有线数字电视机顶盒简析

有线数字电视机顶盒简析 精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，，手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- 有线数字电视机顶盒简析 摘要:数字电视机顶盒在我国得到很大的发展～集电脑、电视和电信技术于一体～具有很大的发展前景。本文对数字电视机顶盒进行分类～分析有线数字电视机顶盒其工作原理～阐述了其核心关键技术～并对其与发展趋势进行了探讨。 关键词:数字电视,机顶盒,核心技术,发展 如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。电视数字化是电视发展史上又一次重大的技术革命。伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产业已经引起广泛的关注，各发达国家根据自己的国情，已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。数字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点”。 一、机顶盒的基本概念 机顶盒(STB，Set Top Box)的概念是比较广泛的，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒。从基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解扰器，到将电话线与电视机联系在一起的"上网机顶盒"、数字卫星的综合接收解码器(IRD，Integrated Receive Decoder)、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。从狭义上说，我们可以将模拟设备排除在外，按主要功能将机顶盒分为上网机顶盒、 数字卫星综合接收解码器、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒。这些设备由于具有很好的网络功能，因此也成为信息家电的代表。 一般把数字电视机顶盒分为以下三种类型:卫星数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒、有线数字电视机顶盒。 1)卫星直播数字电视机顶盒。卫星数字广播节目就是通过这一类来接收。当然，同时也支持数据广播、图文电视等应用。这一类主要是通过处理数字信号，然后送出模拟音频信号和视频信号到模拟电视机AV输入端。它的不足之处在于，由于它的传输平台是卫星信道，支持交互式应用比较困难。 2)地面数字机顶盒。地面数字机顶盒的传输介质是地面广播信道。编码正交频分复用(CODFM)是地面数字电视机顶盒的关键技术，该技术首先将串行数据 ---------------------------------------------------------精品 文档 --------------------------------------------------------------------- 精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- 流进行划分，划分后变成多个比特的码元，而由于每个码元可有数千比特，这些比特可以调制被置于一个频段内间隔很小的数千个相互正交的载波。这样一来，通过设置这些载波的保护间隔和边带能量的位置，可使某一特定载波在邻近频道上的能量为零，从而提供较好的邻频抑制能力，有效地解决地面数字电视广播中所存在的多径接收、邻频干扰等问题。 3)有线数字电视机顶盒。有线数字电视机顶盒的信号传输介质是有线电视广播所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。随着电缆调制解调器技术发展和有线电视网络较好的传输质量，使各种交互式应用可通该类机顶盒来实现，因而成为了我国应用趋势最好的一种。该类机顶盒的应用广泛，如可以支持数字电视广播接收、电子节目指南、准视频点播、按次付费观看、软件在线升级、数据广播电子邮件等几乎所有的广播和交互式多媒体应用。 二、有线数字机顶盒的功能 1)电子节目指南 电子节目指南给用户提供一个容易使用的、界面友好的、可以快速访问想看节目的一种方式，用户还可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道上近期将播放的节目。同时，EPG可提供分类功能，可以帮助用户浏览和选择各种类型的节目。 2)准视频点播 也称为增强/先进的PPV，是一个特殊的广播应用。NVOD用户和服务提供者之间没有真正的交互，服务提供者将节目的标题广播下来，用户仅仅选择可给他提供最先开始的频道。该机制是由EPG来支持的。NVOD的功能包括: 预览:在用户购买前，对想购买的节目进行预览; 选择:在EPG中选择一个已购买的节目; 暂停:停止播放该节目; 恢复:在暂停后恢复观看该节目; 快进/快退:对该节目实现快进/快退操作。 3)数据广播 DVB定义了四种数据广播方式:数据管道(data pipe)，数据流(data ---------------------------------------------------------精品 文档 --------------------------------------------------------------------- 精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- stream)，多封装(Multiple Protocol Encapsulation)和Data/Object Carousel。 在数据管道方式中，数据直接在MPEG传送流的净荷中传送。可以使用该方式在符合DVB的广播网络中进行简单的、异步的、端到端的数据传输业务。据流方式可以在数字电视广播系统中实现面向流的、端到端的数据传输。数据流可以是异步的、同步的、或同步化(synchronized)的数据传输。异步数据流是不需要定时的数据流(例如RS232数据);同步数据流是对定时有要求的数据流，这里定时要求的含义是接收端可以再生发送端的数据和时钟，重新构造出同步数据流(如E1、T1);同步化的数据流也是有定时要求的数据流，这里定时要求的含义是数据流中的数据可以与其他数据流中的数据同步播放(如视频和音频)。数据流中的数据，在MPEG-2系统的PES中传送。 多协议封装对需要在数字电视广播系统中传送符合通信协议的数据报(DATAGRAM)的数据业务提供了技术支持。利用这种数据广播方式，可以在有线电视系统中实现高速INTERNET数据接入。要传送的数据报被封装在DSM-CC段中。 数据/对象轮流传送(Data/Object Carousel)可以支持需要周期性地传送数据模块(Modules)的各种应用。数据模块的大小是已知的，数据模块可以被更新、被加入、被移去。多个模块可以被组成一个组(Group)，多个组还可以组成超组(SuperGroup)。Data Carousel所广播的数据在DSM-CC Data Carousel中传输。EN101 192定义了附加的结构和描述符(Descriptor)。Object Carousel是为了在支持DSM-CC U-U对象的周期性广播。 DVB的数据广播具有很强的数据业务支持能力，机顶盒实现对上述数据广播业务的支持后，其作用类似一个在用户家中的数据通信网关。机顶盒本身可以不对接收数据的有效负载进行处理，只是通过解复用实现数据分流，将相应的数据送给处理终端。 4)软件在线升级 软件在线升级是数据广播(Data Carousel)的应用之一。数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新。 5)Internet接入和电子邮件 有线电视数字机顶盒可以通过内置的电缆调制解调器方便地实现Internet ---------------------------------------------------------精品 文档 --------------------------------------------------------------------- 精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- 接入功能，并可以提供以太网接口，用来连接PC。使用电缆调制解调器的速度与电话调制解调器相比，提高了100倍，最高可达到10Mbps，非常具有竞争力。目前市场上最为火爆的电缆调制解调器是MCNS定义的DOCSIS标准。 6)IP电话 通过电缆调制解调器，还可以实现IP电话功能。用户在使用该功能时，只需将普通电话与机顶盒的RJ11接口相连即可。电缆调制解调器可以保证传输语音时的服务质量(QoS)。 7)视频点播 为每个用户提供视频点播功能，让用户能在他所希望的时间和地点看他想看的节目，是服务提供商的终极目标。有线电视数字机顶盒利用交互式的数据信道和广播信道，为实现该功能提供理想的技术基础。广东环网宽带数字技术产业开发有限公司在最新推出的MJH30-50全功能数字机顶盒中已经实现了该功能，并能实现快进、快退、暂停、恢复等VCR操作。当然，该应用需要相应前端设备的支持，目前，广东有线电视台已使用该机顶盒和美国SeaChange公司的视频服务器，实现了商业运营。 三、有线数字电视机顶盒原理分析 数字电视机顶盒的主要工作原理是通过天线或其他介质接收各种数据信息，然后通过解调、解复用、解码和音视频编码，在模拟电视机上观看数字电视节目和各种数据信息。机顶盒由调谐器、QAM解调器、解复用器、MPEG - 2解码器、PAL视频编码器等组成。 调谐器接收来自有线电视网的射频信号并变频为中频信号, 然后进行,,,转换为数字信号，经QAM解调器解调,输出包含音、视频和其他数据信息的传送流,传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。解复用模块接收M P E G 传输流，从中分离出一个节目的PES 数据，包括视频PES、音频PES 以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎，可在传输流层和P E S 层对加扰的数据进行解扰，其输出是已解扰的PES。视频PES 送入视频解码模块，取出MPEG 视频数据，并对MPEG 视频数据进行解码，然后输出到PAL / NTSC 编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES 送入音频解码模块，取出 ---------------------------------------------------------精品 文档 --------------------------------------------------------------------- 精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- MPEG 音频数据，并对MPEG 音频数据进行解码，输出PCM 音频数据到PCM 解码器，P C M 解码器输出立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。这样还原出来的模拟音、视频信号就可以在常规彩色电视机上显示高质量图像和伴音 四、机顶盒的发展 随着各地有线数字电视的试播，数字电视机顶盒的推广与几年前相比已有长足的进步，但是数字机顶盒在国内还没有得到广泛的应用，这主要有几个原因:一是数字机顶盒的技术含量较高，真正的产品并不是很多，许多厂商的VOD(视频点播)事实上大多处于概念阶段。需要高的技术水平，限制了部分厂商的进入该领域，从而影响了数字机顶盒的发展。二是用户需求影响。从市场营销学原理来看，需求才是产品发展的最主要动力。因此，只有用户对数字电视业务的需求才会引起对数字机顶盒的需求。在我国现阶段，大部分地区经济还不发达，总体消费水平不高。而且，还有一部分的用户对数字电视的认知不够,了解不多，这些因素都制约对数字电视以至对数字有线机顶盒的需求,进而直接影响了数字电视业务的进程。三是服务水平不高。如VOD业务推广应用的一大难点就是节目源的开放以及片源、版权。国家有线电视主干网的建立、专业供片商的出现可在一定程度上缓解这一难题。许多厂家纷纷开发基于宾馆、酒店、小区的VOD系统，也是为了避开这一难题。四是受机顶盒的价格影响。用户购买机顶盒,不是对机顶盒本身有需求,最终目的是通过机顶盒收看数字电视节目。目前机顶盒的售价比较高,超出了现阶段大多数用户的经济承受能力。若要启动用户的需求,降低机顶盒价格也是一个必要的环节和方式。 因此，要加快数字机顶盒的发展，必须采取有力的措施，主要有:一是加大技术发展, 减少成本。由于我国在标准制定以及中间件等关键部分的研发上滞后,发展不快，并为此支付昂贵的专利费用, 影响产品成本的降低和市场的发展。二是走产业化节目经营之路。节目源的专业化、多样化、个性化是满足多层次用户群需求的发展趋势。应以产业化发展的思路, 建立一套有利于专业频道发展的利益分配与节目管理方案, 进行统一的节目经营管理, 发挥中央台和省台的人才和节目制作优势, 开辟丰富多彩、各具特色的专业节目。三是着眼未来。目前数字机顶盒产品大致可分为基本(普通)型、增强型和网络型。普通型随着技术的升 ---------------------------------------------------------精品 文档 --------------------------------------------------------------------- 精品文档就在这里 -------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -- 级、功能的完善, 必将发展成含有中间件和双向功能模块的增强型和网络型。因此，产品要具有良好的拓展性,在选用数字机顶盒产品时应考虑预留下一代产品所需的基本功能接口和空间, 当产品升级时, 只需加入相应的功能模块即可。 随着数字机顶盒标准的完善、成本的降低和用户消费观念的改变，同时数字电视节目源迅速向多样化、个性化、专业化发展，会不断地满足各个阶层、各个行业用户的多样化需求，数字机顶盒必将同移动电话一样，得到广大用户的认可和接受，市场将不断扩大，。 ---------------------------------------------------------精品 文档 ---------------------------------------------------------------------