數位視訊產業發展現況與市場趨勢分析

而真正進入廣播數位化的時代應從美國與歐洲兩地開始，1986年美國FCC（Federal Communication Commissions）邀請日本的高畫質電視在美國國會展出，緊接著美國FCC也組成先進電視服務諮詢委員會ACATS（Advisory Committee on Advanced Television Services）積極發展美規的高畫質數位電視，經過長達8年的數位電視測試，終於提出14個標準；在此同時，歐洲廣播業者也積極討論著數位電視之規 格，並於1993年提出DVB（Digital Video Broadcasting）之歐規數位電視標準。而數位電視正式進入普及化則始於1998年，美國製造商開始提供HDTV數位電視，美國FCC並規劃未來 在2006年當數位收視戶達85%以上後將全面回收類比頻道。

二、數位電視廣播標準

目前全球數位電視相關標準之發展，主要有三大標準，分別為歐洲廣播聯盟（European Broadcast Union；EBU）所制定的DVB（Digital Video Broadcasting）、美國的ATSC（Advanced Television Systems Committee）、以及日本的ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting），此外擁有廣大市場的中國大陸在地面廣播方面尚未決定其標準，亦不排除推出自有標準；而在有線電視方面也各有各的標準，其中北 美的SCTE（Society of Cable Telecommunications Engineer）CableLabs的OpenCable標準正大力推動。以下將針對各個標準深入探討。

（一）歐規DVB
DVB（Digital Video Broadcasting）組織成立於1993年，由超過300個相關廣播業者、製造廠商、網路營運業者與研究機構共同組成，並共同制定歐規數位電視與資 料服務傳送之標準。歐規DVB為歐洲廣播聯盟（European Broadcast Union；EBU）所統籌制定之標準，且獲得歐洲電信標準協會（European Telecommunications Standard Institute；ETSI）的認可，為目前歐洲地區主要的數位廣播標準，而其DVB相關標準包含直播衛星的DVB-S、有線電視的DVB-C與地面廣 播的DVB-T。
歐規的編碼方式，視訊採MPEG-2技術、音訊亦是採MPEG-2技術，而調變方式以編碼正交頻分調變方式（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing；COFDM），可傳輸頻寬為8MHz（23.5Mbps）。

圖1：數位與類比廣播傳輸方式示息圖
資料來源：Ceut Research

DVB-T在數位化與網路化發展下，特別具有以下幾個特色：

1. 單頻網（Single Frequency Network；SFN）
單頻網指的是在單一網路頻帶傳送訊號，即不需因所處的傳輸基地台不同，而使用不同頻帶收訊，解決了基地台臨界點訊號相互重疊干擾與更換頻道之問題，且可增加可用之頻譜資源。

2. 行動接收能力強
歐規標準具有Guard Band設計，對於抗回波及多路徑干擾的性能極佳，因此在行動接收能力相當強。

3. 具回傳功能
具DVB-RCT雙向傳輸技術，可建構在加裝置DVB-RCT相關模組與天線，並利用類似於行動電話GSM之蜂巢式架構與射回傳頻技術，在未來互動電視等相關服務發展上具優勢。

（二）美規ATSC
先進電視委員會（Advanced Television Systems Committee；ATSC）成立於1993年5月，由200個以上跨產業代表組成，成員包括電視廣播業者、電子業、消費電子、半導體業等，從事制定數 位電視之標準。美規ATSC已獲得FCC下之先進電視服務諮詢委員會（ACATS）之認可，且FCC於1996年12月發佈的第四號報告與命令中正式採用 為美國國家地面廣播電視之標準。
美規ATSC的編碼方式，視訊方面採MPEG-2技術、音訊則採Dolby AC-3標準，而調變方式則採8-VSB，可傳輸頻寬為6MHz（19.44Mbps）。美規ATSC（8-VSB）具有以下幾個特色：

1. 高畫質的顯示
ATSC著重在HDTV的發展，因此有利HDTV信號之傳輸。

2. 發射功率較低
採VSB調變要比歐規的COFDM少二分之一的發射功率，因此在相同發射功率下，ATSC所涵蓋的廣播覆蓋範圍較廣，進而可減少發射基地之設置成本與營運成本。

3. Dolby AC-3音效
Dolby Digital音效標準目前已廣為DVD、電影、CATV等採用，為相當受歡迎之音效標準。

（三）日規ISDB
DiBEG（Digital Broadcasting Experts Group）組織成立於1997年9月，有32個成員，成員包括相關廣播業者、廣播設備廠商及消費電子廠商，主要目的是將ISDB-T與ISDB-TSB 標準推向全世界。

ISDB的編碼方式，採MPEG-2壓縮技術，而調變方式有DQPSK、QPSK、16QAM、64QAM、OFDM等，可傳輸頻寬為6MHz (3.7 ~23.2Mbps)。

三、數位電視廣播相關技術

（一）數位化為必然趨勢
過去電視節目傳送是以類比訊號透過高頻無線電波(UHF與VHF) 傳送到接收端，再經由類比電視將其影像與聲音呈現出來，但由於以類比傳送方式在傳送過程中容易遭受干擾，在畫面清晰度、抗雜訊與鬼影等表現均不佳，且佔用 一定頻寬，使得在頻寬使用上沒有效率；反觀數位廣播，可在傳輸前先進行壓縮，大大提高頻寬使用頻率，且在接收端可針對傳輸過程中訊號衰減進行除錯與更正功 能，使得數位廣播具有較高的視訊與音訊品質，且大大增加頻道數，因此電視廣播數位化成為未來必然趨勢。

（二）數位廣播傳輸方式
圖一為數位與類比廣播傳輸方式示意圖，其中在傳輸方式上主要可分為衛星、有線電視、與地面廣播三種，地面廣播調變方式美規為8VSB、歐規則為 COFDM；衛星廣播調變方式則為QPSK、有線電視則為QAM。以下將針對數位電視廣播之壓縮技術與調變方式進行探討。

（三）數位電視廣播之壓縮技術
MPEG-2（Motion Picture Experts Group standard 2）壓縮技術於1992年問世，可將數位訊號從16Mbits壓縮到5-10Mbits，儘管在壓縮過程中有些資料會損失，但並不影響人眼之感受，因此目 前全球主要數位電視系統均選擇MPEG-2為視訊編碼方式。

MPEG-4（Motion Picture Experts Group standard 4）於1998年推出第一版，第二版則於1999年推出，第二版建立在第一版基礎上，與第一版完全相同，並有所擴充。MPEG-4標準提供許多關於影像、 聲音與系統的編解碼工具組，稱之為Profiles，目前共有Visual、Audio、Graphic、Scene Graph、MPEG-J、Object Descriptor等6大類Profiles。其可提供近似DVD之畫質與接近CD之音質，而傳輸頻寬需求上僅為MPEG-2之六分之一，儘管目前 MPEG-4商品化並不普及，但未來在互動電視、VOD、PVR等高畫質要求產品相當有機會。

Dolby Digital為聲音壓縮技術之一種，其特色是可降低噪音干擾，使人的耳朵不易察覺，其對聲音資料之壓縮比率為CD音質的十分之一。目前已廣為應用在 DVD、衛星及有線數位電視上（包含美規ATSC與美國有線電視），但歐規之DVB則仍使用MPEG壓縮技術。

整體而言，視訊壓縮技術目前主要以MPEG-2為主，MPEG-4為來則具發展潛力，聲音壓縮技術則有MPEG-1、MPEG-2/AC-3 multi-channel、MPEG-2 AAC等。

（四）數位電視廣播之調變技術
8-VSB（8 level Vestigial Side Band）為一單頻載波的技術，為Zenith之專利技術，該公司已針對高畫質數位電視、數位視訊轉換器與數位廣播設備、個人電腦製造商提供技術授權，現 為美規ATSC主要調變方式，目前有美國、加拿大、南韓與阿根廷等國家採用。

COFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）將一數位訊號同時分成超過1,000個正交訊號傳送出去，由於是正交訊號，故不會相互干擾。目前為歐規DVB-T之調變方式， 歐洲國家、澳洲與紐西蘭均採用。

QAM（Quadrature Amplitude Modulation）亦是一單頻載波的技術，調變方式類似8-VSB，但QAM可傳輸兩倍資料，當然其所需頻寬亦為8-VSB之兩倍。目前該技術廣為有線數位電視與Cable Modem使用。

四、全球產業現況與趨勢分析

（一）Set-top Box產業現況與趨勢分析
由於數位電視機的價格居高不下，在市場上的定位仍以高階用戶為主，目前全球數位視訊廣播用戶的接收方式仍以視訊轉換器搭配傳統類比式電視機為主，圖三為全 球STB出貨量之成長趨勢之預估，整體STB產量將從2002年的1,991萬台成長至2006年的4,767萬台，年複合成長率達24.4%。其中，衛 星廣播由於數位化發展較早，目前已有相當大之用戶數，為各類型STB之冠，再加上其市場較成熟，且與發射端之搭配較容易，生產較易，故預估五年內將是最為 成熟的產品。而有線廣播則為各類型STB中第二位，加上寬頻網路時代來臨，除了數位有線電視外，又能滿足上網之需求，最適合應用於互動式之環境，因此近幾 年數位有線 STB出貨量將有爆發性成長。至於地面廣播方面，因數位化所需投入之設備成本相當高，再加上地面廣播通常屬於國有資源，收視基本上採免費，因此數位化腳步 較為落後，故出貨量較少，但從各國地面廣播數位化時程觀之，2005至2010年後各國將陸續回收類比頻道，故2005年開始DTT STB出貨量將開始成高速成長。

（二）DTV產業現況與趨勢分析
一般所提到的數位電視機，其意義有兩種，一種是具有接收數位廣播能力之數位電視，也就是將STB功能整合進去之數位電視；另一種指的是數位顯示器，具有較 類比電視更優良之畫質之數位電視，其規格一般可分為三種，分別為HDTV、EDTV與SDTV。

圖4：全球數值電視機市場規模趨勢
(資料來源：In-Stat/MDR工研院經資中心（2002/09）)

圖四為全球數位電視機市場規模趨勢，北美地區為目前數位電視最大市場，2002年擁有將近210萬台出貨水準，而其中有很 大部份是來自數位顯示器之貢獻，由於傳統的類比電視無法顯現DVD 影片的畫質，因此許多消費者以購買具高畫質功能之HDTV Projection Monitors與CRT-based之 HDTV Direct View Monitors來滿足其觀看品質之要求。展望未來，美國聯邦通訊委員會（FCC）已制訂的新法規，即2007年起電視皆需配備數位調諧器 （Digital Tuner），將驅動未來大尺寸與高畫質的數位電視（DTV）市場。

而在歐洲部分，目前已有Grunding、Hitachi、Panasonic、Sony與Toshiba等推出電視機產 品，再加上MHP（Multimedia Home Platform）共通性中介軟體的出現，未來將是最具成長潛力的市場，預估2001年至2006年複合成長率達115 %。另外值得注意的是，亞太市場成長速度不若其他地區，主要是數位廣播技術與時程之落後，但其中中國大陸將於2008年於北京舉辦奧林匹亞運動會時間播， 因此數位電視推動已迫在眉睫，預期將於2006年後有大幅成長。