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(jī)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(jī)從模擬到數(shù)字的汰舊換新，在結(jié)構(gòu)上更是跨內(nèi)容、通信網(wǎng)絡(luò)、存儲等多重產(chǎn)業(yè)的革命，其中數(shù)字電視機(jī)(DTV)自是最重要的一環(huán)，所謂數(shù)字電視機(jī)純粹就對接收數(shù)字電視信號而言，與顯示技術(shù)沒有絕對的關(guān)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(jī)

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(dǎo)入計(jì)劃，自2004年7月起，在美國地區(qū)所銷售的電視機(jī)，必須依照尺寸大小分階段整合調(diào)諧器，預(yù)計(jì)在2007年，凡大于13寸的電視機(jī)和DVD等外圍，皆整合了數(shù)字電視調(diào)諧器。但一般認(rèn)為內(nèi)建調(diào)諧器會增加電視機(jī)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(jī)，多半未整合數(shù)字調(diào)諧器，接收的難題就由數(shù)字機(jī)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?yàn)殡娨暀C(jī)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(jī)的跌價幅度內(nèi)，多少能削減消費(fèi)者對于價格上揚(yáng)的敏感度。FCC這項(xiàng)措施極有可能促成其它政府跟進(jìn)，也由于該項(xiàng)規(guī)定，使得各調(diào)查機(jī)構(gòu)對數(shù)字電視出貨的預(yù)估值不斷上修，預(yù)計(jì)2006年全球整合型數(shù)字電視的出貨量將達(dá)1800萬臺，較原先預(yù)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?cái)?shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)不同，而各區(qū)域市場在消費(fèi)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(biāo)準(zhǔn)涉及接收、解調(diào)(demodulator)等前端IC的設(shè)計(jì)，現(xiàn)階段除了中國大陸外，各國數(shù)字電視地面廣播的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)必須能因應(yīng)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(rèn)知這項(xiàng)事實(shí)，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(yīng)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(gòu)概要

　　數(shù)字電視芯片在結(jié)構(gòu)上大致可以分成前、后端兩個部分，前端負(fù)責(zé)接收、解調(diào)數(shù)字電視的信號，可以內(nèi)建于電視機(jī)或是外建于STB；后端則進(jìn)行解壓縮以及影像處理，與顯示設(shè)備有較大的關(guān)系，由于本文探討的是數(shù)字電視，故將重點(diǎn)放在數(shù)字電視的前端芯片上，幾項(xiàng)關(guān)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(dāng)成熟的產(chǎn)品，盡管數(shù)字電視調(diào)諧器在技術(shù)上稍微復(fù)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(shù)，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(shù)，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(shù)上解調(diào)器往往獨(dú)立做成一顆芯片，另外再搭配共通的規(guī)格(如多任務(wù)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(dǎo)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(shù)來處理，偵測信號錯誤并予以校正。

數(shù)字電視是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)

成長最快的應(yīng)用

　　根據(jù)Dataquest的調(diào)查，雖然2003年半導(dǎo)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(fèi)性電子(17%)，不過未來只有消費(fèi)性電子、通信、車用半導(dǎo)體的年復(fù)合成長率超過10%息(2002~2007)，而在半導(dǎo)體應(yīng)用上，數(shù)字電視將是未來成長最快的應(yīng)用。此外，iSuppli的調(diào)查報(bào)告也顯示：DTV/HDTV半導(dǎo)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(yīng)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(lǐng)導(dǎo)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(yīng)對日漸高漲的數(shù)字電視需求，ALPS計(jì)劃在近年設(shè)立海外生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)，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(fèi)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(jìn)數(shù)字電視市場來看，ATI顯然有深耕消費(fèi)性電子的準(zhǔn)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(yīng)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(dá)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(yàn)，進(jìn)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(jī)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(fèi)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(yīng)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(guān)應(yīng)用為近來Microtune的營運(yùn)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(dǎo)體

　　由于Philips半導(dǎo)體與Philips電子間的深厚關(guān)系，故除了前端芯片以外，Philips半導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)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(fèi)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(jī)(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(jiān)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(biāo)，例如ATI、Broadcom、STMicroelectronics等等，部分廠商在策略上也計(jì)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(guān)產(chǎn)品的半導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(jìn)，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(jī)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(jì)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(jī)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(dú)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(shè)計(jì)的部分，涉及的技術(shù)層面較廣，故通常是家電業(yè)者與半導(dǎo)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(shù)。

　　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(yīng)該取長補(bǔ)短，才有機(jī)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(jī)產(chǎn)品間的競爭已如火如荼展開，在價格上卻有待消費(fèi)市場的考驗(yàn)，至于是否能通過考驗(yàn)，還有賴廠商在芯片整合、成本下降的能力。除了技術(shù)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(chǔ)設(shè)施”和“內(nèi)容”等關(guān)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(yīng)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)