視頻點播與機頂盒

對于大多數(shù)普通人來說，對機頂盒的認識始自微軟的維納斯計劃。1999年3月，比爾?蓋茨來到中國的深圳，親自為其雄心勃勃的維納斯計劃搖旗吶喊，力圖挺進中國的信息家電領(lǐng)域。推廣嵌入微軟Windows CE系統(tǒng)的機頂盒是微軟為中國定制的維納斯計劃的核心，但耗資數(shù)十億美元的結(jié)果卻是無疾而終。不少專家分析認為，這個宏偉的計劃之所以失敗，很大程度上緣于中國當時的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。

寬帶應(yīng)用是寬帶網(wǎng)絡(luò)競爭真正的主宰者，而網(wǎng)絡(luò)的流媒體技術(shù)則是最重要的寬帶應(yīng)用之一。作為流媒體技術(shù)的龍頭應(yīng)用，視頻點播的產(chǎn)生轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)呆板的內(nèi)容表現(xiàn)形式，賦予寬帶應(yīng)用更多的娛樂性和互動性，日益成為促進寬帶網(wǎng)絡(luò)普及的重要推動力。

VOD 類似于 PVR（個人視頻錄像機），只不過節(jié)目內(nèi)容存儲在提供商的服務(wù)器上，而不是在客戶端或者說用戶設(shè)備中。視頻點播按照用戶點播終端的形式可以分為兩類: 基于PC機的點播和基于機頂盒的點播?；赑C機的視頻點播是指在PC機上通過視頻播放器點播寬帶網(wǎng)絡(luò)傳送來的視頻影片。而基于機頂盒的視頻點播是指通過機頂盒將寬帶網(wǎng)絡(luò)與電視機等視頻娛樂終端連接起來，讓人們更舒適地欣賞視頻娛樂節(jié)目。本文將主要從基于IP機頂盒的視頻點播系統(tǒng)來闡述目前流媒體技術(shù)的這種最重要的應(yīng)用。

IP機頂盒與數(shù)字電視機頂盒

在介紹IP機頂盒之前，我們先要區(qū)分“流式傳輸”與“數(shù)字電視傳輸”概念的區(qū)別。

流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體，如: 音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不需要下載整個文件，而只將開始部分的內(nèi)容存入內(nèi)存。流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時傳送隨時播放，只是在開始時有一些延遲。流媒體實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸。流式傳輸定義很廣泛，現(xiàn)在主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱。其特定含義為通過Internet 將影視節(jié)目傳送到PC機。其特點是只有用戶欣賞流文件時，網(wǎng)絡(luò)才會有流量，而且網(wǎng)絡(luò)是雙向的。

數(shù)字電視傳輸同原有的模擬電視傳輸一樣，都使用有線電視網(wǎng)絡(luò)的單向廣播，不管用戶是否在使用，其有線電視網(wǎng)絡(luò)中始終是有限頻道的廣播，用戶也只能按節(jié)目表的時間來收看。數(shù)字電視目前有美國的ATSC、歐洲的DVB和日本的ISDB等三種不同的標準。

“數(shù)字電視傳輸”機頂盒利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)路進行數(shù)字廣播，它只能提供廣播方式，不能實現(xiàn)點播; 而“流式傳輸”的IP機頂盒,不但能實現(xiàn)廣播，也能實現(xiàn)點播。由于使用的是TCP/IP協(xié)議，還可以非常容易地擴展到上網(wǎng)、游戲、電子商務(wù)等服務(wù)。隨著帶寬的增加，媒體文件壓縮算法的提高，也可以提供DVD清晰度的視頻節(jié)目，而且由于符合三網(wǎng)合一的大趨勢，必定會在未來的競爭中處于優(yōu)勢。

IP機頂盒中的硬件

IP機頂盒按照其中使用的CPU芯片的不同，可以分為以下三種：

1. 基于專用芯片組（SOC+ASIC編解碼芯片）

視頻圖像處理芯片（Video-Processor）除了處理器以外，在芯片內(nèi)還集成了一些其他的IP（Intelligent Property）模塊，如Video in、Video out、Audio in、Audio out等，有的還有圖像壓縮硬件加速模塊等。從本質(zhì)上講，專用視頻壓縮芯片和通用視頻處理芯片都屬于SOC（System On Chip），差異是前者帶有固定的壓縮模塊、固定的處理方式和固定的微碼，后者需要監(jiān)控產(chǎn)品開發(fā)商開發(fā)視頻壓縮算法程序。

傳統(tǒng)的基于ASCI/SOC的機頂盒產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)中，由于全硬件芯片的實現(xiàn)方案使得運營商無法實現(xiàn)軟件有效升級，另外其網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性也有較大問題。

2. 基于X86平臺

對比基于RISC架構(gòu)CPU的嵌入式系統(tǒng)，基于X86架構(gòu)CPU的嵌入式系統(tǒng)有如下優(yōu)勢: 一是它可以對不同格式的文件進行編解碼，如MPEG-2、MPEG-4、WMA等，這樣用該嵌入式平臺做成的多媒體音視頻設(shè)備可以處理各種各樣的片源。而每一種RISC架構(gòu)的嵌入式CPU，只能針對一種格式進行編解碼，這就給相關(guān)應(yīng)用帶來麻煩。例如，采用一個RISC架構(gòu)CPU做成的機頂盒只能看一種格式的片源，要想包容所有的片源就要用多個RISC的CPU，這就增加了系統(tǒng)的成本; 二是X86架構(gòu)的CPU有較齊全的應(yīng)用軟件，維護成本低; 三是基于X86架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)可以輕松與PC資源共享。

3.基于多媒體處理器技術(shù)（MultiMedia DSP）

于是出現(xiàn)了基于多媒體處理器技術(shù)的獨立機型的機頂盒。目前在這種系統(tǒng)中，常見的媒體處理器主要有：Philip公司的TriMedia系列、美國ESS公司的LVP、Chromatic公司的Mpact、Lucnet公司的AV4400等。此外，還有ADI公司的ADSP2106X器件、TI公司的C6X、C8X多媒體DSP芯片。這種芯片高速的運算能力完全可以實現(xiàn)適合不同協(xié)議的通信終端。采用這些芯片可以很方便地實現(xiàn)MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理，以及DVD、數(shù)字機頂盒、數(shù)字電視等。

IP機頂盒中的軟件

操作系統(tǒng)是機頂盒中的核心軟件，機頂盒中的操作系統(tǒng)不大，但卻要求可以在實時的環(huán)境中工作，并能在較小的內(nèi)存空間中運行，這種操作系統(tǒng)稱為實時操作系統(tǒng)（RTOS，Real-Time Operating System），目前流行的有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linxu等。