淺析數(shù)字電視技術(shù)與機(jī)頂盒的開(kāi)發(fā)研究

雷州市廣播電視臺(tái) 陳高騰

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淺析數(shù)字電視技術(shù)與機(jī)頂盒的開(kāi)發(fā)研究

雷州市廣播電視臺(tái) 陳高騰

【摘要】在數(shù)字電視中，最能夠代表過(guò)渡性以及標(biāo)志性的產(chǎn)品就是機(jī)頂盒，今后在我國(guó)發(fā)展的過(guò)程中依然存在很大的發(fā)展空間以及比較大的市場(chǎng)影響力。在我國(guó)不斷應(yīng)用數(shù)字電視，以及不斷發(fā)展軟件技術(shù)以及芯片技術(shù)的過(guò)程，數(shù)字電視機(jī)頂盒的功能也在不斷增強(qiáng)中，要更加能滿(mǎn)足更多客戶(hù)的需求，以及提供不同層次客戶(hù)更多的服務(wù)。本文探析了數(shù)字電視技術(shù)與機(jī)頂盒的開(kāi)發(fā)研究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視技術(shù)；機(jī)頂盒；開(kāi)發(fā)研究

0　引言

對(duì)于數(shù)字電視機(jī)頂盒而言，其實(shí)就是比較新型的家用電器，主要作用就是對(duì)電視機(jī)功能的拓展，同時(shí)它也能夠?qū)⒂芯€(xiàn)數(shù)字電視信號(hào)、地面數(shù)字電視信號(hào)、互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字信號(hào)，以及衛(wèi)星直播數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化成可以被大多數(shù)模擬電視機(jī)所能夠接收的信號(hào)，觀(guān)眾可以在信號(hào)轉(zhuǎn)換之后觀(guān)看到現(xiàn)在存有的模擬電視機(jī)中的數(shù)字電視節(jié)目，這樣進(jìn)行交互式數(shù)字化商業(yè)活動(dòng)、教育以及娛樂(lè)活動(dòng)就會(huì)更加方便。

1　數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本原理及其作用

數(shù)字電視機(jī)頂盒包括硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)兩大部分，也可縱向?qū)⑵浞殖伤膶樱河布脚_(tái)、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。其中硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了音視頻解碼、電視內(nèi)容重現(xiàn)，軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能。

從信號(hào)處理和應(yīng)用操作上理解，機(jī)頂盒包含物理層、鏈路層、節(jié)目層、應(yīng)用層以及輸出接口中，高頻頭將有線(xiàn)數(shù)字射頻信號(hào)變?yōu)橹蓄l，經(jīng)解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，輸出TS流，送入MPEG-2解碼器和解析軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的還原。

對(duì)于數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本原理，不管是其他的地面數(shù)字電視機(jī)頂盒或者是衛(wèi)星數(shù)字電視機(jī)頂盒，還是有線(xiàn)的數(shù)字機(jī)頂盒都是一樣，這些數(shù)字機(jī)頂盒之間存在的不一樣的就是信號(hào)傳輸介質(zhì)。通常情況下，只有有線(xiàn)的數(shù)字機(jī)頂盒傳輸所采用的是同軸混合網(wǎng)、光纖或者是全電纜網(wǎng)絡(luò)，這樣的傳輸效果相比其他的傳輸效果更加好，同時(shí)也具有更加成熟的電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)，這樣就促使有線(xiàn)數(shù)字點(diǎn)數(shù)機(jī)頂盒能夠進(jìn)行交互式應(yīng)用，更加受到業(yè)界廣泛關(guān)注，要具有非常好的發(fā)展前景［1］。同時(shí)，還可以接收很多各式各樣的交互式多媒體應(yīng)用以及廣播，例如：視頻點(diǎn)播、IP電話(huà)、電子郵件、nIetmet接人、數(shù)據(jù)廣播、軟件在線(xiàn)升級(jí)、按次付費(fèi)觀(guān)看（PPV）、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）、電子節(jié)目指南（EPG）以及數(shù)字電視廣播等等。另外，對(duì)于有線(xiàn)數(shù)字電視機(jī)頂盒，主要的技術(shù)就是硬件以及軟件技術(shù)，完善的數(shù)字機(jī)頂盒需要有軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)共同組成，主要可以分成應(yīng)用軟件、中間件、底層軟件以及硬件等等。

2　數(shù)字機(jī)頂盒的市場(chǎng)動(dòng)向分析以及技術(shù)分析

數(shù)字機(jī)頂盒的出現(xiàn)就是模擬電視機(jī)過(guò)渡到數(shù)字電視機(jī)的最好方案，主要是對(duì)普通電視機(jī)以及機(jī)頂盒進(jìn)行有效的結(jié)合，這樣能夠很好將數(shù)字電視機(jī)構(gòu)成得比較完整。在機(jī)頂盒的研制過(guò)程中，應(yīng)用的主要技術(shù)是MPEG-2解碼以及QAM QPSK調(diào)制解調(diào)等，數(shù)字機(jī)頂盒的市場(chǎng)動(dòng)向會(huì)受到這些技術(shù)的影響［2］。

2.1機(jī)頂盒的市場(chǎng)動(dòng)向分析

目前，市場(chǎng)中對(duì)機(jī)頂盒的需求越來(lái)越大，DTV、衛(wèi)星以及線(xiàn)纜等等逐漸涌進(jìn)人們的家庭中。根據(jù)相關(guān)的研究組織預(yù)測(cè)，我國(guó)銷(xiāo)售的機(jī)頂盒數(shù)量將會(huì)有全新的突破，實(shí)現(xiàn)新高，機(jī)頂盒的銷(xiāo)售額也能夠創(chuàng)造出更加有意義的價(jià)值。銷(xiāo)售機(jī)頂盒數(shù)量可知（回顧機(jī)頂盒歷史銷(xiāo)量可知）：1998年數(shù)字直播系統(tǒng)機(jī)頂盒就有一千萬(wàn)臺(tái)，四年后增長(zhǎng)到三千二百多萬(wàn)臺(tái)，平均每年增長(zhǎng)了百分之三十，增長(zhǎng)速度非常快。目前，機(jī)頂盒需求仍然處于加速增長(zhǎng)階段，其功能也處于不斷研究和完善階段［3］。

2.2機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)在，正在開(kāi)發(fā)的機(jī)頂盒主要是數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)頂盒，通常情況下又被稱(chēng)作是衛(wèi)星綜合接收解碼器（IRD），但是這兩者之間存在一些不同的實(shí)現(xiàn)方式。一般情況下的數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)頂盒，不具有上行通道，所以它具備的主要功能就是接收復(fù)用的數(shù)據(jù)，解壓縮相關(guān)的被壓縮數(shù)據(jù)，其中被壓縮數(shù)據(jù)主要包括音頻、視頻等等。為提高系統(tǒng)抗干擾能力，機(jī)頂盒中還應(yīng)該具備一些信道解碼、糾錯(cuò)能力。我認(rèn)為CATV機(jī)頂盒功能將會(huì)向如下兩個(gè)主要方面發(fā)展：一是VOD業(yè)務(wù)數(shù)字電視，二是接入Internet的寬帶業(yè)務(wù)。在這些功能實(shí)現(xiàn)和完善過(guò)程中，將會(huì)涉及到一些關(guān)鍵技術(shù)，例如解壓縮、解密收費(fèi)、Internet瀏覽以及互控制等。關(guān)鍵的技術(shù)主要有以下幾種：（1）其實(shí)就是在數(shù)字化時(shí)，對(duì)解壓縮以及解復(fù)用的技術(shù)的需求非常高?，F(xiàn)在為了更好的實(shí)現(xiàn)解壓縮解復(fù)用技術(shù)，大多數(shù)的系統(tǒng)需要利用高檔的DSP芯片以及專(zhuān)用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，正好AC-3標(biāo)準(zhǔn)以及MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)提供了解決方法［4］。（2）對(duì)于信道碼技術(shù)以及下行數(shù)據(jù)解調(diào)而言，其實(shí)就是數(shù)據(jù)被壓縮后無(wú)法在信道上進(jìn)行直接傳輸，對(duì)于DTV而言，需要進(jìn)行解調(diào)殘余邊，審議時(shí)需要進(jìn)行調(diào)制以及信道解碼。（3）調(diào)制編碼其上行的數(shù)據(jù)，對(duì)在交互式中應(yīng)用的Internet瀏覽或者是VCD方面進(jìn)行必要的考慮。由于一些上行數(shù)據(jù)比較少，所以進(jìn)行調(diào)制更加要考慮采用16QAM或者是QPSK方式［5］。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)在在不斷地發(fā)展著LSI的圖像壓縮、高速化以及高集成度的技術(shù)，以及不斷開(kāi)發(fā)傳輸數(shù)字的方式（開(kāi)發(fā)。。。方式，不搭配），全面實(shí)現(xiàn)廣播電視數(shù)字化是必然趨勢(shì)，模擬電視機(jī)過(guò)渡到數(shù)字電視機(jī)之間是未來(lái)市場(chǎng)主要的發(fā)展發(fā)向，同時(shí)也是發(fā)展過(guò)程中必然需要經(jīng)歷的路程。對(duì)于我國(guó)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視而言，模擬電視機(jī)過(guò)渡到數(shù)字電視機(jī)之間需要經(jīng)歷的路程還很長(zhǎng)，同時(shí)也需要一定的時(shí)間，最主要的解決方案就是實(shí)現(xiàn)數(shù)字機(jī)頂盒。將普通電視機(jī)以及機(jī)頂盒之間進(jìn)行有效地結(jié)合，可以將數(shù)字電視機(jī)構(gòu)建完整。在不斷完善核心芯片及MPEG-2調(diào)制解調(diào)技術(shù)的過(guò)程中，需要在消費(fèi)類(lèi)的機(jī)頂盒產(chǎn)品領(lǐng)域中迅速滲入MPEG-2編碼解碼芯片，這樣更加有助于人類(lèi)進(jìn)入到另一個(gè)全新的生活領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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［5］張高，王嘉，余松煜.中間件技術(shù)在機(jī)頂盒軟件實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)仿真，2014，27（25）：192-202.

作者簡(jiǎn)介：

陳高騰（1979—），男，廣東雷州人，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，現(xiàn)任職于雷州市廣播電視臺(tái)。