數位家庭時代的產業分工與進化
| （DigiTimes.com企劃） | 2005/06/01 |
家用消費性電子的數位進化論
在有關消費性電子未來發展的諸多討論中，最常出現的主題就是科技統合(convergence)，探討如何匯集傳統PC、行動運算和消費性電子領域，建立一個新應用與新消費者裝置的大熔爐，淡化傳統領域的分界線。我們必須了解，一如其他任何進化歷程的特性，「統合」是一種程序，在這個過程中新的應用和裝置將在市場上陸續出現，它們或許會在市場上成長並且進一步的演化，亦或者被證明無法繼續生存而消失於市場。
對於消費者、服務供應商和設備製造商而言，此種數位進化論(Digital Darwinism)提供了一股源源不竭的動力，激發人們推出各種超乎人們以往所想像的新應用、使用方法和商機。然而，廣泛多樣化的選擇性，以及消費者對於其中許多選擇的不信任感，卻可能讓價值鏈中的諸多廠商感到不確定或懷疑。因此，我們需要仰賴標準和互通性架構，將科技統合導向正確的方向。
數位家庭設備的互通性
「統合」代表的可能是消費者透過網路購買和下載到電腦的版權歌曲可以轉到可攜式音樂播放器中；也可以代表用行動電話所拍攝的相片可以在電視上顯示或用電腦的印表機來輸出；也可能代表了用數位個人錄影機(PVR)收錄的電視節目可以在晚上自動下載到行動電話上，以便於隔日早上通勤時觀看。許許多多新的使用方式將會出現，讓消費者可以在行動電話、可攜式裝置、家用消費性電子設備和個人電腦之間傳輸內容資訊。內容的格式不再局限於單一的裝置，而應該被廣泛的支援。
過去10年間開發出許多不同的數位音訊、視訊和圖片壓縮機制，使用於各種不同的應用和裝置中。有些編解碼器是以開放標準為基礎，而有些則屬於專屬格式。通常，一種編解碼器能支援多種選擇和工具，可為特定的應用或裝置開發較適用的媒體。然而，單單以編解碼格式的數量和每一格式提供的選擇而言，我們幾乎不可能製造出一種支援所有格式的萬能裝置。再者，越來越多的數位財產權管理(Digital Right Management，DRM)方案，更增添了複雜的程度。著名的電腦科學作者Andrew Tanenbaum 雖曾說過：「存在多種標準的好處就是可有很多標準供選擇」，然而對消費者而言，太多種類的格式卻會讓人無所適從。
為了確保最基本的互通性並消除消費者心中的疑慮，必須以最基本的設備需求為影音和圖片內容的解碼定義出基本的規範綱要。1990年代中期，數位視訊廣播(Digital Video Broadcast)聯盟定義了MPEG2規範建置方針(之後演進成為ETR 154)，針對廣播業者所可能會使用到數位電視接收器的功能，如MPEG2視訊解碼、音訊解碼、解多工(demultiplexing)工具與選項等，定義了一套最低限的規範子集合。同樣的，數位家庭也需要一組最低限的規範清單，包括各種裝置所需的解碼器、編碼器、DRM解決方案和連接工具。由各個消費性電子、個人電腦和行動裝置產業的領導廠商所組成的數位家庭網路聯盟(Digital Living Network Alliance ; www.dlna.org/home)，就是為了發展這樣的裝置規範，以及建立消費者信任的認證機制。一些如AAC (MPEG-4 Advanced Audio Coding)、AVC (MPEG-4 Advanced Video Coding，也稱為H.264)和OMA-DRM (Digital Rights Management Solution；原先是針對行動電話設計的，但同樣適用於消費性電子和個人電腦的應用)等格式，似乎都是數位家庭裝置規範應涵蓋的優良候選者。
消費性電子產業的分工
過去，消費性電子的OEM廠商們為消費性電子產品提供最大部分的附加價值。消費性電子的OEM負責最大多數的研發工作，而僅向供應商採購最基本的元件。然而在這25年間，由於半導體的整合，使得大部分的附加價值從消費性電子的OEM轉移到半導體廠商。當消費性電子產品開始使用越來越多的軟體時，半導體廠商也開始承擔起大部分的軟體開發成本。
一如消費性電子的OEM廠商，半導體廠商通常缺乏可以支持內部自行開發符合市場所需的完整功能與應用軟體的經濟規模。再者，這些軟體對於半導體公司而言大多是不具區別性(non-differentiating)的，所以目前的半導體產業大體上是在從事大規模的重複軟體開發工作；許多半導體公司把創新的能力浪費在重新發明同樣的「非區別性產品」，並因此減緩了半導體廠商的創新速度。所謂「非區別性」軟體包括互動式電視中介軟體(MHP、MHEG、OCAP等)、網路協定堆疊(TCP/IP)、互連軟體(UPnP)及其他中介應用(PVR stacks、EPG、Picture Browsers、Music Jukebox) 等。
不論對消費性電子產品OEM或半導體廠商而言，專注於本身的專長領域才是最符合利益的，凡是不屬於本身專業的部份都應該交由專門人員負責。獨立軟體商(ISV)可以藉由向廣泛的消費性電子產品廠商提供支援各種半導體平台的特殊軟體模組，以建立經濟規模並維持其利潤。消費性電子產品ODM和系統整合業者可以負責這些ISV軟體在各種平台上的導入和測試，以及提供符合個別消費性電子OEM需求的客製化產品。因此，消費性電子OEM和半導體產業需要延伸他們的產業生態系統，將ISV、系統整合業者和ODM廠商涵括進來。
▲圖說：消費性電子價值板塊的時代演進
▲圖說：消費性電子價值板塊 建立共用的設備架構
為了建立一個有生命力的產業生態系統，讓每個人扮演好自己的專業角色並且能夠建立區別性和產生可長可久的利潤，消費性電子裝置將需要統合到共同的架構，以在產品內建置共同的硬體和軟體介面。半導體解決方案應該被架構成一個真正的平台，支援一組定義完整、穩定且低障礙的低階平台介面，以簡化ISV的軟體開發。一般而言，這些平台介面應包括作業系統，以及一套應用程式介面(Application Programmers Interface; API)以處理音訊、視訊、串流等作業系統不支援處理的部分。
綜觀目前使用中的作業系統，Linux最有機會成為消費性電子產業的實質標準。然而，要實現這個目標仍有賴一些發展配合，如改善穩定性、記憶體針腳空間、啟動時間和其他一些符合消費者對於消費性電子產品所期待的屬性等。消費性電子Linux 聯盟(The CE Linux Forum, www.celinuxforum.org )正是基於這個目的而在2003年成立，並已在上述的領域有顯著的進展。
音訊／視訊／串流API的階層必須夠低，才能為軟體廠商提供最大的彈性，同時也必須高到足以達到硬體獨立性
(hardware-independent)。如果我們能在無排他性的(non-discriminatory)原則之下將API發展成一個開放的業界標準，就能夠建立強大的動能以支撐業界經濟規模和系統的穩定。
UHAPI 聯盟於2004年11月成立，其目的是要建立通用家庭應用程式介面(Universal Home API; UHAPI；www.uhapi.org)。2005年1月，第一版的UHAPI 1.0規範推出，初期以類比和數位電視做為規範對象。UHAPI進一步的延伸規範如對錄音/影應用的規範還正在發展中。UHAPI聯盟的會員包括飛利浦、三星、惠普(HP)、Access、中國數位電視產業聯盟(DTVIA)、nVidia等。
UHAPI將為中介軟體和應用軟體開發者降低影音功能程式設計的複雜性，例如訊號調諧、解多工、媒體解碼和視訊混合等。軟體開發者所面對的將是一個完全獨立於硬體之外的影音控制介面，將可以自由地專注在為各種終端產品做中介軟體與應用軟體的創新開發，而不再需要擔心硬體或中介軟體的複雜性問題。
誠如其名，API能為應用開發者提供非常大的幫助。現在的開發商必須自行編寫連接影音元件而通常極為複雜的程式。透過API功能，這些工作可真正被精簡成只需要一個簡單的函式呼叫(function call)。因此，開發者對於應用程式碼的編寫將更具信心，將更可以確定這些程式可以在DVD錄影機、電視、媒體配接器及其他任何裝置上執行，而無需擔心硬體或中介軟體複雜性的問題。例如，針對電視所開發的一個電子節目表(Electronic Programming Guide; EPG)便可以直接「丟進」一台DVD裝置上來使用。
結語以上這些業界聯盟計畫的關鍵目標就是要促進科技統合以及持續不斷地的進行應用與裝置的創新開發。標準與互通性的架構是建立市場動能的必要條件。然而，我們不應忘記的是，並非只有應用和裝置需要發展與進化，相關的標準與架構同樣不能停下發展的腳步。它們不斷的更新發展，我們的架構和裝置拓墣也應配合潮流的變化。美國哲學家Alfred Whitehead為此下了一個註解：「進步的藝術是要在變化中維持秩序並在秩序中尋求變化」。（本文由飛利浦半導體提供／作者Paul de Bot現擔任該公司消費事業群業務發展副總裁）
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