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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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智慧電視三大突破 系統研發服務全部MIT

文/洪瑞霞

電視能上網、和後端電視台業者互動,並不是什麼新聞,畢竟早在1999年,聯網電視就推出了,再加上一般人對電視和電腦的需求是不同的,若沒有經過設計、架構完整的商業模式,電視功能再強大,都不能稱之為「智慧」。工研院領先國際大廠9個月,推出整合智慧終端與應用市集的解決方案,並搶先完成專利布局,極具商業化潛力,預計將帶動每年全球500億產值。

今天節目介紹的餐廳在哪?有沒有真的那麼好吃啊?要怎麼樣才會知道這些資訊呢?現在,試著想像一下智慧電視所能提供的協助與便利吧。

你在家裡百般無聊地玩平板電腦,玩膩了就將平板電腦切換到電視遙控器功能,打開電視來看。正好有個美食節目在介紹一家彰化肉圓老店,螢幕邊跳出電視台提供的店家資訊和冷凍宅配連結,最重視口碑的你立刻打開連結批踢踢美食版的文字串,網友的熱烈討論像跑馬燈一樣出現在電視螢幕下方;看來評價不錯,你便直接點選圖示訂購,並採信用卡結帳。

上述過程,過去可能需要電視、電腦、甚至同時具備一台電話才能完成,如今只要一台智慧電視便能做到。在不久的未來,電視甚至可以和個人手機、電腦串連,同步分享影音、檔案,下載執行應用程式、遊戲等。

一切操作如此簡單、直覺,這就是由工研院與國內各大廠商,針對智慧終端搭配應用市集提出的完整解決方案,不但足足超前9個月推出,軟硬體開發更全都是Made in Taiwan。

工研院資通所網路服務系統技術部經理林慶達分享,這次工研院特別與北美最大液晶電視業者瑞軒(VIZIO)、世界最大筆電韌體設計廠商系微(UEFI)、全球Netbook市占第一的宏碁(Acer)等合作,率先推出智慧聯網電視及開放軟體市集系統與技術,不僅整合了工研院內資通、微機電、光電等技術領域的經驗,更是整合產業研發能量的最佳範例。

目前該研究計畫已申請51項專利,先期應用專利也已達19項,成果斐然。林慶達指出,早在2009年計畫開始時,工研院不僅就已開始申請金鑰管理、軟體混淆加密等技術專利,同時也針對使用者情境,申請多項感測互動、環境感知等使用者專利與服務專利,早一步協助國內產業界布局智慧電視專利。

Smart TV元年

其實,一如智慧型手機、雲端運算等等,智慧電視並非全新概念。1999年英國就發表了聯網電視(IPTV)服務,具有直播、時移、定時錄製、互動、下載遊戲等功能。

但由於使用習慣難以改變、寬頻環境未臻成熟、應用市集規格無法統一等因素,因此除了擁有強大管理機制的Apple TV之外,智慧電視產業始終未成氣候。直到今年年初,在全球最大消費性電腦應用展CES的會場上,才正式被定義為下一代電視主力商品,產業也將2011年訂定為「Smart TV元年」。

但據業界觀察,若參考智慧手機的發展歷程,儘管智慧電視呼聲高,要真正走向商業化,還必須克服三個大難題:系統設計、消費者更換使用情境的意願以及應用市集的管理。

 系統設計關係著製造成本,特別是電視與電腦的成本結構計算方法南轅北轍,在在考驗著少有家電營銷經驗的科技廠商。況且不是功能愈強大,廠商就願意投入、消費者也願意埋單,系統彈性與需求滿足才是市場能否擴大的關鍵。而使用情境設計不僅牽動著消費者使用意願,更與後方應用市集的管理平台息息相關。這三大難題,所有國際大廠都在亟思解決。

此時,工研院率先提出極具競爭力的整合性方案,不僅採用創新的人機互動技術解決遙控功能的限制,成功串連各種智慧終端與應用市集服務,並從過去長期累積的資訊安全經驗出發,透過一連串的金鑰加密保護,能讓軟體商、營運商與使用者三方得利。

林慶達一針見血地指出,「要讓電視變smart,很多要件不在於電視本身。」他認為,若要讓電視如手機一樣智慧,就必須能讓個人化定義使用情境以及提供應用軟體市集(application market)服務,才真正算是從功能(feature)走向智慧(smart)。目前許多產品,只是連上網路的IPTV,不能算是「智慧」──因為光靠遙控器上的五向鍵或是不靈敏的搖桿,連〈憤怒鳥〉都玩不起來。

因此,針對智慧電視的三大難題,工研院也歸納出三大研究成果。

單一晶片效能整合

首先,是針對智慧電視作業系統進行整合,包括多媒體處理加速、應用程式執行、裝置省電等方面,資通所已提出八項專利申請。

 這套工研院、瑞軒、聯發科三方合作的技術,於2010年CES上發表,特色是採取單一晶片就能同時執行電視功能與Android作業系統,每套可節省20美元以上的成本。相較於韓國兩大液晶電視廠商三星(SAMSUNG)與索尼(SONY)足足晚了九個月才發表的雙晶片系統,台灣更有競爭力。

另外,如果想在Android TV上看到Full HD的高畫質,就必須採用成本較高的CPU和1133兆赫的記憶體匯流排頻寬。而工研院利用軟體Overlay模組執行邏輯處理與訊號處理的分流,將記憶體匯流排頻寬降低至375兆赫,並優化Android作業系統下的像素處理器Pixelflinger,讓整體顯示效能提升了20~40倍,展現更有效率的多媒體處理技術。

林慶達分析,「讓平板電腦或手機和電視對接沒有問題,但如果加入了作業系統,特別是Android這種開放平台,就會出現很多問題。」他指出,雙晶片的問題是對顏色的定義不同,切換時顏色會亂掉。工研院的突破便在於開發出一套工程方法,從後方調校,系統便能採單一晶片執行。

人機互動的專利布局

另一項創新則是人機互動技術。在工研院的實驗室裡,只要用手機點一點、平板電腦滑一下、甚至在體感偵測器前揮揮手,就能和電視同步檔案、切換頻道、玩俄羅斯方塊,這裡讓遙控器產生更多的可能。

過去只有數字鍵和五向鍵的電視遙控器,讓許多軟體無法在電視上實現,現有的搖桿使用起來也不順暢,功能太複雜,降低消費者換機意願,被認為是智慧電視打入消費市場的最大關卡。如今工研院這套全球首創的多裝置Remote Render Script技術,將可跨各種智慧終端,實現遠端繪圖。

林慶達分析,人機互動的專利布局結合既有的感測互動、環境感知、服務智慧化等專利,針對多裝置互動模式、使用介面、使用體驗等已申請23件專利。由於布局完整,產品已技轉給瑞軒,於2011年初於CES上發表了可與手機、平板電腦進行多裝置互動的智慧電視產品,獲評為當年度CES最佳產品。

他指出,電視結合終端進行人機互動的技術,是近年新興的專利領域,但國內尚無廠商投入此領域。工研院在前期快速布局、插旗相關專利,不僅有助台灣產業界升級高價位產品,未來更可望成為阻擋國際競爭對手的最佳利器。

解決應用市集的問題

第三大研究成果,也就是要去解決如何在智慧電視上營運Android應用市集。2010年宏碁推出搭載Windows與Android雙系統的Netbook時,背後的應用市集就是由工研院搭建的。目前全球已出貨150萬台,銷售地區主要分布在歐洲及中南北洲。未來這個模式也將延伸到智慧電視應用市集的營運上。

林慶達指出,工研院一開始就將對象設定為全球市場,因此在系統設計時,就保留了可嵌入各種篩選機制的彈性。「由於各地法律對軟體的定義不同,後端系統必須要能因應不同需求自動化審核軟體,像台灣是七天可退貨,中東則是軟體中不能含有流行音樂,不可能每一個都用人工手動檢查。現在看來,這樣的彈性在國際同業中是相當難得之處,」他說。

其次,就是軟體保護與收費機制的設計。

「談到錢,問題就來了,」林慶達分析,收不到錢,就沒有廠商願意投入,市場就做不起來,因此工研院規畫了軟體混淆加密,利用參數確保軟體是被對的人和對的終端設備所下載。而金流管理也包含了貨幣清算以及退付款流程,目前這套營運策略已獲得9項軟體執行與金鑰管理專利、16項分段授權及混淆程式碼技術專利,市場化的潛力相當大。

「做過營運,才知道做系統很簡單。」林慶達回想,過去一年多來,每次上線測試,都是整個團隊十幾個人熬夜待在辦公室監看世界各地回傳的訊息,由於是使用者來自世界各地,因此西班牙文、葡萄牙文、德文都有,搞得大家人仰馬翻。而且每次上線都是都是從凌晨12點看到早上6點,「頂多回去洗個澡,又回來繼續改,」他笑著說。

但辛苦的付出是值得的。總結目前三大研究成果,僅一年多就已帶動宏碁與瑞軒共3億新台幣產值,未來智慧電視與應用市集的整合方案正式上市後,可望直接促成每年270億的產值,並帶動500億的智慧電視服務產值,提升國家資通產業與軟體創新。

林慶達更期許,工研院推出的這套智慧終端與應用市集的解決方案,能讓使用者、營運商、軟體商三方均能得利,並帶動台灣業界走向高附加價值的服務創新大國。



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