數位相框產業市場現況及背景介紹

20 世紀末到 21 世紀初，數位相機迅速的發展，解析度由 200 萬像素增長到 現在的 800 萬像素，價格降到 200 元美金以下的水準。傳統的簡單型相機，被數 位相機替代退出市場。而數碼相機的大量使用，用各種記憶裝置（硬碟、記憶體 及可燒錄式光碟）保存照片已逐漸成為大家習慣的做法，即使重印照片，其來源 也大多來自數碼相機。

因此，以各種電子顯示器如 CRT、LCD…等，用各種平台如 TV、PC、DVD…

等，去做數位照片的重播和瀏覽，成為廠商和消費者共同的方向。一種以數位照 片的保存、重播和瀏覽為核心功能的產品，數位相框自然迎合消費者的需求。

4.1.1 數位相框市場接受度提高

數位相框最主要的核心，分為 TFT-LCD 面板控制單元、處理單元、記憶體。

隨著 TFT-LCD 面板製程技術的進步，及產業大量的投資，TFT-LCD 面板的價格 下降至合理的範圍，其中數位相框所使用的 TFT-LCD 面板，以 5.6”~8”為主，分 為類比、數位(解析度高且細膩)兩種主要規格，單價從 USD$20~35(類比)到 USD$25~50(數位)。

記憶體部份，做為相片儲存媒體，視應用狀況，使用 SDRAM 及 NAND/NOR Flash 記憶體，功能愈強的數位相框，SDRAM 的 Size 就愈大，成本就要增加，

內存照片數量愈多，NAND/NOR Flash 的 Size 就愈大，成本相對也要增加。一 般而言，從最陽春的機種，到最複雜的應用，記憶體價格的範圍，從 USD$2.5~20。

第三部份為處理單元，可分為中央處理單元、及硬體解碼單元兩部份。隨著 IC設計愈來愈進步，中央處理單元從早期的8051，到之後的16/32位元處理器，

如ARM、MIPS…等，已經可以透過IP license的方式，整合進入IC內部，而數位 相框的儲存格式JPEG/MJPEG，也由IC設計人員，將演算的方式，寫入IC內部。

隨著數位相框的需求愈來愈多，早期多IC所構成的數位相框電路的元件，已漸漸 整合進單一IC，如儲存裝置介面(讀卡機、USB Host/Device、NOR/NAND快閃記

憶體)、TFT-LCD面板控制界面、音頻輸出介面、記憶體控制介面…等，如圖16 所示。

圖 16 數位相框 SOC 系統架構示意圖(資料來源：宏芯科技) 由於上述的元件價格趨於合理價位，兼之市場對數位相框用來送禮、及觀賞 的功能接受度提高，如同電視用來看節目、電話用來聯絡、數位相機用來拍照、

數位相框就用來觀賞照片，甚至放在客廳、書桌、辦公桌上，成為情感寄託的好 工具。

4.1.2 數位相框市場需求

根據美國線上消費性電子購物領導廠商Tigerdirect統計，2007年5月母親節禮 品銷售第一名為Philips的數位相框，另外，根據DG Inspire資料顯示，2006年全 球數位相框銷售量達318萬台，隨著關鍵元件價格下降及專業數位相框平台不斷的 推出，2007年預估會超過1,000萬台，更有市調單位預測到2010年，數位相框銷 售量會到達5,000萬台以上。

2006年數位相框，突然一躍成為當年度Christmas及感恩節假期的新寵，較 2005年成長2倍有餘，在2007年也成長近2倍，數量超過1,000萬台，終端數位相 框價格，落在USD$89~249。所以，2006年可謂是數位相框元年，而2010年後，

將成為Christmas基本禮品的選項，另外，如果終端數位相框價格落在USD$50元 以下，中國禮品市場需求將會引爆。

因此未來在相關元件價格下降，及中國市場的消費力增加的利多因素下，數 位相框的需求及前景，是完全可以預期，且愈來愈明確，相關的上下游廠商，無 不奮力投入此一市場，希望能因此延續消費性電子產品的應用及獲利。圖17為 2006~2010年全球數位相框銷售數量與成長率預測。

圖 17 2006~2010 年全球數位相框銷售數量與成長率預測 (資料來源：DG Inspire)

4.1.3 數位相框 SOC 發展歷程

數位相框SOC，在2005年萌芽時，利潤率超過60%，隔年，成長近3倍，數 量也達到300萬台的水準，一時之間，所有市調單位紛紛拉高數位相框出貨量的預 測，對IC設計公司而言，憑藉著自己原本IC的優勢，紛紛開始投入這個領域，造 成市場上，有超過15家IC設計公司推出數位相框解決方案。

在數位相框的應用出來之前，IC設計公司著重在其它的市場應用，有數位相 機、可攜式DVD播放器、可攜式媒體播放器…等，而這些市場應用也是由不同的IP 所組成，例如數位相機由CMOS感測IP、影音控制IP、記憶卡(Card reader)控制IP、

及USB控制IP所構成，而可攜式DVD播放器由伺服控制IP、影音控制IP、記憶卡 (Card reader)控制IP、USB控制IP、及TFT-LCD控制Panel IP所構成，而可攜式媒 體播放器則由影音控制IP、記憶卡(Card reader)控制IP、USB控制IP所構成。

由上述各IP重疊率之用，就可以想像，為何有超過15家IC設計公司推出數位 相框解決方案。數位相框SOC由影音控制IP、記憶卡(Card reader)控制IP、USB 控制IP、及TFT-LCD Panel控制IP所構成，各IP的功能，分別描述如下：

A. 影音控制 IP

數位相機拍攝完成後，儲存在相機裡的檔案，為 JPEG 及 AVI(Motion JPEG)兩種格式，故數位相框必須要能夠針對這兩種格式，做解碼動作。

每家 IC 設計公司的做法不同，有的 IC 用硬體解碼的做法，有的用 IC 內部 的 MCU，配合軟體來解碼。

早期無論是用在可攜式 DVD 播放器，或是可攜式媒體播放器，都是軟 體解 JPEG 多，因為當時 IC 應用的重點放在硬體解 MPEG2 或 MPEG4，

如果再放置 JPEG 硬體解碼，成本上就會增加，就拼不過其它競爭對手。

也因此，這些應用在可攜式 DVD 播放器，或是可攜式媒體播放器的 IC，在 2005 年就有系統廠商拿來做為數位相框 IC 之用，因當時無專屬的數位相 框 SOC，這樣的用法，也盛行了兩年之久，到 2007 年以後，這樣的 IC，

在效能及成本上，就遠遠落後真正的數位相框 SOC。

目前高階機種的數位相框，必須要做到解 Mpeg1/2/4、H.264、甚至 RMVB 的格式，這類型的 IC，進入到 0.13um 的半導體製程，才有競爭優 勢，故預測將來小型的 IC 設計公司，是無法進入 SOC 的戰場。

就價格層面，單純的 JPEG/Motion JPEG 解碼 SOC，已經不到每顆 USD$2.5 的水準，也就是說，以 0.18um 製程來計算，毛利已經在 45%以 下，預計 2008 年，會更進一步下探 USD$2.0，毛利只有 30%。而能夠解 出 Mpeg1/2/4、H.264、甚至 RMVB 的格式的 SOC，可以維持在 USD$3.5 以上，毛利都能維持在 50%以上。

B. 記憶卡(Card reader)控制 IP

數位相機所拍攝過的照片，除了內儲在相機內的 Flash 外，另外就是 用 Card 的方式儲存。Card 的種類繁多，有 SD(Secure Disc)、MS(Memory Stick)、SM(Smart Media)、CF(Compact Flash)、xD、MMC…等，一般最 常見的 SD、MS 及 CF 為數位相框用來讀取照片的界面。

因此，數位相框 SOC 從早期沒有整合記憶卡介面，現在幾乎完全整合 入 SOC 之中，因記憶卡介面在 SOC 所增加的成本不高，但確實能有效的 降低用外加 Card reader IC 的成本。記憶卡(Card reader)控制 IP，整合 SOC，增加了硬體的複雜度，及相容性測試、讀卡速度優化…等的額外工

作，但減少了成本，及其它 Card reader IC 溝通的人力及時間花費，也是 數位相框必然的趨勢。

C. USB 控制 IP

USB 介面已被用在大量資料傳輸，因其速度快，且傳送的資料量大，

在 PC 產業中的運用十分的廣泛，也已經擴及到消費性電子產業。USB 有 許多不同的插座規格，及速度規格，目前 USB 2.0 的 High speed 為 480Mbit/s。另外 USB 有 Host 及 Device 的差異，若數位相框用來接上電 腦，由電腦做檔案的處理，這時數位相框就是 USB Device，但如果 USB drive 接上數位相框，做為照片資料的讀取，這時為 USB Host 的功用。

同時具備 USB Embedded Host 及 Device 的裝置，又稱為 USB OTG，

既可以做 Host，也可以做 Device。當數位相框接上其它裝置時，藉用驅動 程式的判斷，可以轉變成不同的角色，用來實現照片檔案的處理功能。

早期 USB 控制 IP 並不容易設計，因其必須符合 USB.org 組織的規範，

加上許多不同廠牌的 USB Device(USB Flash、USB 硬碟…)，當時的數位 相框就必須搭配其它廠牌的 USB IC，如安國、創惟、威盛…等。目前已經 有許多 IP provider，提供便宜且 Silicon 實現的 USB IP，整合入數位相框 SOC 之中，讓數位相框 SOC 集成度更高，也更具價格競爭力。

D. TFT-LCD Panel 控制 IP

隨著 TFT-LCD Panel 愈來愈普及，傳統 CRT 螢幕也逐漸從市場的新 應用上消失，消費性電子產業強調的輕、薄、短、小，也能夠在 TFT-LCD Panel 的普及運用下，得到真正的實現。

在液晶技術的成熟下，小尺寸的大小，實現高度資訊的傳達，這樣的 可能性大幅提高。舉例而言，現在 2.8 吋的數位相機 Panel，解析度為 QVGA 320x240，已經可以呈現基本的拍攝效果。延伸到數位相框，目前無論是常 見的 7 吋類比 Panel(480x234)、或 8 吋數位 Panel(800x600)，都已經可以 呈現較相機 Panel 更好的解析度及畫質。

因此，TFT-LCD Panel 控制 IP 變得十分的重要，TFT-LCD Panel 控 制 IP 透過 Timing control 訊號的產生，及色域空間轉換，及 RGB 數位影像 訊號的處理，Gamma 線性的調整，將數位相機拍攝的照片在 Panel 上表現

的更完美。

A. 影音控制 IP B. 記憶卡控制 IP C. USB 控制 IP Image Decode Hardwired JPEG

Card

Analog

Boot NAND

Audio

S/W Mp3 Digital (TTL) NOR Audio DAC Digital (LVDS)

SDRAM Size 480x234 I2S Serial RGB 800x480

Backlight CCFL LED

圖 18 數位相框 IP 清單(本研究整理)

由上述各數位相框 IP 的說明，不難發現，其實已經有很多 IC 設計公司，全 部或大部份擁有這些 IP，只不過，再將這些 IP 重新組合，根據市場需求的數位相 框功能，以最高功能涵蓋、及最低整體成本設計，這兩個方向為目標，發揮各自 IC 設計師的專長，最快且最有效驗證的方法，Time to market，以期能夠在數位相 框產業快速佔到一席之地。

4.1.4 數位相框功能介紹及軟體設計

數位相框的功能，其實十分的單純，圖片、影音的播放為最重的功能。從Card 及USB Flash插入開始，數位相框就開始搜尋JPEG、Motion JPEG、Mpeg1/2/4、

H.264及RMVB格式的檔案，開始輪播。如果不想一直輪播，就按遙控鍵去停止，

進入Thumbnail(六宮、九宮格)縮圖，可以選擇喜愛的圖片來播放，甚至停在該圖 片上，做為相框的背景。圖19為Thumbnail的Playlist選單。

圖 19 Thumbnail 的 Playlist 選單(資料來源：宏芯科技)

數位相框提供許多的設定，有明暗亮度、語言設定、4:3/16:9、輪播間隔時間 設定、音效開關、日期時間設定、鬧鐘設定…等，以遙控器，配合畫面上的OSD(On

數位相框提供許多的設定，有明暗亮度、語言設定、4:3/16:9、輪播間隔時間 設定、音效開關、日期時間設定、鬧鐘設定…等，以遙控器，配合畫面上的OSD(On