隨著更高頻寬的3G服務普及與下一代無線傳輸標準朝更高頻寬趨勢發展，影音傳輸在行動通訊使用上將獲得更廣泛的應用...
隨著更高頻寬的3G服務普及與下一代無線傳輸標準朝更高頻寬趨勢發展，影音傳輸在行動通訊使用上將獲得更廣泛的應用。
韓國與日本將於2004年10月推動由衛星向行動終端傳送電視節目、無線電與資料廣播等業務，為多媒體終端產品開啟新一波的應用需求，由於目前多媒體操作平台呈現多套標準，平台與介面的標準化將成為未來市場成長的主要關鍵。
因應未來消費者多元化影音需求，手機將成為明日的相機、MP3 Player和手持式遊戲機與電視機，但現階段只有少部份具備符合影像、聲音等諸多包含電視電影內容結合的多媒體操作環境之產品，可以真正冠上多媒體手機的稱號。
多媒體手機的發展概念與方向主要取決於幾個面向，其中消費者需求與電信系統業者的推動扮演重要的關鍵角色。現今成長快速的無線多媒體資料傳輸服務包括三大方向，一是傳輸服務，其次是娛樂服務，如線上遊戲等，最後是提供即時新聞、天氣預報等的資訊服務(圖1)。不過目前消費者需求與服務提供內容仍有一段不小的落差，主要原因來自價格、頻寬與安全問題。調查中發現35%的多媒體手機使用者認為價格過高，18%認為網路服務太慢，另外，安全性問題也有高達22% 的消費者抱持謹慎的態度。這些都是發展多媒體手機時所必須面對及解決的問題。
現階段發展多媒體手機較快的幾個區域不外乎亞洲地區的日本、韓國、西歐國家與北美地區等，主要是因為這些區域的多媒體系統服務推動較快，如日、韓將於 2004年10月推出的新型衛星電視服務，將徹底改變電視接收的一種新生活方式，也因此多媒體手機業者為配合這項業務的推展，就必須另外開發新業務的服務平台。
隨著多媒體行動終端產品的應用趨於多元化，對於傳輸頻寬的需求也逐漸加大，目前的3G平台雖能在靜止時達到2Mbps傳輸速度，但對於需要大頻寬傳輸的多媒體服務內容來說仍略顯不足，而這也是多媒體服務最為人所詬病的一點，因此選擇更高頻寬傳輸方案就會不斷在此爭議中出現，目前較為成熟的WLAN雖傳輸速度可高達24M～54M bps(IEEE802.11g)，但覆蓋率不足與高速移動接收問題仍無法達到多媒體操作標準，在傳輸標準各有優缺點及互補性考量下，未來多媒體手機的發展走向將朝多模化架構來延伸。
目前的雙模多媒體手機主要是結合2.75G、3G+WLAN為主，未來可能陸續結合4G或WMAN等傳輸技術，如此一來將可率先解決多媒體服務內容傳輸資料量龐大的問題，初期許多手機生產業者推出的產品，多以外插Combo PCMCIA卡居多，但在內部平台解決方案逐漸成熟下，業者轉向內建WLAN的整體解決方案，如TI、Motorola、STMicroelectronics與Agere、等業者都推出了相關的基頻與射頻晶片，因此，未來的多媒體手機為因應頻寬需求，相容多模式傳輸標準將會是一個發展主流方向。
為了將手機與高解析度顯示器和照相機等多媒體週邊設備相連，行動電話製造商和晶片供應商正面臨壓力要放棄自己獨有的專利技術，轉而採用通用介面。行動時代的到來以及行動電話客戶群的擴大都離開不了開放式架構。新型高速介面技術，有可能用於將手機中的基頻或應用處理器與顯示器或影像感測器相連接，甚至有可能用於連接基頻與應用處理器。
目前致力於行動通訊多媒體標準化互連介面開發的當屬行動產業處理器介面組織MIPI(Mobile Industry Processor Interface)聯盟，它是TI聯合ARM、Nokia和STMicroelectronics等業者所組成，至目前為止已有超過40家手機相關業者加入，其中包含Intel、Motorola、Philips、Toshiba、Samsung、Siemems、Sony-Ericsson等重量級業者，也因此TI開發的OMAP架構就顯得格外引人注目。
不過其他手機晶片業者也都有推出自己的提案標準，就連佔全球50%以上顯示驅動晶片市場的SeikoEpson與Renesas半導體也挾其在顯示技術介面優勢，聯合加入競爭行列，並制訂一項新提案。此外，非MIPI會員的Qualcomm因控制了CDMA技術的大部份專利，掌有定義手機多媒體介面標準的主動權，積極推出兩款首次使用了行動數位顯示介面(Mobile Digital Display Interface)的手機晶片。
下一代手機可能需要一種速度高達1Gbps的新串列介面。在挑選最佳的高速介面時，需要考慮的因素很多，包括功耗、訊號頻寬、訊號傳輸距離、實現成本、噪音感應度和接腳數等。為了克服串列介面存在的速度問題，許多手機供應商選擇標準的平行RGB介面。目前串列介面仍是首選的方案，因為它需要的針腳不超過 10根，而平行介面需要多達40根針腳。
現階段標準化最大的挑戰是基於新規格的晶片的實用性和可製造性，MIPI在其中扮演整合的重要性角色，同時MIPI也已經成立兩個獨立的工作組來制定照相機和顯示器介面。
手機對多媒體應用的要求主要是由3G網路佈建所帶動的，3G網路可以提供遠高於現有網路的頻寬(雖仍不足支援未來需求)，因而使傳輸視訊流成為可能，同時也為展開其他多媒體業務提供了新機會。
一般情況下，這類多媒體的應用都需要一個微控制器來執行作業系統(OS)，管理人機介面(MMI)並執行其他一些常規任務。此外，還需要一個數位訊號處理器(DSP)來完成繁重的數學處理任務。因此，在大多數基於多媒體的應用中都應將這些任務分散到不同的處理器中。不過許多晶片製造商為提供更好的解決方案來降低成本，通常都會選擇整合單一晶片方案，但要將數據處理與訊號處理合而為一，將會面臨高耗電能、處理速度變慢與擴展空間小等問題，這也是現階段提供解決方案業者所要努力的方向。目前主要的手機多媒體應用平台解決方案提供者有TI的OMAPII、INTEL的XScale與Motorola的 DragonBall、Innovative Convergence平台等，以下將分別作介紹。
TI於2002年推出手機多媒體應用架構OMAP，這個平台是由一個微處理器子系統(ARM)、一個DSP子系統、一個記憶體介面流量控制器、一些專用的多媒體應用週邊設備(MWA)和一個多工介面所構成。接著經過多次的修正，於2004年年中正式推出OMAPII新架構。基於OMAP II架構的OMAP2410與OMAP2420應用處理器進一步加強了多媒體處理功能。
OMAP2410整合了ARM1136JS-F核心、可程式DSP、2D/3D圖像加速器、整合的相機介面、DMA控制器等。OMAP2420處理器另外也在OMAP2410處理器上增加了一個支援4百萬畫素的靜態拍攝應用，以及解析度為CIF到VGA的全動態視訊編碼或解碼的可程式圖像與視訊加速器(如圖3)，但若仔細觀察其間差異可以發現OMAP2420處理器相對增加了TV-OUT的功能介面，這些新增功能都是為因應未來消費者收看數位電視內容更強大的視訊需求所做的強化。
另外，OMAPII平台中還有豐富多樣化的週邊設備連結介面，可以融和各種各樣的儲存媒體介面，例如多媒體卡、SD卡、MS記憶卡以及各種符合串列介面標準的記憶體。此外，OMAPII還能作為一個USB傳輸介面的主控器，因而基於OMAPII的平台就可以直接利用印表機列印相片，而無需外接一台PC，提升了使用的便利性。
TI公司是傳統的手機解決方案供應商，其最大優勢通常被認為是在DSP技術、電源管理和類比前端等整體方案的配套整合能力，以及在手機解決方案設計上的多年經驗。此外，先進的半導體製程技術也是TI的最大優勢，OMAP2420/2410採用了90奈米製程和先進的低漏電流技術，同時還計畫在2005年推出採用65奈米製程的樣品，使電晶體密度提高一倍。這些優勢都讓TI在多媒體手機晶片領域中能一直保持著領先的地位。
INTEL進軍多媒體手機市場的最大優勢是在CPU技術上的積累，以及在筆記型電腦應用中的技術。其早期推出XScale平台包括PXA25x和 PXA26x應用處理器等都已經應用在許多手機產品中。最新推出的PXA27x應用處理器則整合了Intel的SpeedStep低功耗技術和可提供額外的性能來支援3D遊戲和高級視訊的無線MMX技術，最高配置的時脈可以達到624MHz，如此一來可以根據需要動態調節CPU的性能，以大幅降低電力消耗，PXA27x的電力甚至比PXA262還低，具體來說，播放MP3的時間可以延長42%，播放QVGA的視頻時間可以延長77%。為加強多媒體表現性能，在推出該處理器的同時，INTEL還推出了具有很強多媒體處理能力的加速器2700G，支援MPEG2、MPEG4以及Windows Media Video 9等格式。PXA27x還整合了INTEL快速捕捉技術，因而可以實現4百萬或更高畫素的相機手機設計，實現擷取數位圖像、視訊和即時預覽應用，在可視電話和視訊會議應用中具備優勢。
Microsoft日前正式發表採用INTEL XScale 微處理器的可攜式多媒體影音播放裝置Windows Mobile based Portable Media Centers (PMC)，進軍可攜式多媒體影音市場。其基本設計就是採用INTEL XScale低耗電微處理器，配備大尺寸液晶螢幕，搭配20GB硬碟機，使用電池的可攜式多媒體影音播放裝置，並使用Microsoft的Windows Mobile作業系統，支援JPEG、MP3、WMA與WMV等格式圖片與影音檔案的播放。Microsoft並發表將與MLB合作，由MLB 提供豐富的運動比賽轉播影片，供付費下載觀賞。
早期Motorola切入多媒體應用平台的DragonBall MX1能夠在操作、休眠及停止狀態下耗用最低能量。其共用的週邊設備包括支援16灰度單色顯示、彩色STN顯示和彩色TFT顯示的LCD控制器。其他綜合的智慧週邊設備還包括多媒體加速器(MMA)、多媒體卡(MMC)/安全數位(SD)/記憶卡介面、先進處理器核心及電源管理等，讓設計者能在 DragonBall MX1的全套的附加功能上提升其行動資料設備並豐富其多媒體功能。
此外，DragonBall MX1還提供完善系統記憶配置，系統設計者可創造支援影像緩衝及節目或資料儲存的行動設備。DragonBall系列讓製造商可以以較少零件、更長的電池壽命和專為附加應用程式與功能所提供之外接效能，開發符合成本效益且功能完整之產品。較早的Palm系列PDA一般都是採用Motorola的 DragonBall系列處理器，如DragonBall EZ、DragonBall VZ、DragonBall MX1等。這類處理器的頻率一般只有16MHz~66MHz，由於頻率較低，不太適合於現今更強大的多媒體表現，故採用這類CPU的手持式設備多為低階入門機型。
為強化在多媒體應用平台的競爭力，Motorola提出的新一代手機開發平台Innovative Convergence，由其子公司Freescale負責研究開發，其中包括i.200、i.250和i.300等無線平台、i.MX系列多媒體應用處理器、i.JV J2METM參考工具、i.IM圖像捕捉技術和i.BT藍芽方案。i.MX系列嵌入式應用處理器採用了ARM核心，主流應用處理器i.MX21在多媒體和安全性能、平行處理能力等方面都有不錯的表現。
i.MX21擁有一個匯流排主介面，可減少與外部多媒體處理器進行通訊的系統開銷，因此可提升整體系統性能，並支援即時MPEG4和H.263編解碼，最高可每秒傳輸30 frame 的CIF或QVGA影像。
另外，i.MX21還支援Mobile Java 3D和OpenGL-ES等先進的圖型軟體標準，以及Superscape、HI Corp和Fathammer 3D軟體引擎。在未來的3G多媒體手機方案中，Freescale還將整合NVIDIA公司的Gforce 4000處理器以增強其多媒體性能。一般採用此開發平台開發GSM和GPRS手機，能夠減少一半的普通元件數量，而使新產品的開發時間縮短為9個月左右。對於手機製造業者而言將十分具備競爭力。
多媒體手機市場的發展將朝向消費者更多樣化的影音娛樂需求前進，除了硬體平台的發展值得關注外，作業軟體的配合度也決定了多媒體功能的優劣，未來的產業發展必將使硬體方案供應商之間、作業系統供應商之間，甚至廠商之間的橫向競爭將日趨激烈。話雖如此，不過方案供應商與開發商、方案供應商與廠商、第三方開發商與方案供應商以及廠商之間的縱向合作也將進一步增強，以達到整體解決方案的多媒體功能最佳化。
另一方面，新技術和新標準不斷出現，這些技術和標準的相容性、一致性等問題都將影響到整個多媒體手機產業的發展，就既往的經驗來看，不同的標準和技術代表著不同的利益集團和利益衝突，整合多元技術與標準的共通介面與單一晶片模組將是多媒體手機努力的方向。目前業界主流的多媒體應用處理器都採用ARM處理器核心，給系統開發帶來很多的便利。
然而還有很多標準和技術並未得到廣泛採納並存在相容性問題，如影像處理技術、傳輸介面技術等。這些技術的發展變化與整合趨勢將對未來多媒體手機技術帶來一些變數，共同技術的開發與合作將為業者節省更多的成本，進一步的發揮更多的規模效益。