構(gòu)建混合IPTV和地面數(shù)字電視機頂盒

在這個轉(zhuǎn)型時期內(nèi)，IPTV業(yè)務仍處于雛形的發(fā)展階段，并且地面?zhèn)鬏數(shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/數(shù)字電視">數(shù)字電視信號要取代模擬電視信號，因此，需要STB同時滿足兩套標準的要求。

在所有正在電視廣播領域內(nèi)進行的開發(fā)中，沒有一種能與IPTV的出現(xiàn)所帶來的影響匹敵。網(wǎng)絡帶寬的可用性，節(jié)目內(nèi)容擁有者要求擴大內(nèi)容分配的需求，不侵犯版權(quán)的要求，以及消費者期望量身定做的更多節(jié)目的要求，等等這些要求因素結(jié)合在一起，確保未來較短的幾年內(nèi)IPTV將成為我們觀看電視的普遍方式。在過去的兩年中，在任何一個電視行業(yè)的展會上都可以看到這個變化正在來臨，大部分的展區(qū)面積都被機頂盒(STB)制造商、數(shù)字版權(quán)管理(DRM)軟件供應商和關注電視節(jié)目的通信公司所占據(jù)。

與此同時，存在了50年之久的廣播模擬電視信號也將退出歷史舞臺，美國和事實上所有的歐洲國家正計劃在本世紀的頭十年內(nèi)關閉模擬電視傳輸，跨入數(shù)字傳輸時代。在歐洲，DVB-T地面信號廣播在所有的國家目前已經(jīng)普及，德國率先在某些城市關閉了模擬PAL發(fā)射機。在美國，利用MPEG-2編碼流的強制廣播所進行的ATSC數(shù)字傳輸已經(jīng)開展了幾年時間。在許多情況下，廣受歡迎的“黃金時段”節(jié)目就是以高清晰(720p或1080i)分辨率進行傳輸?shù)摹?

那時，只有大約14%的配有電視的美國家庭把天線當作主要的接收信號的方式。當向數(shù)字傳輸?shù)膹娭妻D(zhuǎn)換最終完成時，這有可能使高質(zhì)量節(jié)目增加并加速發(fā)展。在歐洲，消費者對國家電視網(wǎng)絡上獲得的高質(zhì)量節(jié)目有了很好的認識，通過DVB-T很好地建立了數(shù)字內(nèi)容的免費廣播。除了新的IPTV內(nèi)容之外，通過提供的這種內(nèi)容，針對IPTV的任何業(yè)務模式都會更具吸引力。

因此，在這個轉(zhuǎn)型時期內(nèi)， IPTV業(yè)務仍處于雛形發(fā)展階段，并且地面?zhèn)鬏斠獜哪M轉(zhuǎn)變到數(shù)字電視信號，還需要STB同時滿足兩套要求——例如能接收、解碼和顯示地面數(shù)字電視信號，還能提供觀看IPTV服務的平臺。

IPTV業(yè)務的一個方面將給設計STB的工程師帶來挑戰(zhàn)，即設計過程的所有階段涉及多種不同的標準。例如，可以用多種分辨率中的一種來捕獲電視圖像，包括標準清晰度(可以是720x480或720x576)和高清晰度(720p或1080i)。它可以采用交織或逐行編碼。它也能被編碼到多種編解碼格式，如MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、 WMV9/VC-1等等。然后，它又可以被加密到許多DRM方案(WMDRM或很多其它的方案)中的一種，被封包到多種容器之中(MOV、ASF)中的一個，并通過若干IP協(xié)議(RTP、RTSP)上的變量進行傳輸。這就是把音頻編碼的挑戰(zhàn)結(jié)合進來之前要做的所有工作。

因此，任何STB解碼器器件的選擇都必須具有某種程度的可編程能力，以實現(xiàn)許多必需的標準。即使實際的視頻編解碼器是在像DSP這樣的器件內(nèi)進行編程，采用一種完全可編程的器件通常也是不可行的，這是因為HD解碼器、必要的操作系統(tǒng)、音頻解碼器、用戶接口和瀏覽器應用程序均共享相同的處理器內(nèi)核。目前的ASIC產(chǎn)品提供適用于視頻解碼器和解密模塊的硬線連接的邏輯塊，它具有用于去多路復用、解碼音頻、運行操作系統(tǒng)及用戶應用程序的多個可編程內(nèi)核。

通過這種方式，已經(jīng)被很好地標準化的視頻編解碼器在編碼過程中的繁重任務被卸載到專用邏輯，因此，把CPU解放出來以對OS、用戶接口、傳輸協(xié)議和音頻標準等等快速變化的要求進行處理。

IPTV和DTV標準

設計工程師們需要考慮的另一個主要復雜因素就是尚未建立全球范圍通用的IPTV標準。全球數(shù)字地面?zhèn)鬏斏晕⒑唵我恍?。至少在每個國家內(nèi)部已經(jīng)得到了標準化。 由美國采用的ATSC標準利用了具有MPEG-2編碼(盡管圖像可能被編碼成多種分辨率中的一種)的8VSB調(diào)制方案。比特率很高，可達19.3Mbps, 具有極佳的視頻質(zhì)量。利用標準清晰度和MPEG-2編碼，歐洲已經(jīng)很好地建立了DVB-T標準?？雌饋砗苡锌赡軐⒃跉W洲的高清晰地面廣播中采用H.264編碼技術。

那么，對于混合STB，在數(shù)字領域最大的挑戰(zhàn)就在于對IPTV有一系列寬廣的要求。對地面數(shù)字電視接收，有待解碼的編解碼器的集合是IPTV所必需的那些集合的子集。地面接收的挑戰(zhàn)更多地在于調(diào)諧器、濾波和解調(diào)器的正確選擇，這些是接收可能為低強度的信號所必需的。直到最近，“Can調(diào)諧器”(即含有模擬和數(shù)字調(diào)諧組件的小型模塊)已經(jīng)成為最普遍的解決方案。

調(diào)諧器

目前已經(jīng)有一些硅調(diào)諧器器件的供應商，最佳的供應商對他們的板上布局有寬松的要求(不再像去年那樣有45度電感器的要求)，并能提供緊湊的占位空間，這對于STB內(nèi)的空間限制是理想的。所選擇的解調(diào)器必需能把數(shù)字載波從高噪信號中提取出來，這些噪聲信號易受建筑環(huán)境內(nèi)的嚴重鬼影所支配。