数字电视的发展趋势:从美规产品兼容性谈起
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2004-11-11 00:00
前言:
数字电视(Digital TV)是信息电子业界目前十分热门的话题,它普遍的被认为是继PC工业后,最重要的明星产业之一。 在过去的一年,数字电视在美国消费电子市场的行销状况十分热烈,而这个现象,自然的延烧到我国信息电子业,从平面显示器到电视接收机,从上游组件到下游的系统制造业,人人都非常关心,机会在那里?
从机会上来说是的,数字电视的产业规模庞大,以美国具有一亿一千万家庭的单一市场为例,每年有两千五百万台电视销售额,数字电视换机的这个大饼,是全球主要厂商都不会缺席的。从挑战面来分析,数字电视产品设计需要考虑到众多的因素,有国家政策、产业技术联盟、专利授权、应用环境,以及最重要的市场需求等,数字电视产业的游戏规则,对大家来说,可能是极不熟悉的,要在摸索过程中建立产品制造能力,风险并不小。
如何制造符合市场需求的数字电视产品? 本文尝试以渐进的方式,从美规数字电视的发展过程介绍起,再说明甚么是数字电视产品,再谈谈产品的在应用面的兼容性。
数字电视的起源
数字电视最早起源于美国在1982年成立了ATSC (Advanced Television Systems Committee),以结合民间与政府的力量发展高画质电视。经过漫长的摸索及实验,在1994年1月,主要领导厂商,包括GI (现在的Motorola BCS),Zeneth,AT&T,Thomson,Philips,RCA/Sarnoff及麻省理工MIT等,以筹组大联盟(Grand Alliance)方式,将各自的数字广电技术,融合成以8VSB (Vestigial Side Band)传输及可支持高达1080条扫瞄线的MPEG-II压缩之高画质数字电视规格,经过实测后,为ATSC所采纳,成为美国数字电视的产业共同规格。1996年12月美国FCC(Federal Communications Commission)宣布采用ATSC建议之数字电视地面广播标准作为美国国家标准,随后于1997年4月公布数字地面广播时程,于1998年11月开始数字电视地面广播,并计划于2006年1月1日起结束模拟讯号广播。
数字电视在美国市场的突破
从1982年起,数字电视的发展,可谓一波三折,历经沧桑,经过漫长的二十年,在政策调整、技术研发、产业秩序,及市场开发等面的不断的努力下,终于展现惊人的爆发力,刚刚过去的2003年,可说是美规数字电视的元年,有关这一点,我们可以从以下的事实得到左证:
1.美国大尺寸数字电视(40吋以上),在2003年的销售量大幅成长,将近有五百万台,其中以背投式占七成以上,而新兴的电浆电视也急遽占据大型3C通路,成为高档强手货,大型数字电视显示器,已经成为年终节日销售的热门商品。
2.2003年美国有线电视业者,终于对数字广播做出具体的承诺,共同推广能提供数字电视节目的Cable Plug & Play 服务标准。 跨出这一步,超过七成以上的美国家庭,可以期待在未来,他们将可以购买的与数字有线电视兼容之电视机(DCR TV; Digital Cable Ready TV),在接上有线电视后,就可以看到精彩的高画质运动节目、媲美剧院水准的演唱内容,…。
3.美国已有超过八成的家庭,现已可以收到地面数字广播节目,虽然广播业者完成数字化的时程比政府要求的还慢,但逾七成以上,约一千两百家以上的电视台已开始做数字广播; 此外,有线电视及卫星直播业者,也开始做局部的推广。在内容方面,许多重要的节目如三大电视网,ESPN,…等也都经常性的以数字化播出,数字节目的普及化,将成一个十分重要的观察指标。
美国数字电视市场的发展,相较其它国家或地区,其成果是相当傲人的。若分析其成功要因,基本上受到几股力量的影响。第一是来自联邦通信委员会(FCC)的电视数字化强制性时程,并在实施细节上,有相当务实的配套措施及掌控能力。 第二,是节目供货商及广播业者对内容供应的支持。 第三,则是来自于硬件供货商,适时推出高画质的电视显示器,抓到消费者的心,将拥有新型数字电视,变成一种消费时尚。数字电视产业价值链即在于将上、中、下游的紧密配合,让软硬件及服务的发展能衔接的状况下,慢慢的建立起来。
数字电视主要产品
数字电视包括两种主要产品: 数字广播接收机(DTV Receiver)及数字显示器(DTV Monitor)。这两种产品也可结合成一个单一产品,即所谓的内建数字调谐功能(Digital Tuner Built-in)的数字电视机。 按照目前FCC的规定,大型数字电视的制造商,从今年(2004)开始,要有计划的逐步做整合式产品,此即数字电视内建数字调谐器之规定的来源。
在高画质数字节目仍待普及的今天,在市场卖出的数字电视机,绝大多数仍以单纯多的显示器,并内含传统模拟调谐器为主,严格来说,今天的大宗市场,还是以大尺寸,16:9画面,比480间条扫瞄(480i)还要更好的480p,或更高的720条分辨率,且具备多种视讯强化功能的背投式及平面显示为主。但在FCC强力主导下,数字电视市场将有很大的变化,数字接收机将扮演一个关键性的角色。
数字电视机内建ATSC调谐器,从硬件结构来说,是一个单纯的产品化问题,然而,真正的困难不在此,厂商们碰到的第一个议题是: 要支持地面广播就好了,还是要将数字有线电视包括在内? 没错,以地面接收方式(off-air)来看电视的美国家庭估计不到10%,当大多数人以有线电视或卫星电视为主要节目来源时,显然只有ATSC地面广播是不够的。 数字有线电视虽已有推广共识,美国的Cable Labs也再度发挥继DOCSIS Cable Modem标准化的精神,力推Cable Plug and Play,但这仍需时间来推广。在技术上,付费电视有所谓的POD (Point of Deployment)方式,将节目解密器做在像名片大小的卡中,由当地的有线业者提供给消费者,如此就如同今天的手机、SIM卡及电信业者的关系了!虽然FCC对于Cable Settop Box走向通路有推广时程规定,然而,有线电视业者一向对于接收机走向消费通路的兴趣缺缺,数字电视机会不会顺利的将Cable DTV纳入内建,现在仍属于有希望,但须密切观察的阶段。
数字调谐器若是外接方式,它会是一个单独的接收盒,也可能是内建在PVR(Personal Video Recorder)及高级的可录式DVD。如前所述,随着FCC对于数字调谐器内建的要求从2004年开始逐步实现,做出与广播业者能兼容的数字电视,已成为一个重要议题,然而,数字调谐器以外接方式存在,在未来的数年仍非常可能存在,甚至于处于主流地位,怎么说呢? 因为众多的家电制造商仍在向FCC诉愿中,希望以提供接收机与电视做捆绑销售(Bundle Sales)方式,以符合接收机内建之精神,但又不失弹性化,针对渐渐展开的地面及有线电视数字化,提供消费者更多选择。当然,在这时候,电视机的数字输入界面,就成为产品的重要规格之一。
兼容性的议题探讨
数字电视产品与应用环境的兼容,是产品成败的关键,要探讨这个议题,我们可以从最基本的视讯规格、系统服务信息、到加值型应用支持、及一般较易忽略的视讯界面等几个方向来谈。
(一)、视讯规格
对多数的消费者来说,数字电视产品,仍由显示器的概念开始,也就是说,制造商打入美国数字电视市场,仍先要在新款的大尺寸电视站稳角步,包括支持高分辨率的背投电视,电浆电视及未来的LCD-TV。 液晶电视在短期内,必须面对视觉效果及大型化的成本问题,然后才能真正走进家庭,成为客厅的主流产品。
以美国消费电子协会CEA的分类,凡具备720P或1080i显示能力电视,都可称为HD (High Definition),目前在市面上所谓的HD-Compatible,HD-Ready,或 HD-Capable的数字电视,都必须外接数字调谐器,才能收HDTV节目。传统的标准分辨率电视 SD (Standard Definition)也在数字电视的支持内,若将显示器的画面长宽比(16:9,或 4:3)及扫瞄方式(间条i- Interlace,或循序p—Progressive)包括在内,则将有18种视讯格式,如表1所列。所有的数字电视或接收机,必须能够接受这些输入格式,再转成其画面输出,才能与ATSC的接收机规格兼容。