資訊網路的巨大動力將劇烈的改變人們生活與工作方式，在此趨勢下，通訊與媒體公司合併，「.COM」服務公司快速掘起，通訊、電腦、消費電子產業進行3C整合，並產生新的產品概念方向：資訊家電(Information Appliances,IA)。

從電腦產業角度來看，資訊家電將延續著PC-Modem-Internet的模式進入家中，資訊家電的技術對PC產業而言並不是太大的問題，但如何引進家庭，讓消費者付費使用是主要議題。家居生活與辦公室工作的市場型態截然不同。辦公室工作以生產力優先考量，導致PC市場裝備設施快速更新的模式，而家用生活市場以穩定安逸為訴求，以逐漸更替的方式更新家中環境。

家庭寬頻服務的特洛依木馬

資訊化網路化熱潮遇到低調慢速生活的家居市場，業界只能透過家中既存系統與應用方式慢慢更新，電話線與有線電視纜線兩種既存管道，扮演了將寬頻服務帶入家庭的特洛依木馬。在產業的協力發展下，目前每種通訊線路均已備妥閘門產品協助資訊家電連上寬頻網路，前者如ADSL數據機，後者為纜線數據機(Cable Modem)。此外Home PNA則是利用家中的既有電話網路來扮演Ethernet在辦公室的角色。未來IA、媒體及「.COM」公司這些網路時代明星產品及服務能否真的發揮功效，端視這些閘門產品及服務能否順利被消費者接納進入家庭。

由視訊產業來看，故事呈現不同面貌，電視台透過地面電台播送免費節目入家庭，以交換觀眾的注意力並販賣廣告取得收入。後來的有線與衛星系統則以訂費的方式提供節目給消費者。而VCR由Time Shifting的觀賞訴求質變成錄影帶租賃，進而帶動DVD的系統，甚而VOD的概念。視訊產業基本上是以節目服務的方式經營，不同於PC產業的工具模式。

然而視訊廣播產業因應數位化、網路化之趨勢，也開始朝更新為數位視訊網路的方向發展，以提供更引人入勝的數位影音、多媒體資訊、網路互動服務、高畫質電視節目(High Definition Television,HDTV)等下一代視訊服務，主要的發展方向有：數位衛星電視(Digital Satellite Television,DST)服務、數位有線電視(Digital Cable Television,DCT)服務，數位地面廣播電視(Digital Terrestrial Television,DTT)服務。

廣大的家庭網路市場

數位視訊市場涵蓋所有生活者的範圍，電視節目服務是家庭基本資訊生活機能，市場規模廣大，以家庭為單位計，全球計有71,800萬戶(表一)。以美國論，每戶平均有2.4台電視機，年度電視機需求即為2400萬(Hitachi,1997)，有線電視服務佔有6成市場(約6千萬戶)，這不但是廣大的網路媒體服務市場，也提供家庭網路的未來空間。因此，視訊系統的相關設備數位化、網路化，勢將引起龐大資訊家電與服務的商機。

《表一　全球各區域家庭數》

配合視訊服務產業的變化，消費性電子產業藉著電視機、錄放影機、光碟機、音響在家中的有利地位，結合品牌形象朝資訊家電方向發展。由消費模式異於PC市場，在類比數位規格轉換初期，將以數位視訊接收器(Set Top Box,STB)結合現有電視機，以新數位媒體服務閘門(Home Gateway)的方式引導寬頻數位視訊服務進入家庭。目前各方所看好的平台有數位衛星視訊接收器(DST STB)、數位有線視訊接收器(DCT STB)、數位地面廣播視訊接收器(DTT STB)、網際網路資訊接收器(Internet Box)、數位電視機(Digital Television Set)、DVD等(圖一)。

《圖一　家庭寬頻數位網路與平台》

三大視訊網路系統數位化腳步以衛星電視最快，免費地面廣播電視系統則較被動，需動用國家資源法令支持，但此二者只能提供單向訊號傳輸，服務擴充性遠不及具雙向傳輸能力的數位有線電視系統。有線電視業者近期面對衛星高品質數位直播節目的競爭壓力，長期看好與電話公司逐鹿的電信市場，正積極建構HFC(Hyper Fiber Coax)混合光纖網路(圖二)，以將寬頻服務透過有線系統送入家庭市場。由於混合光纖網路舖設非一蹴可及，未來數位有線訂戶將呈平穩增加模式。In-Stat 1999.10的市場分析，2000年數位Cable STB用戶數全球累計1千2佰萬戶，2003年3千5佰萬戶，平均每年7-8佰萬戶成長，其它研究機構也預估未來數年以千萬左右的數目增加。Cable Modem全球2000年累計為7佰萬戶，到2003年為1千8佰萬戶，以平均3-4佰萬戶之速度成長。 數年後Cable STB將整合Cable Modem一起使用。

《圖二　有線數位電視HFC網路》

在市場上，資訊家電有兩種模式，開放性消費性電子市場需面對價格導向，快速降低平台價格至如300美元之市價，以成為業界共識。有線系統則以封閉商業模式經營，提供免費之Cable STB或Cable Modem服務平台，按月收取服務費用，業者需以結盟競標方式進行，Cost Down與統一規格是標準重點。由於封閉系統模式不利於產業升級，因此各國也將制訂平台開放市場相關條款，提供數位STB未來開放之市場空間。

數位視訊平台產業的全球製造中心

台灣資訊產業，由於配合共通性個人電腦平台發展，由代工方向切入，因而建立了彈性高、應變快速的全世界數位平台製造基地，並建構了晶片組、機板、組裝、發貨等完整的上下游分工合作的體系。秉承過去良好基礎，台灣也將有機會成為數位視訊平台產業的全球製造中心，ITIS甚至估計公元2000年我國DCT/DST STB產量將佔全球產量20.3%為195萬台。

但由於此結合寬頻系統的網路家電在研發上需面對複雜嚴格的通訊傳輸需求，消費性產品的Cost Down議題，與如同電腦產業的相容與升級特質，門檻極高。以Cable Modem為例，主導廠商花費極大力氣爭取系統認證通過，但仍需面臨前、後級與軟體等關鍵零組件掌握於國外廠商之困境境。因此，掌握產業關鍵技術，配合共通性平台發展，將是由此新產業獲取更高商業利益及永續經營的重點。其中數位視訊網路平台所需的前級傳輸關鍵零組件，因技術難度大、開發門檻高，是我國關鍵性零組件廠商發展機會。

QAM IC的架構與發展

STB基本上可區分為負責訊號接收、解調變、與錯誤修正的前級，與分送、解碼、顯示的後級，前級之訊號解調係將透過衛星、有線電視網、地面廣播傳來經過不同調變方式(DST系統的QPSK，DCT系統的QAM，地面廣播美規的VSB及歐規的COFDM)調變之訊號，此訊號需經解調變並做錯碼糾正後還原成數位資料供後級使用(圖三)。

《圖三　DVB-C Cable IRD/Set-top Box Architecture》

Cable Modem亦有類似的架構(圖四)，只是後級換成以介接Ethernet環境為主的架構，不同於視訊產品的解壓縮，解擾碼之架構。QAM(Quadrature Amplitude Modulation)四象限調幅調變方式，為有線電視寬頻數位影音、資料之世界性採行的傳輸標準，北美MCNS(Cable Modem標準)、Open Cable(Cable STB標準)、歐洲DVB-C(Cable STB與Cable Modem標準)等，均以此方式建構有線寬頻系統並應用於寬頻有線數位家電如Set-Top Box、Digital TV、Cable Modem之上。

《圖四　Cable Modem Architecture》

QAM解調變IC為有線電視系統數位訊號的接收閘門，負責數位傳輸訊號接收部分的解調變、順向錯誤更正(Demodulation,Forward Error Correction)，是所有數位電視及家用網路平台的訊號來源閘門，透過QAM IC解出數位資訊提供數位家電後極輸送及解壓縮系統使用，QAM解調變IC和MPEG-2晶片均是寬頻有線數位家電產品關鍵性零組件之一。QAM Receiver IC需依據世界標準規格設計，通常要求達256 QAM規格，並以40 Mbps以上速度解出。

目前標準型晶片要求合乎DVB/DAVIC標準所訂的所有實體層(Physical Layer)，同時需為高度整合標準前級(Front End)的產品，其輸出為標準的分送流串(Transport Stream)；使用者可直接連接後級(Back End)元件，如解多功器(Demux)及MPEG2解碼器使用，不需介面轉換。該產品的設計技術難度極高，目前僅有少數國際性晶片大廠具開發該產品能力， 國內則有視傳科技成功的開發QAM IC，為國內寬頻IA系統廠商提供了新的關鍵零組件來源。

QAM IC的解調變/解碼流程大致如(圖五)方塊圖所述。其中Timing Recovering用以偵測最適當的取樣時機，取得正確的數位化資料，Equalizer為一可適性(Adaptive)濾波器，可跟隨輸入訊號狀況自動調整，動態地補償傳送路徑中因阻抗不匹配或多重路徑(Multipath)，甚至傳送媒介的頻譜特性等因素所造成的干擾。Carrier Recovery為一快速的頻率與相位校正迴路，可修正調變與解調變過程中各設備與元件(主要是Tuner)所造成的頻率與相位誤差，Symbol Mapping將前端處理得出的數值依各通訊標準轉換為Data byte格式，隨後的錯誤更正解碼部份以Reed-Soloman encoder/Decoder為核心，加上Interleaver/Deinterleaver(Deinterleaver在接收端)將資料次序重排以增強對Burst error的對抗能力，Ramdomizer/Derandomizer是利用加上已知亂數的方式，將訊號能量分送以利傳送。

《圖五　QAM IC解調變/解碼流程方塊圖》

目前國內廠商設計的QAM IC能以全數位方式完成QAM中Timing Recovery、Carrier Recovery 及Equalization等技術，並設計Built-in之高取樣、高解析度之ADC以達到64/256 QAM之高品質解調。再配合各家Low Cost Tuner及中頻電路作傳輸系統的整合，以達到協助客戶整體系統Cost Down的設計。

結語

在傳輸IC的設計上，除了需要傳輸系統的基本理論如：RF、IF、Carrier Recovery、Equalization、Error Correction外，還需對Cable 網路實際特性有充分的瞭解，對傳輸系統Performance有實際的經驗。例如前述RF、IF等諸功能，都必需根據網路的實際狀況，調整相關參數，才能達到所需的系統要求。此類參數為傳輸系統的主要Know-how，非一般技術人員所能輕易擁有，需在此累積約多年經驗之團隊協力完成。而傳輸IC需要Mixed Signal IC的設計經驗，其中ADC的規格要做到50M Samples Per Second(sps)，解析度為10 bits，DAC的規格要達到100Msps，解析度為12bits均屬高難度的技術。

QAM的衍生後續產品，尚有許多應用空間，如針對美規Cable Modem所使用的MCNS QAM，整合VSB的QAM/VSB數位地面廣播與有線視訊雙用接收方案等，是未來數位寬頻時代非常重要的關鍵性技術，也是寬頻家庭戶戶必備的數位資料水龍頭，QAM IC之於資訊家電，應如今日Tuner之於電視、VCR，是數位寬頻市場上長久必備的關鍵元件。