試分析機頂盒技術在有線數字電視中的應用

史黎霞 江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司常州分公司

隨著有線數字電視技術在社會生產與生活中的不斷推進，與之相關的數字設備技術研究成為了數字技術的研究的重要組成部分。其中機頂盒技術作為一種重要的數字設備技術，對于提高有線數字電視應用質量起到了不可忽視的作用。

一、機頂盒技術分類與原理

(一)機頂盒技術分類應用

在實際應用中，機頂盒技術主要是基于有線網絡平臺的一種信息數據傳輸系統。根據客戶對數據傳輸實際需求，主要包括了兩個主要類型，即增強型互交機頂盒技術與有線機頂盒技術。當前在有線數字電視實際使用中，有線機頂盒使用較為廣泛。

(二)系統主要工作原理

1.機頂盒主要組成系統：在機頂盒設計與應用中其主要應用了集成化數據處理系統。根據當前客戶使用要求，這一系統主要由以下的幾個部分組成：一是中央處理系統(CPU)；二是音頻轉換系統(A/D轉換器)；三是視頻信息編碼系統；四是信息數據的解碼系統，主要包括了MPEC-2解碼器與信道解碼設備；五是高頻頭等相關的系統。在實際的應用中這種集成化模塊系統一方面其內容結構比較復雜；另一方面在電視信號處理中的應用范圍較為廣泛。

2.機頂盒系統運行模式：在實際的電視信號處理過程中，機頂盒運行主要包括了以下幾個過程。一是通過有線網絡系統接受相關的電視節目信息。二是對接收到的數據進行分析與處理，同時一方面利用系統自帶的調諧模塊將網絡接收到的將變頻信號轉化為中頻信號，另一方面使用A/D轉換系統，將接收到的模擬信號轉換成數字信號，之后進行正交振幅調制(QAM)技術進行解調計算操作。三是在數據解調處理完成后，系統在傳輸流中分離部分以節目信息相關PES數據，這一數據的信息包括了視頻與音頻信息兩類，最后通過數字信息計算技術完成對電視信號的處理。

機頂盒應用的主要數字信息技術。在電視信號的數字化處理中，其使用的主要數字化技術包括了用于電視信號傳輸的有線網絡通信技術、用于確保信號安全加解密算法技術與加解翃算法技術以及確保信息數據質量的數字壓紋編碼技術等，通過相關的硬、軟件技術對信號進行處理。

二、當前機頂盒技術實際應用研究

(一)機頂盒系統構成

在機頂盒實際運行中，其主要的運行與服務系統包括了以下幾個主要組成部分：

1.電視點播服務系統。電視視頻點播是當前數字電視服務的主要內容，也是電視客戶的主要需求。在目前的機頂盒設計中，技術人員一般采用WindowNT作為服務器運行環境。之后利用其配套的視頻服務插件對處理完成的音頻數據擴充。其主要的功能包括了以下幾點：一是通過視頻服務器對相關數據完成大容量集中儲存；二是通過處理系統，提取出ITV系統內部存儲數據；三是實現電視用戶從電視本地以及機頂盒網絡存儲系統都可以有效的獲得點播服務。

2.ITV信息系統。機頂盒系統設計中這一系統主要以下幾個部分組成：一是視頻節目管理系統；二是視頻數據流量管理系統；三是數據傳播服務系統，四是視頻節目管理系統。在實際的視頻播放中這一系統主要用于拓展用戶視頻節目選擇空間。其主要功能一是實現增加電視節目數量；二是實現有線網絡系統與服務器相關資源的管理和監控；三是對視頻播放中的信息流進行有效的操作和控制。

3.VOD服務系統。在機頂盒實際運作中，這一服務系統主要包括了節目信息導航、以及客戶信息記錄和驗證三個主要功能。系統運行中這三個功能如下。一是視頻節目導航功能。這一功能主要是對機頂盒數據存儲系統中的視頻數據分類，之后對數據信息進行細化描述。利用這一功能可以使電視系統用戶在使用機頂盒過程中，系統可以根據用戶信息讀取習慣通過數據分析進行視頻資源推送。二是信息驗證功能。這一功能主要是以下兩個方面進行驗證：一方面是針對用戶個人使用系統合法性進行驗證；另一方面是利用相關程序對播出視頻節目本身合法性進行驗證。只有在完成以上兩方面驗證后，機頂盒才能進行相關的播放工作。三是用戶賬目記錄功能。這一功能主要是對用戶收看視頻信息數據，如觀影時長、內容等進行詳細記錄，進而為觀看收費等工作的進行提供數據支持。

4.節目視頻分配系統。這一系統在機頂盒使用中主要實現以下三個功能：一是系統中的射頻混合功能；二是系統上變頻功能；三是QAM調節功能。其系統運行程序，首先服務系統自動接收網絡系統信息傳輸流；之后根據數據傳輸流量為電視系統各頻道傳輸節目信息；最后是在系統運行環境較好的情況下，對信息傳輸流進行干擾。

5.CAS接收系統。這一系統主要是對干擾節用視頻節目數據信息進行讀取，進而有效的提升視頻供應商對所提供視頻權限控制作用，進而利用數據的控制與管理，最終激活系統終端的解擾功能。

(二)電視使用客戶端軟件功能優化

根據對當前有線數字電視客戶與市場分析研究，目前我國電視使用客戶對客戶端軟件功能需求主要集中在以下三個方面：一是實現對視頻流量的有效管理與監控；二是實現對視頻資源有效管理；三是實現對視頻節目的有效控制與選擇。為了實現以上功能的優化，技術人員在機頂盒設計中采用了以下技術設計理念。

首先在系統節目選擇服務中，用戶終端在點播界面實現了VOD服務與自身服務系統間數據自動交換，進而通過服務器系統形成電視系統的節目信息清單，完成電視節目選擇服務。

其次在系統資源管理與節目控制過程中，終端系統在用戶請求信號上傳處理后，系統可以有效的激活控制程序，開展各項控制工作。同時系統前端可以實現用有線網絡、服務器之間的數據信息交換，進而獲得其系統前端存儲節目數據，進而完成視頻控制、播放等功能。