数字电视广播进入倒计时，巨大市场吸引上下游商家
刘新光
数字电视广播的概念已经提出了很长时间，但由于涉及的各方没有看到确定的市场机遇，前几年给人的感觉是雷声大，雨点小。设备厂商在没有看到具体的数字广播内容和时间表之前，不敢冒然进入；而电视运营商在没有看到成熟的用户端设备市场之前，也未敢提供数字广播之类的服务和内容；上游半导体供应商虽说是整个产业链条的最基本环节，但面临如此巨大的未知数，往往也只是做一些技术上的储备，对于数字电视相关芯片的开发并未真正大规模实施。
全球各地数字广播时间表排定
但据产业市场分析家预测，目前的情况已经发生实质性的改变。全球各地区都已经制定数字电视广播的最后时间表(见表1)，在北美、欧洲和日本等发达地区，数字广播经过几年的运行，用户数量已经初具规模。
美国联邦通讯委员会(FCC)已经开始实行一项强制性的规定，要求电视接收机制造商必须保证在2007年以前，所有电视机必须能够接收数字广播信号。有着两亿多台电视机市场的中国大陆自然也是全球数字电视广播的重要市场，据称国家广电总局将全面启动有线电视从模拟向数字的整体转换，确定2004年为数字化年和产业化年。从总体战略上，广播电视数字化将分实施“三步走”，第一步在前两年试验的基础上，从2004年开始大力发展有线数字电视；第二步，到2005年，我国发射直播卫星后开始开展卫星直播业务，同时开始播出地面数字电视；第三步是利用2008年北京奥运会的契机，从电视直播入手，发展地面数字电视和高清晰度电视。
数字广播起飞在即，最大市场在亚洲
在全球几个最大的市场需求启动之后，业内人士普遍认为，数字电视市场在经过几年预热之后，由于各国开始制定数字广播的最后期限，近两年数字电视市场将开始真正的起飞。来自市场分析公司In-Stat/MDR的报告显示，美国联邦通信委员会(FCC)已经要求美国的电视机必须具备数字调谐器，欧洲也有越来越多的地面广播走向数字化，而市场中终端用户设备，模拟与数字电视机之间的价格差异正在逐步缩小。受这些因素的共同拉动，该公司预计2008年DTV的出货量将达到9300万台，比2004年的1700万台高出近五倍。虽然全球转向数字广播的速度有快有慢，但亚洲将是未来最大的数字电视市场。
In-Stat/MDR公司的报告指出，目前电视机市场有两个重要趋势。一是CRT正在被平板面板和直视型(direct view)及背投电视(RPTV)中的微型显示屏取代；二是在北美、欧洲和日本等大屏幕电视机市场，需要同时提供数字调谐器与模拟调谐器。 对于全球各地市场走向数字化的步伐，In-Stat/MDR预计，美国将领先全球其他地区走向数字化，而欧洲和亚洲向数字化过渡的时间表虽然已经大致确定，但仍有一些变数。在北美、欧洲和日本等发达地区，数字电视将以LCD、PDP等平板电视机为主，而中国等消费能力层次差别较大的地区，一般预计市场的需求也将是多层次的，包括LCD和PDP平板电视机以及较大比例的CRT数字电视机。
根据信息产业部的统计数字，2003年中国大陆本地制造的电视机已经占到全球出货量的30%以上。由于平板电视机体积更小，重量更轻，将更有利于运输，可能给中国的电子制造业提供更多的外包生产机会。中国大陆本地制造电视机的出货量可望进一步提高。
就中国大陆本地需求而言，2亿多台电视的用户也是各家看好的市场。按照国家广电总局的规划，我国力争2005年实现有线数字电视接收用户超过3000万户，2008年全国部分省、市实现高清晰数字电视广播，2010年全国基本实现数字电视播放，而到2015年全国停止模拟电视广播信号的发射。
数字广播发展的趋势
根据市场分析人士的预测，从模拟电视到数字数字电视的跃升不仅仅是简单的体制的变革，新增加的一些功能和服务也将对整机设计提出更高的要求。除了针对服务不同地域的市场而需要不同的产品外，一般认为通用的要求包括：更多的频道，数字电视节目将有条件开通500套以上的电视节目；更清晰的图像、更佳的音质，观众可以通过标准清晰度电视欣赏到DVD视频效果、CD音频效果；更多功能和互动服务，数字电视除了提供现有的电视广播节目外，还需要提供许多新业务，如交互电视业务，为观众提供多镜头、伴随有数据的体育节目或多结尾的电视剧，视频点播(VOD)以及互动游戏、高速互联网浏览、收发电子邮件、远程教育等服务；还可以提供天气预报、股市行情、票务信息、电子报纸、电视银行等各种信息服务，这些都是现有的电视无法比拟的，对于整机设计无疑提出更多的挑战。
市场分析人士认为，尽管数字电视可以提供的服务种类很多，但在发展的初期，消费者对于更清晰图像和更佳音质的追求将是驱动产品更新换代的主要因素。美国模拟器件公司(ADI)音视频产品线总监(Audio and Video Product Line Director) Roger K. Smith说：“尽管全球转向数字电视广播的时间表不同，但消费者对于更高质量听觉、视觉效果的追求却是相同的。就未来的数字电视广播而言，没有统一的定式。过去几年，尽管没有数字广播和高清晰度电视广播内容，但消费者对于更高清晰度、更佳音质的需求其实已经出现，他们购买高性能的平板电视机，通过可逐行扫描的DVD播放机实现更高质量听觉、视觉感受。”
美国国家半导体（NS）亚太地区
显示产品市场经理Roger Chen
数字电视机的设计挑战
中国大陆的许多电视机整机制造商不仅在服务本地区市场，也在提供全球范围的制造服务。由于全球各地区的市场条件不同，消费群体对于终端的需求也不尽相同。因此，业内人士一般预计，未来的数字电视广播市场将是CRT(阴极射线管)、等离子电视(PDP)、液晶电视(LCD)的混合市场。美国国家半导体(National Semiconductor)亚太地区显示产品市场经理Roger Chen 表示：“数字电视机将分为两大类，其中一类采用阴极射线管显示器，而另一类则采用平面显示器。在很多方面来说，液晶显示电视机比阴极射线管电视机优胜，但以画面的亮丽流畅程度来说，液晶显示电视机仍然比不上阴极射线管电视机。”他认为，数字电视机的设计面临更多的挑战，需要加设性能更理想的模拟器件，以提高视频信道的性能，也需要采用设有先进图像处理算法的视频控制器。特别为阴极射线管显示器提供的各种视频放大器，确保画面更亮丽，影像的光暗对比更强烈。他透露，国半正计划推出一款全新的视频控制器，为这两类显示器提供多种不同的解决方案。此外，国半正致力于开发视频控制集成电路，以便为数字电视提供一个全方位的数据链路解决方案。
过去的电视机等用户终端设备基本以低成本、低性能的模拟和混合信号产品为主，但在更高的用户要求面前，电视机等产品无论从功能和性能上都与过去大不相同。整机制造商需要在产品设计的各个环节，突破传统的局限性。ADI公司的Roger K. Smith介绍说：“新一代显示器往往尺寸比较大，并伴有许多细节，如果信号出现即使很低的噪声，也会在显示屏幕上有所体现。”他说，ADI公司具备数字信号处理能力的的高性能12位110MHz ADC可以解决上述问题，另外ADI公司在信号调谐器、数字音频放大器、数字视频接口等领域也有相应的解决方案。
飞利浦半导体消费和多媒体市场和销售部总经理Jeroen Keunen认为，由于多数国家都普遍支持数字传输体制，而且制定了相应的时间表，数字电视在未来几年将保持强劲的发展势头。他表示，数字电视机的主要设计挑战在于音、视频特性、互连网功能和多媒体技术。由于LCD电视的尺寸正在从20英寸跃升到30英寸，平均售价反而从2002年的1750美元降到2004年的950美元左右，能够被更多的消费者接受。
飞利浦半导体消费和多媒体市场
和销售部总经理Jeroen Keunen
作为未来数字电视机市场发展的一大卖点，显示器无疑可凸现个性和舒适。平板显示器虽然具有一些不足，但由于在体积、功耗等方面的优势已经被众多的制造商和用户看好。在平板显示器市场，据介绍国半正在开发可支持较大屏幕的先进接口，以解决较长线迹所引起的问题，确保屏幕色彩更亮丽悦目。可以利用该公司的更低摆幅差分信号传输(RSDS)接口等技术，轻松进行数字电视机设计。
对于平板显示器，LCD产品以其小的体积和重量目前在市场中受宠，大有后来居上之势。但LCD电视显示器在播放快速运动的画面时，视频效果会因LCD的刷新滞后于电子指令的加速而有所下降。在典型的电脑显示器应用中，显示的主要是静止图像，所以延时不易察觉。而在电视、DVD电影和视频游戏等画面快速变化的视频领域中，液晶显示器的响应太慢会造成图像的拖尾、模糊以及颜色或对比度的失真。这种滞后会产生模糊的屏幕图像，其性能不能让用户满意。美国国家半导体推出的反应时间补偿(RTC)技术可以补偿液晶显示器的光学反应对电子指令的时延。RTC的时间控制器能截取输入到显示屏的视频流，比较灰度控制指令和同一个象素点之前接收到的指令，然后插入一个合适的灰度控制替代指令。新插入的指令是预先定义的，其目的是缩短灰度－灰度转换的响应时间，使转换恰好能在下一帧指令到来之前完成。因此，整个灰度－灰度转换过程能在图像的一帧内完成，这样就避免了图片在快速变化中的模糊、拖尾和颜色变暗现象。
目前液晶显示电视机的最大卖点仍然集中于所采用的平面显示器图像质量，Roger Chen 透露，美国国家半导体公司计划推出一款全新的视频控制器，采用此类 RTC 控制器，用户可轻易分辨出画面质量有很大的提高。制造商使用RTC技术生产液晶显示电视机，可以确保画面效果更亮丽悦目。
此外，在一些功能复杂的数字电视机中，一般认为，不可能有一家或少数几家半导体供应商来供货，摆在供应商面前的一大半挑战是，来自不同厂商的元器件能够完美地兼容。ADI公司的Roger K. Smith认为：“在一台高端电视机中将会有各种不同知识产权的零部件，如何使来自不同供应商的部件在一起完美地工作需要半导体厂商共同努力。此外产品的设计也很可能是由一个比较大的团队完成，ADI公司对全球各地的工程师进行了全面培训，会根据不同客户的需求提供实时的服务和支持。”
美国模拟器件公司(ADI)
音视频产品线总监Roger K. Smith
半导体厂商各显神通
市场分析人士认为，数字电视市场的发展不只是涉及电视机，也会带动机顶盒(STB)、DVD播放机等终端用户设备的应用，此外也会在广播信号的传输体制上产生根本变革，无疑给电子产品制造商带来巨大的商机。上游的半导体供应商也在提供相应的解决方案，帮助制造商在市场竞争中取得主动。
AD9883ABST是ADI公司平板显示器接口系列产品的最新成员，该器件能够在要求宽温度范围和高可靠性设计功能的恶劣环境中提供优质图像。适合于扩展图形阵列(XGA)和超级扩展图形阵列(SXGA)液晶显示器(LCD)、高清晰电视(HDTV)和其他高端电视应用。AD9883ABST具有3个高带宽、8 bit 分辨率、140 MSPS转换速率的模数转换器(ADC)和一个超低抖动的锁相环(PLL)(140MHz频率条件下抖动小于500 ps)。AD9883ABST的创新性混合信号电路设计允许它能够以高达140 MSPS的转换速率工作，支持最高可达SXGA的图形方式和所有HDTV视频格式。其电路结构兼容LCD、等离子体显示器、投影显示器以及其它类型的数字显示技术。
对于音质方面的改善，Roger Chen 表示，美国国家半导体公司非常擅长的音频控制器可以提升语音的素质，超低音扬声器放大器可以提供更厚实的低音效果。放大器有多种不同的供电电压及输出功率可供选择，满足不同的系统要求。他说，美国国家半导体可以为数字电视系统提供全方位的解决方案，包括直流/直流转换器、音频控制器、放大器以及其它模拟器件。不论是流行的平板电视机，还是传统的CRT电视机，美国国家半导体拥有各种性能可靠而又大受市场欢迎的模拟器件，可以为各种不同的电视系统设计提供支持。
除了技术上的挑战，业内分析人士认为，数字电视终端设备市场属于价格非常敏感的领域，成本因素在市场中的作用不可小视。另外，由于消费类电子产品惯有的面市时间压力，如何帮助制造商在最短的时间内，以最具有竞争力的价格，将性能最佳的产品推向市场也是各家元器件供应商的所积极实施的一项市场策略。
由于消费者购买力不同，对于终端用户产品的要求档次自然有差异。在未来的初期市场细分中，肯定有相当多的用户是采用低价位CRT电视，在现有便宜的模拟电视机架构基础上，有两种解决问题的途径，一是利用先进的半导体技术，基于传统的电视机架构，不做太大的改变，把传统的电视机改造成数字电视;另外一种途径是利用外置或一体的机顶盒，用模拟电视机收看数字电视节目。
飞利浦半导体公司(Philips Semiconductor)的Nexperia Home是一套可编程集成电路和硅片系统的系列方案，它能够帮助电子产品制造商利用独特的平台、软件可编程能力以及该公司的应用和系统解决方案，针对数字电视、液晶电视和DVD等高速增长的数字消费市场快速推出新品。该家族下的Nexperia IBO2525设计平台，据称可以帮助制造商轻松实现从模拟电视到数字电视的升级。Nexperia智慧识别Bolt-on Plus制式系统，是一种数字广播接收与解调器，能够在现有模拟电视的架构基础上，实现数字接收功能。
意法半导体(STMicroelectronics)推出的多标准电视声音解调及音频处理器家族， 单片音频处理器STV82x7家族支持Dolby Pro Logic(杜比专业逻辑I)和 Pro Logic II(专业逻辑II)、 SRS TruSurround XTTM(SRS环绕立体声XT)、ST OmniSurround (ST Omni环绕声)和多个主流音频标准，目标应用包括高清电视(HDTV)和数字电视接收机(从标准立体声模拟电视到全多频道数字电视)等。
意法半导体公司还推出了允许电视观众在模拟电视上收看数字地面电视(DTT)频道的单片解决方案。新的DTTi5516执行数字电视转换器(DCB)的前端地面电视解调器和解压缩数字信号的MPEG译码器的双重功能，DTTi5516不仅适合今天的免费收看地面电视机顶盒(STB)，而且，芯片的高性能CPU和增强型图形处理功能使之可用在DVB-MHP(数字视频广播-家用多媒体平台)等领域。对于选择机顶盒收看电视的消费者而言，通过将两个主要的数字地面电视功能整合成一个单片，从而降低整体芯片成本，简化了印刷电路板(PCB)的设计，使电路板体积更加小巧，有助于制造商降低生产成本。
意法半导体公司副总裁兼消费电子及微控制器部总经理菲利浦
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