準機卡分離技術(shù)的實際應(yīng)用——采用數(shù)字機頂盒適配器實現(xiàn)數(shù)字電視一體機

創(chuàng)維集團 白 驥 喬 木

引言

數(shù)字電視的整體轉(zhuǎn)換已經(jīng)過了多年，我國大中城市的消費者大部分都使用了數(shù)字電視機頂盒，但是從消費者的消費習慣和體驗?zāi)Ｊ絹矸治?，有較多消費者對目前機頂盒常見的幾個缺憾期待解決：

1.電視與機頂盒擁有兩個遙控器，操作不方便。

2.大多數(shù)家庭客廳里電視柜的位置已經(jīng)擺放有DVD，音頻功放等，如果再放一個盒子，已經(jīng)沒有位置了。

3.不方便掛墻，目前有數(shù)據(jù)統(tǒng)計平板電視有50%到60%的消費者會選擇掛墻收看的方式。

5.數(shù)字機頂盒出來的信號經(jīng)過傳輸線一定會有損失。

于是，我們的政府主管部門順應(yīng)需求，適時地提出了建立機卡分離的標準。目前在我國市場上，主要存在兩種機卡分離技術(shù)方案：基于PCMCIA接口和基于USB接口，PCMCIA是由深圳國微主持開發(fā)和推廣，基于USB接口的UTI是清華大學開發(fā)推廣。國內(nèi)廠商已經(jīng)研發(fā)的數(shù)字電視一體機，也都基本采用上述之一的機卡分離技術(shù)。從國外發(fā)展數(shù)字電視的經(jīng)驗來看，這種技術(shù)是符合數(shù)字電視的發(fā)展潮流，符合消費電子的經(jīng)濟規(guī)律，也符合廣大消費者的利益，這種方式的商業(yè)運作模式簡單的說：即運營商發(fā)行sim卡，電視整機設(shè)備生產(chǎn)采用獨立系統(tǒng)的電視整機設(shè)備，sim卡和電視整機設(shè)備之間定義一個標準接口電路，例如USB或PCMCIA接口，在此接口上形成一個可支持各種CA的模組或獨立器件，這種模式的發(fā)展，對企業(yè)標準化，提高質(zhì)量，規(guī)模生產(chǎn)，降低成本，以及快速流通都起到一定的幫助。

但是除了CA的基本收視應(yīng)用以外，各地的廣電運營商對機頂盒還有一些特殊要求，例如不同風格的UI界面，不同的綜合業(yè)務(wù)運作模式，不同的數(shù)據(jù)信息格式，以及各種各樣的中間件協(xié)議，等等這些都要求機頂盒制造商作一些定制服務(wù)，客觀上也限制了目前高度標準化的機卡分離一體機的推廣。

既然是這樣，我們在思考，有沒有一種方式？既能照顧到消費者的消費利益，又能適應(yīng)中國目前現(xiàn)在的國情？

答案是有的，即采用數(shù)字機頂盒適配器實現(xiàn)數(shù)字電視一體機。

一、技術(shù)特征

我們開發(fā)的這種一體機，避開了傳統(tǒng)意義上的機卡分離技術(shù)，我們采用數(shù)字機頂盒適配器的技術(shù)，也就是適配器部分保持完整的，獨立的原數(shù)字電視機頂盒的所有功能，如果給他接上一個12v或者5v電源，就是一個數(shù)字機頂盒，它的研發(fā)，生產(chǎn)，測試與現(xiàn)行的過程完全一樣，繼續(xù)保持一個獨立的流程，它的廣電運營商認證，CA商的認證也都是獨立于電視設(shè)備，所以解決了目前市場上數(shù)字電視一體機認證的繁瑣，并保持了獨立的測試認證過程，使得研發(fā)和制造可以適應(yīng)現(xiàn)有的各種CA。模擬電視解調(diào)部分與顯示部分組成電視設(shè)備，也是一個獨立的系統(tǒng)，與現(xiàn)有的模擬電視完全一樣，其研發(fā)生產(chǎn)認證測試過程與現(xiàn)有的模擬電視完全一樣。結(jié)構(gòu)上我們把數(shù)字機頂盒適配器制作的非常便攜小巧，尺寸與現(xiàn)有3.5寸硬盤大小相仿，相當于一個數(shù)字SIM卡與電視之間的適配器，消費者只需將SIM卡插進數(shù)字機頂盒適配器，再將數(shù)字機頂盒適配器插進電視設(shè)備，即完成了一體機的SIM卡安裝過程。本解決方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 （系統(tǒng)框架圖）

表1 （硬件接口定義表）

表2 （交互協(xié)議設(shè)定的數(shù)據(jù)格式表）

圖2 （通信流程圖）

對消費者而言，購買到的產(chǎn)品與機卡分離一體機是完全一樣的。在UI和遙控操作等方面我們特別設(shè)計了符合消費者習慣的友好界面，設(shè)計了一個簡潔的，可完成數(shù)字電視機頂盒以及電視設(shè)備所有功能的一體化遙控器。

上文所述第一類體育領(lǐng)域譯員雖對譯文所涉語境的體育知識和文化、體育術(shù)語等專業(yè)詞匯掌握尚佳，但往往缺乏靈活運用的語言能力，尤其在專業(yè)文本翻譯過程中容易出現(xiàn)句式和語法等錯誤；對于第二類譯員，他們雖能擁有過硬的外語翻譯素質(zhì)，但由于缺乏必要的體育專業(yè)知識，加之參考資料極度匱乏，這在無形中更增加了體育文本的翻譯難度。綜上所述，建立一個滿足體育譯員和學者學習、翻譯和交流需求的體育文本翻譯語料庫迫在眉睫。

為實現(xiàn)以上功能我們定義了具有創(chuàng)維自主知識產(chǎn)權(quán)的硬件接口，驅(qū)動協(xié)議以及機頂盒適配器和電視設(shè)備系統(tǒng)之間的通信協(xié)議。

電視設(shè)備和機頂盒適配器各自設(shè)置有控制芯片，根據(jù)數(shù)模一體機的特點，定義物理接口，設(shè)計一套數(shù)字機頂盒適配器與電視整機設(shè)備的接口驅(qū)動程序，定義同樣的UI界面，共享一個遙控器，將數(shù)字機頂盒適配器模塊的視頻以數(shù)字流傳輸給電視整機設(shè)備，從而實現(xiàn)數(shù)字電視地觀看。

二、硬件接口定義

其中，數(shù)字機頂盒適配器的物理接口采用公座接口，而電視設(shè)備的物理接口采用與公座接口完全吻合的母座接口。物理接口采用32位接口，其每位定義如表1所示。

由此可知，物理接口的第1、2、32端口為視頻分量Y/Pb/Pr信號接口；第5、7端口為串行通信接口；第6端口為紅外遙控IR接口；第8、25端口為5v電源接口；第9端口為12v電源接口；第11-14、19-22端口為LVDS信號傳輸接口；第16、17端口為I2C通信接口；第24端口為數(shù)字機頂盒適配器的檢測接口；第29、30端口為音頻左右聲道信號接口或IIS信號接口；其余端口均為地線。

三、通信流程以及通信協(xié)議

數(shù)字機頂盒適配器和電視設(shè)備之間的物理接口之間采用本方案獨特的接口驅(qū)動程序，即：數(shù)字機頂盒適配器與電視設(shè)備在通訊過程中由令牌傳遞確定當前的工作權(quán)限；物理接口中串行通信接口用于傳輸指令和數(shù)據(jù)；數(shù)字機頂盒適配器與電視設(shè)備共享遙控器，數(shù)字機頂盒適配器的接口處理器與電視設(shè)備的接口處理器均接收紅外遙控IR信號，使紅外遙控IR信號不在物理接口中傳遞，但是只有握有令牌的一方去執(zhí)行遙控命令；并且，握有令牌的一方在需要對方協(xié)助時向?qū)Ψ桨l(fā)送命令，對方接收后回復(fù)確認；在切換操作時，握有令牌的一方將令牌交給對方，另一方收到后回復(fù)確認。

表3 （數(shù)據(jù)交互協(xié)議規(guī)定的指令Command信息）

表4 （數(shù)據(jù)交互協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)（Data）信息）

具體來說，令牌狀態(tài)及傳遞信息包括字節(jié)，大致含義如下：

Token=00：令牌查詢；Token=01：未握有令牌者回復(fù)給握有令牌者的信息；

Token=10：轉(zhuǎn)讓令牌；Token=11：握有令牌者發(fā)送給未握有令牌者的信息，并發(fā)送“心跳”。

開機流程結(jié)合圖2所示。其中，DTV表示數(shù)字機頂盒適配器，而ATV表示電視設(shè)備。當電視設(shè)備開機初始化后，電視設(shè)備取得令牌并顯示開機畫面；然后，電視設(shè)備通過物理接口中第24端口檢測數(shù)字機頂盒適配器是否存在；當數(shù)字機頂盒適配器存在時，進一步檢測開機通道是否為電視狀態(tài)，以及檢測上次關(guān)機是否為數(shù)字電視狀態(tài)。而當數(shù)字機頂盒適配器開機初始化后，數(shù)字機頂盒適配器的接口處理器通過物理接口發(fā)送令牌查詢指令（Token=00），若電視設(shè)備沒持有令牌，則由數(shù)字機頂盒適配器取得令牌。當電視設(shè)備和數(shù)字機頂盒適配器之間需要交換令牌時，則由目前持有令牌的一方向另一方發(fā)送令牌轉(zhuǎn)讓指令（Token=10），收到令牌的一方會回復(fù)對方，從而完成令牌的傳遞，從而完成信號通道的切換操作。

物理接口中串行通信接口采用數(shù)據(jù)交互協(xié)議進行信息交互，如表2所示，由數(shù)據(jù)交互協(xié)議設(shè)定交互信息的數(shù)據(jù)格式包括：數(shù)據(jù)頭（Lead code）信息、令牌（Token）狀態(tài)及傳遞（Length）信息、指令（Command）信息、數(shù)據(jù)（Data）信息和奇偶（Parity）校驗值信息。

數(shù)據(jù)頭信息固定為字符0xADDA；

令牌（Token）占2個bit；

傳遞（Length）信息占6個bit，定義本條交互信息的數(shù)據(jù)格式的長度；

指令或命令（Command）固定為一個1字節(jié)，并且，不同字符代表的指令的描述含義如下表3所示：

數(shù)據(jù)交互協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)（Data）信息，其可以為固定字節(jié)長度，也可以為不固定字節(jié)長度，但通常不會超過62字節(jié)。其中，不同字符代表的數(shù)據(jù)描述信息如表4所示：

最后是奇偶（Parity）校驗值信息，長度不定。

本解決方案已進入量產(chǎn)階段，已得到了一些廣電運營商的支持，相信在不久的將來，一定會成為數(shù)字電視一體機市場上強有力的競爭產(chǎn)品。

[1]廖洪濤,徐征編著.數(shù)字電視業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)[M].電子工業(yè)出版社.

涉及專利：

采用機頂盒適配器實現(xiàn)的數(shù)字電視一體機及其方法專利ZL 200810067833.4

用單個遙控器遙控多個獨立CPU系統(tǒng)的方法

專利ZL 200510021039.2

電視機遙控信號轉(zhuǎn)發(fā)裝置及其方法

專利ZL 200610032838.4

接口轉(zhuǎn)換裝置及其方法

專利ZL 200610032837.X