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业界积极推动数位电视IP资料流技术
 

【作者: 吳秉思】2001年11月05日 星期一

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电视机每年的出货量达1亿以上,虽市场已出现饱和,市场的胃纳量仍十分惊人。


数位电视(DTV)恰好扮演替代现有类比电视的角色,未来潜力不可忽视。所以业界长期投入可观的资源,从事开发,但所获得的成效依然有限。


其牵涉的原因很复杂,包括基地台的大笔投资经费何时可回收,软体有限,和服务内容的不确定性,电视机的价格太高等。目前推动DTV的方式,比照类比电视运用政府在频谱管制的力量,强迫地面广播业者转用DTV系统;其次再配合有线电视业者必须履行「再传达」的义务,将其系统升级为具备数位能力,进而可传送无线广播的DTV节目。另一方面TV或STB制造商,亦需能配合提供过渡时期的解决方案,并能够同时支援地面广播和有线电视的接收。


截至目前为止,上述的每一关键性环节都发展得不顺利。尤其1999年秋在美国开播之后,市场的进度并不如预期,同时也因为市场发展未如预期促使业界重新思考DTV的技术开发方向。毕竟DTV尚在萌芽阶段,立即的商业化价值较低,DTV在近年来所获得的关注的确要比其他热门电子产品要少了许多。不过DTV仍广受重量级家电、资讯和系统服务业界的重视,成为跨越业界的关键性技术。


DTV地面广播推展陷入困境

DTV 规格竞争之后

欧洲开发DTV的历史较早且先跨入难度较低的SDTV,其解析度和现行电视系统相当。欧洲这种稳扎稳打的方式,使其技术成为全球的标竿,甚至连最早挤进类比HDTV开发的日本,其国内DTV标准是欧规的改良版。这种情势自然使IT产业的领导者美国有如芒刺在背,不愿跟随欧规。可是美国所采用的地面广播的标准调变方式8VSB(Vestigial Side Band)的特性不佳,美国政府和业界又不肯拉下脸来,改用被验证较佳的欧规OFDM系统。


另一方面,普及率六成以上的有线电视系统对DTV的接续问题,若未能解决,将使有线电视不能播放DTV节目,对DTV的推动有明显的负面效果。有线电视所使用的数位调变技术为QAM,和8VSB不同,无意承担两者转换的成本费用。尤其现在DTV的节目贫乏,引进有线电视系统,不仅对用户欠缺吸引力,还得承担升级费用,大有赔了夫人又折兵的负面作用。


硬体制造商则面对上述的不确定性,充满无力感,纵想大力推动,有限的市场规模难以发挥降低成本的效益。


DTV使应用平台共通化

早先对新一代电视系统的开发,乃在于传统电视节目影像画质的提升,期待让MPEG2的压缩影像资料的能力更强。可是近年来多媒体应用和网路的结合甚嚣尘上,影像只是其中的一环而已。现在业界开始注意到DTV庞大的数位化资料流量,几乎可提供所有一切人类可想像得到的多媒体服务。业界欲以渗透程度愈来愈大,地位日渐重要的IP资料流(IP Streaming)来替代,使包括Cable、用户光纤回路或电话线,均可以提供包括DTV所有多媒体服务,不必再依赖地面广播方式。


其道理就如同ADSL或Cable数据机,亦引进IP的架构,达到VoIP的境界,亦即善用IP通讯架构「共用语言」。此一趋势有利于PC业界在DTV的布局,得使IP化后的DTV可在PC平台上运用。愈来愈多的业者认为DTV不再需要利用传统的所谓「地面广播」的方式来进行,而应善用其数位化资料的特性,改以IP资料流的方式传输,突破过去思考的窠臼,方能使DTV获得更好的发展。


开发高效能压缩技术

支援IP化

DTV IP化的趋势一起,立刻使原来在此领域钻研极深的业者立刻取得新的空间。


针对数百bps到数Mbps的低速,开发IP资料流的动态影像编码技术,已有多家业者跨入。 Microsoft的「Windows Media Technologies」,符合美国家庭现行使用DSL-Lite 1.5Mbps最大传送速度的现实状况,画质和现行电视广播相当,并可以在PC监视器上的视窗或电视机上显示。


各厂商跟进

Microsoft进攻家庭市场的Windows Media Technologies之一大力作,便是在3Mbps的速度下,运用其压缩技术,可达和HDTV画质相当的1280x720之解析度,使得一频道(6MHz频宽)可以收容多个HDTV频道。 RealNetworks的「RealVideo 8.0」亦是当中的一例。


Apple采用MPEG业界标准,不同于RealNetworks和Microsoft独自开发新型压缩技术。该公司在QuickTime 5上,可对MPEG2 Video和MPEG4 Video,进行编解码处理。并可在Apple之PC环境下,进行动态影像的播放和制作,亦可支援IP资料流传送动态影像的伺服器的作业系统Mac OS Xserver内。


另外,专业用的广播器材制造商亦得因应此一潮流,开发支援IP资料流的设备,如松下和Sony各自开发的可对应IP位址的VCR,可使用100Mbps的LAN做运用。日立则开发利用Internet对远端摄影机进行控制的技术。


IP实用化价值更高

光纤与电话双轨推动

在IP化之后就不必依赖地面广播或有线电视等传统的传送方式,而自由选择既存的技术。 Lucent尝试使用光纤和电话线双轨并用,前者提供100Mbps的Ethernet,未来可升级至1Gbps;后者则结合VDSL(very high speed),达到最大20Mbps速度。全球最大的ADSL供应商Alcatel,已获德州若干电话公司采用,运用8Mbps的ADSL,对用户实施随选视讯(VOD)。美国的WorldWide Packets,强调使用Ethernet做为用户端接取,将比地面广播普及更快,而尝试使用G-bit Ethernet在家庭的影像接收系统上,和电力、瓦斯供应业者合作,使其骨干网路透过光纤到家而架构。


该公司已对华盛顿州的数千用户,进行商用服务,每月的电视广播、电话和Internet接续月租费为110美元,实际上该公司经精算后的纯利高达44美元(包括光纤铺设费用和闸道器的装置费用所创造的收益)。 RealNetworks的RealVideo 8.0,画质和VHS相当。该公司并筹设广播事业「GoldPass」,月租费9.95美元,自2000年夏召募以来,已有20万会员加入。


扭转电视广播型态

各业者除了积极投入用户回路的宽频化解决方式,使其不再只局限于Internet、电子邮件或语音的应用,而可进一步收容DTV。 DTV的IP化,亦将扭转传统的电视广播型态。正如同现在的Internet浏览一般,未来的电视观众可自由地选择特定的节目或内容。举例来说,通常在奥运的进行中,同一时间可能同时进行诸如田径、赛马或桌球等多个竞赛。取得转播权的电视台,只能选择一到两个竞赛做立即实况转播,改由IP资料流传送之后,便可突破此限制,使观众自由选择竞赛中的任何一场。


这对于现有的固网通讯服务业者,亦是一大利多,可从事DTV的影像服务,创造更高的附加价值。


力求亡羊补牢

针对8VSB的缺陷,以Zenith Electronics为首的美国业者,已积极从事改善工作。在2001年的NAB(National Association of Broadcasters)年会上,该公司发表了8VSB的改良版,E(Enhanced)-VSB,声称可大幅提高错误的订正能力,对鬼影杂讯和都卜勒效果所产生的杂乱之接收讯号,具备高抗制性,使资料得以正确的接收,并可能应用在高速移动的汽车上。


现行的8VSB,不能在高速行驶的交通工具上传送资料。该技术或许终究可为美国DTV现行的窘况解套,业界却希望以更宽远的眼光来开发DTV技术。许多原跟随美规的国家已有打退堂鼓的想法。


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