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I/O 設(shè)備

支持DVB-H的3G電視手機(jī)背后的設(shè)計(jì)奧秘

2025China.cn   2007年06月18日

作為不斷增加特性的載體,蜂窩電話一直處在風(fēng)口浪尖之上。它早已從語(yǔ)音服務(wù)延伸至高速數(shù)據(jù)、電子郵件、拍照、音樂(lè)播放等諸如此類的其它功能和服務(wù),而且仍將源源不斷將這些新服務(wù)納入其中。例如,三星SGH-P920在已經(jīng)相當(dāng)豐富的特性集基礎(chǔ)上又增加了數(shù)字視頻廣播-手持(DVB-H)電視的接收能力。

SGH-P920最初是作為意大利移動(dòng)電信(Telecom Italia Mobile)借2006年世界杯之際進(jìn)行推銷的一個(gè)賣點(diǎn)推出的。這款3G UMTS手機(jī)有一個(gè)內(nèi)置旋轉(zhuǎn)的130萬(wàn)像素?cái)z像頭,從而具有照相和視頻捕獲功能,除此之外,它還有視頻錄制、MP3/AAC音樂(lè)播放、藍(lán)牙、彩鈴、電子節(jié)目指南和再現(xiàn)立體聲的雙揚(yáng)聲器等功能或特性。

地面數(shù)字視頻廣播(想想傳統(tǒng)的天線發(fā)射塔)已在歐洲用了一段時(shí)間,對(duì)普通電視機(jī)的大部分電視接收來(lái)說(shuō),它以DVB-T作為標(biāo)準(zhǔn)。但作為一種一直“時(shí)刻就續(xù)”的數(shù)據(jù)廣播架構(gòu),因需要接收器一直在工作,所以DVB-T不太適合對(duì)功耗敏感的移動(dòng)環(huán)境應(yīng)用。為將DVB的接收體驗(yàn)從居室擴(kuò)展至手持設(shè)備,為解決移動(dòng)環(huán)境的有限能量及小的收看屏幕,需要作出改變。

DVB-H是以“移動(dòng)化”DVB服務(wù)為目標(biāo)對(duì)DVB-T進(jìn)行的擴(kuò)展。技術(shù)細(xì)節(jié)中決定性部分是用間歇突發(fā)模式替代DVB-T中的連續(xù)傳輸模式。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間分割,DVB-H接收器可在突發(fā)間歇時(shí)關(guān)斷,從而降低了功耗。

支持DVB-H對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)的影響

那么,DVB-H(以及移動(dòng)電視整體上)對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)帶來(lái)哪些影響呢?不出意料,它意味著要將更多的半導(dǎo)體及一些間接的附加物集成進(jìn)用戶接口和工業(yè)設(shè)計(jì),最起碼,這款三星手機(jī)是這樣的。

先從接收部分開始看。P920增加了一款拉桿天線以接收UHF波段的DVB-H信號(hào)。該天線位于P920條棒形設(shè)計(jì)的上半部,這半部還有兩個(gè)顯示器:其中1一個(gè)是2.2英寸的主LCD,另1個(gè)當(dāng)手機(jī)被合上時(shí)可看的有機(jī)LED小面板。

為強(qiáng)化電視收看體驗(yàn),P920為該折疊設(shè)計(jì)增加了一個(gè)90°旋轉(zhuǎn)屏,這樣,不用將手機(jī)側(cè)過(guò)來(lái),就可提供傳統(tǒng)的電視視界。電視功能增加了一些成本和復(fù)雜性,它們體現(xiàn)在鉸接和旋轉(zhuǎn)硬件、以及電視必須通過(guò)這些鉸接的機(jī)械接口傳送所需的額外信號(hào)上。

一系列復(fù)雜的柔性電路(用于顯示)和同軸導(dǎo)線(用于天線)都通過(guò)這些旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和折疊鉸接。這里,在控制成本的同時(shí)還要保證電氣連接性能不因這些連接硬件的反復(fù)使用而造成故障這兩個(gè)目標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)提出了相當(dāng)挑戰(zhàn)。直接嵌放在鉸合部分的旋轉(zhuǎn)照相機(jī)模塊也使機(jī)電部分的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。

圖:三星SGH-P920手機(jī)支持DVB-H制式,采用了高通、飛思卡爾、DiBcom和Nvidia等公司提供的一些關(guān)鍵元器件。
圖:三星SGH-P920手機(jī)支持DVB-H制式,采用了高通、飛思卡爾、DiBcom和Nvidia等公司提供的一些關(guān)鍵元器件。

連接及功能實(shí)現(xiàn)

當(dāng)上述這些全部完成后,三星必須掌控一系列的連接功能,也就是這款P920翻蓋式手機(jī)機(jī)身較下面的主要電子部分到較上面的“可視部分”之間的連接。雖然雙鉸接機(jī)構(gòu)增加了產(chǎn)品體積,但三星借用裕余的厚度整合進(jìn)安放在翻轉(zhuǎn)鉸接側(cè)部“邊耳”內(nèi)體積不菲的立體聲揚(yáng)聲器。

在主要電子組件這塊,許多器件是專用于實(shí)現(xiàn)UMTS 2,100MHz和GSM 900、1,800和1,900MHz通信功能的。圍繞高通(Qualcomm)的MSM6250A平臺(tái),P920恰當(dāng)?shù)剡x用了4種芯片及其配套的用于WCDMA和GSM通信鏈路的獨(dú)立RF功放。MSM6250A基帶是高通對(duì)其受追捧的MSM6250(130nm)的90nm翻版。該工藝進(jìn)步減小了裸片面積并降低了制造成本。

從拉桿UHF天線接收下來(lái)的信號(hào)首先進(jìn)入調(diào)諧器模塊(可能來(lái)自村田),它整合了與飛思卡爾的MC44CD02 DVB-H調(diào)諧器IC配套工作所需的全部無(wú)源和支持器件。與為手機(jī)基本功能增加新特性時(shí)所經(jīng)常采取的手法一樣,為便于測(cè)試和手機(jī)設(shè)計(jì),三星采用了一款緊縮封裝的調(diào)諧器模塊,它將全部混合信號(hào)調(diào)諧器電子部分組合在一塊表面封裝PCB上。

一旦將有用的DVB-H信號(hào)從調(diào)諧器中分離出來(lái),它們被送至執(zhí)行信號(hào)解調(diào)和解碼的DiBcom DIB7000-H移動(dòng)DVB-H/DVB-T接收器?;?30nm CMOS工藝的DIB7000-H工作在DVB-H模式時(shí)的功耗據(jù)稱是20毫瓦(而DVB-T模式所需的功耗是其10倍),它為信號(hào)處理鏈的下一環(huán)節(jié)(由Nvidia的GoForce 5500媒體處理器完成)提供解調(diào)和解碼了的音視頻流。

Nvidia的芯片是處理全部視頻I/O的核心部件,這些I/O包括:輸入側(cè)的DVB-H信號(hào)和照相機(jī)接口以及輸出側(cè)的兩款顯示器??傆?jì)2MB的SRAM是支持DiBcom芯片需要的本地工作存儲(chǔ)器,另2MB分立式SDRAM被整合在Nvidia GoForce 5500的堆疊封裝內(nèi)。

東芝提供系統(tǒng)存儲(chǔ)器(雙裸片封裝的TY9000A800E0GG),它包括128MB的東芝NAND閃存和來(lái)自Elpida的64MB DDR SDRAM,它們由MSM6250A和GoForce 5500共用。雖也可通過(guò)TransFlash卡槽擴(kuò)展存儲(chǔ)器,但P920內(nèi)部龐大的存儲(chǔ)器就是被設(shè)計(jì)成用來(lái)完成視頻錄制任務(wù)(包括類似P920 TiVo時(shí)移這樣的數(shù)字視頻錄制能力)的。

取決于在哪里劃分哪些是與電視相關(guān)的附加功能,DVB-H移動(dòng)電視功能增加的制造成本在10到25美元。盡管加大的存儲(chǔ)器以及實(shí)現(xiàn)DVB-H方案的獨(dú)立媒體處理器增加了直接成本,但三星在試圖使新服務(wù)供應(yīng)商獲利的同時(shí)也可能增加了手機(jī)本身的贏利。

但移動(dòng)電視會(huì)成為下一波浪潮嗎?雖然看起來(lái)象是很有可能,但全球移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的更具吸引力的價(jià)格尚未出現(xiàn),另外,在不同地區(qū),若干制式在相互競(jìng)爭(zhēng)。AT&T最近決定在美國(guó)采用DVB-H的對(duì)手MediaFLO(由高通制訂)作為移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn),這有可能為DVB-H的前景投下陰影。

當(dāng)然,另一個(gè)挑戰(zhàn)是消化增加的成本。DVB-H不是免費(fèi)的,對(duì)那些發(fā)現(xiàn)他們的帳單業(yè)已數(shù)目不菲的移動(dòng)服務(wù)用戶來(lái)說(shuō),電視增加的額外成本也許會(huì)制約觀眾的需求。

但是,當(dāng)涉及到電視時(shí),每個(gè)人都想要這種移動(dòng)收看功能。所以,若食物鏈中的各方能克服成本問(wèn)題,移動(dòng)電視也許的確會(huì)提供蜂窩產(chǎn)業(yè)所尋求的刺激。

作者:David Carey

總裁

Portelligent公司

(電子工程專輯)

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