數(shù)字機(jī)頂盒技術(shù)綜述
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1）電子節(jié)目指南
電子節(jié)目指南給用戶提供一個(gè)容易使用的、界面友好的、可以快速訪問(wèn)節(jié)目的一種方式，用戶還可以通過(guò)該功能收看一個(gè)或多個(gè)頻道，甚至所有頻道上近期將播放的節(jié)目。同時(shí)，EPG可提供分類功能，可以幫助用戶瀏覽和選擇各種類型的節(jié)目。
2）準(zhǔn)視頻點(diǎn)播
也稱為增強(qiáng)/先進(jìn)的PPV，是一個(gè)特殊的廣播應(yīng)用。NVOD用戶和服務(wù)提供者之間沒(méi)有真正的交互，服務(wù)提供者將節(jié)目的標(biāo)題廣播下來(lái)，用戶僅僅可選擇所提供的頻道，該機(jī)制是由EPG來(lái)支持的。NVOD的功能包括：
預(yù)覽：在用戶購(gòu)買前，對(duì)想購(gòu)買的節(jié)目進(jìn)行預(yù)覽；
選擇：在EPG中選擇一個(gè)已購(gòu)買的節(jié)目；
暫停：停止播放該節(jié)目；
恢復(fù)：在暫停后恢復(fù)觀看該節(jié)目；
快進(jìn)/快退：對(duì)該節(jié)目實(shí)現(xiàn)快進(jìn)/快退操作。
3）數(shù)據(jù)廣播
DVB定義了四種數(shù)據(jù)廣播方式：數(shù)據(jù)管道（data pipe）、數(shù)據(jù)流（data stream）、多協(xié)議封裝（Multiple Protocol Encapsulation）和數(shù)據(jù)/對(duì)象輪流傳送（Data/Object Carousel）。
在數(shù)據(jù)管道方式中，數(shù)據(jù)直接在MPEG傳送流的凈荷中傳送?？梢允褂迷摲绞皆诜螪VB標(biāo)準(zhǔn)的廣播網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行簡(jiǎn)單的、異步的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。
數(shù)據(jù)流方式可以在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)面向流的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)流可以是異步的、同步的、或同步化（synchronized）的數(shù)據(jù)傳輸。異步數(shù)據(jù)流是不需要定時(shí)的數(shù)據(jù)流（例如RS232數(shù)據(jù)）；同步數(shù)據(jù)流是對(duì)定時(shí)有要求的數(shù)據(jù)流，這里"定時(shí)要求"的含義是接收端可以再生發(fā)送端的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘，重新構(gòu)造出同步數(shù)據(jù)流（如E1、T1）；同步化的數(shù)據(jù)流也是有定時(shí)要求的數(shù)據(jù)流，這里"定時(shí)要求"的含義是數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)可以與其他數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)同步播放（如視頻和音頻）。數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的PES中傳送。
多協(xié)議封裝對(duì)需要在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中傳送符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了技術(shù)支持。利用這種數(shù)據(jù)廣播方式，可以在有線電視系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高速Internet數(shù)據(jù)接入。要傳送的數(shù)據(jù)報(bào)被封裝在DSM-CC段中。
數(shù)據(jù)/對(duì)象輪流傳送（Data/Object Carousel）可以支持需要周期性地傳送數(shù)據(jù)模塊的各種應(yīng)用。數(shù)據(jù)模塊的大小是已知的，數(shù)據(jù)模塊可以被更新、被加入和被移去。多個(gè)模塊可以被組成一個(gè)組（Group），多個(gè)組還可以組成超組（SuperGroup）。Data Carousel所廣播的數(shù)據(jù)在DSM-CC Data Carousel中傳輸。
DVB的數(shù)據(jù)廣播規(guī)范具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持能力，機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)對(duì)上述數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的支持，其作用類似一個(gè)在用戶家中的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)。機(jī)頂盒本身可以不對(duì)接收數(shù)據(jù)的有效負(fù)載進(jìn)行處理，只是通過(guò)解復(fù)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)送給處理終端。
4）軟件在線升級(jí)
軟件在線升級(jí)是數(shù)據(jù)廣播（Data Carousel）的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新。
5）Internet接入和電子郵件
有線電視數(shù)字機(jī)頂盒可以通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)Internet接入功能，并可以提供以太網(wǎng)接口，用來(lái)連接PC。使用電纜調(diào)制解調(diào)器的速度與電話調(diào)制解調(diào)器相比，提高了100倍，最高可達(dá)到10Mbps，所以非常具有競(jìng)爭(zhēng)力。目前市場(chǎng)上最為火爆的電纜調(diào)制解調(diào)器是MCNS定義的DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)。
6）IP電話
通過(guò)電纜調(diào)制解調(diào)器，還可以實(shí)現(xiàn)IP電話功能。用戶在使用該功能時(shí)，只需將普通電話與機(jī)頂盒的RJ11接口相連即可。電纜調(diào)制解調(diào)器可以保證傳輸語(yǔ)音時(shí)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。
7）視頻點(diǎn)播
為每個(gè)用戶提供視頻點(diǎn)播功能，讓用戶能在他所希望的時(shí)間和地點(diǎn)收看他想看的節(jié)目，是服務(wù)提供商的主要目標(biāo)。有線電視數(shù)字機(jī)頂盒利用交互式的數(shù)據(jù)信道和廣播信道，為實(shí)現(xiàn)該功能提供理想的技術(shù)基礎(chǔ)。廣東環(huán)網(wǎng)寬帶數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司在最新推出的MJH30-50全功能數(shù)字機(jī)頂盒中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該功能，并能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、快退、暫停、恢復(fù)等VCR操作。當(dāng)然，該應(yīng)用需要相應(yīng)前端設(shè)備的支持。目前，廣東有線電視臺(tái)已使用該機(jī)頂盒和美國(guó)SeaChange公司的視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
三、有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)
1.有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本原理
有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目。如圖1所示，調(diào)諧模塊接收射頻信號(hào)并下行變頻為中頻信號(hào)，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送入QAM解調(diào)模塊進(jìn)行QAM解調(diào)，輸出MPEG傳輸流的串行或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收MPEG傳輸流，從中抽出一個(gè)節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，包括視頻PES、音頻PES以及數(shù)據(jù)PES。解復(fù)用模塊中包含一個(gè)解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對(duì)加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾，其輸出是已解擾的PES。視頻PES送入視頻解碼模塊，取出MPEG視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)MPEG視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后輸出到PAL/NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號(hào)，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼模塊，取出MPEG音頻數(shù)據(jù)，并對(duì)MPEG音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器，PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號(hào)，經(jīng)音頻輸出電路輸出。
該機(jī)頂盒由以下幾部分組成：數(shù)字電視廣播接收前端、MPEG解碼、視音頻和圖形處理、電纜調(diào)制解調(diào)器、CPU、存儲(chǔ)器以及各種接口電路。數(shù)字電視廣播接收前端包括調(diào)諧器和QAM解調(diào)器，該部分可以從射頻信號(hào)中解調(diào)出MPEG傳輸流；MPEG解碼部分包括解復(fù)用、解擾引擎和MPEG解壓縮，其輸出為MPEG視音頻基本流以及數(shù)據(jù)凈荷。視音頻和圖形處理部分完成視音頻的模擬編碼以及圖形處理功能。電纜調(diào)制解調(diào)模塊由一個(gè)雙向調(diào)諧器、下行QAM解調(diào)器、上行QPSK/QAM調(diào)制器和媒體訪問(wèn)控制（MAC）模塊組成，該部分實(shí)現(xiàn)電纜調(diào)制解調(diào)的所有功能。CPU與存儲(chǔ)器模塊用來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)行軟件系統(tǒng)，并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行控制。接口電路則提供了豐富的外部接口，包括通用串行接口USB、高速串行接口1394、以太網(wǎng)接口、RS232和視音頻接口等。
評(píng)論