史黎霞 江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司常州分公司

隨著有線數(shù)字電視技術(shù)在社會生產(chǎn)與生活中的不斷推進(jìn)，與之相關(guān)的數(shù)字設(shè)備技術(shù)研究成為了數(shù)字技術(shù)的研究的重要組成部分。其中機(jī)頂盒技術(shù)作為一種重要的數(shù)字設(shè)備技術(shù)，對于提高有線數(shù)字電視應(yīng)用質(zhì)量起到了不可忽視的作用。

一、機(jī)頂盒技術(shù)分類與原理

(一)機(jī)頂盒技術(shù)分類應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)頂盒技術(shù)主要是基于有線網(wǎng)絡(luò)平臺的一種信息數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。根據(jù)客戶對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)際需求，主要包括了兩個主要類型，即增強(qiáng)型互交機(jī)頂盒技術(shù)與有線機(jī)頂盒技術(shù)。當(dāng)前在有線數(shù)字電視實(shí)際使用中，有線機(jī)頂盒使用較為廣泛。

(二)系統(tǒng)主要工作原理

1.機(jī)頂盒主要組成系統(tǒng)：在機(jī)頂盒設(shè)計(jì)與應(yīng)用中其主要應(yīng)用了集成化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。根據(jù)當(dāng)前客戶使用要求，這一系統(tǒng)主要由以下的幾個部分組成：一是中央處理系統(tǒng)(CPU)；二是音頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(A/D轉(zhuǎn)換器)；三是視頻信息編碼系統(tǒng)；四是信息數(shù)據(jù)的解碼系統(tǒng)，主要包括了MPEC-2解碼器與信道解碼設(shè)備；五是高頻頭等相關(guān)的系統(tǒng)。在實(shí)際的應(yīng)用中這種集成化模塊系統(tǒng)一方面其內(nèi)容結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；另一方面在電視信號處理中的應(yīng)用范圍較為廣泛。

2.機(jī)頂盒系統(tǒng)運(yùn)行模式：在實(shí)際的電視信號處理過程中，機(jī)頂盒運(yùn)行主要包括了以下幾個過程。一是通過有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接受相關(guān)的電視節(jié)目信息。二是對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，同時一方面利用系統(tǒng)自帶的調(diào)諧模塊將網(wǎng)絡(luò)接收到的將變頻信號轉(zhuǎn)化為中頻信號，另一方面使用A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，之后進(jìn)行正交振幅調(diào)制(QAM)技術(shù)進(jìn)行解調(diào)計(jì)算操作。三是在數(shù)據(jù)解調(diào)處理完成后，系統(tǒng)在傳輸流中分離部分以節(jié)目信息相關(guān)PES數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)的信息包括了視頻與音頻信息兩類，最后通過數(shù)字信息計(jì)算技術(shù)完成對電視信號的處理。

機(jī)頂盒應(yīng)用的主要數(shù)字信息技術(shù)。在電視信號的數(shù)字化處理中，其使用的主要數(shù)字化技術(shù)包括了用于電視信號傳輸?shù)挠芯€網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、用于確保信號安全加解密算法技術(shù)與加解翃算法技術(shù)以及確保信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的數(shù)字壓紋編碼技術(shù)等，通過相關(guān)的硬、軟件技術(shù)對信號進(jìn)行處理。

二、當(dāng)前機(jī)頂盒技術(shù)實(shí)際應(yīng)用研究

(一)機(jī)頂盒系統(tǒng)構(gòu)成

在機(jī)頂盒實(shí)際運(yùn)行中，其主要的運(yùn)行與服務(wù)系統(tǒng)包括了以下幾個主要組成部分：

1.電視點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)。電視視頻點(diǎn)播是當(dāng)前數(shù)字電視服務(wù)的主要內(nèi)容，也是電視客戶的主要需求。在目前的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員一般采用WindowNT作為服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境。之后利用其配套的視頻服務(wù)插件對處理完成的音頻數(shù)據(jù)擴(kuò)充。其主要的功能包括了以下幾點(diǎn)：一是通過視頻服務(wù)器對相關(guān)數(shù)據(jù)完成大容量集中儲存；二是通過處理系統(tǒng)，提取出ITV系統(tǒng)內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)；三是實(shí)現(xiàn)電視用戶從電視本地以及機(jī)頂盒網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)都可以有效的獲得點(diǎn)播服務(wù)。

2.ITV信息系統(tǒng)。機(jī)頂盒系統(tǒng)設(shè)計(jì)中這一系統(tǒng)主要以下幾個部分組成：一是視頻節(jié)目管理系統(tǒng)；二是視頻數(shù)據(jù)流量管理系統(tǒng)；三是數(shù)據(jù)傳播服務(wù)系統(tǒng)，四是視頻節(jié)目管理系統(tǒng)。在實(shí)際的視頻播放中這一系統(tǒng)主要用于拓展用戶視頻節(jié)目選擇空間。其主要功能一是實(shí)現(xiàn)增加電視節(jié)目數(shù)量；二是實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與服務(wù)器相關(guān)資源的管理和監(jiān)控；三是對視頻播放中的信息流進(jìn)行有效的操作和控制。

3.VOD服務(wù)系統(tǒng)。在機(jī)頂盒實(shí)際運(yùn)作中，這一服務(wù)系統(tǒng)主要包括了節(jié)目信息導(dǎo)航、以及客戶信息記錄和驗(yàn)證三個主要功能。系統(tǒng)運(yùn)行中這三個功能如下。一是視頻節(jié)目導(dǎo)航功能。這一功能主要是對機(jī)頂盒數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)分類，之后對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行細(xì)化描述。利用這一功能可以使電視系統(tǒng)用戶在使用機(jī)頂盒過程中，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶信息讀取習(xí)慣通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)行視頻資源推送。二是信息驗(yàn)證功能。這一功能主要是以下兩個方面進(jìn)行驗(yàn)證：一方面是針對用戶個人使用系統(tǒng)合法性進(jìn)行驗(yàn)證；另一方面是利用相關(guān)程序?qū)Σコ鲆曨l節(jié)目本身合法性進(jìn)行驗(yàn)證。只有在完成以上兩方面驗(yàn)證后，機(jī)頂盒才能進(jìn)行相關(guān)的播放工作。三是用戶賬目記錄功能。這一功能主要是對用戶收看視頻信息數(shù)據(jù)，如觀影時長、內(nèi)容等進(jìn)行詳細(xì)記錄，進(jìn)而為觀看收費(fèi)等工作的進(jìn)行提供數(shù)據(jù)支持。

4.節(jié)目視頻分配系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在機(jī)頂盒使用中主要實(shí)現(xiàn)以下三個功能：一是系統(tǒng)中的射頻混合功能；二是系統(tǒng)上變頻功能；三是QAM調(diào)節(jié)功能。其系統(tǒng)運(yùn)行程序，首先服務(wù)系統(tǒng)自動接收網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息傳輸流；之后根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸流量為電視系統(tǒng)各頻道傳輸節(jié)目信息；最后是在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境較好的情況下，對信息傳輸流進(jìn)行干擾。

5.CAS接收系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要是對干擾節(jié)用視頻節(jié)目數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取，進(jìn)而有效的提升視頻供應(yīng)商對所提供視頻權(quán)限控制作用，進(jìn)而利用數(shù)據(jù)的控制與管理，最終激活系統(tǒng)終端的解擾功能。

(二)電視使用客戶端軟件功能優(yōu)化

根據(jù)對當(dāng)前有線數(shù)字電視客戶與市場分析研究，目前我國電視使用客戶對客戶端軟件功能需求主要集中在以下三個方面：一是實(shí)現(xiàn)對視頻流量的有效管理與監(jiān)控；二是實(shí)現(xiàn)對視頻資源有效管理；三是實(shí)現(xiàn)對視頻節(jié)目的有效控制與選擇。為了實(shí)現(xiàn)以上功能的優(yōu)化，技術(shù)人員在機(jī)頂盒設(shè)計(jì)中采用了以下技術(shù)設(shè)計(jì)理念。

首先在系統(tǒng)節(jié)目選擇服務(wù)中，用戶終端在點(diǎn)播界面實(shí)現(xiàn)了VOD服務(wù)與自身服務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)自動交換，進(jìn)而通過服務(wù)器系統(tǒng)形成電視系統(tǒng)的節(jié)目信息清單，完成電視節(jié)目選擇服務(wù)。

其次在系統(tǒng)資源管理與節(jié)目控制過程中，終端系統(tǒng)在用戶請求信號上傳處理后，系統(tǒng)可以有效的激活控制程序，開展各項(xiàng)控制工作。同時系統(tǒng)前端可以實(shí)現(xiàn)用有線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)信息交換，進(jìn)而獲得其系統(tǒng)前端存儲節(jié)目數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成視頻控制、播放等功能。