在消费市场三萤一云的口号声响彻云霄的同时,眼看数字汇流四大天王中的智能手机、平板、云端运算等三大要角早已出尽锋头,却迟迟不见TV这一号角色有何出色的表现。难道TV终究还是只能扮演客厅中的一个花瓶?
其实,因为手机、平板与云端,角色单纯,定位也很明确,一出场就成为众所注目的焦点。反倒是TV,从早期的智能家庭到近期的Smart TV,下世代New TV究竟该是什么样子,却始终没一个准。
有网络 TV才完整
不论是Smart TV、Internet TV,或者是Connected TV,其诉求很简单,就是将电视与网络结合,让用户可以在电视上观赏或使用因特网内容,进一步扩展TV的实用性、丰富性与友善性。
观察智能手机与平板计算机的成功,关键在于其背后庞大应用软件的撑腰,也造就了该市场专属的商业模式。那么,TV呢?资策会MIC资深分析师朱南勋表示,其实智能联网装置,正持续带动OTT(Over the top)电视服务用户的成长。OTT是透过因特网,将数字影音内容传送到收视者各式联网终端的一种服务。这有助于众多文创工作者,将其创意发想透过网络,结合至手机、平板与电视上。
联网装置当然是一大驱动力量。而OTT营运商如Netflix与Hulu等,不断扩大服务范围并采取合理的资费方案;传统IPTV业者也开始推动多屏幕影音服务。此外,包括Google、Yahoo及Microsoft等大厂也积极利用其影音资源,抢进新兴视讯服务市场。这衍生出New TV的概念。这是全新商机,当然也是挑战 。
New TV=新联网时代
近年来,网络影音兴起,除了促使电视内容多元化,也让数字电视在宽带与广播的汇流下,新兴电视服务因此诞生。New TV所代表的概念、服务与产品,正式宣告一个全新联网电视时代的来临。
面对全新的New TV应用服务下,电视硬件架构产生了重大变革。因应讯号接收需求,电视内建联网功能已从过去高阶机种才有,逐步跨入中低阶产品一致内建的新世代。联网概念更促使新兴多媒体影音装置大量出现,这包括OTT Box、Digital Media Adapter、联网蓝光播放器,以及联网游戏机等。
芯片架构当然也出现变化。早先英特尔便藉由与Google的合作,以Google TV之姿,正式从PC界跨入数字电视领域。ARM则是从行动端出手,挟其在行动装置的低功耗及高效能优势,直捣TV产业。当然早在数字电视产业默默耕耘许久的MIPS,理所当然宣布进军联网电视市场,这让未来电视处理器由x86、ARM与MIPS三分天下的态势大致底定。这样的趋势,在New TV的时代将不会出现太大变化。
基本上,New TV的硬件都由TV与STB两大领域业者包办,品牌大厂多已摩拳擦掌等待开战。电视业者包括三星、LG、Sony、VIZIO等早已就定位;STB业者包括罗技、D-Link、Iomega,甚至是Apple和Google等,也磨刀霍霍,从STB端进攻。
至于系统平台,可说是New TV成功的关键。观察目前市场上的TV平台,目前TV平台包括Yahoo Widget、Google TV、Windows7、Android、Boxee、Apple iOS等,但是目前只有Yahoo Widget、Google TV、Boxee、Apple iOS有实际产品出货,其他尚不具威胁。
当然,New TV以联网为重任,因此以浏览器为平台,直接进行互动,是更为便捷的方式。Opera台湾区总经理李儒昌指出,新一代的HTML 5架构,让浏览器可以活跃在各种不同尺寸的显示器上,包括TV、平板与手机。只要有浏览器,就能上网。透过浏览器平台,New TV将拥有更不同于以往的应用空间。
TV处理器 太贵不要来!
New TV的联网与多媒体汇流,图像处理、操作系统和应用程序操作方式已经和以往的电视不同,处理器的运算负担与架构设计难度大增,加上系统朝向SoC方向开发,使得开发门坎不断提高。
但一般消费者或许认为,New TV架构其实与PC越来越接近。TV体积大,供电充足,不会有行动装置电池续航力的问题,在运算需求增加的情况下,采用效能更强大的处理器,甚至朝向高阶处理器发展,或许是顺理成章的趋势。然而,MIPS亚太区技术总监许丁坚表示,其实正好与一般人的认知相反,目前TV采用的都是最低价的处理核心。
「因为电视就是典型的消费性产品。」许丁坚说,消费市场对于这些产品的每一块钱都斤斤计较,这让系统商必须舍弃高效能的昂贵处理器,选用低价便宜的处理核心。这正说明了MIPS为何在行动市场遇到强敌ARM的阻碍,却在电视市场始终保有优势。原因正是MIPS长期耕耘电视这块消费市场,长久下来,产品成熟、架构完善、价格也友善。这也是在电视市场上,MIPS能与来犯的ARM与Intel大军抗衡的主因。
成本取向 当然走SoC
为了提供成本更低廉的处理核心,以SoC方式来开发处理芯片是不得不走的一条路。只不过SoC门坎毕竟高了些,如何降低成本,同时兼顾整合与快速上市的需求,成为系统商的不简单任务。
正由于消费市场的上市压力,SoC系统商采用IP授权的处理核心成为最快的方式。而最主要的两家处理器IP业者MIPS与ARM也成了New TV的最大受益者。尽管电视是典型的价格敏感消费品,但在不会抬高成本,效能又能应付多媒体处理需求日增的情况下,以多核心发展预估将会成为处理器主流。
目前ARM应用在数款Smart TV上的处理器,包括Cortex-A5、A9和A15都已经走上多核心架构。MIPS闯荡数字家庭市场算早,过去多以单核心的74K架构为最大宗授权产品,然而2010年后,由于Smart TV的问世,原有的单核心架构不敷需求,MIPS遂提供多核的1074K和1004K架构处理器,满足市场需要。
New TV是典型的消费电子产品,以价格为取向,其SoC芯片当然得想尽办法整进更多关键组件,藉以降低成本。New TV中的关键IC组件,包括了Tuner(调谐器;用于前端接收地面广播讯号)、Deinterlacer(视讯处理解交错扫描仪)、Demodulator(影像解调器)、ADC(模拟数字转换器)、PLL(锁相回路)、Scaler(缩放控制器),另外还有内存、处理器、电源管理IC等。
消费性电子产品,理所当然要追求成本效益,因此这许许多多的视讯芯片,都得想办法整合成单一SoC芯片。以中低阶机种来看,多半都能以单一颗SoC来满足视讯处理需求。高阶机种则依照设计功能与营销策略,搭配不同的功能芯片,例如3D显示可外加FRC(画面频率转换器)与图像处理引擎,或外加独立绘图芯片来处理HD画质。
New TV与传统联网电视的单芯片最大不同,在于New TV需求更高的处理器运作频率、更大容量的L2 Cache和浮点运算单元,才能确保画面质量。而属于模拟IC的调谐器与电源IC,由于制程不同,无法整合,在系统中必须独立。
爱现不爱线 无线传输是迟早
而New TV是联网电视的进化版,有线与无线链接当然是其重点功能。New TV必须具备的三种通讯技术包括以太网、无线Wi-Fi与蓝牙。以太网是目前最普及且最稳定的有线网络,要上网当然全靠它,也是最早被整合至SoC上的技术。在New TV的应用中,以太网络可直接链接电视,或者STB。
当然在现今各种装置普遍可共享的情况下,只透过单一装置连网,再分享给其他装置,可减少布线的麻烦。特别是在客厅的装潢上,能少一条线,就能省去一个麻烦。透过最普遍的Wi-Fi与蓝牙,可透过无线联网与短距离无线传输,让装置之间快速互传档案与数据。
过去由于应用未普及,无线芯片在电视上的采用度并不高,多采独立芯片或以USB外接方案解决。然而无线通信功能迟早会是SoC芯片整合的目标。由于Wi-Fi规格众多,系统厂商整合何种规格,还得视应用而定。此外,考虑到多媒体资源越来越庞大,到了2013年第四季,新一代的IEEE 802.11ac规格也预计将进驻New TV,负起客厅多媒体传输的重责大任。至于蓝牙,主要功能则为电视与电玩游戏机、以及遥控器间的数据传输为主要用途。
台芯片厂掌握中低阶市场
以目前Smart TV的整合芯片供货商来观察,产品定位一般依视讯质量的画面更新率,区分成入门机种(50/60Hz)、中阶机种(60~120Hz)、高阶机种(120~240Hz以上),以及品牌大厂的旗舰机种。预计New TV也将依循此模式。
台湾IC设计业者包括凌阳、瑞昱、联发科(并晨星)等,均以50/60Hz的入门机种为主,联发科也上攻中阶市场。至于高阶市场由电视芯片大厂Trident掌握,并跨足中阶市场,与价格取胜的台厂正面冲突。中低阶产品尽管薄利,不过金字塔底端市场普及率也最高,薄利而多销,对于营收也是一大溢注。
除了这些独立的TV芯片供货商之外,其实品牌大厂包括三星、LG、Sony、Panasonic等,均拥有自行开发系统单芯片的研发能力,这些大厂主推的旗舰电视机种,通常直接透过内部采购(in-house sourcing)来满足单芯片需求。
结语
New TV概念的出现,终于补足了三萤一云的最后一块空缺,透过云端串连手机、平板与电视,让喊了许久的数字家庭,终于有了实现的曙光。
New TV对于传统的营运商、设备商与服务供货商来说,是个机会,也将带来挑战。对于系统商来说,当然也是如此。由于应用日趋复杂,对于运算需求与硬件效能,一项都不能打折扣。
然而属于消费性电子产品的New TV,对于价格也十分敏感。消费者想要更强的功能,但价格必须更低。New TV短期内能不能满足这样的市场需求,需要观察。只不过,New TV既然带来了机会,对于台湾的电视芯片厂商来说,若能掌握得宜,不啻又是另一扇商机大门的开启。
TV芯片竞争白热化:台厂死守中低阶市场
想了解电视的硬件架构,最好的方法就是依循信号接收的顺序就可明了。首先讯号会通过Tuner,每个Tuner包括数字或类别RF接收IC,其次经过数字或模拟解谐IC,最后再到图像处理器进行处理。
目前最新的图像处理器多会整合译码功能及界面转换,并透过LVDS界面与面板链接。而面板中还包括驱动IC、频率控制器(TCON)、背光控制IC等。
此外,3D功能已经是TV必备的选项。目前包括联发科、瑞昱、Zoran、Broadcom、ST、Trdent等电视影像IC厂商都推出支持3D之 SoC芯片。其两大功能第一是3D内容格式转换,第二是以2D转3D功能。在3D内容格式转换标准尚未统一下,IC厂商为求兼容,纷纷将主要影像规格纳入,所幸复杂度并不高。至于2D转3D功能,关键技术在于景深(Depth)之产生。由于2D转3D技术终究是以2D内容仿真出3D内容效果,难用特定性能指针来做比较,因此IC厂商并不特别强调技术特别之处。
![图二 : Smart TV应用平台分类](/art/2012/12/131104112220/p2.jpg)
图二 : Smart TV应用平台分类 | 数据源:MIC,2010/08 |
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由于3D格式未标准化,且2D转3D算法仍在改进中,故在芯片使用上,多是以图像处理芯片搭配一个3D处理FPGA,做为3D Ready电视的设计方案。因较少芯片厂推出整合性的3D方案,所以大多数电视厂商均自行设计FPGA功能,使得成本和产品性能难兼顾,也导致3D电视成本偏高。
至于联网电视,由于强调网络多媒体功能,因此视讯处理芯片可能加入如Google TV中Intel CE 4100多媒体处理器,甚至将原有处理芯片与多媒体处理器整合成单一SoC。
包括联发科、Zoran、Broadcom、ST、Trdent等电视影像IC厂商都已推出支持联网电视之SoC芯片。这类产品基本上整合Ethernet MAC甚至到PHY,2D或3D图形加速器。高阶如Smart TV等级者,甚至采多核SoC架构(CPU操作频率约1GHz),整合GPU以解决网络多媒体显示需求。
除了影像SoC外,无线网络芯片如Wireless HD、WHDI、802.11ac、WiGig等芯片,在面对电视同步分享,或电视与PC/平板装置影音数据传输需求下,扮演重要角色。即使目前因厂商众多与规格繁复,未来仍然有极大发展空间。
台湾IC设计厂商在TV应用之产品包括图像处理器、驱动IC、TCON、面板电源管理IC与LED背光驱动IC、及无线通信IC等。
TV图像处理器有联发科、瑞昱、凌阳、联咏、奇景、硅统等投入,目前联发科在平面电视产品市占就超过六成,产品涵盖ATSC、DVB-T、ATV中高及中低阶产品。
在面板端,驱动IC厂商包括联咏、奇景与瑞鼎;TCON厂商则有联咏、奇景与联发科。面板电源管理IC与LED背光Driver部分,以立锜等电源管理IC厂商为主。无线通信IC厂商则有Wi-Fi IC厂商雷凌。
对于台湾TV IC厂商而言,3D电视兴起后值得关注的商机包含3D图像处理,如FRC与2D转3D功能,以及与液晶显示面板相关之芯片等。
台湾主要TV图像处理 IC厂商如联发科、瑞昱等,已推出支持3D之SoC产品。产品定位仍在3D电视之中低阶机种,并于2011年下半年开始出货给北美及中国本土品牌厂商。
![图三 : Smart TV主力芯片厂商布局现况](/art/2012/12/131104112220/p3.jpg)
图三 : Smart TV主力芯片厂商布局现况 | 数据源:DIGITIMES,2011/05 |
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奇景则诉求其2D转3D专用IC,且内含所谓的舒适3D芯片解决方案,可与多数厂商之图像处理单芯片搭配,目前已打入日系电视品牌。
联网电视的商机,主要是图像处理IC及无线网络芯片。联发科、瑞昱都已推出支持联网电视之SoC以抢食商机。借着既有客户关系,联发科已打入Vizio的联网电视产品,与创惟等中国本土电视品牌之Smart TV产品。
对IC厂商而言,联网电视与Smart TV的兴起,除了在硬件规格需要提升之外,操作系统更是复杂许多,需建置庞大的软件研发团队。欲掌握商机,必需在软件能力与人才养成有所投资。此外,各系统厂商发展其联网电视或Smart TV产品,常有差异化的考虑,而各有不同需求。一线品牌需要芯片商技术支持,但本身有能力自行开发平台。然而二线厂商研发能力有限,对芯片厂商倚赖甚深。
对芯片厂来说,厚植对客户的支持能力,虽有助于掌握商机,但也成为沉重负担。以联发科为例,其在平面电视事业部之研发与客户支持团队约有400人,二线芯片厂难有能力建立如此规模团队。因此,若联网电视成为主流,人力资源,尤其是软件人才,将成为IC厂商竞争之关键。