數(shù)字機(jī)頂盒技術(shù)綜述

一、機(jī)頂盒的基本概念
　
機(jī)頂盒（STB，Set Top Box）的概念是比較廣泛的。從廣義上說，凡是與電視機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備都可稱為機(jī)頂盒，從基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的模擬頻道增補(bǔ)器、模擬頻道解擾器，到將電話線與電視機(jī)聯(lián)系在一起的"上網(wǎng)機(jī)頂盒"、數(shù)字衛(wèi)星的綜合接收解碼器（IRD，Integrated Receive Decoder）、數(shù)字地面機(jī)頂盒，以及有線電視數(shù)字機(jī)頂盒都可稱為機(jī)頂盒。從狹義上說，我們可以將模擬設(shè)備排除在外，按主要功能將機(jī)頂盒分為上網(wǎng)機(jī)頂盒、數(shù)字衛(wèi)星綜合接收解碼器、數(shù)字地面機(jī)頂盒，以及有線電視數(shù)字機(jī)頂盒，這些設(shè)備由于具有很好的網(wǎng)絡(luò)功能，因此也成為信息家電的代表。 　
　
二、各種機(jī)頂盒的主要功能和特點
　　
1. 上網(wǎng)機(jī)頂盒

　　提起機(jī)頂盒，我們首先想到的可能是微軟的"維納斯"計劃。維納斯計劃實際上是一個Windows CE推廣計劃，只不過在推出Windows CE的同時，捆綁了一個機(jī)頂盒硬件平臺。它利用電話網(wǎng)絡(luò)做為傳輸介質(zhì)，利用電視機(jī)做為顯示平臺，實現(xiàn)Internet接入功能。因此，可以將其看成是一種非PC類的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備。隨著Internet的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備的前景是非常好的，但這種機(jī)頂盒占用了用戶家中幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)資源（電話線和電視機(jī)），卻只能實現(xiàn)上網(wǎng)功能，對用戶來說，幾乎是得不償失的。電視機(jī)的最大優(yōu)勢是顯示視頻，最大的作用還是娛樂，但這種機(jī)頂盒不論是硬件還是軟件，均不支持視頻應(yīng)用，由于這個缺陷，注定了它的前景不會太好。在維納斯計劃推出不久，我國有許多企業(yè)陸續(xù)推出了該類產(chǎn)品，如康佳?quot;光元"網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、海信的"家庭網(wǎng)絡(luò)快車"DB-200M互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒、海爾的"網(wǎng)神"網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒等，但市場反應(yīng)頗冷淡，這也說明了這種機(jī)頂盒是沒有前途的。

　　事實上，將維納斯計劃中機(jī)頂盒的電話調(diào)制解調(diào)器用電纜調(diào)制解調(diào)器來代替，也可以實現(xiàn)上網(wǎng)功能，但由于這種機(jī)頂盒與有線電視網(wǎng)絡(luò)相連，一般都支持視頻，我們把它放在有線電視數(shù)字機(jī)頂盒中介紹。
　　
2.數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒

　　此類機(jī)頂盒又稱為綜合業(yè)務(wù)接收機(jī)，用來接收數(shù)字衛(wèi)星廣播節(jié)目。該類機(jī)頂盒在幾年前就已商業(yè)化，有專業(yè)的IRD，也有個人用的IRD。我們所看的許多衛(wèi)視節(jié)目都是有線電視臺通過專業(yè)的IRD從衛(wèi)星接收下來，再通過有線電視送入用戶家中的。個人用的IRD在我國并不普及，但在國外衛(wèi)星直播還是具有較好的市場。

　　該類機(jī)頂盒的主要功能是接收數(shù)字電視廣播，同時也支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播、圖文電視等應(yīng)用。但由于它的傳輸平臺是衛(wèi)星信道，支持交互式應(yīng)用比較困難。目前，數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒基本采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外都有商用產(chǎn)品。
　　
3. 數(shù)字地面機(jī)頂盒

　　數(shù)字地面機(jī)頂盒的功能與數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒類似，所不同的只是傳輸介質(zhì)由衛(wèi)星信道變成了地面廣播信道。該類機(jī)頂盒所使用頻率與有線電視頻率相同，但由于這種無線信道的情況比有線電視網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多，所以它的信號傳輸技術(shù)與數(shù)字有線電視機(jī)頂盒也有較大差別。

　　目前，世界上有三種數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)：歐洲的DVB、美國的ATSC和日本的ISDB-T（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播）系統(tǒng)的DTTB（數(shù)字地面電視廣播）方案。DTTB實際上是DVB-T的變種，ATSC的接收設(shè)備稱為DTV，DVB的接收設(shè)備稱為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視。但在一個較短的時期內(nèi)，DTV和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視不可能降到模擬電視的價位，還必須通過數(shù)字地面機(jī)頂盒將數(shù)字地面廣播的節(jié)目顯示在模擬電視機(jī)上。

　　數(shù)字地面機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)是編碼正交頻分復(fù)用CODFM，該技術(shù)可有效地解決數(shù)字地面廣播中所存在的多徑接收、鄰頻干擾等問題。在模擬電視廣播系統(tǒng)中，多徑接收會造成圖像重影，在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中，某些特定相位的多徑信號可能因信號間相互干擾，產(chǎn)生重影等。CODFM克服了上述的問題，它將串行數(shù)據(jù)流劃分為多個比特的碼元，每個碼元可有數(shù)千比特，然后用這些比特去調(diào)制被置于一個頻段內(nèi)間隔很小的數(shù)千個相互正交的載波。通過設(shè)置這些載波的保護(hù)間隔和邊帶能量的位置，使某一特定載波在鄰近頻道上的能量為零，從而提供較好的鄰頻抑制能力。

　　我國已計劃在十年內(nèi)以數(shù)字電視取代現(xiàn)有的模擬電視機(jī)，并對全國的電視臺進(jìn)行數(shù)字化改造，這個過程是相當(dāng)長的，因此，在這個過渡時期，數(shù)字地面機(jī)頂盒的市場應(yīng)是非常大的。

4.數(shù)字有線電視機(jī)頂盒

　　數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的基本原理與數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒、數(shù)字地面機(jī)頂盒相同，只是信號傳輸介質(zhì)是有線電視廣播所采用的全電纜網(wǎng)絡(luò)或光纖/同軸混合網(wǎng)。但由于有線電視網(wǎng)絡(luò)較好的傳輸質(zhì)量以及電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)的成熟，使得該類機(jī)頂盒可以實現(xiàn)各種交互式應(yīng)用，并被業(yè)界廣泛看好。

　　事實上，該類機(jī)頂盒可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)用，如數(shù)字電視廣播接收、電子節(jié)目指南（EPG）、準(zhǔn)視頻點播（NVOD）、按次付費觀看（PPV）、軟件在線升級、數(shù)據(jù)廣播、Internet接入、電子郵件、IP電話和視頻點播等。