随时随地看奥运之技术篇——电视盒迈进无线/数字时代
技术空间
在《电脑报》第28期D14版的《随时随地看奥运——移动电视盒选购》一文中,我们做了无线电视盒(电视棒)的产品推荐。这引起了很多读者的兴趣,想探究一下目前国内无线电视的发展现状如何,我们真的能实现如电视中看到的那样,坐在列车上,拿出一个笔记本或是手机就能观看到电视节目吗?
2008北京奥运会已经拉开帷幕,大家都在想方设法地通过多种途径来收看奥运节目。对广大电脑(台式机或笔记本)用户来说,能在电脑上收看电视的电视盒(电视棒、电视卡)产品又是关注的焦点。本期,我们就带大家一起去学习正告别传统模拟电视技术,向无线/数字领域进军的相关电视无线技术。
传统电视盒技术已显疲态
从技术上来看,电视盒的构成并不复杂。一款电视盒主要由PCB板、高频头(Tuner)、解码芯片(Decoder)、金手指及接口电路、外壳等部分组成。高频头的作用是对来自同轴线缆的有线电视信号进行放大和变频,并将音频与视频信号分离;而解码芯片的作用则是将信号进行进一步的处理、解码及模数转换或数数转换,然后将信号送给电脑显卡或相关软件进行处理。
整体看来,目前的电视盒仍处在模拟时代,技术进步缓慢。以其最重要的视频解码芯片为例,目前电视盒(电视棒)仍采用的是几年前的解码芯片,如Philips的SAA713X/SAA711X系列、Conexant的2388X系列芯片等等。这与近几年来整个电视产业技术发展的停滞不前有很大关系——虽然目前电视技术已从CRT时代跨进了平板(液晶或等离子电视)时代,但从深层次技术原理上来看,平板时代的电视产品沿用的仍是CRT时代的技术。如丽音、画中画等技术无论从哪方面来看,都难以称得上是新技术。从芯片解码技术发展上,电视盒的录制技术已相对成熟,从MPEG-1、MPEG-2到MPEG-4,可以录制的节目格式越来越多。除此而外,较低CPU占用率、定时开机、时光平移等技术也已在主流电视盒产品中普及。
近几年真正值得关注的电视盒特有的技术或许就是其ADC(Analog-to-Digital Converter,即模/数转换器)技术的发展。在早期的争论中,Conexant的CX23881系列由于采用的是一颗10bit ADC,一般认为相对于9bit ADC Philips 7130芯片来说“不管是图像质量还是颜色的饱和度方面都要强很多”,并且“它具有的4线3D梳状滤波器能自动消除噪点使它的图像监视质量比Philips 7130提高40%左右。”从电视盒的整体发展方向来看,从模拟向数字方向发展是主流趋势,比如在高频头上,很多电视盒(卡)都开始使用数字高频头(硅调谐器),而抛弃了烟盒式的模拟高频头,或两者兼而有之。而为了对新兴的液晶显示器提供更好的支持,支持宽屏播放和更高分辨率的液晶电视盒也逐步普及。但目前的电视盒(卡)要想从现状上摆脱这种N年都不进步的技术、市场日渐沉寂、消费群渐行渐少的局面,须从根本上寻求一些突破才行。
DMB-TH出击,移动电视盒渐成潮流
与有线闭路数字电视传送与接收不同的是,近几年来,DTTB(Digital Television Terrestrial Broadcasting)地面数字电视广播技术也发展迅速,地面数字电视广播网络可以通过位于电视发射台制高点的天线(类似于早期的电视信号差转台),来发射无线数字电视电波覆盖电视用户,客户端通过接收天线和电视机收看节目(可为HDTV信号传输接收提供大于20Mbps的码率)。除了提供娱乐、学习等公益服务之外,其普遍性、可控性和抗毁性还被视为国家安全设施,使之成为紧急情况下动员国民最直接最可靠的政府喉舌。
也正是由于电信和电视行业固有的国家垄断性,各主要国家和地区纷纷推出自己的标准,目前较成熟的标准有欧洲的DVB-T(以COFDM为核心技术)、美国的ATSC(以8VSB为核心技术)、日本的ISDB-T(以BST-OFDM为核心技术)及我国的DMB-TH标准等等。

DMB-TH(Terrestrial Digital Multimedia TV/Handle Broadcasting)是由清华大学和北京凌讯华业推出的一种新颖的、适合我国国情的地面数字电视传输方案及国家标准,核心采用了mQAM/QPSK(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting)技术。其采用的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,可有机地将信号在时域和频域的传输结合起来,在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。支持MPEG2-TS流数据格式(可将MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、AVS、H.264、WMV等格式的数据码流打包成该格式的码流进行传送),能够实现较大的信号覆盖范围,能支持城域、省域单频网,在同样条件下其有效载荷传输能力比欧洲DVB-T高出10%,这使得在同样的无线频谱内能够提供更高的数据带宽。使用了最新的LDPC前向纠错编码技术,支持16∶9等各种显示格式的信源数据流,因而可以可靠地支持多种无线多媒体业务。

在奥运的推动下,目前DMB-TH技术已进入实用化阶段。市场上已有多种此类地面数字电视的接收设备,如常见的机顶盒、数字电视一体化接收器、数模兼容接收器、高清晰度数字电视接收器、高清晰度数字电视显示器、数字电视卡(盒)、便携接收设备(PDA、手机等)。而随着电视盒(卡)产品与DMB-TH技术联姻,无疑将大大提升电视盒的应用途径和发展空间。
最理想也是最简单的产品形式,DMB-TH电视盒(卡)作为一种地面数字电视接收设备,外形小巧,便于携带,支持硬盘录像,支持高清,支持移动接收,把它接上笔记本电脑,即使在时速120公里的汽车里也能接收到完美流畅的图像。
目前天敏、圆刚、佳的美、爱国者、神州数码、清华同方等厂家已推出了相关的DMB-TH产品。现在以北京、天津、上海、青岛、沈阳、秦皇岛、深圳、广州为先导的30多个城市都陆续开播了地面数字电视广播,为了配合奥运节目转播,央视高清频道也被作为地面数字频道加入其中。条件比较好的城市高清频道开得更多,标清频道也在不断增加中,而香港在6月份就将频道数目提升到12个以上。
CMMB崛起,卫星电视应用前景看好
在无线数字电视领域的竞争一直以来都很激烈,因为这涉及到这块大蛋糕该如何分的问题。虽然国内已有DAB、TMMB等手机电视标准,但国家广电总局仍将CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting,中国移动多媒体广播,俗称手机电视)确定为我国自主研发的移动多媒体广播行业标准。
在技术特点上,CMMB也是数字电视技术的一种。CMMB采用先进的编码、压缩、调制等数字技术,专为7英寸以下的小尺寸屏幕便携接收终端提供广播电视节目服务,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、便携式电脑等多种移动终端的系统。其利用S波段卫星信号实现“天地”一体覆盖、全国漫游,支持25套电视节目和30套广播节目,具有移动接收、高效省电等传统数字电视技术所不具备的特点。
目前国外手机电视技术主要有美国的MediaFLO、欧洲的DVB-H、韩国的T-DMB等,和这些技术相比,CMMB图像清晰流畅、组网方便灵活、支持多种业务,具有自主知识产权,多项技术达到国际先进水平。CMMB的主要特点是:
①支持手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑以及在汽车、火车、轮船、飞机上的小型接收终端,接收视频、音频、数据等多媒体业务。
②采用具有自主知识产权的移动多媒体广播电视技术,支持中央和地方相结合的运营体系,具备加密授权控制管理体系,支持统一标准和统一运营,支持用户全国漫游。
③系统安全可靠,具有安全防范能力,具有良好的可扩展性,能够适应移动多媒体广播电视技术和业务的发展要求。可提供经营类的广播电视付费节目、经营类的音视频点播推送服务、综合数据信息服务、双向交互业务等。
国家广电总局已经明确表示,2008年奥运会期间以手机电视为代表的移动多媒体广播将投入全面运营,具有全国漫游功能。目前CMMB所覆盖的城市主要包括各直辖市以及省会城市(具体包括北京、上海、天津、重庆、广州等),本着服务奥运的原则,覆盖城市数已达到了37个。在这些城市的主城区室外,以及有窗户的室内较浅处均能收到信号。
在技术实用化方面,CMMB已走在了TMMB的前面,作为首款支持CMMB标准的芯片IF101已量产,IF101支持各种高频头,支持SPI数据接口模式,支持TS码流和IP数据输出两种格式,全时工作功耗为600mW,低功耗模式下<5mW。目前已有电视盒(卡)厂家推出了相关CMMB移动电视棒产品,包括一个电视棒、一个带磁力底座的迷你天线以及相应的软件光盘。安装驱动后,将电视棒插入电脑的USB口,即可移动收看标清/高清电视节目,支持画中画、节目录制、抓屏拍照、节目瞬时回放、播放器皮肤更换等众多个性化功能。
写在最后
在无线和数字化的浪潮下,电视盒技术向此变革的趋势势不可当。这也将进一步拓展电视盒(卡)市场的生存空间,让电视盒能在未来获得持续的发展机会。目前看来,电视盒在实现无线数字化的进程中,所要面对的问题更多的是标准不统一。虽然目前看来,以DMB-TH和CMMB为代表的移动电视接收终端走在了前面,但对TMMB等标准来说,并非没有机会,这让电视盒厂家和消费者显得有些无所适从,全面的兼容与支持意味着更大的成本。
此外,相较技术成熟的有线电视网,移动或无线数字电视广播也有着基站不足、开通城市有限、开通频道有限等问题,这在初期肯定会影响厂家的判断及消费者的热情。但这些并非技术瓶颈,随着时间的推移,在未来,这些问题也许都将迎刃而解。无线移动电视盒的春天或许将出现。