矽谷傳真 數位電視是手機的未來?晶片、系統業者視為下一波服務主力

2004-12-20
現在手機已經能夠玩遊戲、照相、聽音樂與傳遞訊息,那麼下一個服務會是什麼呢?從2003年開始,許多廠商就開始佈局電視手機(TV on Cellphone)...
現在手機已經能夠玩遊戲、照相、聽音樂與傳遞訊息,那麼下一個服務會是什麼呢?從2003年開始,許多廠商就開始佈局電視手機(TV on Cellphone),不過仍是以類比電視為主,一直到2004年3月,日本6家主要電視網路公司計畫在2006年3月推出數位電視手機(Digital TV on Cellphone)服務,晶片廠商才開始真正意識到該進入下一階段了。  

2004年10月德州儀器宣布,將在2006年推出手機首款數位電視單晶片「Hollywood」。此外,全球第一大手機廠商諾基亞在11月第9屆的Nokia Mobility會議中宣布,將在2006年推出數位電視手機。簡單來說,從最上游的晶片商到最下游的電信服務都已經準備好迎接3G時代突破性的服務。  

眾所皆知,照相手機其實是2003年初至目前為止,推升全球手機銷售量最大動力之一。不過,站在長期經營電信業務業者角度,如何尋求下一個殺手級應用是務實經營公司的必備條件,而日本更是以創新聞名的手機市場。  

雖然在2003年中展示3G手機內建數位電視調諧器(DTV Tuner)與小型天線的雛型手機,但是NEC卻在2003年10月於日本先推出帶有類比電視接收器(Analog TV Receiver) /調諧器的手機。簡單來說,從2003至2004年初,日本手機市場開始出現各種不同型式的廣播接收功能,其中電視廣播成為其中一個選項。在2003年 12月,Vodafone KK宣稱已有NEC公司製造的一款可接收類比區域性電視節目的翻轉式手機,在設計上像一般行動電話,但具有一內部隱藏式的電視天線。  

在美國市場,Sprint已經在手機上推出兩種不同的電視服務。第一是提供來自不同電視廣播網的即時廣播節目MobiTV,第二是電視網提供之簡短精采畫面(Short Clips)Sprint TV。此服務都是由加州Idetec公司研發出來的。2004年10月AT&T Wireless(在10月底已經被Cingular購併)也加入提供MobiTV服務的行列。  

其實,無論是Sprint或AT&T Wireless其提供MobiTV服務的手機,都不包含電視接收器,其串流電視服務都是透過伺服器將電視訊號轉換成數位檔案,然後透過無線網路傳遞到手機上。因此離所謂的數位電視訊號直接傳遞到手機的目標還有一段距離。  

美日系統業者現在只提供類比電視訊號  

大略從這兩個國家提供的電視手機服務來看,都是接收現今的類比電視訊號,不同的是日本NEC手機上擁有類比電視接收器/調諧器,而美國MobiTV用的手機是透過伺服器處理類比電視訊號後,再利用手機網路傳遞給手機,以達到提供串流視訊下載服務給用戶的目的。由於視訊的品質會受到移動、方位或其他因素干擾,同時傳輸速度也受到頻寬的限制,因此推廣上相信有一定的困難度。例如,從2004年初開始推展電視手機服務的Sprint雖然宣稱行動視訊服務的訂戶數已經達15萬戶,不過離真正普及的日子還遠,加上其2004年底才開始陸續在小範圍區域提供1 xEV-DO網路,所以對於消費者來說,寬頻限制仍是難以快速推展的主因。  

無論是2004年東京商展或者是荷蘭阿姆斯特丹的IBC,甚至美國CTIA無線展與歐洲Nokia Mobility會議,都說明了現今最熱的話題是數位電視手機,也就是說,未來手機將內建數位電視接收器/調諧器、低耗電COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing)解調器與基頻晶片,來達到直接接收數位廣播視訊訊號的目標。  

其實,一般廠商都認為從單色手機、彩色手機、照相手機到數位電視手機的過程是很合理的期待;而從技術上來說就是從文字、簡訊、相片到動態視訊的過程。這從許多電視、資訊裝置的發展史上可以得到印證。但是空想的背後必須有一大堆的晶片廠商、數位電視行動廣播規格、基礎設備、以及內建電視調諧器的手機等的背書。  

數位電視開放標準將成主流  

現在全球雖然沒有一種數位電視行動廣播標準能在全球通用,但是一般軟硬體廠商與服務業者都相信開放標準將成為主流,包括由歐洲發展並可能獲得北美採用的 Digital Video Broadcasting - Handheld(DVB-H)以及日本自行制定的規格Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial(ISDB-T)等。至於南韓則是以衛星廣播而發展出DMB(Digital Multomedia Broadca-sting)系統。  

DVB-H是整合數位地面電視廣播和行動通訊網路業務的電話系統,而和DVB-T相比,DVB-H標準更具有功耗量低、行動接收和抗干擾等特點,所以在 2004年2月DVB組織核准DVB-H成為行動廣播的標準。目前DVB-H已經進入現場實驗階段,並從2003年底在芬蘭啟動,此外也分別於4月在美國匹茲堡和6月在德國開始試驗。DVB組織希望商業服務能在2005年於部份地區推出。  

日本在數位電視播放方式ISDB-T標準之下,針對電視手機方面制定了單波段播放的規範。此規範在一般情況下,除接受所需頻道的資料外,調諧器電路在其他時間均處於關閉狀態,因此可有效減少耗電,完全符合手機的要求。  

利用手機來接受衛星廣播的電視節目訊號,目前只有南韓在力推這種電視手機廣播方式(DMB)。南韓認為,DMB的接收能提供高品質的影像,此外使用DMB 接收器模組的手機能同時接收地面電視廣播和衛星電視廣播的訊號。韓國TU Media將於2004年11月中推出全球第一個衛星到手機的電視廣播服務,屆時韓國3,800萬用戶將可通過手機接收衛星信號,可以隨時隨地觀看新聞、體育比賽、電視劇等節目。南韓主要電信業者SK Telecom,電視台KCBS與KNBC,手機大廠Samsung與LG電子都將支援TU Media服務。另兩家電信公司KTF與LG Telecom預計也將加入服務行列。不過,三星也提到DMB模組將使手機價格上漲約20至30美元,因此價格將會是一大問題。  

晶片廠商積極搶進  

一般來說,數位電視手機中之晶片包含射頻晶片、基頻晶片、OFDM解調器、數位電視調諧器與應用處理器等。在數位電視手機上,最大挑戰之一是將晶片縮小到商業上可行的尺寸,以及降低耗電量。但是對於廠商來說,還有一項挑戰,那就是如何將無線與數位廣播的技術互相結合在一起。  

其實,擁有通訊與消費性電子晶片這樣實力的大廠包含德州儀器(TI)、飛利浦(Philips)、意法半導體(ST)與Broadcom等,而索尼與易利信的合作,實力也不在話下。此外,還有一些小型公司也正在虎視眈眈。  

TI率先發表單晶片解決方案  

雖然大家都有企圖心,但是敢大聲喊出來的廠商勢必已經在製程與技術上獲得重大突破才敢發表,而德州儀器則是目前全球唯一推出單晶片解決方案- Hollywood的晶片公司。德州儀器現在希望將電視調諧器、OFDM解調器和頻道解碼晶片等三個分離的晶片整合成單晶片。為了降低耗電量、晶片大小與成本,德州儀器計畫利用90奈米CMOS製程技術生產Hollywood晶片。  

此外,為了利用CMOS技術生產電視調諧器電路,德州儀器將採用稱為數位射頻處理器(Digital RF Processor)的電路技術,其特點是能夠利用與記憶體和邏輯元件完全相同的製程技術生產無線電路。  

由於大型CMOS邏輯方塊能以數GHz頻率工作,因此取樣資料的處理技術、交換電容式(switched-capacitor)濾波器、超取樣 (oversampling)轉換器和數位訊號處理器將能取代類比放大器、濾波器和混波器的角色。換句話說,數位射頻處理器並不是利用數位製程技術來提供低效率的模擬功能方塊實作,而是先對模擬訊號進行超取樣,然後在數位領域再行處理運算。  

目前,數位射頻處理器架構已成功整合至兩種藍芽產品BRF6100與BRF6150,以及德州儀器實驗室裏的GSM/GPRS數位收發器。現在在利用這樣技術架構應用在數位電視手機單晶片上,可說是順理成章。只不過是不是能夠達到德州儀器10美元的單晶片目標,將是推廣數位電視手機的重要關卡。  

Xceive研發現今最小單晶片方案  

美國Xceive公司於2004年5月底宣佈開發出可接收數位廣播及類比廣播且用於手機的單晶片調諧器IC,並在2004年7月開始出貨。  

2001年創立於加州Santa Clara的IC設計廠商Xceive,除了針對顯示器已經研發出ClearView技術之外,在RF-to-Baseband單晶片無線電收發晶片也多有琢磨。在2004年初才獲得額外1,050萬美金的Xceive,看準電視手機市場的商機,研發出現今全球最小的單晶片調諧器IC-XC3028。此晶片除了可接收ISDB-T、DVB-T以及ATSC等數位廣播標準之外,歐洲的有線電視DVB-C以及美國的有線數據機DOCSIS標準也都能接收。  

XC3028是44腳MLF封裝,尺寸為7×7×0.85mm。工作電壓1.8-3.3V,功耗小於1W,且採用0.18微米SiGe製程技術製造。  

DiBcom看準UMTS時代來臨 切入晶片市場  

法國晶片供應商DiBcom,一直在數位地面廣播半導體領域中研發相關晶片解決方案,目前已經推出數位機上盒、汽車與其他地面廣播的晶片組,不過都是針對COFDM解調器市場。  

由於UMTS時代的來臨,DiBcom認為視訊服務將會延伸到手機領域,因此開始研發數位電視手機專用的COFDM解調器DIB3010-D。這個晶片增強了行動接收的性能,適用於DVB-H標準的國家。  

其實這個晶片是DiBcom針對汽車DIB3000-MC演變而來。只不過其必須減少晶片的尺寸的大小與耗電量的問題。  

Broadcom藉購併以佈局電視手機晶片市場  

對於Broadcom來說,最近在數位電視手機晶片解決方案之中,除了獲得WCDMA基頻晶片技術之外,也獲得了電視手機相關晶片的技術。  

Broadcom完成購併Zyray之後,將能夠提供WCDMA基頻與EDGE/GPRS/GSM基頻晶片的雙核心3G手機晶片解決方案。此外,Broadcom也購併Alphamosaic公司,未來也將能整合音訊與視訊處理晶片,往多媒體手機的方向邁進。  

Alphamosaic成立以來一直專注在手機與手持式裝置中所使用的影像、多媒體與3D繪圖技術,隨著被Broadcom買下之後,將使得Broadcom在數位電視手機方面有更大的發展空間。  

眾多晶片廠商在旁虎視眈眈  

其實擁有手機晶片與電視晶片能力的廠商包含飛利浦、意法半導體、三星電子、日立、索尼易利信等。例如三星電子針對南韓規格的DMB生產了電視手機核心晶片。而日立與索尼易利信在CEATEC Japan 2004分別針對電視手機產品提出核心晶片解決方案。三洋和索尼也推出郵票大小的電視調諧器,功耗在150mW左右,已某種程度地跨越電視手機的技術障礙。  

市場預估從2005年起,將陸續會有廠商提出數位電視手機晶片的解決方案。畢竟,真正能夠享受數位電視服務的起飛期應該在2007年,所以對於晶片廠商來說,仍有1至2年的時間來卡位。  

市場受限於地區使用特性  

結合多種互動服務將會是未來重點  

雖然從最上游的晶片以及數位電視行動廣播標準來看,未來在手機上觀看數位電視的機會很大,但是從消費者的觀點來看真的是如此嗎?根據市場研究機構Lyra Research在2004年10月針對美國1,361位行動電話使用者的調查發現,超過50%的使用者對於在手機或其他手持式裝置上觀看電視的興趣缺缺。  

Forrester在2004年9月曾經對歐洲的電信服務業者做過調查,發現只有10%的服務商認為3G手機中提供電視服務是必須的。其實,這些調查的真實性是可以理性推斷得知的。在日本,利用手機觀看電視有一定的市場,主要原因在於日本上班人士都很習慣搭乘電車上下班,而乘坐電車的過程,短則5分鐘,長則20分鐘,加上日本人很習慣在電車上看書或玩手機,因此,如果有其他多媒體視訊服務,如電視可以看,將有助於消磨時間。  

但是在歐美,大部分的人都以開車為主,所以電視手機的市場畢竟只有少數的都會區,加上歐美人在車上並沒有看書的習慣,所以消費者為何要多花錢觀看螢幕不夠大的電視呢?所以只是簡單的在手機上觀看電視對於消費者的吸引力其實是相當低的。除非電信服務商能夠以不同的思維模式,將遊戲、電視、照相,以及跟數位家庭形成一個互動服務,簡單來說創造成手機與電視融合在一起的全新3G時代應用服務,才有可能成為帶領手機再創高峰的殺手級應用,否則單純在手機上觀看電視的吸引力絕對不能滿足消費者的需求。  

(本文作者現正於美國矽谷從事產業研究)  

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