随着更高频宽的3G服务普及与下一代无线传输标准朝更高频宽趋势发展，影音传输在行动通讯使用上将获得更广泛的应用，韩国与日本已经于2004年底推出由卫星向移动终端传送电视节目、无线电与数据广播等业务，为多媒体终端产品开启了新的应用……

一、消费者需求与电信业者态度决定多媒体手机发展趋势

根据美国EDS子公司A.T.Kearney和英国剑桥大学最新的手机使用者调查中显示，随着多媒体手机逐渐成为消费市场主流，无线多媒体数据服务的重要性也日渐重要，统计发现目前全球约有41%的手机使用者希望在2005年前成为无线多媒体数据传输的固定使用者，而这些消费族群的意见也代表了未来多媒体手机的主要发展方向。

消费者需求可以作为系统业者与手机制造业者提供服务及开发相关功能的主要依据，现今成长快速的无线多媒体数据传输服务包括三大方向，一是传输服务，如附带照片传输的电子邮件等，其次是娱乐服务，如在线游戏、下载及播放MP3等，最后是提供实时新闻、天气预报、即时股价与体育活动信息等的信息服务，随着人们对于手机科技需求的日益提高，衍生性的服务还会持续增加。不过目前消费者需求与服务提供内容仍有一段不小的落差，主要原因来自于价格、频宽与安全问题，调查中发现有35%的多媒体手机使用者认为价格过高，18%认为网络服务太慢，另外，安全性问题也有高达22%的消费者抱持谨慎的态度。这些都是在发展多媒体手机的同时所必须面对及解决的问题。

现阶段发展多媒体手机较快的几个区域不外乎亚洲地区的日本、韩国、西欧国家与北美地区等，这有几个客观衡量的标准，如上网手机普及率、相机手机普及率等，主要是因为这些区域的多媒体系统服务推动较快，消费者接受程度也相对较高，如日、韩于2004年10月推出的新型卫星电视服务，彻底改变了电视接收的一种新生活方式，也因此多媒体手机业者为配合这项业务的推展，就必须另外开发新业务的服务平台，就以此为例，日本由Toshiba供应此一服务模式的接收器芯片，其中包含6个组件组成，一对正交检测IC和双PLL调谐、调变、认证和AV译码等，韩国部份则由Samsung独立开发，多媒体手机作业平台随着各区域电信系统业者推出的服务不同而会有所不同。

二、频宽问题让多媒体手机多模化

随着多媒体移动终端产品的应用趋于多元化，对于传输频宽的需求也逐渐加大，目前的3G平台虽能在静止时达到2Mbps传输速度，但对于需要大频宽传输的多媒体服务内容来说仍略显不足，而这也是多媒体服务最为人所诟病的一点，因此选择更高频宽传输方案就会不断在此争议中出现，目前较为成熟的WLAN虽传输速度可高达24-4Mbps(IEEE802.11g)，但覆盖率不足与高速移动接收问题仍无法达到多媒体操作标准，在传输标准各有优缺点及互补性考虑下，未来多媒体手机的发展走向将朝多模化架构来延伸。

目前的双模多媒体手机主要是结合2.75G、3G+WLAN为主，未来可能陆续结合4G或WMAN等传输技术，如此一来将可以率先解决多媒体服务内容传输数据量庞大的问题，初期许多手机生产业者推出的产品多以外插Combo PCMCIA卡居多，但在内部平台解决方案逐渐成熟下，业者转向内建WLAN的整体解决方案，如TI、Motoro1a、ST与Agere、Alps Electronics、Quorum Systems等业者都推出了相关的基频与射频芯片，因此，未来的多媒体手机为因应频宽需求，兼容多模式传输标准将会是一个发展主流方向。

三、互连接口标准化日趋紧迫

为了将手机与高分辨率显示器和照相机等多媒体外围设备相连，移动电话制造商和芯片供货商正面临压力要放弃自己独有的专利技术，转而采用通用接口。移动时代的到来及移动电话客户群的扩大，都离开不了开放式架构。新型高速界面技术，有可能用于将手机中的基频或应用处理器与显示器或影像传感器相连接，甚至有可能用于连接基频与应用处理器。

1、移动产业处理器接口组织MIPI
目前致力于移动通讯多媒体标准化互连接口开发的当属移动产业处理器接口组织MIPI(Mobile Industry Processor Interface)联盟，它是TI联合ARM、Nokia和ST等业者所组成，至目前为止已有超过40家手机相关业者加入，其中包含Intel、Motoro1a、Philips、Toshiba、Samsung、Siemens、Sony Ericsson等重量级业者，也正因如此TI开发的OMAP架构就格外引人注目，甚至在2004年的3GSM大会上，TI就发布了最新的OMAPII架构，企图在标准化过程中取得先机。不过其它手机芯片业者也都有推出自己的提案标准，就连占全球50%以上显示驱动芯片市场的SeikoEpson与Renesas半导体也挟其在显示技术接口优势联合加入竞争行列并制订一项新提案。此外，较值得注意的是非MIPI会员的Qualcomm因控制了CDMA技术的大部份专利，掌有定义手机多媒体介面标准的主动权，积极推出两款首次使用了移动数字显示接口(Mobile Digital Display Interface)的手机芯片。

随着显示屏幕尺寸增大、分辨率上升，以及动画成为一个关键的3G功能，下一代手机可能需要一种速度高达1Gbps的新串行接口。在挑选最佳的高速接口时，需要考虑的因素很多，包括功耗、信号频宽、信号传输距离、实现成本、噪音感应度和接脚数等。为了克服目前串行接口存在的速度问题，许多手机供货商选择标准的平行RGB接口。不过，平行接口所使用的带状电缆给系统设计师带来很大的限制。目前串行接口仍是首选的方案，因为它需要的针脚不超过10根，而并行接口需要多达40根针脚。

2、标准化最大的挑战
现阶段标准化最大的挑战是基于新规格的芯片的实用性和可制造性，MIPI在其中扮演整合的重要性角色，同时MIPI也已经成立两个独立的工作组来制定照相机和显示器接口。由于用于照相机的高速接口基本上与显示器接口相反，因此重新开始设计将是没有意义的，为了降低重复开发成本，MIPI将目标锁定在开发统一的影像接口。

四、目前主要多媒体应用平台介绍

将多媒体应用整合在一个组件中，同时支持高速无线通讯应用这一趋势已越来越明显。3G手机就是一个很好的例子，它们整合了MP3音频和MPEG4视频等多媒体功能。手机对多媒体应用的要求主要是由3G网络布建所带动的，3G网络可以提供远高于现有网络的频宽(虽仍不足支持未来需求)，因而使传输视频流成为可能，同时也为展开其它多媒体业务提供了新机会。一般情况下，这类多媒体的应用都需要一个微控制器来执行操作系统(OS)，管理人机接口(MMI)并执行其它一些常规任务。此外，还需要一个数字信号处理器(DSP)来完成繁重的数学处理任务，例如语音编码、视频译码、音频译码等。因此，在大多数基于多媒体的应用中都应将这些任务分散到不同的处理器中。不过许多芯片制造商为提供更好的解决方案来降低成本，通常都会选择整合单一芯片方案，但要将数据处理与信号处理合而为一，将会面临高耗电能、处理速度变慢与扩展空间小等问题，这也是现阶段提供解决方案业者所要努力的方向。目前主要的手机多媒体应用平台解决方案提供者有TI的OMAPII、Intel的XScale与Motorola的DragonBall、Innovative Convergence平台等，以下将分别作介绍。

1、TI的OMAPII平台架构

TI于2002年推出基于手机多媒体应用架构的OMAP，这个平台是由一个微处理器子系统(ARM)，一个DSP子系统，一个内存接口流量控制器、一些专用的多媒体应用外围设备(MWA)和一个多任务界面所构成。接着经过多次的修正，于2004年年中正式推出OMAPII新架构。基于OMAP II架构的OMAP2410与OMAP2420应用处理器进一步加强了多媒体处理功能。OMAP2410整合了ARM1136JS-F核心、可程序DSP、2D/3D图像加速器、整合的相机接口、DMA控制器等。OMAP2420处理器另外也在OMAP2410处理器上增加了一个支持400万像素的静态拍摄应用，以及分辨率为CIF到VGA的全动态视频编码或译码的可程序图像与视频加速器，但若仔细观察其间差异可以发现OMAP2420处理器相对增加了TV-OUT的功能接口，这些新增功能都是为因应未来消费者收看数字电视内容更强大的视频需求所做的强化。

另外，OMAPII平台中还有丰富多样化的外围设备连结接口，这些外围设备可分为DSP专用外围设备、DSP公共外围设备、MPU/DSP共享外围设备、MPU公共外围设备和MPU专用外围设备，其中有些外围设备只能用于DSP或ARM，其它的则可由二者共享。有了这些外围设备，OMAPII平台就可以融和各种各样的储存媒体接口，例如多媒体卡、SD卡、MS记忆卡以及各种符合串行接口标准的内存。此外，OMAPII还能作为一个USB传输接口的主控器，因而基于OMAPII的平台就可以直接利用打印机打印相片，而无需外接一台PC，提升了使用的便利性。

TI是传统的手机解决方案供货商，其最大优势通常被认为是在DSP技术、电源管理和模拟前端等整体方案的配套整合能力，以及在手机解决方案设计上的多年经验。此外，先进的半导体制程技术也是TI的最大优势，OMAP2420/2410采用了90纳米制程和先进的低漏电流技术，同时还计划在2005年推出采用65纳米制程的样品，使晶体管密度提高一倍。这些优势都让TI在多媒体手机芯片领域中能一直保持着领先的地位。

TI的OMAPII平台具有可扩展、灵活而开放的构架，长期以来一直以最佳性能和极低功耗而著称。使用该平台设计的2.5G和3G手机可以实现如语言处理、视频流、电视会议、高保真音频、定位服务、安全性、游戏、移动商务、个人管理等多媒体应用，故一直得到世界主要移动终端设备制造商的青睐，包括Nokia、Palm、NEC、HTC、Panasonic、Fujitsu等业者。

2、Intel的XScale平台

Intel进军多媒体手机市场的最大优势是在CPU技术上的积累，以及在NB应用中的技术。其早期推出XScale平台包括PXA25x和PXA26x应用处理器等都已经应用在许多手机产品中。最新推出的PXA27x应用处理器则整合了Intel的SpeedStep低功耗技术和可提供额外的性能来支援3D游戏和高级视频的无线MMX技术，最高配置的频率可以达到624MHz，如此一来可以根据需要动态调节CPU的性能，以大幅降低电力消耗，PXA27x的电力甚至比PXA262还低，具体来说，播放MP3的时间可以延长42%，播放QVGA的视频时间可以延长77%。为加强多媒体表现性能，在推出该处理器的同时，Intel还推出了具有很强多媒体处理能力的加速器2700G，支持MPEG2、MPEG4及Windows Media Video 9等格式。PXA27x还整合了Intel快速捕捉技术，因而可以实现400万或更高像素的相机手机设计，实现撷取数字图像、视频和实时预览应用，在可视电话和视频会议应用中具备优势。

Microsoft发表的采用INTEL XScale微处理器的可携式多媒体影音播放装置Windows Mobile based Portable Media Centers(PMC)，进军可携式多媒体影音市场。其基本设计就是采用Intel XScale低耗电微处理器，配备大尺寸液晶屏幕，搭配20GB硬盘机，使用电池的可携式多媒体影音播放装置，并使用Microsoft的Windows Mobile操作系统，支持JPEG、MP3、WMA与WMV等格式图片与影音档案的播放。

由于Intel XScale泛用型的微处理器与Windows Mobile作业系统，理论上来说是具备游戏执行能力的，因此包含Microsoft与SONY等游戏机大厂也多偏好此一多媒体应用平台。不过由于价格、功能等原因，Intel的多媒体芯片组在短时期内对TI的OMAPII系列芯片组还构不成太大的威胁。

3、Motorola的Innovative Convergence平台

早期Motorola切入多媒体应用平台的DragonBall MX1能够在操作、休眠及停止状态下耗用最低能量，其共享的外围设备包括支持16灰度单色显示、彩色STN显示和彩色TFT显示的LCD控制器。其它综合的智能外围设备还包括多媒体加速器(MMA)、多媒体卡(MMC) /安全数位(SD) /记忆卡接口、先进处理器核心及电源管理等，让设计者能在DragonBall MX1的全套的附加功能上提升其移动数据设备并丰富其多媒体功能。此外，DragonBall MX1还提供完善系统记忆配置，系统设计者可创造支持影像缓冲及节目或数据储存的移动设备。DragonBall系列让制造商可以以较少零件、更长的电池寿命和专为附加应用程序与功能所提供之外接效能，开发符合成本效益且功能完整之产品，包括数字影像捕捉、档案共享、无线连接、使用智能卡(smartcard)进行在线交易、多媒体娱乐等。较早的Palm系列PDA一般都是采用Motorola的DragonBall系列处理器，如DragonBall EZ、DragonBall VZ、DragonBall MX1等。这类处理器的频率一般只有16MHz~66MHz，由于频率较低，不太适合于现今更强大的多媒体表现，故采用这类CPU的手持式设备多为低阶入门机型。

为了强化在多媒体应用平台的竞争力，Motorola提出的新一代手机开发平台Innovative Convergence，由其全资子公司Freescale负责研究开发，其中包括i.200、i.250 和i.300等无线平台、i.MX系列多媒体应用处理器、i.JV J2METM参考工具、i.IM图像捕捉技术和i.BT蓝芽方案。i.MX系列嵌入式应用处理器采用了ARM核心，主流应用处理器i.MX21在多媒体和安全性能、平行处理能力等方面都有不错的表现。i.MX21拥有一个总线主接口，可减少与外部多媒体处理器进行通讯的系统开销，因此可提升整体系统性能，并可支持实时MPEG4和H.263编解碼，最高可每秒传输30flame的CIF或QVGA影像。另外，i.MX21还支援Mobile Java 3D和OpenGL-ES等先进的图型软件标准，以及Superscape、HI Corp和Fathammer 3D软件引擎。在未来的3G多媒体手机方案中，Freescale还将整合NVIDIA公司的Gforce 4000处理器以增强其多媒体性能。一般采用此开发平台开发GSM和GPRS手机，能够减少一半的普通组件数量，而使新产品的开发时间缩短为9个月左右。对于手机制造业者而言将十分具备竞争力。

4、瑞萨科技SH-Mobile多媒体手机架构

全球第三大半导体公司瑞萨科技(Renesas)从硬件架构着手，并提供完整软件支持，其发展动向备受瞩目。瑞萨将移动电话应用处理器SH-MobiIe投入市场，赢得了很高的信赖。该公司的32位高速处理器，可以很容易的处理多种高级多媒体应用。

瑞萨科技2002年即推出含JAVA技术的相机，但由于市场问题，只占了10％的份额，然而预计到2007年，将会有70％的相机拥有JAVA技术。到2005年，人们将会开始用手机接收电视节目，到2007年左右，将会用手机收录数字电视内容。Renesas从2002年开始就进行这方面的研究，并使之成为标准。总的趋势便是未来的手机将会具备许多功能，如无线通讯、数据存储、各种应用处理器、照相以及显示等等。

由于多媒体应用功能将成为移动电话中极重要的一部分，手机设计必须解决以下需求：对应高画质的动画(VGA 30fps)、可装载高速2D／3D的加速器、还要求对应地面波数据以及保证安全性等等。如果将这些问题都交给手机处理器处理，会使处理器负荷过重、也会花很多时间，而SH-Mobile应用外部处理器，使基带只处理一些基本工作，其它的多媒体工作则移到其它地方去做，这种全新的架构更利于多媒体手机的发展。

五、多模技术整合与标准化为主要发展趋势

多媒体手机市场的发展将朝向消费者更多样化的影音娱乐需求前进，除了硬件平台的发展值得关注外，作业软件的配合度也决定了多媒体功能的优劣，未来的产业发展必将使硬件方案供货商之间、操作系统供货商之间，甚至厂商之间的横向竞争将日趋激烈，话虽如此，不过方案供货商与开发商、方案供货商与厂商、第三方开发商与方案供货商以及厂商之间的纵向合作也将进一步增强，以达到整体解决方案的多媒体功能最佳化。

另一方面，新技术和新标准不断出现，这些技术和标准的兼容性、一致性等问题都将影响到整个多媒体手机产业的发展，就既往的经验来看，不同的标准和技术代表着不同的利益集团和利益冲突，整合多元技术与标准的共通接口与单一芯片模块将是多媒体手机努力的方向。目前业界主流的多媒体应用处理器都采用ARM处理器核心，给系统开发带来很多的便利。然而还有很多标准和技术并未得到广泛采纳并存在兼容性问题，如影像处理技术、传输接口技术等。这些技术的发展变化与整合趋势将对未来多媒体手机技术带来一些变量，共同技术的开发与合作将为业者节省更多的成本，进一步的发挥更多的规模效益。