近幾年來，電視產業的話題不斷，從告別CRT電視，到進入LCD平面電視開始，全新的顯示架構與全數位化的資料處理方式，讓相關業者始終可以在缺乏新鮮感的電視產業中，找出新的宣傳熱點。例如LED電視、3D電視、Smart TV，與OLED TV等。

這些都是隨著科技的進展而出現的時代產物。只不過，這些電視相關的產品，除了LED電視由於改採LED背光板，提供了更薄型化的優勢而成為主流之外，其他的產品不是還在市場上努力奮進，不然就是已經宣告失敗。

當然，與電視相關的話題不會就此停止，近期最火燙的新產品，就是4K電視。目前產業界已經將4K電視正名為超高畫質(UHD)電視。隨著UHD電視的問世，電視品牌廠商開始推出相關UHD電視商品，這也宣告超高畫質電視時代正式來臨。而面板廠與晶片廠也趁勢搭上此波風潮，自2013年起積極推出UHD TV相關產品。

圖一 : UHD電視的定位，將會成為家庭的智慧多媒體娛樂中心。

UHD走向居家智慧中心

放眼目前UHD電視的市場發展，缺乏統一的標準是最大的絆腳石，這也導致了目前市場上的產品呈現兩極化的發展。一線品牌大廠推出的產品都走高端路線，至於部分二線品牌廠商的品質則是參差不齊。事實上，UHD指的是4K2K的影像解析度，一般消費者可能認為採用4K2K面板，就是UHD電視，然而這卻只是UHD電視的基本條件而已。

台灣羅德史瓦茲業務經理劉恩宏指出，UHD的電視系統，不僅只是採用4K2K面板這麼簡單，事實上，從影像處理器、編解碼晶片、作業系統、周邊高傳輸介面，甚至還要有智慧聯網與4K內容等都要能配合，才是一部真正的UHD電視。另外，產業標準的加速制訂，也是UHD電視長期穩健發展的關鍵。之所以強調這些因素的健全性，都是為了避免UHD市場步上過去3D顯示市場衰敗的後塵。

劉恩宏說，以過去3D電視的發展歷史為例，一開始市場推出的，都是標榜純3D功能的電視。然而隨著市場逐漸乏人問津，3D逐漸從主角轉為配角，許多電視產品都將3D當作附屬的功能之一。也就是有這樣的功能，消費者可能用不到，然而多了該功能，卻可以增加消費市場買氣。不只3D，包括聯網等功能，也都是如此。

未來電視將集越來越多功能於一身，僅擁有單一功能的電視已經不多見。在這樣的趨勢下，下一代電視產品必定會往智慧型產品的路線演進。也就是除了超高畫質之外，還必須擁有目前市面上新世代電視所具備的功能，例如智慧聯網、高速傳輸、3D顯示等。特別是UHD這樣的產品定位，肯定會成為客廳中的智慧聯網與高畫質視訊中心。

劉恩宏認為，在這樣的趨勢下，UHD電視在硬體方面，不但需要具備UHD等級的顯示面板，更必須擁有多核心處理器、4K影像編解碼晶片、擁有HDMI或USB 3.0等高速多媒體傳輸介面、內建802.11ac等高速WiFi傳輸技術，甚至還必須擁有作業系統，方便使用者透過UHD電視這樣的平台，進行居家多媒體串流的管控。

這一切的軟硬體需求，都是必須確保所有4K畫質的影音內容在傳輸與播放的過程中，訊號均能無誤差且無衰減，使用者方能盡興地享受UHD多媒體內容所帶來的便利與愉悅。

產品走高整合策略

其實，以新一代的電子產品來看，多功能化都是不變的趨勢。電視加入了4K2K的高畫質顯示，也只是在眾多功能中，再次提高其產品附加價值。當然，高度整合的結果，其系統設計也就必須化零為整，一併採取高整合度的思考策略來進行整體規劃，而不能再以傳統單一零件的設計思維來佈局系統架構。也因此，UHD電視模組也將朝向以系統單晶片方式，來簡化整體系統架構。

就單純以電視內部訊號傳送的LVDS介面來看，現行1080P@60Hz的畫質，就需要2個LCDS通道，若加倍到1080p@120Hz，則需要4個LVDS通道，到了UHD的2160p以上解析度，LVDS通道通常需要多達8到12個。這還只是內部基本的系統需求。這類的產品通常訴求都是智慧化電視，因此諸如Android作業系統、多核心處理器都成為必要的架構之一。

過多的零組件是導致系統複雜與價格攀升的主因，而價格卻正是這類消費性產品普及的絆腳石。安捷倫電子量測事業群資深市場專案經理徐正平指出，UHD電視過於複雜的系統架構，除了拖緩其上市時程之外，也使測試驗證的工作更為繁複。電視廠商必須花費更多的時間與費用來進行產品的驗證工作。而從系統設計到量測驗證，一連串的繁雜作業，也使得簡化系統架構來縮減產品成本，成為UHD電視業者現階段的重要工作。

NI應用工程師潘建安則表示，現今廠商在測試上普遍面臨到多測項、高成本等問題，隨著數位多媒體的興起，除了一般多媒體娛樂系統有影音測試需求外，智慧手機、甚至車用電子領域也開始有需求，而且因跨領域的應用而讓測試工作更為複雜。在這樣的趨勢下，影音測試工程師面臨了嚴峻的挑戰。

潘建安說，在高畫質的影像產品以及高傳真音效問世後，人眼及人耳的判斷已經不足以進行系統測試。必須透過多媒體測試的自動化作業，才可提升多媒體系統的品質與穩定度，且針對中大型的產線，更可節省大量時間與人力。特別是4K電視成為市場新寵，儘管叫好聲不斷，但除了是否有足夠的數位內容可以提供外，相關硬體建置是否完備、系統品質是否穩定等，都是UHD市場能否起飛的關鍵。

關鍵元件滿足UHD需求

事實上，由於面板正是佔UHD電視整體成本最高的元件，目前面板業者普遍開始採用單晶片解決方案，例如在LCD模組中整合了T-Con與FRC等元件，來降低成本。而為了降低在UHD電視中有著大量需求的LVDS元件數，美商傳威（TranSwitch）也開發出了新的Hdwire架構，用於取代傳統的LVDS介面。

Hdwire可支援4K2K以及未來的8K4K解析度，並向下支援LVDS架構，提供更高速影像傳輸的同時，還可降低整體系統成本。例如在8位元色彩、解析度4K2K@60Hz下需要8個LVDS通道，改用HDwire僅需1組線路。不僅元件數量大幅減少，特別是若將電視的系統單晶片與Tcon整合至HDwire介面，整體成本將更為降低。

另外UHD電視目前市場尚未成型，在缺乏統一標準的情況下，廠商各自主推自家規格產品，且均未正式大量生產。在這樣的情況下，一般廠商都會採用FPGA產品，來作為UHD電視的初期硬體平台。Altera台灣區應用工程經理卓文中就指出，FPGA可應付少量且多變的市場，對於UHD電視的初期發展來看，FPGA平台當然是最好的選擇。

目前正值UHD市場的發展初期，許多電視產品在出貨後，都必須隨著消費市場的需求快速修改產品參數，或者加入新功能。然而UHD電視系統無法與目前已經成熟的Full HD電視相比擬，因此初期採用FPGA平台，讓客戶更容易針對消費市場的反應，對產品進行功能的修正。而面對功能多樣化的UHD電視需求，FPGA在擁有更強大的多核心運算效能，並整合DSP處理器之後，普遍都能滿足目前UHD電視的視訊效能需求。

就目前觀察，4K電視普及最主要的瓶頸，技術端並不是多大的問題，儘管各種應對UHD的新技術，例如IGZO、H.265編碼器、802.11ac等陸續出籠，然而最關鍵還是在於4K內容的貧乏，與現階段4K顯示器價格過高等問題上。而這兩項問題，也正牽動了消費市場最敏感的神經。

圖二 : 以可程式化SoC晶片來打造UHD電視系統，透過高度整合的FPGA可讓系統架構更為簡化。 圖片來源：Xilinx.com

力促UHD成本下降

UHD/4K TV所涵蓋的市場，絕不僅只是電視硬體系統方面的商機，而是包括從內容提供甚至到電信業者，都必須同步並行，才能順利帶動整個產業的前進。當然這一切的開端，都必須從UHD電視的硬體系統開始。

WitsView研究經理范博毓認為，由於價格是影響普及與否的重要關鍵，分析現行UHD電視的成本結構，在解析度由Full HD提高四倍，加上面板穿透率的下降，使得驅動IC與背光模組的成本勢必提高。加上4K面板的生產良率降低，導致UHD電視的整體成本比起目前Full HD的機種，將增加1.6倍。

范博毓說，儘管UHD面板對於面板廠來說，能有高達20~30%左右的獲利，但消費市場畢竟對於價格敏感，為了加速UHD電視的普及，面板廠現階段還是會積極壓低價格來換取普及率。除了持續改善生產良率外，包括背光模組、驅動IC架構與面板規格等方面，都將成為驅動UHD面板成本下降的關鍵。

結語

綜觀UHD電視的發展，系統的簡化、功能的整合，都讓UHD電視朝向居家智慧平台的角色邁進。電視終究是家庭裡重要的電子產品之一，4K解析度的問世，只是將電視的功能與角色，帶到了另一個全新的境界，然而這終究還是得要消費市場買單才行。

究竟UHD電視的未來，像不像預期那般順遂。會成為視訊產業的新里程碑，還是會如3D顯示一樣曇花一現，都還有待來日的觀察。只不過從系統業者的積極整合、到量測業者提供更完整的測試方案，都已經為UHD電視的未來鋪好一條大道，就等市場時機成熟，UHD將為視訊產業帶來新氣象。