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業界積極推動數位電視IP資料流技術
 

【作者: 吳秉思】   2001年11月05日 星期一

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電視機每年的出貨量達1億以上,雖市場已出現飽和,市場的胃納量仍十分驚人。


數位電視(DTV)恰好扮演替代現有類比電視的角色,未來潛力不可忽視。所以業界長期投入可觀的資源,從事開發,但所獲得的成效依然有限。


其牽涉的原因很複雜,包括基地台的大筆投資經費何時可回收,軟體有限,和服務內容的不確定性,電視機的價格太高等。目前推動DTV的方式,比照類比電視運用政府在頻譜管制的力量,強迫地面廣播業者轉用DTV系統;其次再配合有線電視業者必須履行「再傳達」的義務,將其系統昇級為具備數位能力,進而可傳送無線廣播的DTV節目。另一方面TV或STB製造商,亦需能配合提供過渡時期的解決方案,並能夠同時支援地面廣播和有線電視的接收。


截至目前為止,上述的每一關鍵性環節都發展得不順利。尤其1999年秋在美國開播之後,市場的進度並不如預期,同時也因為市場發展未如預期促使業界重新思考DTV的技術開發方向。畢竟DTV尚在萌芽階段,立即的商業化價值較低,DTV在近年來所獲得的關注的確要比其他熱門電子產品要少了許多。不過DTV仍廣受重量級家電、資訊和系統服務業界的重視,成為跨越業界的關鍵性技術。


DTV地面廣播推展陷入困境

DTV 規格競爭之後

歐洲開發DTV的歷史較早且先跨入難度較低的SDTV,其解析度和現行電視系統相當。歐洲這種穩紮穩打的方式,使其技術成為全球的標竿,甚至連最早擠進類比HDTV開發的日本,其國內DTV標準是歐規的改良版。這種情勢自然使IT產業的領導者美國有如芒刺在背,不願跟隨歐規。可是美國所採用的地面廣播的標準調變方式8VSB(Vestigial Side Band)的特性不佳,美國政府和業界又不肯拉下臉來,改用被驗證較佳的歐規OFDM系統。


另一方面,普及率六成以上的有線電視系統對DTV的接續問題,若未能解決,將使有線電視不能播放DTV節目,對DTV的推動有明顯的負面效果。有線電視所使用的數位調變技術為QAM,和8VSB不同,無意承擔兩者轉換的成本費用。尤其現在DTV的節目貧乏,引進有線電視系統,不僅對用戶欠缺吸引力,還得承擔升級費用,大有賠了夫人又折兵的負面作用。


硬體製造商則面對上述的不確定性,充滿無力感,縱想大力推動,有限的市場規模難以發揮降低成本的效益。


DTV使應用平台共通化

早先對新一代電視系統的開發,乃在於傳統電視節目影像畫質的提昇,期待讓MPEG2的壓縮影像資料的能力更強。可是近年來多媒體應用和網路的結合甚囂塵上,影像只是其中的一環而已。現在業界開始注意到DTV龐大的數位化資料流量,幾乎可提供所有一切人類可想像得到的多媒體服務。業界欲以滲透程度愈來愈大,地位日漸重要的IP資料流(IP Streaming)來替代,使包括Cable、用戶光纖迴路或電話線,均可以提供包括DTV所有多媒體服務,不必再依賴地面廣播方式。


其道理就如同ADSL或Cable數據機,亦引進IP的架構,達到VoIP的境界,亦即善用IP通訊架構「共用語言」。此一趨勢有利於PC業界在DTV的佈局,得使IP化後的DTV可在PC平台上運用。愈來愈多的業者認為DTV不再需要利用傳統的所謂「地面廣播」的方式來進行,而應善用其數位化資料的特性,改以IP資料流的方式傳輸,突破過去思考的窠臼,方能使DTV獲得更好的發展。


開發高效能壓縮技術

支援IP化

DTV IP化的趨勢一起,立刻使原來在此領域鑽研極深的業者立刻取得新的空間。


針對數百bps到數Mbps的低速,開發IP資料流的動態影像編碼技術,已有多家業者跨入。Microsoft的「Windows Media Technologies」,符合美國家庭現行使用DSL-Lite 1.5Mbps最大傳送速度的現實狀況,畫質和現行電視廣播相當,並可以在PC監視器上的視窗或電視機上顯示。


各廠商跟進

Microsoft進攻家庭市場的Windows Media Technologies之一大力作,便是在3Mbps的速度下,運用其壓縮技術,可達和HDTV畫質相當的1280x720之解析度,使得一頻道(6MHz頻寬)可以收容多個HDTV頻道。RealNetworks的「RealVideo 8.0」亦是當中的一例。


Apple採用MPEG業界標準,不同於RealNetworks和Microsoft獨自開發新型壓縮技術。該公司在QuickTime 5上,可對MPEG2 Video和MPEG4 Video,進行編解碼處理。並可在Apple之PC環境下,進行動態影像的播放和製作,亦可支援IP資料流傳送動態影像的伺服器的作業系統Mac OS Xserver內。


另外,專業用的廣播器材製造商亦得因應此一潮流,開發支援IP資料流的設備,如松下和Sony各自開發的可對應IP位址的VCR,可使用100Mbps的LAN做運用。日立則開發利用Internet對遠端攝影機進行控制的技術。


IP實用化價值更高

光纖與電話雙軌推動

在IP化之後就不必依賴地面廣播或有線電視等傳統的傳送方式,而自由選擇既存的技術。Lucent嘗試使用光纖和電話線雙軌並用,前者提供100Mbps的Ethernet,未來可昇級至1Gbps;後者則結合VDSL(very high speed),達到最大20Mbps速度。全球最大的ADSL供應商Alcatel,已獲德州若干電話公司採用,運用8Mbps的ADSL,對用戶實施隨選視訊(VOD)。美國的WorldWide Packets,強調使用Ethernet做為用戶端接取,將比地面廣播普及更快,而嘗試使用G-bit Ethernet在家庭的影像接收系統上,和電力、瓦斯供應業者合作,使其骨幹網路透過光纖到家而架構。


該公司已對華盛頓州的數千用戶,進行商用服務,每月的電視廣播、電話和Internet接續月租費為110美元,實際上該公司經精算後的純利高達44美元(包括光纖鋪設費用和閘道器的裝置費用所創造的收益)。 RealNetworks的RealVideo 8.0,畫質和VHS相當。該公司並籌設廣播事業「GoldPass」,月租費9.95美元,自2000年夏召募以來,已有20萬會員加入。


扭轉電視廣播型態

各業者除了積極投入用戶迴路的寬頻化解決方式,使其不再只局限於Internet、電子郵件或語音的應用,而可進一步收容DTV。DTV的IP化,亦將扭轉傳統的電視廣播型態。正如同現在的Internet瀏覽一般,未來的電視觀眾可自由地選擇特定的節目或內容。舉例來說,通常在奧運的進行中,同一時間可能同時進行諸如田徑、賽馬或桌球等多個競賽。取得轉播權的電視台,只能選擇一到兩個競賽做立即實況轉播,改由IP資料流傳送之後,便可突破此限制,使觀眾自由選擇競賽中的任何一場。


這對於現有的固網通訊服務業者,亦是一大利多,可從事DTV的影像服務,創造更高的附加價值。


力求亡羊補牢

針對8VSB的缺陷,以Zenith Electronics為首的美國業者,已積極從事改善工作。在2001年的NAB(National Association of Broadcasters)年會上,該公司發表了8VSB的改良版,E(Enhanced)-VSB,聲稱可大幅提高錯誤的訂正能力,對鬼影雜訊和都卜勒效果所產生的雜亂之接收訊號,具備高抗制性,使資料得以正確的接收,並可能應用在高速移動的汽車上。


現行的8VSB,不能在高速行駛的交通工具上傳送資料。該技術或許終究可為美國DTV現行的窘況解套,業界卻希望以更寬遠的眼光來開發DTV技術。許多原跟隨美規的國家已有打退堂鼓的想法。


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