Smart TV应用环境与技术发展
- 陈南宗
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随着网络应用汇流趋势持续蔓延，3C产品也展开全面性的联网应用风潮，包括手机、PDA、电视等消费性电子市场皆出现强调联网应用功能的产品设计，尤其电视联网应用方面，Apple与Google两大阵营持续投入资源，让大量运用联网技术的Apple TV、Google TV的实用价值大幅提升...
以往的3C产品应用战场，通常锁定在换机周期相对较短、单价较低廉的移动电话、笔记本电脑等产品，如今Apple、Google已将战局逐步延伸至颠覆传统电视应用模式的Smart TV市场，不仅将内容产业带向数码化后的新竞争情势，同时也让电视加速迈入全面数码化应用环境的新境界。
Apple TV、Google TV引爆Smart TV市场热潮
综观Smart TV市场，在2011年之前的发展形式，受限于电视联网应用风气尚未成形，Apple TV、Google TV采取以OTT(Over-The-Top) Box形式，让传统电视机扩充联网的能力。
而OTT Box有别于往昔的「Set-top-box」架构，传统电视数码化的另一项产品「Set-top-box」(数码机顶盒)，是属于相对封闭的系统环境，多数为内容供应商如区域有线电视台、区域内容服务业者，针对其内容服务利用数码技术传输、转换内容形式的一种中介设备，当用户脱离该服务商的网络时，数码机顶盒的硬件功能自然无法与其他内容服务商介接，即便部分Set-top-box提供联网服务，也仅止于有限的特有绑定之网络视频、电邮应用服务。
OTT Box开放系统 扩张数码电视应用价值
相较于Set-top-box数码机顶盒，OTT Box的特殊之处在于其开放式的系统平台，例如，Apple TV除自有之影片租赁、音乐下载应用外，还提供YouTube...等网络应用服务，而Google推出的Google TV，更是以Android为系统底层架构，利用OTT Box的介接形式，让传统电视具备相对完整之Internet资源接取能力，而不会有绑定特定内容服务商的应用限制。
OTT Box与Set-top-box除在系统的开放性课题外，其实两者在硬件设计方面的技术差距极小，OTT Box采取传统电视升级挂接的设计形式，即必须具备视讯转换、联网信息运算/处理、储存、网通...等技术整合。
延续前述，现阶段多数Smart TV应用，如Apple与Google的产品形式，碍于初期市场接受度与TV换机周期相对较长(至少4~5年)，初期均以OTT Box形式推出外挂型的产品，使用方式为利用HDMI或是AV视讯端子介接传统CRT TV或LCD TV，另一端则在OTT Box预留Wi-Fi、有线网络，让TV可呈现Internet数码内容，但2011年已有TV业者推出所谓Internet TV，即TV本身内建OTT Box的网络接取与运算处理能力，亦考验家电业者对于整合网通技术模块之技术实力。
平台扩充与整合 提升Smart TV应用价值
再来检视Smart TV产业的市场状态。往往会有人认为Smart TV与Internet TV近似，其实两者差异在于Internet TV为单纯具备联网功能的电视设备，而目前广义的Smart TV，为具备运算、数据处理与部分操作系统应用能力之整合性的TV应用环境。
例如，Google TV为Android嵌入式操作系统与联网功能之结合，Apple TV为iOS与联网、TV视频转换功能结合，因此相较于网络电视、互联网电视(Connected TV)为仅具Wi-Fi或以太网络联网功能的电视设备，Smart TV更多了连接网络服务平台Internet Service Platform之扩充应用，加上嵌入式系统的整合，可让电视设备提供更丰富的加值数码内容。
例如，透过App Store、Android Market机制，此一扩充后的TV应用功能，与早先的IPTV营运机制有很大的差异性，但又呈现部分应用型态重叠但内容服务互不抵触的应用形式。
Smart TV可以将服务架构区分为Content、Service Provider、Device三端，在Content方面，透过Smart TV的联网功能，电视的数码内容来源不限区域性有线电视服务业者，可以扩展至Internet现有的内容服务业者，提供经由标准页面或针对OTT Box设计、系统架构最佳化之数码内容服务，可以是数码化的电视节目(如BBC、NBC、CBS、HBO)，也可以是原生的网络内容(如Netflix、Hulu、YouTube视讯)。
Service Provider方面，可以是现有的宽频网络服务商、电信营运商，例如AT&T、VZW...等，或是现有的网络服务业者，例如Google、Yahoo...等，甚至是家电品牌业者也投入Smart TV的数码内容平台建置，例如Samsung、Sony、Skyworth...等。
在Device方面，除使用者自行增设之OTT Box Device来扩充TV应用功能外，经由Service Provider套装产品或是独立型的加值设备形式，提供OTT Box Device也是一种相当常见的应用方案，反之由传统电视家电业者提供的设备，即倾向于采整合TV与Smart TV应用功能之Smart TV产品，一来透过平台服务来刺激装置销售，二来也能自原本就相对微利之电视销售，利用网络服务、加值服务扩充产品销售的附加效益与收入来源。
检视Smart TV供应链
就目前较普遍之OTT Box Device来观察Smart TV的供应链，可以将Smart TV供应链拆分成3个形式，在网络宽频应用持续普及的状况下，加上社交网络(Social Networking Services；SNS)发烧，相对也让网络视频服务业者能见度不断提升，例如Hulu、Netflix、BBC iPlayer...等，就提出有别于电信营运商主导之IP TV联网电视的应用型态，直接接触更广大的Internet用户族群。
尤其在Google TV、Apple TV产品推出后，OTT Box设备需求增加，而OTT Box的构成形式相当多元，目前可见的整合方案可以是Blu-ray Player的整合附加功能，也可以是TV Game Console的应用功能，或是其他可供外部联网之OTT Box产品。
而Google TV主导之Companion box，目前投入的业者相当多，多数均集中于PC相关周边的制造业者或是PC业者，Google Companion box主要是与Intel进行合作，采行Intel Atom-Based之CE4100处理器，再搭配Wi-Fi或以太网络联网。
另一个较大的产品供应链为Apple TV。Apple TV的第1代产品采用Intel PentiumM方案，搭配整合显示芯片、I/O控制芯片、色差输出端子，而第2代的Apple TV则改用ARM-Based之A4嵌入式处理器，新增HDMI数码输出界面，OTT Box单价下修至99美元，内容来源则与Netflix、ABC、Fox整合串流影音租赁服务，目前该平台所提供之高画质电影单价最高为4.99美元，电视节目单集0.99美元。
至于现有的网络影音服务业者，如Boxee、Roku、TiVo、VUDU...等，另有付费在线影片业者Netflix、Amazon Video，与免费影音视频网站YouTube、Hulu、PPStream等，其Internet用户已有完善之使用体验，透过OTT Box将娱乐平台与网络视频应用体验转移至客厅的TV上，亦成为目前在线视频应用的热门项目，挟其原生或是第三方授权之数码内容重新整合与在线销售优势，其对Smart TV市场之影响力亦不可小觑。
Smart TV加值应用 创造更多产品可能性
Smart TV趋势也将带动周边硬件需求！Smart TV除了是1款具备联网能力之OTT Box之外，其关键元件包括Wi-Fi与以太网络整合元件，另在应用数码内容方面，由于OTT Box或整合型Smart TV本身，在于拥有完善之运算能力加持，也同时衍生更多应用服务。
例如，整合OTT Box的Video Cam装置，可让TV提供视讯会议的应用项目，而部分OTT Box可能仅具以太(有线)网络功能，也会需要如Wi-Fi Dongle的扩充模块。此外，部分家电大厂设计之OTT Box联网应用，直接与旗下既有之Blu-ray Player整合，成为其附加功能的一部分。而网通大厂则可发展DLNA(Digital Living Network Alliance)产品，开发各式可扩充现有OTT Box功能之网通设备。
除周边装置的整合应用趋势之外，还有其他更亮眼的应用方式，例如，目前已有芯片业者尝试将MEMS体感(Motion Sensor)进行整合，只要用户采行具此技术之Companion box或Smart TV，就能利用最新颖的Motion Sensor技术来进行游戏与装置之操作控制。
在2010年，Smart TV、OTT Box等产品均较重视、强调其联网功能，2011则转向更紧密的整合应用，包含周边装置扩充功能、网络数码内容的接取汇流，而2012年预料将会是Smart TV更深化发展的关键时期，例如OTT Box产品逐渐式微，转而强调高度整合的Smart TV产品大量推出；在数码内容来源端的介接服务，也会有大型3C家电厂商建构的网络内容应用平台或是原生数码内容平台，针对Smart TV提供更丰富、更完善的应用服务。
TV品牌导入Smart TV应用日趋积极
现有多数Internet TV应用，基本上除了付费电视、随选下载服务外，大多还包含了社交网络或是TV娱乐应用，而在2010年第3季的Google TV发表与相关产品推出后，使Smart TV的应用更符合消费者的期待，不仅是单纯具备联网能力的TV，更是具备嵌入式系统、可由消费者自行透过在线软件商店购买、下载应用程序的途径，来扩充Smart TV的应用功能。
尤其在Google TV方面，Google Service基于智能手机嵌入式系统的成功，与其系统倡导之平台开放性概念，让产品的市场接受度与渗透率，皆拥有更快速的发展基础。反观同样也是在智能手机爆红的Apple iOS阵营，即便iPhone热卖，但因Apple TV在内容与服务平台的开放性与扩展性方面较Google TV有更多限制，即便Apple TV已备妥在线影音租赁、免费视频应用等多项服务，但在家电厂商多半以Google TV平台为优先整合考量下，Apple TV的市场影响力能否受惠于iPhone热卖的光环效应，仍须持续密切观察。
截至2011年10月，Apple TV仍采OTT Box形式为主，必须由消费者自行购置设备、自行安装与设定，在发展终端应用方面可能较能推展至一般大众。相对的，在Google架构下的Smart TV，目前已有多元的发展条件。
例如，Google挟其于Internet大获成功之应用服务，如Gmail、Google Doc...等，再将智能手机的使用者经验扩展、延伸至TV应用环境，加上目前已有国际级家电业者相继投入发展以Google TV平台为基础之Smart TV，如Sony、Samsung、LG、Toshiba、Philips、Vizio...等，在扩充应用方面将会转趋明朗，也会较Apple TV有更丰富多元的发展条件。
高清影音传输盛行 对无线网络之要求更严苛
发展Smart TV的关键，由于大量的数码内容均来自网络，因此设备的联网品质，直接与用户的使用体验划上等号。简单的说，就是用户若感觉网络连线品质不佳，Smart TV的实际使用体验也会跟着打折扣。基本上，目前Smart TV所使用的无线技术，截至目前为止，仍与PC、NB产业所采行的无线解决方案大同小异，大多数的设计仍以802.11n为高标，但在未来数码内容持续朝高清规格、高画质要求发展，甚至要达到3D视讯直送要求，若内容来源为网际网络，则过慢的连线速度势必会造成困扰。
目前可用的无线解决方案有Wi-Fi(802.11n)、WiGig、WHD(Wireless HD)、WHDI(Wireless Home Digital Interface)...等，事实上，未来应用之大量Video无线传输需求，即WVAN(Wireless Video Area Networking)对于网络品质，尤其是针对视讯传输要求较高的QoS机制更为重视，若单单沿用原先PC/NB平台的无线技术，极可能难以符合Smart TV对网络品质的高标准要求。
另一方面，无线化的高画质内容传输，也是Smart TV的另一大议题，此指利用Wireless技术去取代实线HDMI传输视讯、音讯的技术，此领域的无线技术有WHD、WHDI与UWB(Wireless USB)，正因为目前HD视讯为1,280 x 720p，至少需要0.8 Gbps传输效能，若以Full HD 1,920 x 1,080p，即需要至少1.7 Gbps，另在有效传输距离的要求上也必须达到10~30米，以因应家用环境的影音无线传输需求。当然，若再加上目前相对热门的3D视讯，其无线应用的设计难度势必大幅增加。
