视标准的推出,无疑对目前纷繁复杂的市场又增添了几分浓烈的火药味。

尽管业界关于手机电视标准之争十分激烈,但这并不妨碍半导体厂商积极开发手机电视芯片的热情。TI、Infineon、NXP、Freescale、ST等公司都推出了相关解决方案,力图抢占市场先机。


解决方案大比拼

TI力推单芯片解决方案

作为全球领先的半导体公司,TI几乎在很多方面都是一马当先,在手机电视市场也不例外。TI在全球范围内推出的单芯片Hollywood DTV解决方案,就集成了调谐器与解调器。Hollywood芯片使全球数百万消费者能够通过手机直接收看数字电视广播,同时又维持了低价、长时间电池寿命和精巧造型等优点。

Hollywood系列芯片采用标准90nm数字工艺,包括DTV1000和DTV1001两款芯片。这两款芯片都支持开放式业界标准,包括应用于欧洲、美国及部分亚洲 地区的DVB-H及应用于日本的ISDB-T。这两种标准均采用正交频分复用(OFDM)技术,能够为实现较高的移动电视性能提供较为优异的频谱效率并加强多路 径抗干扰能力。

D T V1000支持DVB-H,工作频 率范围为470~750MHz(UHF)以及1.670~1.675 GHz (L-band);而DTV1001支持ISDB-T “one-segment”,工作频率范围为470~770 MHz。通过TI的DRPTM技术,Hollywood器件将双芯片 或系统级封 装(SIP)解决方案集成到采用标准90nm数字工艺的单芯片中。另外,DTV1000与DTV1001芯片还具备可连接至TI OMAP系列应用处理器的接口,因而可以提供清晰流畅的视频及立体声音频,使用户在手持设备上就可享受到与客厅电视相同的视听效果。

TI相关负责人表示,Hollywood技术为消费者提供了出色的掌上体验。正如拍照手机推进2.5G市场的发展一样,手机电视势必将加速3G的普及,并为电视广播及移动电话运营商带来新的收入来源。

英飞凌强力出击

另一业界巨头英飞凌,推出了两款具有高集成度及功率效率的DVB-H/T芯片解决方案--OmniVia TUS9090和TUA9000。TUS9090是一款单芯片产品,片上集成了RF数字电视调谐器、DVB-H/T解调器及内存,可支持多种视频业务的接收。在10%负载循环的时间分片模式下,TUS9090可在低于50mW的功率条件下运行,具有很高的效率。

图1 手机电视工作原理结构图(略)

TUS9090采用130nm CMOS工艺制造,封装尺寸仅为8 x 8 x 0.8 mm。该产品可以以裸晶(凸点倒装芯片)形式提供,便于移动终端制造商直接将其集成于模块,模块尺寸降至1.0mm以下。

TUA9000是直接转换式射频接收器,支持DVB-H 和DVB-T标准的多频段接收。TUA9000面向移动数字电视产品,例如手机、PDA、手持媒体播放器和笔记本电脑等,适用于所有采用DVB-H/T制式的地区。TUA9000采用2.8V单电源或1.8/2.8 V双电源供电,并优化了功率管理。在10%的负载循环条件下,功耗仅为18微毫瓦。

英 飞凌科技亚太有限公司调谐器系统业务部副总裁兼总经理Giuseppe Calarco表示,手机电视芯片未来的发展趋势是从130nm向90nm和65nm的 CMOS工艺技术转变。而开发并维持高性能RF调谐器技术将是手机电视面临的最大挑战。英飞凌将始终致力于提高低功耗、高能效的手机电视芯片。

NXP厚积薄发

脱 胎于飞利浦半导体的NXP凭借其多年的技术积累推出了一系列解决方案。其中,用于DVB-H标准的低功率前端芯片BGT210和BGT211,在单芯片上集成了调谐器与解调器。这两款芯片包含一片电视调谐器(TDA18281/2)、可编程通 道解码器/解调器(TDA10105)、源解码器和完整的用于DVB-H传输控制、文件传送和实时A/V传送的软件包。BGT215保留了前版芯片的特性,并具有较低的功耗,芯片内部的可编程选项能够支持标准的不断发展,并且引入了对现场部署系统的升级支持。BGT210与BGT211的区别是,前者适用于欧洲市场,而后者适用于美国市场。

NXP公司的另一解决方案,即硅调谐器TDA8275,用来接收和调谐电视信号。可与解调器TDA8290,配合使用。

飞思卡尔接收前端尽显低功耗优势

飞思卡尔推出了低功耗DVB-H接收前端解决方案,包括射频调谐器(RF Tuner)和低噪声放大器LNA,分别是针对UHF频段(430MHz-862MHz)的MC44CD01/02和针对美国L-band(1.67 GHz)的MC44CD03。

Freescale解决方案采用了零中频(ZeroIF)技术,可直接将载波降至基频(Direct Conversion),因此功耗低了许多,其射频调谐器的功耗仅约30mW左右。

ST全面布局

而一向在数字机顶盒领域成绩斐然的ST公司也凭借其Nomadik多媒体应用处理器产品成功打入手机电视芯片市场。Nomadik多媒体处理器基于ARM 9多核分布式架构,以分布式的声音和影像加速器为核心,采取更开放及多元的多媒体性能设计,并且有较低的功率。

STn8815是Nomadik家族系列的第三代产品,内嵌两个新的智能加速器和更多的存储空间,在保证软件完全重复使用性的同时能够提高下一代移动设备的性能。与上一代产品相比,在ARM9 CPU中增加一个二级缓存,在音视加速器内增加一个专用片内图像和图形处理器,同时引脚兼容STn881。

ST方面表示,ST将不断扩充手机电视芯片产品线,提高多媒体功能性,充分满足下游手机厂客户的需求。预计今年,将有超过2家以上的客户正式采用ST所推出的Nomadik多媒体应用解决方案。


手机电视芯片发展趋势

庞大的市场催生了缤纷的解决方案,或集成或分立,但对于手机这样一个特殊的载体来说,小体积、低功耗芯片将是手机电视芯片开发过程中面临的最大挑战。手机制造商都需要体积小巧的数字电视接收调谐器,因此实现更低的功耗和更小的体积是所有手机电视芯片厂商的共同目标。

ABI调研公司指出,手机具备广播电视功能已开始成为全球市场的关注焦点。一般来说,移动电视需要三颗独立的芯片分别完成射频、基带及存储功能,但考虑到手机的特殊性,提供集成的单芯片解决方案将有助于手机厂商获得市场领先优势。

从目前的市场发展来看,到2010年,预计全球将有1亿消费者在移动设备上看电视。而2008年奥运会的临近,手机电视市场必将面临着又一次腾飞。

《世界电子元器件》2007.7
         
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