淺析有線數字機頂盒的發展趨勢

張迎欣

摘 要：當前我國的計算機技術獲得一定程度而發展，不僅僅在科研領域獲得一定程度的發展，同時在生活領域之中也獲得一定程度的發展。同時數字電視已經成為了各大賣場之中相當熱銷的產品，于此同時，原始的模擬的電視機和已經沒有辦法滿足的數字電視發展的需要，，基于此，本文論述了有線數字機頂盒的發展方向。

關鍵詞：有線電視；機頂盒；發展方向

1 有線數字機頂盒的原理和構成

有線數字機頂盒的顧名思義，主要傳輸的是有線數字信號，它能夠與電視機搭配使用，使用戶能夠在電視機上觀看到更多的信號頻道和功能，同時還能夠進行交互式的信息操作，實現娛樂、支付、教學等多種功能。有線數字機頂盒所收取與發射的電視信號，主要通過解開調頻、圖片、編碼與聲音等信息，讓用戶能夠在傳統模擬電視機上觀看數字電視信號的功能。從詳細的原理上來說，信號在進行線路傳輸前需要兩次編碼，一個是信道編碼，另一個是將圖像音頻信息進行信源編碼變成傳輸流。該信號在傳輸到機頂盒時，機頂盒會先獲取信道編碼，并進行解開，然后將傳輸流中的圖像與聲音信號進行解碼，最后完成信息的接受和解碼。

1.1 有線數字電視機頂盒的系統結構

有線數字電視機頂盒主要由模擬和數字視音頻信號接收、有線電視用戶接入因特網和雙向控制信道等部分組成。調諧器完成射頻選擇轉換，QAM解調器從射頻信號中解調出MPEG-2傳送流。MPEG-2傳送流通過解復用器、解擾器和解壓縮器輸出MPEG-2視頻基本流及數據。視、音頻處理器完成視、音頻信號的模擬編碼和圖形處理，視、音頻接口分別輸出滿足不同需求的視、音頻信號。上部用來實現模擬視、音頻信號的接收。調諧器完成射頻選擇轉換，模擬解調器解出視、音頻信號。下部為電纜調制解調器，可完成數據通信。

1.2 有線數字電視機頂盒的邏輯結構

數字電視是節目制作和信號處理、傳輸、接收、顯示的端到端系統。調諧模塊接射頻信號并將其下變頻信號并轉換為數字信號，在送入QAM之中做好調節，輸出MPEGG傳輸流串或并行數據。解復用模塊接收MPEGG傳輸流，在這之中可以抽出一個節目的PES數據，主要包括有視頻以及音頻PES。視頻PES可以及時送入視頻解碼模塊，取出MPEGG視頻數據并解碼，然后輸入到PAL∕NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號，再經視頻輸出電路輸出。

2 常用數字電視機頂盒的種類以及其特點

站在廣度的角度來京，同傳統的電視機之間進行連接，并且有效增加其一些功能于此而連接，這樣就可以不斷提升其一些功能作為主要目的，通常將其放在電視機上的“盒子”將其稱之為電子設備，都可以被稱之為機頂盒，所以機頂盒的發展歷經了模擬機盒而到數字機盒的發展。

2.1 網絡視頻機頂盒

依據其不同的用途，那么網絡視頻機頂盒也可以分成網絡電視機頂盒（WebTV）以及視頻點播（VOD）機頂盒，其前者主要使用的是模擬電視機用戶可以通過公眾電話交換網以及雙向CATV有效實現網上瀏覽、電子郵件收發以及雙向信息交流等等；其后者主要是一種根據寬帶網的可實現上網和雙向視頻點播功能而實現的機頂盒。

2.2 數字電視機頂盒

通常來說數字電視機頂盒一般都是使用接收數字電視信號以及一起傳輸種種數據信息，同時通過解調、解復用、視音頻解碼也可以通過與之相關的數據解析模塊將其變為模擬電視信號，使得用戶可以在模擬電視機之上就可以收看數字電視節目以及種種數據消息。依據信號傳輸介質的區別，數字機頂盒主要可以分成有線數字電視機頂盒、衛星數字電視機頂盒以及地面數字電視機頂盒等等3種。

2.3 多媒體機頂盒

該機頂盒一般被稱之為綜合業務機頂盒，此種機頂盒則是以上兩種機頂盒的綜合，則會支持全部的廣播以及交互式多媒體應用，主要包含內容有收看普通數字電視節目以及數字加密電視節目、Internet接入、點播多媒體節目以及信息、電子節目指南（EPG）、網上購物等等。

3 數字電視機頂盒主要技術

3.1 嵌入式系統技術

顧名思義，其主要指的是鑲嵌在其他設備中的系統，它是計算機技術、通信技術、半導體技術、微電子術、語音圖像數據傳輸處理技術及傳感器技術與具體應用對象相結合的產物，是技術密集、投資強度大、需要不斷創新的知識密集型系統。嵌入式系統主要包括嵌入式芯片、嵌入式軟件、嵌入式操作系統及嵌入式系統開發工具等4個部分。

3.2 信號處理技術

目前數字電視機價格昂貴，還遠不能普及，大多數家庭仍然使用的是模擬電視機，要從網絡中提取所選擇的數字視頻信號并在模擬電視機上播放，必須利用機頂盒進行信號處理。

4 有線數字電視機頂盒的發展趨勢

數字電視替代模擬信號電視已成定勢，機頂盒作為過渡期間必備的終端設備，必然伴隨各項技術的成熟而逐步進化。具體表現在以下幾個方面：機頂盒操作系統的標準化；外觀的小型化、超薄化、接口集成化；數字電視機頂盒在短時間內不會被替代，它可自由選擇運營商及外觀的進化將是其發展的必然趨勢。

4.1 雙模機頂盒將實現一機兩網

通過在同一機頂盒集成有關的以太網接口方法，時候用同一顆處理芯片來完成對于數字電視信號和IP內容的信息處理，使用一個遙控器則就可以實現對于不同業務在同一平臺上的融合。其實也就說，那么則就可以有效實現就是一機兩網：IP網以及數字電視網。

4.2 FPGA 數字機頂盒

數字電視機頂盒系統軟件設計主要包括了系統所存在的開發環境的搭建，瀏覽器模塊設計與實現、播放器模塊的設計與實現、驅動設備程序設計和視頻圖形顯示界面模塊等部分。當搭建好合理的開發環境后，要優化配置好各個設備的驅動，通過有效驅動程序調用到各種硬件資源，同時也可向上加載驅動程序相應的應用程序，如視頻音頻程序來完成應用任務。機頂盒可劃分為應用層（最上層）、解釋層（中間件API 或應用程序接口）和資源層（Linux操作系統以下）3 層結構。當上層要完成某些功能來調用相應的硬件時，資源層便開始工作，它運行驅動程序來調用相應的硬件來完成上層要完成的任務。

4.3 功能方面

機頂盒將會給用戶帶來一種極具個性化以及便捷的導航系統，于此同時機頂盒將將會及時對用戶的觀看習慣進行跟蹤，掃描寬帶網絡之中的各種數字服務，那么就可以給用戶顯示出節目以及服務的建議時間表。機頂盒則可以依據相關指示用戶室內設備、CATV 網絡以及節目資源的狀態；并且可以監控公用設備，進行信號傳輸性能的遙測以及反饋。近年來我國有線數字電視家將會大面積展開，同時信息產業部的“有線數字電視機頂盒機卡分離接口標準”將會在一定程度上及時推出，機頂盒的接收以及解碼模塊則可以及時防止與電視機之中，這樣就可以及時帶動數字電視接收機產業的發展，不斷推進我國全部數字電視產業的進步。

參考文獻：

[1] 樊翔，張利康.淺析有線數字機頂盒的發展趨勢[J].有線電視技術，2009（6）：41+46.

[2] 韓包海.數字電視機頂盒技術及發展趨勢[J].浙江工商職業技術學院學報，2006（3）：48～51.