移動電視俗稱手機電視。它以數(shù)字技術為支撐，通過地面或衛(wèi)星電視信號廣播、地面設備接收的方式播放和接收電視節(jié)目，目前多通過手機、多媒體播放器、車載、USB接收器等終端設備實現(xiàn)電視信號接收。它最大的特點是在處于移動狀態(tài)的交通工具上保持電視信號的穩(wěn)定和清晰。移動電視可以采用無線數(shù)字廣播電視網(wǎng)（DMB），也可以采用蜂窩移動通信網(wǎng)，甚至Wi-Fi、WiMax等。在我國，多采用DMB和蜂窩移動通信網(wǎng)（GPRS或CDMA）?，F(xiàn)在移動電視還增加了由我國自主研發(fā)的CMMB數(shù)字移動電視技術，在2008年奧運會期間已經(jīng)提供了相關業(yè)務，系統(tǒng)采用衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡相結合的“天地一體、星網(wǎng)結合、統(tǒng)一標準、全國漫游”方式，實現(xiàn)全國范圍移動多媒體廣播電視信號的有效覆蓋。（CMMB）利用大功率S波段衛(wèi)星覆蓋全國100%國土、利用S/U波段增補轉發(fā)器覆蓋衛(wèi)星信號較弱區(qū)（利用UHF地面發(fā)射覆蓋城市樓房密集區(qū)）、利用無線移動通信網(wǎng)絡構建回傳通道，實現(xiàn)交互，形成單向廣播和雙向互動相結合、中央和地方相結合的全程全網(wǎng)、無縫覆蓋的系統(tǒng)。

　　本文以聯(lián)陽科技（ITE）AT9050系列芯片為例，討論如何具體在手機、個人導航儀（PND）或便攜式媒體播放器（PMP）上實現(xiàn)DVB-T數(shù)字電視接收功能。

　　什么是模擬電視與數(shù)字電視？

　　電視節(jié)目廣播依傳送媒介主要有三種：衛(wèi)星電視（Satellite）、有線電視（Cable）與無線電視（Terrestrial）。無線電視（Terrestrial）在支持移動接收的可行性與成本效益最高，因此在下文將主要討論無線電視。

　　平時我們收看到的電視節(jié)目是使用模擬信號傳送聲音圖像的模擬電視，而數(shù)字電視從節(jié)目的采集、錄制播出、傳輸?shù)浇邮?，全部采用?shù)字編碼技術。有了數(shù)字電視以后，觀眾不僅能看到DVD般清晰的圖像，享受到家庭影院般的音響效果，電視頻道從幾十套增加到幾百套，聽上數(shù)字廣播，還能自行選擇多樣化、專業(yè)化、個性化的多媒體服務。

　　傳統(tǒng)的模擬電視系統(tǒng)請參考圖1.攝影機取得的原始畫像經(jīng)轉換（光學影像-》RGB-》YUV-》Composite）后，通過電視發(fā)射塔，對大眾廣播。用戶由天線收取無線信號，由電視上呈現(xiàn)原始畫像。此外，模擬電視依其影音格式與調變方式有NTSC、PAL與SECAM三種主要制式。

　　數(shù)字電視是采用數(shù)字信號來表示電視圖像信息，在電視信號的采集、記錄、處理、存儲、播出、傳輸和接收過程中使用數(shù)字技術的系統(tǒng)。我們現(xiàn)在在電視機上所收看到的是模擬信號的節(jié)目，而數(shù)字電視信號則是電視節(jié)目通過有線電視網(wǎng)絡、衛(wèi)星或無線發(fā)射傳輸?shù)接脩艏抑校ㄟ^機頂盒由電視機或電視顯示器接收的信號。

　　數(shù)字電視與模擬電視有很大不同，數(shù)字電視的優(yōu)點主要體現(xiàn)在技術層面上。第一，頻道增加了，有條件的可開通四五百套節(jié)目。第二，圖像更清晰，音質更高，觀眾可以通過機頂盒在普通電視機上欣賞到DVD視頻效果、CD音頻效果的標準清晰度電視節(jié)目。第三，功能巨大豐富，數(shù)字電視除了提供現(xiàn)有的電視廣播節(jié)目外，還能提供許多新業(yè)務。數(shù)字電視節(jié)目最吸引人的兩點是：第一，專業(yè)化、對象化。數(shù)字電視可開設獨立的、專業(yè)的、全天的頻道，像電影、汽車、房產、MTV、體育等專業(yè)頻道。第二，數(shù)字電視頻道不插播廣告。

　　數(shù)字電視頻道可同時傳送多個影音節(jié)目，由一多任務器（Multiplex）復合多路節(jié)目成一個TransportStream，再經(jīng)ChannelCoding與調變后發(fā)送出去。在接收端的電視要具備解調數(shù)字電視電波與MPEG碼流譯碼能力，方能將數(shù)字節(jié)目呈現(xiàn)在電視屏幕上。傳統(tǒng)的模擬電視機可藉由機頂盒（SetTopBox）來收看數(shù)字電視。

　　目前，全世界的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)有四種不同規(guī)范，分別是DVB-T（歐盟主導）、ATSC（美國主導）、ISDB-T（日本主導）、D-TMB（中國主導）。在這四種規(guī)范里，目前以DVB-T在全世界范圍的采用率最高。相關產業(yè)的市場規(guī)模也最被看好。請參考圖3.

　　由表1可得知，數(shù)字電視擁有壓倒性的優(yōu)勢。雖然除歐美日及少數(shù)先進國家外，多數(shù)國家或因經(jīng)濟或因政治原因，數(shù)字化過程步履蹣跚，但是關閉模擬電視改為播放數(shù)字電視已是全世界不可避免的潮流。

　　表1 數(shù)字與模擬電視比較

　　移動電視設計面臨的關鍵問題

　　在移動設備（如手機、個人導航儀（PND）或便攜式媒體播放器（PMP））上實現(xiàn)電視功能，主要面臨以下幾個關鍵的設計挑戰(zhàn)和問題。

　　1.功耗與散熱

　　移動設備（車輛除外）大都以電池供電，低功耗設計得以成功的關鍵之一是延長電池的續(xù)航能力。典型的產品應能以電池供電持續(xù)收看電視3~6小時以上。散熱與功耗是一體兩面的問題，高功耗產生的熱量會導致輕薄短小的移動設備的散熱機制更加復雜，成本也難以掌控。一般來說，TV模塊部份的功耗應控制在400mW以下。

　　2.移動接收

　　所謂移動接收是指用戶在交通工具上收看電視。一般希望在高速公路上行車（至少時速100公里以上）依然能順暢接收為原則。在無線接收時，當接收端與發(fā)射端之間有相對的移動時，會有多普勒效應（Dopplereffect），導致接收頻率的偏移，因此接收設備必須能補償多普勒效應效應造成的差異值。

　　以DVB-T為例，如果信號采用16QAM編碼（如***和德國），具備良好移動接收能力的解調芯片應能以單天線支持到時速120公里以上。如果信號采用64QAM編碼（如法國和意大利），則須以雙天線（Diversity）設計方能接收良好

　　3.接收死角

　　在大多數(shù)國家，數(shù)字電視還處于開播初期，甚至只是先期試播，因此信號覆蓋率未臻完備。因此，提升接收靈敏度以克服接收死角，是無線電視設計上的重要話題，特別針對移動市場而言。移動設備只配置了小型天線，而用戶卻可能身處惡劣接收環(huán)境中（比如一樓或者地下室），因此設備必須有良好的接收靈敏度，擴大設備區(qū)域可用率，才能吸引更多用戶。

　　對目前調諧器技術而言，以DVB-T信號64QAM，CR:7/8，GI:1/32為例，大致都可支持到-80dBm以上，加上LNA甚至可到-82dBm~-83dBm.

　　隨著模擬電視關閉，數(shù)字電視塔可望以更高功率廣播，加上更多轉播臺的建設，相信未來接收死角的問題將不復存在。

　　4.處理器的能力

　　數(shù)字電視信號解調后為MPEG-2或H.264傳輸流。一般的移動設備處理器，除少數(shù)自帶硬解功能外，都無法以軟解方式完整地解開標清的節(jié)目內容（D1：分辨率720x576，每秒25幀）。有些處理器的軟解方案雖號稱可播放D1，卻是以犧牲分辨率或丟幀來實現(xiàn)的。當屏幕較大或節(jié)目碼率較高時，往往可明顯看出畫面質量與流暢度大打折扣。

　　對支持歐洲DVB-TTV解碼的設備而言，節(jié)目內容采用MPEG-2壓縮、分辨率720x576、每秒25幀，則處理傳輸流碼率要能達到7Mbps以上。

　　5.電視模塊尺寸

　　便攜式設備講究輕薄短小，如果支持電視功能的相關芯片的集成度不夠高，或者芯片尺寸太大，那么要在有限空間內增加電視功能將非常困難。理想上，電視模塊部份的占板面積最好低于20x25平方毫米。

　　聯(lián)陽科技（ITE）AT9050系列芯片簡介

　　AT9050系列芯片是聯(lián)陽科技（ITE）于2008年底推出最新的高集成度DVB-T電視解調及解碼單芯片（SOC），它也是世界第一顆專為便攜式電視設備量身訂做的DVB-T單芯片產品線。根據(jù)封裝與內嵌內存的大小，AT9050系列包括AT9056、AT9057、AT9058M與AT9059M，見圖4.

　　參考圖5:AT9050系列芯片方塊圖。AT9050系列芯片內部包含有：（1）聯(lián)陽科技最新一代高性能DVB-T解調器（DVB-TDemodulator），可支持高速移動接收與雙天線分集（Diversitycombining）。（2）MPEG-2解碼硬件，完整支持D1標清（分辨率720x576，每秒25幀）視頻解碼，碼率達7.5Mbps以上。（3）音頻DAC，可直接輸出模擬line-out音頻信號。（4）視頻處理器：內含高效能2D繪圖引擎，Scaler與Deinterlacing;支持各種RGB或YUV輸出，可直接用來推動LCD屏幕，TV編碼器，或攝像頭輸入接口（RGB或CCIR-601/656）。（5）CPU:32位RISCCPU支持MPEG與AC3音頻解碼與處理DVB-T相關中間層軟件（Middleware），如掃臺、EPG、TeleText、字幕等。（6）內存：AT9058M與AT9059M內嵌8MB或16MB內存，系統(tǒng)運行不須外掛內存。

　　此外，AT9050系列芯片功耗極低，搭載省電型調諧器，整個TV模塊耗電約介于300~350mW，因此非常適用于便攜式設備。表2匯總了AT9050系列產品功能與特性。

　　表2 AT9050系列芯片產品線及產品特色

　　應用聯(lián)陽科技AT9050系列芯片硬件參考設計

　　AT9050系列DVB-T芯片與現(xiàn)行廣泛使用的YUV/RGB格式的CMOS傳感器攝像頭在應用上的相似度極高，因此若要在在手機、GPS、PMP等移動便攜式設備上集成數(shù)字電視接收功能，只要用戶的軟硬件平臺能支持YUV/RGB格式的攝像頭，就已具備集成數(shù)字電視接收功能的能力。集成的基本概念是讓AT9050系列DVB-TTV的視頻數(shù)據(jù)流走原先的攝像頭流程，然后再加上音頻流處理和I2C（或SPI、UART）的控制功能。用戶也可以把數(shù)字電視模塊視為是一個具有音頻輸出的特殊的“攝像頭”來處理。

　　下面以一個典型的設計為例，討論如何在便攜式設備上利用AT9058M/9059M芯片來實現(xiàn)DVB-T功能，電路圖見圖6.根據(jù)這個參考設計，將電路分成幾個功能塊來進一步分析。

　　1.系統(tǒng)電源、重置與基準時鐘

　　AT9058M/9059M本身需要三組電源：內核（IVDDx）電源1.2V、內嵌SDRAM內存（MOVDD）電源1.8V與I/O（GOVDDx）電源1.8V~3.3V（配合應用處理器選定）?；鶞蕰r鐘可由一獨立的振蕩器產生，也可直接引用調諧器的時鐘。AT9050系列基準時鐘藉由引腳strapping決定，可彈性選用8.192MHz~36MHz.在電源與基準時鐘穩(wěn)定后，將重置引腳拉低10ms，來重置芯片內核。一般來說，電源控制（Poweron/off）與重置引腳（Reset）會連接到應用處理器的GPIO引腳，由軟件控制。

　　2.調諧器、LNA和GSM濾波器

　　AT9050系列芯片可支持多種調諧器，用戶可依據(jù)不同調諧器的性價比與功耗來挑選合適的方案。每一家廠商的調諧器的核心電源都不太一樣。需要注意的是，調諧器對電源質量的純凈度要求極高，因此最好有獨立的電源。

　　如果AT9058M/9059M的基準時鐘來自調諧器，則調諧器的重置時間點要早于AT9058M/9059M重置時間點，以確保AT9058M/9059M重置時有穩(wěn)定的基準時鐘。

　　有些調諧器會提供LNA選項，以提升接收敏感度。加LNA除了會增加成本與功耗外，也要考慮系統(tǒng)對鄰頻干擾隔絕能力與接收的信噪比是否受影響。

　　如果是手機的設計還要考慮是否應加入GSM拒波濾波器。GSM手機的通訊頻率有900MHz與1，800MHz兩個頻段。調諧器容易受內部或外部電磁干擾而影響性能，預留隔離罩空間是有必要的。AT9050系列芯片有一組專屬的I2C用來控制調諧器。

　　3.NOR閃存

　　AT9058M/9059M運行前要加載固件，不同組態(tài)的固件大小也不一樣，一般使用2MB或4MB串行NOR閃存就夠了。除了從串行NOR閃存加載固件外，也可選擇從應用處理器通過控制接口加載。不過，要考慮控制接口效能與傳輸整個軔件（約2M~4MB）所需時間是否可接受。

　　4.控制接口

　　應用處理器可通過SPI、I2C或UART來控制AT9058M/9059M.圖6所示的參考設計是以I2C為例。I2C是一對多的控制總線，除了應用處理器是主設備，可以有多個從設備在同一總線上。因此，要注意從設備間彼此干擾的可能性。UART與SPI接口則是一對一，總線問題相對簡單。接口傳輸效能是另外要考慮的問題。AT9050系列芯片SPI最高可支持到25Mbps以上，UART為921Kbps，I2C為400Kbps.

　　5.攝像頭視頻數(shù)據(jù)總線

　　AT9058M/AT9059M可支持多種視頻數(shù)據(jù)總線格式，如CCIR-601、CCIR-656或RGB.由于便攜設備的視頻數(shù)據(jù)總線可能被AT9058M/AT9059M與一或多個攝像頭共享，考慮應用處理器驅動軟件的便利，最好使用相同的視頻數(shù)據(jù)總線格式。如有多個設備共享數(shù)據(jù)總線，要特別注意I/O電壓的一致性與輸出引腳負載問題。

　　一般應用處理器的攝像頭視頻數(shù)據(jù)總線會提供攝像頭工作時鐘，AT9058M/AT9059M并不需要，所以不必接。AT9050系列芯片視頻輸出具有高度彈性，逐行或交替掃描、不同分辨率、不同幀率等皆可由軟件控制，因此可確保在不同平臺的攝像頭接口上均能完美整合。

　　6.音頻信號

　　AT9050系列芯片有內建音頻DAC，可直接輸出解碼后立體聲的模擬信號，聲音信號應連接到系統(tǒng)的音頻處理IC。圖6參考設計假設應用處理器已自帶音頻處理功能，所以AT9058M/9059M音頻輸出直接連接到應用處理器。

　　7.開機組態(tài)（Strapping）

　　AT9050系列芯片的有些運行組態(tài)是由某些引腳在系統(tǒng)重置時的電壓位準決定的，如UR0_RI與UR0_DCD.

　　8.雙天線分集設計

　　為支持雙天線須加一顆聯(lián)陽科技的AF9033與調諧器。AF9033所需的基準時鐘必須由AT9050系列芯片CLK_out提供。AT9050系列芯片還有一組專用I2C用來控制AF9033.此外，兩支天線（中心點）擺放位置相距至少應30厘米以上，方能有最佳效能。雙天線可有效改善接收敏感度與移動接收能力，但也要注意功耗的增加與天線擺放的限制。

　　系統(tǒng)軟件集成

　　因為數(shù)字電視比模擬電視提供更多的數(shù)據(jù)服務，如電子節(jié)目表、TeleText、字幕等等，所以軟件也相對復雜。幸運的是，AT9050系列芯片在內部固件的中間層軟件中實現(xiàn)了對這些功能的支持。對應用處理器的應用軟件而言，只須實現(xiàn)一些簡單的工作，包括芯片初始化、將攝像頭視頻數(shù)據(jù)顯示在屏幕、傳遞用戶輸入（熱鍵或觸屏信息）給AT9050系列芯片。

　　如圖7所示，在應用處理器用戶平臺端的軟件包含有“TVController”、“BusDriver”、“9050APILibrary”。其中，“9050APILibrary”是由聯(lián)陽科技提供的源代碼，只有“TVController”與“BusDriver”需要在目標平臺上實現(xiàn)?！癟VController”只調用不到10個API函數(shù)，便可輕易地初始化與控制AT9050系列芯片。

　　聯(lián)陽科技也提供在WindowsXP、WindowsCE與Linux上的“TVController”與“BusDriver”參考源代碼，以方便開發(fā)者能在最短時間內移植到不同平臺。