Smart TV應用環境與技術發展
- 陳南宗
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隨著網路應用匯流趨勢持續蔓延，3C產品也展開全面性的連網應用風潮，包括手機、PDA、電視等消費性電子市場皆出現強調連網應用功能的產品設計，尤其電視連網應用方面，Apple與Google兩大陣營持續投入資源，讓大量運用連網技術的Apple TV、Google TV的實用價值大幅提升...
以往的3C產品應用戰場，通常鎖定在換機週期相對較短、單價較低廉的行動電話、筆記型電腦等產品，如今Apple、Google已將戰局逐步延伸至顛覆傳統電視應用模式的Smart TV市場，不僅將內容產業帶向數位化後的新競爭情勢，同時也讓電視加速邁入全面數位化應用環境的新境界。
Apple TV、Google TV引爆Smart TV市場熱潮
綜觀Smart TV市場，在2011年之前的發展形式，受限於電視連網應用風氣尚未成形，Apple TV、Google TV採取以OTT(Over-The-Top) Box形式，讓傳統電視機擴充連網的能力。
而OTT Box有別於往昔的「Set-top-box」架構，傳統電視數位化的另一項產品「Set-top-box」(數位機上盒)，是屬於相對封閉的系統環境，多數為內容供應商如區域有線電視台、區域內容服務業者，針對其內容服務利用數位技術傳輸、轉換內容形式的一種中介設備，當用戶脫離該服務商的網絡時，數位機上盒的硬體功能自然無法與其他內容服務商介接，即便部分Set-top-box提供連網服務，也僅止於有限的特有綁定之網路視頻、電郵應用服務。
OTT Box開放系統 擴張數位電視應用價值
相較於Set-top-box數位機上盒，OTT Box的特殊之處在於其開放式的系統平台，例如，Apple TV除自有之影片租賃、音樂下載應用外，還提供YouTube...等網路應用服務，而Google推出的Google TV，更是以Android為系統底層架構，利用OTT Box的介接形式，讓傳統電視具備相對完整之Internet資源接取能力，而不會有綁定特定內容服務商的應用限制。
OTT Box與Set-top-box除在系統的開放性課題外，其實兩者在硬體設計方面的技術差距極小，OTT Box採取傳統電視升級掛接的設計形式，即必須具備視訊轉換、連網資訊運算/處理、儲存、網通...等技術整合。
延續前述，現階段多數Smart TV應用，如Apple與Google的產品形式，礙於初期市場接受度與TV換機週期相對較長(至少4~5年)，初期均以OTT Box形式推出外掛型的產品，使用方式為利用HDMI或是AV視訊端子介接傳統CRT TV或LCD TV，另一端則在OTT Box預留Wi-Fi、有線網路，讓TV可呈現Internet數位內容，但2011年已有TV業者推出所謂Internet TV，即TV本身內建OTT Box的網路接取與運算處理能力，亦考驗家電業者對於整合網通技術模組之技術實力。
平台擴充與整合 提升Smart TV應用價值
再來檢視Smart TV產業的市場狀態。往往會有人認為Smart TV與Internet TV近似，其實兩者差異在於Internet TV為單純具備連網功能的電視設備，而目前廣義的Smart TV，為具備運算、資料處理與部分作業系統應用能力之整合性的TV應用環境。
例如，Google TV為Android嵌入式作業系統與連網功能之結合，Apple TV為iOS與連網、TV視頻轉換功能結合，因此相較於網路電視、互聯網電視(Connected TV)為僅具Wi-Fi或乙太網路連網功能的電視設備，Smart TV更多了連接網路服務平台Internet Service Platform之擴充應用，加上嵌入式系統的整合，可讓電視設備提供更豐富的加值數位內容。
例如，透過App Store、Android Market機制，此一擴充後的TV應用功能，與早先的IPTV營運機制有很大的差異性，但又呈現部分應用型態重疊但內容服務互不牴觸的應用形式。
Smart TV可以將服務架構區分為Content、Service Provider、Device三端，在Content方面，透過Smart TV的連網功能，電視的數位內容來源不限區域性有線電視服務業者，可以擴展至Internet現有的內容服務業者，提供經由標準頁面或針對OTT Box設計、系統架構最佳化之數位內容服務，可以是數位化的電視節目(如BBC、NBC、CBS、HBO)，也可以是原生的網路內容(如Netflix、Hulu、YouTube視訊)。
Service Provider方面，可以是現有的寬頻網路服務商、電信營運商，例如AT&T、VZW...等，或是現有的網路服務業者，例如Google、Yahoo...等，甚至是家電品牌業者也投入Smart TV的數位內容平台建置，例如Samsung、Sony、Skyworth...等。
在Device方面，除使用者自行增設之OTT Box Device來擴充TV應用功能外，經由Service Provider套裝產品或是獨立型的加值設備形式，提供OTT Box Device也是一種相當常見的應用方案，反之由傳統電視家電業者提供的設備，即傾向於採整合TV與Smart TV應用功能之Smart TV產品，一來透過平台服務來刺激裝置銷售，二來也能自原本就相對微利之電視銷售，利用網絡服務、加值服務擴充產品銷售的附加效益與收入來源。
檢視Smart TV供應鏈
就目前較普遍之OTT Box Device來觀察Smart TV的供應鏈，可以將Smart TV供應鏈拆分成3個形式，在網路寬頻應用持續普及的狀況下，加上社交網路(Social Networking Services；SNS)發燒，相對也讓網路視頻服務業者能見度不斷提升，例如Hulu、Netflix、BBC iPlayer...等，就提出有別於電信營運商主導之IP TV連網電視的應用型態，直接接觸更廣大的Internet用戶族群。
尤其在Google TV、Apple TV產品推出後，OTT Box設備需求增加，而OTT Box的構成形式相當多元，目前可見的整合方案可以是Blu-ray Player的整合附加功能，也可以是TV Game Console的應用功能，或是其他可供外部連網之OTT Box產品。
而Google TV主導之Companion box，目前投入的業者相當多，多數均集中於PC相關週邊的製造業者或是PC業者，Google Companion box主要是與Intel進行合作，採行Intel Atom-Based之CE4100處理器，再搭配Wi-Fi或乙太網路連網。
另一個較大的產品供應鏈為Apple TV。Apple TV的第1代產品採用Intel PentiumM方案，搭配整合顯示晶片、I/O控制晶片、色差輸出端子，而第2代的Apple TV則改用ARM-Based之A4嵌入式處理器，新增HDMI數位輸出介面，OTT Box單價下修至99美元，內容來源則與Netflix、ABC、Fox整合串流影音租賃服務，目前該平台所提供之高畫質電影單價最高為4.99美元，電視節目單集0.99美元。
至於現有的網路影音服務業者，如Boxee、Roku、TiVo、VUDU...等，另有付費線上影片業者Netflix、Amazon Video，與免費影音視頻網站YouTube、Hulu、PPStream等，其Internet用戶已有完善之使用體驗，透過OTT Box將娛樂平台與網路視頻應用體驗轉移至客廳的TV上，亦成為目前線上視頻應用的熱門項目，挾其原生或是第三方授權之數位內容重新整合與線上銷售優勢，其對Smart TV市場之影響力亦不可小覷。
Smart TV加值應用 創造更多產品可能性
Smart TV趨勢也將帶動週邊硬體需求！Smart TV除了是1款具備連網能力之OTT Box之外，其關鍵元件包括Wi-Fi與乙太網路整合元件，另在應用數位內容方面，由於OTT Box或整合型Smart TV本身，在於擁有完善之運算能力加持，也同時衍生更多應用服務。
例如，整合OTT Box的Video Cam裝置，可讓TV提供視訊會議的應用項目，而部分OTT Box可能僅具乙太(有線)網路功能，也會需要如Wi-Fi Dongle的擴充模組。此外，部分家電大廠設計之OTT Box連網應用，直接與旗下既有之Blu-ray Player整合，成為其附加功能的一部分。而網通大廠則可發展DLNA(Digital Living Network Alliance)產品，開發各式可擴充現有OTT Box功能之網通設備。
除週邊裝置的整合應用趨勢之外，還有其他更亮眼的應用方式，例如，目前已有晶片業者嘗試將MEMS體感(Motion Sensor)進行整合，只要用戶採行具此技術之Companion box或Smart TV，就能利用最新穎的Motion Sensor技術來進行遊戲與裝置之操作控制。
在2010年，Smart TV、OTT Box等產品均較重視、強調其連網功能，2011則轉向更緊密的整合應用，包含週邊裝置擴充功能、網路數位內容的接取匯流，而2012年預料將會是Smart TV更深化發展的關鍵時期，例如OTT Box產品逐漸式微，轉而強調高度整合的Smart TV產品大量推出；在數位內容來源端的介接服務，也會有大型3C家電廠商建構的網路內容應用平台或是原生數位內容平台，針對Smart TV提供更豐富、更完善的應用服務。
TV品牌導入Smart TV應用日趨積極
現有多數Internet TV應用，基本上除了付費電視、隨選下載服務外，大多還包含了社交網路或是TV娛樂應用，而在2010年第3季的Google TV發表與相關產品推出後，使Smart TV的應用更符合消費者的期待，不僅是單純具備連網能力的TV，更是具備嵌入式系統、可由消費者自行透過線上軟體商店購買、下載應用程式的途徑，來擴充Smart TV的應用功能。
尤其在Google TV方面，Google Service基於智慧型手機嵌入式系統的成功，與其系統倡導之平台開放性概念，讓產品的市場接受度與滲透率，皆擁有更快速的發展基礎。反觀同樣也是在智慧型手機爆紅的Apple iOS陣營，即便iPhone熱賣，但因Apple TV在內容與服務平台的開放性與擴展性方面較Google TV有更多限制，即便Apple TV已備妥線上影音租賃、免費視頻應用等多項服務，但在家電廠商多半以Google TV平台為優先整合考量下，Apple TV的市場影響力能否受惠於iPhone熱賣的光環效應，仍須持續密切觀察。
截至2011年10月，Apple TV仍採OTT Box形式為主，必須由消費者自行購置設備、自行安裝與設定，在發展終端應用方面可能較能推展至一般大眾。相對的，在Google架構下的Smart TV，目前已有多元的發展條件。
例如，Google挾其於Internet大獲成功之應用服務，如Gmail、Google Doc...等，再將智慧型手機的使用者經驗擴展、延伸至TV應用環境，加上目前已有國際級家電業者相繼投入發展以Google TV平台為基礎之Smart TV，如Sony、Samsung、LG、Toshiba、Philips、Vizio...等，在擴充應用方面將會轉趨明朗，也會較Apple TV有更豐富多元的發展條件。
高清影音傳輸盛行 對無線網路之要求更嚴苛
發展Smart TV的關鍵，由於大量的數位內容均來自網路，因此設備的連網品質，直接與用戶的使用體驗劃上等號。簡單的說，就是用戶若感覺網路連線品質不佳，Smart TV的實際使用體驗也會跟著打折扣。基本上，目前Smart TV所使用的無線技術，截至目前為止，仍與PC、NB產業所採行的無線解決方案大同小異，大多數的設計仍以802.11n為高標，但在未來數位內容持續朝高清規格、高畫質要求發展，甚至要達到3D視訊直送要求，若內容來源為網際網路，則過慢的連線速度勢必會造成困擾。
目前可用的無線解決方案有Wi-Fi(802.11n)、WiGig、WHD(Wireless HD)、WHDI(Wireless Home Digital Interface)...等，事實上，未來應用之大量Video無線傳輸需求，即WVAN(Wireless Video Area Networking)對於網路品質，尤其是針對視訊傳輸要求較高的QoS機制更為重視，若單單沿用原先PC/NB平台的無線技術，極可能難以符合Smart TV對網路品質的高標準要求。
另一方面，無線化的高畫質內容傳輸，也是Smart TV的另一大議題，此指利用Wireless技術去取代實線HDMI傳輸視訊、音訊的技術，此領域的無線技術有WHD、WHDI與UWB(Wireless USB)，正因為目前HD視訊為1,280 x 720p，至少需要0.8 Gbps傳輸效能，若以Full HD 1,920 x 1,080p，即需要至少1.7 Gbps，另在有效傳輸距離的要求上也必須達到10~30公尺，以因應家用環境的影音無線傳輸需求。當然，若再加上目前相對熱門的3D視訊，其無線應用的設計難度勢必大幅增加。
