張迎欣

摘 要：當(dāng)前我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得一定程度而發(fā)展，不僅僅在科研領(lǐng)域獲得一定程度的發(fā)展，同時(shí)在生活領(lǐng)域之中也獲得一定程度的發(fā)展。同時(shí)數(shù)字電視已經(jīng)成為了各大賣場之中相當(dāng)熱銷的產(chǎn)品，于此同時(shí)，原始的模擬的電視機(jī)和已經(jīng)沒有辦法滿足的數(shù)字電視發(fā)展的需要，，基于此，本文論述了有線數(shù)字機(jī)頂盒的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：有線電視；機(jī)頂盒；發(fā)展方向

1 有線數(shù)字機(jī)頂盒的原理和構(gòu)成

有線數(shù)字機(jī)頂盒的顧名思義，主要傳輸?shù)氖怯芯€數(shù)字信號(hào)，它能夠與電視機(jī)搭配使用，使用戶能夠在電視機(jī)上觀看到更多的信號(hào)頻道和功能，同時(shí)還能夠進(jìn)行交互式的信息操作，實(shí)現(xiàn)娛樂、支付、教學(xué)等多種功能。有線數(shù)字機(jī)頂盒所收取與發(fā)射的電視信號(hào)，主要通過解開調(diào)頻、圖片、編碼與聲音等信息，讓用戶能夠在傳統(tǒng)模擬電視機(jī)上觀看數(shù)字電視信號(hào)的功能。從詳細(xì)的原理上來說，信號(hào)在進(jìn)行線路傳輸前需要兩次編碼，一個(gè)是信道編碼，另一個(gè)是將圖像音頻信息進(jìn)行信源編碼變成傳輸流。該信號(hào)在傳輸?shù)綑C(jī)頂盒時(shí)，機(jī)頂盒會(huì)先獲取信道編碼，并進(jìn)行解開，然后將傳輸流中的圖像與聲音信號(hào)進(jìn)行解碼，最后完成信息的接受和解碼。

1.1 有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

有線數(shù)字電視機(jī)頂盒主要由模擬和數(shù)字視音頻信號(hào)接收、有線電視用戶接入因特網(wǎng)和雙向控制信道等部分組成。調(diào)諧器完成射頻選擇轉(zhuǎn)換，QAM解調(diào)器從射頻信號(hào)中解調(diào)出MPEG-2傳送流。MPEG-2傳送流通過解復(fù)用器、解擾器和解壓縮器輸出MPEG-2視頻基本流及數(shù)據(jù)。視、音頻處理器完成視、音頻信號(hào)的模擬編碼和圖形處理，視、音頻接口分別輸出滿足不同需求的視、音頻信號(hào)。上部用來實(shí)現(xiàn)模擬視、音頻信號(hào)的接收。調(diào)諧器完成射頻選擇轉(zhuǎn)換，模擬解調(diào)器解出視、音頻信號(hào)。下部為電纜調(diào)制解調(diào)器，可完成數(shù)據(jù)通信。

1.2 有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的邏輯結(jié)構(gòu)

數(shù)字電視是節(jié)目制作和信號(hào)處理、傳輸、接收、顯示的端到端系統(tǒng)。調(diào)諧模塊接射頻信號(hào)并將其下變頻信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在送入QAM之中做好調(diào)節(jié)，輸出MPEGG傳輸流串或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收MPEGG傳輸流，在這之中可以抽出一個(gè)節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，主要包括有視頻以及音頻PES。視頻PES可以及時(shí)送入視頻解碼模塊，取出MPEGG視頻數(shù)據(jù)并解碼，然后輸入到PAL∕NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號(hào)，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。

2 常用數(shù)字電視機(jī)頂盒的種類以及其特點(diǎn)

站在廣度的角度來京，同傳統(tǒng)的電視機(jī)之間進(jìn)行連接，并且有效增加其一些功能于此而連接，這樣就可以不斷提升其一些功能作為主要目的，通常將其放在電視機(jī)上的“盒子”將其稱之為電子設(shè)備，都可以被稱之為機(jī)頂盒，所以機(jī)頂盒的發(fā)展歷經(jīng)了模擬機(jī)盒而到數(shù)字機(jī)盒的發(fā)展。

2.1 網(wǎng)絡(luò)視頻機(jī)頂盒

依據(jù)其不同的用途，那么網(wǎng)絡(luò)視頻機(jī)頂盒也可以分成網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)頂盒（WebTV）以及視頻點(diǎn)播（VOD）機(jī)頂盒，其前者主要使用的是模擬電視機(jī)用戶可以通過公眾電話交換網(wǎng)以及雙向CATV有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上瀏覽、電子郵件收發(fā)以及雙向信息交流等等；其后者主要是一種根據(jù)寬帶網(wǎng)的可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)和雙向視頻點(diǎn)播功能而實(shí)現(xiàn)的機(jī)頂盒。

2.2 數(shù)字電視機(jī)頂盒

通常來說數(shù)字電視機(jī)頂盒一般都是使用接收數(shù)字電視信號(hào)以及一起傳輸種種數(shù)據(jù)信息，同時(shí)通過解調(diào)、解復(fù)用、視音頻解碼也可以通過與之相關(guān)的數(shù)據(jù)解析模塊將其變?yōu)槟M電視信號(hào)，使得用戶可以在模擬電視機(jī)之上就可以收看數(shù)字電視節(jié)目以及種種數(shù)據(jù)消息。依據(jù)信號(hào)傳輸介質(zhì)的區(qū)別，數(shù)字機(jī)頂盒主要可以分成有線數(shù)字電視機(jī)頂盒、衛(wèi)星數(shù)字電視機(jī)頂盒以及地面數(shù)字電視機(jī)頂盒等等3種。

2.3 多媒體機(jī)頂盒

該機(jī)頂盒一般被稱之為綜合業(yè)務(wù)機(jī)頂盒，此種機(jī)頂盒則是以上兩種機(jī)頂盒的綜合，則會(huì)支持全部的廣播以及交互式多媒體應(yīng)用，主要包含內(nèi)容有收看普通數(shù)字電視節(jié)目以及數(shù)字加密電視節(jié)目、Internet接入、點(diǎn)播多媒體節(jié)目以及信息、電子節(jié)目指南（EPG）、網(wǎng)上購物等等。

3 數(shù)字電視機(jī)頂盒主要技術(shù)

3.1 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

顧名思義，其主要指的是鑲嵌在其他設(shè)備中的系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子術(shù)、語音圖像數(shù)據(jù)傳輸處理技術(shù)及傳感器技術(shù)與具體應(yīng)用對(duì)象相結(jié)合的產(chǎn)物，是技術(shù)密集、投資強(qiáng)度大、需要不斷創(chuàng)新的知識(shí)密集型系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)主要包括嵌入式芯片、嵌入式軟件、嵌入式操作系統(tǒng)及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具等4個(gè)部分。

3.2 信號(hào)處理技術(shù)

目前數(shù)字電視機(jī)價(jià)格昂貴，還遠(yuǎn)不能普及，大多數(shù)家庭仍然使用的是模擬電視機(jī)，要從網(wǎng)絡(luò)中提取所選擇的數(shù)字視頻信號(hào)并在模擬電視機(jī)上播放，必須利用機(jī)頂盒進(jìn)行信號(hào)處理。

4 有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)字電視替代模擬信號(hào)電視已成定勢(shì)，機(jī)頂盒作為過渡期間必備的終端設(shè)備，必然伴隨各項(xiàng)技術(shù)的成熟而逐步進(jìn)化。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：機(jī)頂盒操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化；外觀的小型化、超薄化、接口集成化；數(shù)字電視機(jī)頂盒在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)被替代，它可自由選擇運(yùn)營商及外觀的進(jìn)化將是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。

4.1 雙模機(jī)頂盒將實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩網(wǎng)

通過在同一機(jī)頂盒集成有關(guān)的以太網(wǎng)接口方法，時(shí)候用同一顆處理芯片來完成對(duì)于數(shù)字電視信號(hào)和IP內(nèi)容的信息處理，使用一個(gè)遙控器則就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同業(yè)務(wù)在同一平臺(tái)上的融合。其實(shí)也就說，那么則就可以有效實(shí)現(xiàn)就是一機(jī)兩網(wǎng)：IP網(wǎng)以及數(shù)字電視網(wǎng)。

4.2 FPGA 數(shù)字機(jī)頂盒

數(shù)字電視機(jī)頂盒系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括了系統(tǒng)所存在的開發(fā)環(huán)境的搭建，瀏覽器模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、播放器模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、驅(qū)動(dòng)設(shè)備程序設(shè)計(jì)和視頻圖形顯示界面模塊等部分。當(dāng)搭建好合理的開發(fā)環(huán)境后，要優(yōu)化配置好各個(gè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，通過有效驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用到各種硬件資源，同時(shí)也可向上加載驅(qū)動(dòng)程序相應(yīng)的應(yīng)用程序，如視頻音頻程序來完成應(yīng)用任務(wù)。機(jī)頂盒可劃分為應(yīng)用層（最上層）、解釋層（中間件API 或應(yīng)用程序接口）和資源層（Linux操作系統(tǒng)以下）3 層結(jié)構(gòu)。當(dāng)上層要完成某些功能來調(diào)用相應(yīng)的硬件時(shí)，資源層便開始工作，它運(yùn)行驅(qū)動(dòng)程序來調(diào)用相應(yīng)的硬件來完成上層要完成的任務(wù)。

4.3 功能方面

機(jī)頂盒將會(huì)給用戶帶來一種極具個(gè)性化以及便捷的導(dǎo)航系統(tǒng)，于此同時(shí)機(jī)頂盒將將會(huì)及時(shí)對(duì)用戶的觀看習(xí)慣進(jìn)行跟蹤，掃描寬帶網(wǎng)絡(luò)之中的各種數(shù)字服務(wù)，那么就可以給用戶顯示出節(jié)目以及服務(wù)的建議時(shí)間表。機(jī)頂盒則可以依據(jù)相關(guān)指示用戶室內(nèi)設(shè)備、CATV 網(wǎng)絡(luò)以及節(jié)目資源的狀態(tài)；并且可以監(jiān)控公用設(shè)備，進(jìn)行信號(hào)傳輸性能的遙測(cè)以及反饋。近年來我國有線數(shù)字電視家將會(huì)大面積展開，同時(shí)信息產(chǎn)業(yè)部的“有線數(shù)字電視機(jī)頂盒機(jī)卡分離接口標(biāo)準(zhǔn)”將會(huì)在一定程度上及時(shí)推出，機(jī)頂盒的接收以及解碼模塊則可以及時(shí)防止與電視機(jī)之中，這樣就可以及時(shí)帶動(dòng)數(shù)字電視接收機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不斷推進(jìn)我國全部數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

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