突破頻寬/畫質/成本瓶頸 網路電視大放送

2007-08-13
在多項應用加持之下,網路電視的起飛似乎已準備就緒。而也因網路電視的當紅,促使數位電視晶片業者在各自的領域中耕耘更深,試圖與其他業者產生區隔,並藉此在數位電視領域中占有一席之地。
儘管問世多年,電視的重要性從未遞減,反而與日俱增,持續扮演消費性電子市場最重要的角色,根據調查,從1995年到2005年,平均每人每天看電視的時間長度增加了13%,由兩百零五分鐘延長為兩百三十二分鐘,即可略窺一二。  

網路電視(IPTV)是一種透過網際網路提供視訊服務的新興應用,但由於同時能夠傳輸視訊以外的封包,因此包括語音與資料都同樣被視為網路電視的一環。只要透過傳輸速率大於15Mbit/s的纜線,網路電視就可以提供高畫質(HD)或標準畫質(SD)的電視服務、網路存取和語音通訊服務。  

數位電視成長一枝獨秀  

由於網路線纜傳送的內容皆為數位訊號,因此在談網路電視以前,必先了解數位電視。數位電視是從過去類比電視(Analog TV)演進而來,乃為0與1的新興廣播模式。透過數位訊號,電視機的接收品質可望大幅提升,避免過去在類比電視中出現的鬼影、馬賽克或是其他雜訊等干擾。根據美國消費電子協會(CEA)市場服務部最近的報告顯示,2006年全球數位電視銷量成長到兩千一百六十萬台,比2005年的四百二十萬台增長了五倍之多。  

在實際運作上,數位電視是將畫面訊號數位化處理後,變成一串數據資料,再經數位調變傳送到用戶端。而數位電視能夠成功的主因之一正是視訊壓縮技術大幅進步而帶來的。  

目前國際統一的壓縮標準是MPEG-2,在傳統無線電視台6MHz頻寬的電視頻道中,可傳送1080條水平掃描線的高畫質電視(HDTV),較傳統電視的525條更加細膩,同時也提供身歷聲(杜比AC3)高級音響效果。可惜的是,由於目前的無線數位電視傳輸標準在各地頗為不同,也阻礙了數位電視的發展。舉例來說,如美規ATSC 8-VSB用於6MHz電視頻道、歐規的DVB-T COFDM適合6/7/8MHz,日規與中國皆屬於歐規改良型,分別為ISDB-T COFDM與DMB-T,目前台灣採用的則是歐規DVB-T 6MHz。  

標準差異首待突破  

恩智浦(NXP)半導體家用事業群台灣區行銷總監Jeroen Brouwer指出,由於日美兩地起步得早,在數位電視上已小有成就,獲得一定的支持,且在政策主導之下,兩地的普及度與營運模式也可為全球標竿。不過,Brouwer同時指出,由於標準的差異,因此能夠帶來的應用也有所不同,舉例來說,ATSC可以從三十二吋的電視螢幕一路上看四十吋或甚至四十二吋,而DVB系列可能僅適合二十六吋或是三十二吋,成為終端應用時須要考慮的一項重心。  

Brouwer不諱言,相較於ATSC,DVB的技術較為複雜,且由於歐洲如英國、德國與法國等地皆有各自偏好的技術標準與法規,因此讓電視晶片業者在研發產品時須要耗費更多精神,徒費時間與金錢成本,而這也是拖累市場成長的因素之一。  

有鑑於此,恩智浦已分別推出用於美規ATSC/NTSC)的Nexperia TV520/80與用於歐規DVB/PAL的Nexperia TV520/82(圖1)。這兩款都是為了協助電視製造商開發針對大眾消費市場的高解析數位液晶電視而設計,並期望提供較高的影像品質,同時具有標準(SD)與高畫質(HD)的影像抖動消除(Movie Judder Cancellation)功能,且能以具競爭優勢的成本加速產品上市時間。

圖1 恩智浦推出的數位電視晶片Nexperia TV520/80與TV520/82都曾在2007年Computex中展示,除了高畫質之外,更強調其智能加值服務。
Brouwer說,透過TV520/80與TV520/82,將可分別實現用於DVB/PAL與ATSC/NTSC的解決方案,為全球選用不同電視標準的區域提供兩個混合平台。至於高解析影像抖動消除功能,則可確保影像在快速移動的動作時,液晶螢幕仍可無縫播映。據悉,該技術並可支援大尺寸螢幕,讓電視製造商能夠提供過去只有高階液晶電視產品才具有的類似性能。  

為了加強數位電視的驗證測試,恩智浦半導體亦於2007年3月在中國蘇州成立全球數位電視極限測試實驗室,以滿足亞洲客戶對全球電視訊號測試的大量需求。Brouwer透露,該實驗室中之設備可測試ATSC、DVB-T/C/S和J83B等標準,能夠幫助客戶於量產銷往全球的產品前,在一個地方就能預先進行測試。據悉,恩智浦全球數位電視極限測試實驗室乃為電腦控制的測試環境,能夠模擬用於類比和數位電視或機上盒的各種類型非理想射頻和影音訊號,該公司並且計畫在2008年將中國地面數位電視標準CDMB-T及ADTB-T測試納入蘇州實驗室。  

預算補助力抗有線電視  

為了拓展數位電視的普及,不只是數位電視晶片供應商,包括面板廠在內的降價行為,都促使數位電視市場更加蓬勃。不過德州儀器(TI)半導體行銷數位影音產品技術行銷工程師吳鴻鈞認為,雖然隨著面板價格下探,帶動數位電視的接受度上揚,不過,數位電視要起飛,須要考慮的並不只是價格問題而已。  

吳鴻鈞舉例說,以推動最為積極的美國為例,雖然該國政府大力推動民眾從類比電視升級至數位電視,但是初期成效並不顯著。而目前普及率超過70%的有線電視,正是影響數位電視無法起飛的主因之一。  

吳鴻鈞解釋說,對於一般的地面廣播電視收視戶來說,平常收視大約只有二十餘個頻道,因此可帶來上百個頻道的數位電視,可以成為吸引類比電視轉向數位電視的一大誘因;然而,目前有線電視在美境內既已擁有超過七成的普及率,有線電視提供的頻道數與數位電視相較毫不遜色,也因此難以說服以類比電視收看有線電視的收視戶投入數位電視的懷抱。不過,業界預期,在美國聯邦政府十五億美元的補助之下,各國也加快普及腳步,類比轉數位電視的起飛應無太大窒礙。  

畫質/傳輸距離同樣看重  

圖2 美國國家半導體亞太區介面產品部行銷經理趙偉德說,隨著傳輸距離加強,如何克服訊號抖動,同時維持高效能與穩定性的訊號傳輸,將是近期數位電視的技術重心。
如果從數位電視的技術底層來看,能夠增進畫質表現,更是增吸引收視戶的主要原因。美國國家半導體(National Semiconductor)亞太區介面產品部行銷經理趙偉德(圖2)表示,要與其他播放格式進行競爭,自然必須有所差異,才能吸引更多用戶,而對專業級視訊廣播設備來說,如何維持高畫質與遠距傳輸就是同時必須看重的課題。  

趙偉德進一步解釋,以該公司的可適性電纜等化器(Adapter Equalizer)LMH0044為例,除了符合SMPTE等標準規範之外,亦可在長距傳送距離時,保持清晰的訊號,低功耗與少抖動,如此一來,才能讓收視戶獲得滿意的收視體驗。該產品同樣可在270Mbit/s的DVB-ASI介面上運作,傳輸速度更是含括143Mbit/s~1.485Gbit/s,讓訊號傳輸更加穩定快速。  

在高畫質部分,美國國家半導體同樣已經推出3Gbit/s的串列數位介面(SDI)晶片組,可以透過同軸電纜傳送1080p的高畫質廣播視訊,傳送速度達每秒60訊框。據悉,該款3Gbit/s晶片組內含LMH0344可適性電纜等化器、LMH0346重複計時器及LMH0302電纜驅動器,適用於串列路徑選擇與分配系統以及多種不同的視訊短片製作及剪輯設備,並支援新制定的SMPTE 424M廣播視訊技術標準。  

此外,為了降低訊號抖動(Jitter),該公司也同樣從可適性等化器、重複計時器(Reclocker)與線纜驅動器(Cable Driver)等面向著手,確保系統抖動符合規定的最低要求,讓硬體開發人員在設計新系統時有更大的發揮空間。  

數位轉換器當紅  

既然類比電視轉向數位電視已成必然之勢,因此各家業者也都針對相關應用推出解決方案。舉例來說,因應即將來臨的數位電視換機熱潮,德州儀器就推出以TVP9007為基礎的ATSC至NTSC轉換器開發平台,針對不同地區與標準進行整合,以帶來更多商機。據悉,德州儀器已在ATSC市場銷售超過兩百萬顆高畫質電視處理器,其中NTSC/PAL 2D/3D視訊解碼器的全球銷售量更超過五千萬顆,除了證明業者的努力之外,也可窺知市場規模仍在成長。  

TVP9007是TVP9x系列的另一款處理器,內建8-VSB/QAM解調器與TVP9x高畫質電視處理器,同樣協助數位電視解調工作的處理,以提供高效能、高穩定性的視訊轉換機制。吳鴻鈞強調,數位電視要取代類比電視,就必須針對傳統播放格式截長補短,才能吸引更多收視戶。 德州儀器認為,隨著數位電視市場快速向前發展,消費者也不斷尋求更好的電視觀賞體驗,而隨著相關產品與解決方案的問世,將可望推動消費大眾對數位電視的接納。  

網路電視更進一步  

相較於數位電視,網路電視能夠提供更多進階功能,讓包括晶片業者、機上盒與顯示器製造商、內容供應商與電信營運商都樂見其市場發燒。  

技術門檻低 市場混沌  

圖3 羅德史瓦茲業務部經理劉恩宏從量測儀表的角度出發,認為數位電視的技術挑戰雖有,卻非難以突破。
雖然網路電視的應用廣泛,不過,由於相關技術門檻並不高,吸引業者紛紛投入,導致市場呈現一片混沌之局。羅德史瓦茲(Rohde & Schwarz)業務部經理劉恩宏(圖3)認為,目前網路電視多以播放影像節目為主要功能,因此僅需數位調變技術即可製作產品問世;再加上數位壓縮技術MPEG-2問世多年已趨成熟,新技術H.264還未真正步入現實;網路電視附加的互動性服務在殺手級應用(Killer Application)遲遲未面世的前提下,目前的網路電視終端產品多半以中低階為主。如恩智浦就已推出極具價格競爭力的多媒體處理器晶片解決方案,其入門級、具有個人化錄影機(PVR)或多媒體數位轉接盒(DMA)功能以及IP機上盒的平台方案,價格分別為二十美元、一百美元及七十美元。據了解,具備個人化錄影機或多媒體數位轉接盒功能的機上盒解決方案還包括容量40G以上的硬碟,可望能因此拿下STB晶片市場的最大占有率。  

除了技術門檻不高以外,由於在廣播電視的頭端系統中建置數位化設備較其他新興基礎設備投資來得低廉,也因此吸引不少業者為搶下首波市場而躍躍欲試,讓整體產業發展更加混沌。  

劉恩宏表示,儘管目前要談網路電視,勢必須要先克服頻寬、畫質與成本的挑戰,不過單就技術層面來說,這些都不是太大的問題。尤其在機上盒的部分,近期最大出貨的機上盒僅提供單純接收與播放的低階產品為主,在技術雷同的市場上,唯有從價格差異化才是吸引消費者的因素。然而,劉恩宏透露,未來更將搭載個人化錄影機、家用多媒體平台(Multimedia Home Platform, MHP)、網路互動服務,甚至搭建入電視機本身,「到了那個時候,技術的高下將會更加顯著,也帶來另一波網路電視的市場競逐。」劉恩宏這麼預測。  

商業模式待確立  

意法半導體(STMicroelectronics)台灣數位消費及顯示產品事業部機頂盒商務組市場拓展經理葉國華說,網路電視能提供的不僅止於影像或是視訊而已,隨著網際網路互動功能(Interaction)的加入,包括電子銀行(e-banking)、遠距醫療、線上學習、線上遊戲等應用,都可以是網路電視的加值服務,並同樣成為吸引用戶的重要環節。  

圖4 意法半導體台灣數位消費及顯示產品事業部機頂盒商務組專案經理許文賦表示,市場的接受度將帶動另一波價格競爭;然而前提必須是網路電視生態系統已然成熟必找到商業模式。

葉國華強調,網路電視並不只是如一般消費者想像的,只能提供隨選視訊(VOD)的服務,事實上,透過網際網路延伸的加值應用,才是網路電視真正得以起飛的主因。意法半導體台灣數位消費及顯示產品事業部機頂盒商務組專案經理許文賦(圖4)補充說,今日雖然由於商業模式未臻成熟,不少內容供應商(Content Provider)、網路服務供應商(ISP)與電信營運業者都還在透過網路電視尋找雙贏的商業模式,然而由於整體產業鏈不算成熟,因此一般預估,還要一至二年,網路電視的市場反饋與價格下降,才會為網路電視帶來更明亮的未來。  

事實上,意法半導體認為,機上盒也須具備前述多項功能,包括語音通訊、視訊回傳、遊戲操作或是其他互動為主的應用,皆不可缺席。  

科勝訊(Conexant)台灣區總經理施宏漳也表達相同看法,他說,一般網路電視機上盒分作兩大市場,一為消費端市場,純粹以機上盒本身的功能吸引用戶,因此該產品必須極為獨特,如近期蘋果(Apple)推出的Apple TV(圖5)就是一例;其次則為透過網路服務供應商提供的機上盒,主要以內容服務為誘因,如國內中華電信的大電視(MOD)就是一例,該市場必須以內容服務為主要特色。

圖5 蘋果的AppleTV以潔淨的外型帶動一波機上盒的採購風潮。
除了視訊內容以外,尚有家用遊戲機(Game Console)搭載數位內容,一同推動內容服務,如新力(Sony)的PS3或是近期火紅的任天堂(Nintendo)Wii都隸屬其中。不過,施宏漳認為,遊戲機的收費模式乃以遊戲本身為主,與機上盒的模式差異頗大,因此仍難混為一談。不過,由此延伸的數位家庭概念,同樣可望刺激消費者的接收度。  

HDMI功不可沒  

根據調查,日本除外,2006年各國在1080p高畫質電視的成長幅度,已從0.8%攀升至1.6%,顯示高畫質電視需求正迅速升溫。而目前在解析度720p(1366×768)的高畫質電視領域,更已進入割喉競爭之局,為提升市場競爭力,唯有將高畫質電視走向高整合度,才能與對手競爭。  

一般認為,高畫質電視能受到重視,高畫質多媒體介面(HDMI)最新版本1.3為一大功臣。HDMI1.3除可傳輸高解析的數位訊號,還增強在視訊方面的表現,正好符合高畫質電視內容的需求。目前市面上僅有新力的Bravia系列部分頂級產品內建HDMI1.3晶片,但業者估計今年第四季將會有更多商品化的產品面世。  

由於高畫質電視市場在眾多廠商投入下,競爭極為激烈,因此為拉抬市占率,各家半導體業者除了推出高整合度的晶片方案外,也試圖結合更多的功能以提高附加價值,除了前文所述在家庭多媒體中心的概念外,有線/無線網路功也都成為廠商積極強化的布局,如恩智浦、科勝訊等公司都興趣濃厚。不過,劉恩宏也說,若要將網路電視透過區域無線網路(WLAN)傳輸,將需要更高階的技術才能完成,而那已經不單單是多媒體晶片製造商的工作,更需要無線網路晶片業者的加持。  

不過,不管網路電視受到多少挑戰,全球超過三十億台的傳統電視換機潮,以及十億台以上的新購用戶,仍將是推動整體市場成長的最大動力。

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