數(shù)字電視市場概況與芯片發(fā)展趨勢
2004年8月A版
在各國政府與產(chǎn)業(yè)界合力推動下,數(shù)字電視無疑是未來幾年最受矚目的產(chǎn)業(yè),面對全球10億電視用戶、每年1.6億的換機規(guī)模,數(shù)字電視可望締造龐大的產(chǎn)值,數(shù)字電視不只是電視機從模擬到數(shù)字的汰舊換新,在結(jié)構上更是跨內(nèi)容、通信網(wǎng)絡、存儲等多重產(chǎn)業(yè)的革命,其中數(shù)字電視機(DTV)自是最重要的一環(huán),所謂數(shù)字電視機純粹就對接收數(shù)字電視信號而言,與顯示技術沒有絕對的關系,但LCD、 PDP 、微顯示背投電視在視信處理與畫質(zhì)表現(xiàn)上,的確有優(yōu)異之處,故與數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展相輔相成,近來LCD TV、PDP TV市場接受度大幅提高,未來必定能躍升為主流。
整合數(shù)字調(diào)諧器的電視機
將逐年增加
美國FCC于2002年8月宣布數(shù)字電視調(diào)諧器(tuner)的導入計劃,自2004年7月起,在美國地區(qū)所銷售的電視機,必須依照尺寸大小分階段整合調(diào)諧器,預計在2007年,凡大于13寸的電視機和DVD等外圍,皆整合了數(shù)字電視調(diào)諧器。但一般認為內(nèi)建調(diào)諧器會增加電視機的成本,將不利其在零售市場上銷售,二來各國數(shù)字電視規(guī)格不一,故現(xiàn)階段的LCD、PDP電視機,多半未整合數(shù)字調(diào)諧器,接收的難題就由數(shù)字機頂盒(STB)廠商來解決。
FCC希望將調(diào)諧器增加的成本控制在50到75美元之間,距目前數(shù)字電視接收模塊價格約60至100美元,還有一大段距離要努力,但因為電視機總成本下降,如果數(shù)字調(diào)諧器所增加的成本能控制在電視機的跌價幅度內(nèi),多少能削減消費者對于價格上揚的敏感度。FCC這項措施極有可能促成其它政府跟進,也由于該項規(guī)定,使得各調(diào)查機構對數(shù)字電視出貨的預估值不斷上修,預計2006年全球整合型數(shù)字電視的出貨量將達1800萬臺,較原先預估高出兩倍有余,從圖2可得知,在2004年以前,全球整合型數(shù)字電視所占的比例仍低,而2004年以后,整合型數(shù)字電視在比例上明顯拉高,對數(shù)字電視整體產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生正向的作用。
高度差異化的市場
數(shù)字電視的市場利益雖然龐大,但數(shù)字電視市場卻呈現(xiàn)高度差異化的特性,使其無法像信息產(chǎn)品一樣,以單一規(guī)格行銷全球,原因在于各地數(shù)字電視標準不同,而各區(qū)域市場在消費需求上也有很大的差異,故業(yè)者勢必開發(fā)不同的產(chǎn)品線,或是專心在單一市場經(jīng)營。
首先,數(shù)字電視的標準涉及接收、解調(diào)(demodulator)等前端IC的設計,現(xiàn)階段除了中國大陸外,各國數(shù)字電視地面廣播的標準已擬定,北美、阿根廷采用美規(guī)ATSC,而原本采用美規(guī)的南韓,有可能改弦易轍,跟隨歐洲、澳洲、印度、中國臺灣采用主流歐規(guī)DVB;而日本則是自訂ISDB規(guī)格。
另外,從各區(qū)域市場的電視生態(tài)來看,美國85%的家庭為有線電視用戶,為全球最大有線電視市場,中國臺灣的有線電視用戶也超過八成;而印度、中亞、印尼則以衛(wèi)星電視為主;歐洲、日本則依照地理狀況,都會以無線電視為主,郊區(qū)則以衛(wèi)星電視為主,解調(diào)器產(chǎn)品的設計必須能因應各區(qū)域市場迥異的電視生態(tài)。
故數(shù)字電視和模擬電視一樣,承襲了高度差異的產(chǎn)業(yè)特性,不論是內(nèi)部組件或品牌廠商,都必須認知這項事實,就數(shù)字電視芯片來說,前端調(diào)諧器和解調(diào)器必須配合各區(qū)域市場的規(guī)格,而在后端影像、視頻處理方面,更需應對各區(qū)域市場在畫質(zhì)、整合度上不同的喜好和需求。
數(shù)字電視前端芯片結(jié)構概要
數(shù)字電視芯片在結(jié)構上大致可以分成前、后端兩個部分,前端負責接收、解調(diào)數(shù)字電視的信號,可以內(nèi)建于電視機或是外建于STB;后端則進行解壓縮以及影像處理,與顯示設備有較大的關系,由于本文探討的是數(shù)字電視,故將重點放在數(shù)字電視的前端芯片上,幾項關鍵組件分別是,數(shù)字電視調(diào)諧器(tuner)、解調(diào)器(Demodulator)和糾錯(error correction):
調(diào)諧器(Tuner)
調(diào)諧器的功能在于調(diào)整頻率以接收數(shù)字電視信號,基本上,電視調(diào)諧器已算是相當成熟的產(chǎn)品,盡管數(shù)字電視調(diào)諧器在技術上稍微復雜,但不至于動搖目前調(diào)諧器主要龍頭的地位,例如ALPS、Philips等等,都是模擬電視調(diào)諧器的主要供貨商。
解調(diào)器(Demodulator)
在解調(diào)器方面,則因各地區(qū)的規(guī)格和傳輸方式有所不同,故芯片本身必須能支持不同的解調(diào)規(guī)格。如衛(wèi)星傳輸以QPSK解調(diào);有線電視傳輸方面,美規(guī)采16VSB、歐規(guī)和日規(guī)則采QAM解調(diào);在地面廣播方面,美規(guī)采8VSB,歐規(guī)和日規(guī)則采用OFDM解調(diào)器,美規(guī)所采用的VSB是一種單載波調(diào)制技術,意謂利用單一頻率傳輸資料;而歐規(guī)所采用的OFDM則是一種多載波調(diào)制技術,方式是將資料分散到不同頻率、彼此正交的次載波中,再分別作濾波處理避免干擾。由于各國采用不同的數(shù)字電視規(guī)格,在技術上解調(diào)器往往獨立做成一顆芯片,另外再搭配共通的規(guī)格(如多任務和解碼的部分)。
糾錯(Error Correction)
由于信號在傳輸過程中難免會受到干擾,導致錯誤產(chǎn)生,故為了降低錯誤率,原始信號在調(diào)制之前,會先經(jīng)過信道編碼,而終端在接收、解調(diào)之后,再經(jīng)由信道解碼技術來處理,偵測信號錯誤并予以校正。
數(shù)字電視是半導體產(chǎn)業(yè)
成長最快的應用
根據(jù)Dataquest的調(diào)查,雖然2003年半導體產(chǎn)業(yè)的重心還是在信息處理(41%),其次為通信(24%),再來才是消費性電子(17%),不過未來只有消費性電子、通信、車用半導體的年復合成長率超過10%息(2002~2007),而在半導體應用上,數(shù)字電視將是未來成長最快的應用。此外,iSuppli的調(diào)查報告也顯示:DTV/HDTV半導體將出現(xiàn)爆炸性成長,數(shù)字電視芯片的銷售額將從2003年的3.21億美元,成長至2007年的30.69億美元,短短4年間,市場成長近10倍之多。
數(shù)字電視接收芯片組廠商概況
在前端接收芯片方面,國際上主要供應廠商包括Broadcom、Microtune、Philips、ST Micro等等,其中Microtune 的產(chǎn)品以tuner為主,ST Micro主攻有線電視市場,Broadcom則推出整合地面廣播、衛(wèi)星、有線電視等傳輸方式的解調(diào)器。
ALPS
在模擬電視時代,日本ALPS即為調(diào)諧器模塊領導廠商,過去ALPS一貫在日本國內(nèi)生產(chǎn)調(diào)諧器再出口到國外,然而為應對日漸高漲的數(shù)字電視需求,ALPS計劃在近年設立海外生產(chǎn)據(jù)點,以便直接修改規(guī)格,迅速支持各地的需求。目前ALPS的產(chǎn)品線包括數(shù)字衛(wèi)星、地面廣播、有線電視的調(diào)諧器,在規(guī)劃上英國為其地面廣播調(diào)諧器的生產(chǎn)基地,中國大陸廠則以有線電視為主,美國廠則兩者兼具。
ATI
ATI Technologies日前才推出整合前端數(shù)字地面廣播和有線電視的解調(diào)器,以及MPEG-2解碼器的數(shù)字電視芯片─X210VC,該產(chǎn)品主要是結(jié)合了名為Xilleon的VSB/QAM解調(diào)芯片和MPEG解碼芯片,并符合美國數(shù)字有線電視即插即用(Plug-and-Play)的規(guī)格,除了X210VC以外,ATI也推出不具備Plug-and-Play功能的X210V。雖然消費性電子在ATI全產(chǎn)品線所占的比重不高,但由這次所推出X210VC芯片搶進數(shù)字電視市場來看,ATI顯然有深耕消費性電子的準備,而ATI之Thearter系列產(chǎn)品也獲得ALPS采用,將用于該公司下一代ITD(Integrated Tuner Demodulator)產(chǎn)品中,其它采用ATI數(shù)字電視系列產(chǎn)品的家電大廠還包括Sony、Samsung、LG,ATI,幾乎搶下數(shù)字電視芯片半邊天下。
Broadcom
Broadcom為有線電視、衛(wèi)星前端調(diào)諧與解調(diào)器之重要供貨商,尤其在數(shù)字有線電視STB方面,Broadcom的產(chǎn)品不單獲得Cable STB第一大廠Motorola的采用,供應其它廠商如Scientific-Atlanta、Pace、Pioneer的比例也提高,其中Motorola和Scientific-Atlanta在北美地區(qū)市場占有率達八成以上,故Broadcom幾乎掌握數(shù)字有線電視STB的市場,Broadcom憑借在有線電視與衛(wèi)星方面的經(jīng)驗,進入數(shù)字電視市場可說是占盡優(yōu)勢。Broadcom最新推出一款高度整合的HDTV芯片—BCM7038,提供數(shù)字電視、有線電視STB、衛(wèi)星接收盒與DVD 播放機所需的解決方案。
Conexant
Conexant過去以衛(wèi)星接收調(diào)諧與解調(diào)產(chǎn)品為主,近來也涉足有線電視、地面廣播STB市場,Conexant針對衛(wèi)星STB推出一系列芯片,其中包括低成本的CX24152/5,整合核心系統(tǒng)接收器與解碼器,只需外加內(nèi)存、調(diào)諧器與調(diào)制解調(diào)器線路芯片等少數(shù)組件,便能提供衛(wèi)星STB業(yè)者高成本效益的解決方案。
Microtune
Microtune為RF IC、寬頻調(diào)制解調(diào)器及其它消費性電子產(chǎn)品解決方案供貨商,主力產(chǎn)品為RF 接收器,其Cable Modem Tuner全球有65%的占有率,除此之外,Microtune也提供解調(diào)制、MPEG-2解碼器等芯片或模塊,以應對地面廣播、有線電視STB、數(shù)字電視等不同的產(chǎn)品需要,其中STB等數(shù)字電視相關應用為近來Microtune的營運重心,該公司整合調(diào)諧與調(diào)制之單芯片—MT2111,支持美規(guī)ATSC及有線電視Open Cable規(guī)格,并獲Samsung采用。
Philips半導體
由于Philips半導體與Philips電子間的深厚關系,故除了前端芯片以外,Philips半導體也涉足后端芯片的開發(fā),Philips以符合歐規(guī)的產(chǎn)品為主力,包括應用于數(shù)字電視、各種STB的調(diào)諧與解調(diào)器,在歐洲市場有突出的表現(xiàn)。另外,Philips的Nexperia系列產(chǎn)品,能在中低端模擬電視中增加數(shù)字電視播放功能,也可應用于低價位的接收器或STB之中,提供STB及整合型數(shù)字電視一個簡易的解決方案。
STMicroelectronics
STMicroelectronics(ST)在STB、電視和DVD產(chǎn)品應用上有完整的布局,特別在衛(wèi)星STB方面,ST占了極大的比重,除了解調(diào)制以外,ST的數(shù)字電視相關產(chǎn)品還包括譯碼、De-Interlacer等等,重要衛(wèi)星系統(tǒng)廠商BskyB、DirectTV、Echostar,以及歐洲付費頻道商Canal+,皆為ST的客戶,ST的芯片組也大幅降低數(shù)字地面廣播STB的價格,而隨著具備數(shù)字視頻錄像機(DVR)的STB在歐洲受到歡迎,ST已成為Echostar最主要的芯片供貨商。
總體來說,雖然不乏如ALPS、Microtune這類堅守于前端芯片的廠商,但多數(shù)廠商還是以提供完整的解決方案為目標,例如ATI、Broadcom、STMicroelectronics等等,部分廠商在策略上也計劃往后端芯片發(fā)展,故前后端的整合已成必然的趨勢。
結(jié)語
2004年對提供數(shù)字電視相關產(chǎn)品的半導體廠商來說,無疑是令人振奮的一年,其中一個重要的因素是整合型數(shù)字電視的高度成長,雖然政策主導的成分居多,但市場對于內(nèi)建調(diào)諧器、能直接接收數(shù)字電視信號的整合型數(shù)字電視接受度也提高。
數(shù)字電視芯片整合趨勢
而在芯片整合的趨勢上,目前數(shù)字電視芯片以后端先行整合為主,例如ATI的Xilleon和Zoren(購并Oak)的Gen. 9,即整合了HDTV 解碼器和De-Interlacer等后端核心模塊。在前端芯片方面,目前以整合調(diào)諧器和解調(diào)器為主,以應對衛(wèi)星、有線電視、地面廣播等不同的傳輸和調(diào)制方式,而未來也將陸續(xù)整合音頻、分用器(Demultiplexer),除此之外,整合IEEE 1394、DVI、HDMI等數(shù)字連結(jié)接口、往高度整合邁進,也是現(xiàn)階段數(shù)字電視芯片整合的趨勢之一。
PC-TV用調(diào)諧器、數(shù)字機頂盒依然有成長的空間
目前距離電視完全數(shù)字化還有一段距離,估計最快也要等到2008年才能淘汰大多數(shù)的模擬電視,故在這段過渡時期,模擬/數(shù)字PC-TV調(diào)諧器、數(shù)字STB(機頂盒)還有很大的成長潛力。其中PC-TV調(diào)諧器持續(xù)成長的原因在于,越來越多人將PC作為第二臺電視使用,而Media Center PC或高端STB,能獲取電視節(jié)目、數(shù)字化、存儲,較電視更能整合個人視頻錄像(PVR)的特性,故前景看好。
雖然整合數(shù)字電視的出現(xiàn),勢必侵吞部分STB的市場,但未來幾年STB的市場規(guī)模還是很可觀,會淪為過渡產(chǎn)品或被淘汰的無疑是只具備接收、轉(zhuǎn)換信號的低端產(chǎn)品,STB勢必要改變產(chǎn)品定位,往高度整合、高附加價值的方向發(fā)展。
信息與家電廠商的合縱連橫
過去家電業(yè)者能獨立開發(fā)電視所需的系統(tǒng)與組件,但數(shù)字電視在前端通信設計的部分,涉及的技術層面較廣,故通常是家電業(yè)者與半導體廠商分工合作,例如LG與Zenith即為一例,LG即是通過Zenith取得生產(chǎn)數(shù)字調(diào)諧器所需的芯片技術。
以信息、家電兩大陣營來說,信息廠商擅于整合,而家電業(yè)者擅長處理電視的色彩表現(xiàn),并了解各區(qū)域市場對色彩、亮度的偏好,雙方可說是各擅勝長,故信息與家電業(yè)者在策略上應該取長補短,才有機會在市場上勝出。
總而言之,數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)離真正成熟尚有一段時日,雖然在終端電視機產(chǎn)品間的競爭已如火如荼展開,在價格上卻有待消費市場的考驗,至于是否能通過考驗,還有賴廠商在芯片整合、成本下降的能力。除了技術整合、成本持續(xù)降低以外,數(shù)字電視的發(fā)展還是需要“傳輸系統(tǒng)基礎設施”和“內(nèi)容”等關鍵因素支持,不論是地面廣播或有線電視,傳輸系統(tǒng)的數(shù)字化需要大筆投資,而數(shù)字電視也需要更多軟件和內(nèi)容業(yè)者投入,提供豐富的應用,才能形成良性循環(huán),帶動彼此的成長。(本文選自《零組件》雜志)
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