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行動電視現況與機會

前言
        前一陣子有人在豹大的Blog討論到行動電視這項技術,看到版上一些朋友對於「行動電視」此一技術各有不同的解釋。剛好筆者正從事DVB-H相關技術之研發,在此野人獻曝針對「行動電視」相關技術內容作一簡介,藉此抛磚引玉,希望有興趣的網友能有更具前瞻性的回應。

台灣行動電視發展現況
        行動電視目前在歐洲、北美、日本、韓國均已經開始試播或正式營運。而在2005年11/10~11/13在台北國際影視節及金鐘金馬獎期間,華視成功地完成DVB-H行動電視訊號發射,試播涵蓋範圍為台北市中心,共有7-9個頻道可選擇。
2006年12月NCC(國家通訊傳播委員會)發出五張試播執照,共有三張北區執照(公視、中視、台視)與二張南區執照(民視&華視),預計在2007年年中正式開始試播行動電視服務。

行動電視:3G與廣播技術比較
        我跟一般人談到「行動電視」時,通常會得到二種反應:(一)用手機看電視,威寶、中華電已經有了,費率很貴誰會用?用3G看電視是根據資料傳輸量計價,但未來看以廣播方式提供的行動電視服務應該會是使用 “all you can eat”的Flat Rate計價模式,目前的調查結果顯示使用者願意付150~200元/月看行動電視;(二)計程車司機會回我,現在在車上裝DVB-T的接收器便可以看電機,為何要用手機看電視,這個問題我將留在IPDC平台一節再說明。
所謂行動電視即是透過行動終端設備觀看電視節目,從影音視訊號的傳輸方式而言,目前有2種網路可以提供這項服務的技術,分別為行動通訊網路(3G)以及數位廣播技術(Broadcasting)。我們可用下圖來說明利用3G及Broadcasting網路的不同:


圖1: 廣播與3G之比較(資料來源:Nokia)

       行動通訊網路包括2.5G及3G,由於頻寬已較GSM大幅提昇,因此可以用來傳輸動態影像。在美國,已有數家行動電話營運商如Sprint、Cingular及德國T-Mobile開始提供透過行動通訊網路收看電視的服務。然而傳輸電視節目需要相當龐大的頻寬需求,因為行動通訊網路採用point-to-point 的傳輸方式,當有同時有5個人要看同樣的影音節目,便需要5倍的影音傳輸量(ex. 200K*5=1M);當大量的用戶或是大量的資料傳輸同時出現時,基地台可能因為負荷不了而出現塞機、無法連線的窘境,勢必造成服務的品質的降低。

        另一方面,結合數位廣播網路與IP Datacasting技術提供行動電視服務的概念亦在近幾年興起,這類廣播技術,同一時間同一節目只有一份資料量在空中播放,因此不會造成網路壅塞的問題。

        3G 網路的特性在於可以提供 Video-On-Demand 客製化的服務; 而T-DMB、ISDB-T、DVB-H 等數位廣播標準則以同時間的大量傳播取勝。就行動電視的應用情境而言:採用行動通訊網路播放電視節目,播放成本過高,並可能因同一時間收視戶過多造成網路壅塞,不但影響視訊效果,連帶影響到話務品質;反之,以數位廣播傳送視訊所需頻寬固定,無論多少人收看電視,每位收視戶都可得到一樣好的視訊品質,且不影響話務品質。

        筆者認為採用廣播方式傳送電視,雖不如行動通訊網路具備On-Demand收視優點,但行動數位廣播仍可利用手機原本的行動通訊網路做為回傳路徑,以滿足部分個人服務(On-Demand)之需求。長期而言,廣播方式應是行動電視較佳解決方案。

         目前行動電視標準以韓國T-DMB、日本ISDB-T,以及歐洲的 DVB-H 標準受到較多的矚目。此外,美國CDMA 設備大廠 Qualcomm 也推出了封閉標準-MediaFLO(forward link only),計畫在美國使用 700MHz 的頻段推出服務;而3GPP也在WCDMA Release 6 中加入了 MBMS 技術,這是架構在行動通訊網路上的廣播技術。下圖將能提供行動電視服務之技術以階級架構為大家作一整理



圖2: 數位電視系統傳輸方式


       由於台灣原有的數位電視架構係採用歐規DVB-T標準,可以很快的升級到DVB-H,因此我個人認為將來台灣採用DVB-H技術的可能性最大。以下是DVB-H的簡介:
   DVB-H 標準
        歐洲數位視訊廣播技術發展組織(Digital Video Broadcasting Project; DVB Project)自2002年9月起便開始發展適用於手持式裝置接收的數位廣播標準(DVB-Handheld; DVB-H),2004年2月完成 DVB-H 之規格制定並於11月通過審查成為正式標準。自 2004 年起全球已有多處進行了 DVB-H 的技術測試、或者是商業測試,包括芬蘭赫爾辛基的 Finnish Mobile T V 、德國柏林的廣播行動整合計畫 BMCO (Broadcast Mobile Convergence) ,以及美國匹茲堡、英國牛津、西班牙巴塞隆納、澳洲雪梨等地的實驗計畫,台灣也有華視主導的經濟部科專計畫在進行中,因此可說是最多國家採用的標準。

        DVB-H(Digital Video Broadcasting for Handheld、手持式接收器之數位電視廣播規範)是DVB組織為延伸地面數位廣播網路向可攜/手持終端提供多媒體業務所制定的傳輸標準。該標準被認為是DVB-T標準的擴展應用,DVB-H主要是在原DVB-T實體層的2K及8K系統外,新增4K mode;在資料鏈結層則新增Time Slicing及MPE-FEC,以節省功耗,及提高行動接收性能,而所傳輸的資料也規定採用IP封包。因此DVB-H終端裝置具有更低的功耗,移動接收和更為優越的抗干擾性能,適用於行動電話、掌上型電腦等小型可攜設備通過地面數位電視廣播網路來接收信號。如果對DVB-H的技術想作更深入的了解,可參考M. Kornfeld 及U. Reimers[4]所撰寫的報告。

IPDC平台
        DVB-H和現在無線電視台所提供的DVB-T服務,若從單純看電視的觀點來看除了可以讓handheld device比較省電之外,對消費者而言真得是没有什麼不同。但是DVB-H 本身除了可作為狹義的手持式數位視訊傳輸標準以提供「手機電視業務」之外,在DVB 組織所規劃名為 IP-datacast(IPDC)[3] 的廣義數據廣播系統中(如圖3),DVB-H也將被用作底層之單向傳輸技術標準,以提供「行動多媒體業務」。

       由於數位廣播與行動通訊網路具備不同特質,前者可執行單向群播/單向廣播,後者則適合雙向點對點通訊,故 IPDC系統可對有限頻寬資源作最有效率的分配與使用。可預期的是需要高頻寬或是多訂戶之服務內容將透過 DVB-H 單向網路傳遞,而行動通訊網路則作為訂閱戶的回傳管道(頻寬需求較低),這樣的上傳/下傳非對等頻寬分配非常符合目前網際網路服務使用者的行為模式。



圖3、IPDC系統架構圖

一、DVB-CBMS應用服務
        所謂的CBMS即是 Convergence Broadcast Mobile Service之縮寫,亦即整合行動通訊網路及數位廣播網路之匯流服務,圖4為其系統示意圖。



圖4、DVB-CMBS系統示意圖

       IPDC/CBMS可提供多樣化的服務。第一項當然是電視節目廣播,此外消費者需要服務指南以瀏覽由空中廣播的內容並取得觀賞權限,電子服務指南(ESG)即為此類服務指南。另外還可以將DVB-H 網路作為一種公開播送資料管道(其實DVB-T, DVB-H除了廣播電視節目之外,其實還可以廣播數據資料digital information),可被應用於通知大眾交通堵塞、公車時刻表、天氣預報及求職等資訊。以下將針對個別的服務作更詳細的說明

    電子服務指南(ESG)
        ESG之功能如DTV環境下的電子節目指南(EPG)。它顯示用戶可利用的服務、內容服務下載狀態、預定服務的傳送及再次傳送時間表。ESG 並能提供一個介面給其它程式。例如透過公告通道提供必要的服務資訊給客戶終端裝置上的應用程式。此一應用模式目前尚在進行標準化的階段,當前只有專有方案可供使用。

    電視廣播服務(Streaming Service)
      串流檔案包括影像與聲音串流。內容的類型可包含:

即時的現場實況轉播(通常會略有延遲)。
 同步播送或重播目前電視或廣播所播送的相同節目。
 排程的Near-on-demand節目,可讓用戶能選擇節目和訂購。當選擇的節目傳送完成,用戶便能觀看。

         影音串流與下載不同。串流的內容通常無法存放在用戶的終端設備,因此必須在使用者想觀看的時候傳送和接受檔案,能在傳輸時的任一時間點開始觀看。串流通常是獨立於現有電視訊號的傳輸。廣播並不非常適用為真正的隨選(on demand)服務,但是可被應用於擬隨選(near-on-demand)服務。擬隨選是由用戶發出內容需求,但並非立即傳輸,而是在特定時間(例如每個小時)提供內容給所有購買的用戶。

     隨選視訊服務(On-Demand Streaming Service)
         既然CBMS為行動與廣播的結合,對某些使用者可能在預定廣播的時間無法收看想看的節目,電信營運商仍然可以利用3G行動通訊網路提供隨選視訊串流服務,以滿足這類消費族群的個別收看的需求。

     遠端互動服務(Remote Interactive Service)
        真正的互動服務必須具有一個單向回傳通道或作為雙向互動通道的網路。互動式服務包括:

    線上購物:提供目錄和手冊讓用戶可透過回傳通道購買產品。
    聊天室:是用戶透過回傳通道寄發訊息至網路論壇。經由IPDC討論被傳送至所有用戶,由於資料量小(僅接受文字檔),故可同時提供多個不同的聊天室。
        網路電影票服務是一項互動式服務的例子。使用者可以使用IPDC/CBMS收看電影預告片串流檔案、電影片名列表、上映時間、地點和可預約的空位。用戶可選擇電影、地點和場次,並可依據座位圖選擇位子能被選擇座位並且訂票。訂票資訊經由回傳通道或以SMS簡訊方式傳送,另外還可以利用SMS再傳送確認訊息。

     用戶端互動式服務(local interactive Service)
         用戶端互動式服務不需回傳通道,但可利用用戶終端設備中儲存的資料進行一些互動。這與網際網路離線功能非常相似,資料在夜間被檢索並被存放在用戶的硬碟。用戶端互動式服務舉例如下:
 
     資訊服務:例如提供交通資訊現況圖與路況報導、股票資訊、售票資訊、天氣狀況等資訊服務。
 新聞服務:提供最新的新聞片段和標題等。
 雜誌:透過IPDC 網路提供訂戶內容或以免費的試閱來吸引顧客。
 電視指南:提供關於電視節目與節目表的資訊。

   應用和軟體服務(Application and Software services)
       IPDC寬頻能提供終端用戶檔案、應用程式和遊戲等下載。服務範例如下:

   軟體更新:更新終端軟體如作業系統、播放器、瀏覽器、ESG 和終端軟體。亦可用於更新第三方軟體如遊戲軟體和病毒定義更新檔。
 應用程式傳遞:將應用程式傳遞給特定訂戶接受或所有使用者,免費遊戲程式或示範程式亦可透過此方式傳遞至終端設備。
 傳遞檔案:可對終端用戶傳遞圖像、聲音或影音等檔案。

        以上談了許多技術,但有人可能還是很模糊,我利用圖5來說明使用Nokia 7710所提出的行動電視之互動應用使用情境:左上角是user正在收看的足球賽,右上角有一個連結可以立刻連結到下注網站,下方則可以瀏覽球員&球隊的比賽統計資料,還有一個聊天室可以和其他Fans討論。


圖5:行動電視之互動應用情境


機會與挑戰

         一、行動電視收視已為使用者接受

         芬蘭赫爾辛基在2005/3/8至 2005/6/20進行的 Finnish Mobile TV 測試計畫,為全球第一個商用試驗,參與業者包括廣播網路營運商 Digita 、芬蘭商業電視台 MTV3 、芬蘭公共電視台 YLE 、商業電視頻道商 Nelonen 、電信業者 Elisa 及 Teliasonera ,以及手機大廠 Nokia。

        使用者測試結論如下:
    一般頻道節目,以運動、新聞類型節目最受歡迎;參加者也歡迎適合短時間及偶爾收看的節目內容。
    參加者平均每天花費 20 分鐘收看 Mobile T V ,乘坐大眾交通工具為最常收看 Mobile TV 的時間。
    一半的參加者認為每月 10 歐元的費用為合理的價格;費率則偏好 Flat Rate 。
    41% 的參加者願意購買 Mobile TV 服務。
另外從韓國、日本、德國等國的行動電視使用經驗均可看到行動電視服務已廣為消費者所接受,進而將成為個人行動娛樂的殺手級應用之一。

        二、商業模式尚待確定

        筆者在2006 參加荷蘭舉辦的IBC展覽會時,從展場中可以看到DVB-H 頭端的傳輸系統與終端的接收產品已經在市場中陸續就定位,然而目前仍屬於行動電視發展初期,整個行動電視產業若要啟動,必須擁有完整的產業鏈結構,亦即電視製作內容者、硬體業者(如終端設備)、電信系統業者和廣播業者。
        在政策面上,由於DVB-H使用頻譜不易協調因此可能影響到其發展時程進而讓其他競爭技術有可乘之機;另一方面,廣播與電信網路整合的營運模式牽涉到兩方業者的主導性議題,也讓許多的營運業者及廣播業者停滯不前。

         三、互通性問題

        即使是像DVB-H這樣的單一標準,也包括了不同的條件接收系統(CA)、不同的數位版權管理(DRM)方案以及功能各異的建置方式,這些分歧過多的規格已經成為網路業者的夢魘。由於許多業者無法找到能與其頭端設備互通的多種手機來源,這使得他們不願全力投入展開商用行動電視廣播業務。同時,標準的分歧讓手機製造商無法負擔每次標準更動後不斷重新開發新手機的龐大成本。

結語
本文簡介了DVB-H行動電視技術發展,相信還有許多網友對行動電視有許多看法,希望能藉此和各位多多交流。

參考資料
1. DVB官方網站,
     http://www.dvb.org/
2. DVB-H官方網站,
    http://www.dvb-h-online.org/
3. IPDC-Forum官方網站,
    http://www.ipdc-forum.org/
4. Michael Kornfeld and Ulrich Reimers, “ DVB-H — the emerging standard for mobile data communication,”   http://www.ebu.ch/trev_301-dvb-h.pdf

作者: 賴小群(cclai999)


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