近年來(lái),中國(guó)機(jī)頂盒發(fā)展迅速。由于機(jī)頂盒產(chǎn)業(yè)的資源供給或產(chǎn)品需求正在發(fā)生一系列的變化,導(dǎo)致這一產(chǎn)業(yè)正逐漸從其他國(guó)家或地區(qū)梯度轉(zhuǎn)移到中國(guó)生產(chǎn)和制造。中國(guó)已經(jīng)成為大的機(jī)頂盒生產(chǎn)制造中心。2007年,中國(guó)機(jī)頂盒市場(chǎng)中以有線機(jī)頂盒為主。機(jī)頂盒市場(chǎng)出貨量達(dá)到了6500萬(wàn)臺(tái)以上,相比2006年增長(zhǎng)41.3%。其中國(guó)內(nèi)機(jī)頂盒出貨量超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái),相比2006年增長(zhǎng)49.32%,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)機(jī)頂盒出貨量超出國(guó)外市場(chǎng);有線機(jī)頂盒市場(chǎng)保有量在2007年底突破了2500萬(wàn)臺(tái),相比2006年增長(zhǎng)了近60%。2008年中國(guó)數(shù)字電視進(jìn)入了蓬勃發(fā)展期,除有線數(shù)字電視仍舊表現(xiàn)出強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭外,地面數(shù)字電視隨著2008年會(huì)的契機(jī)也有了突破性的發(fā)展。2008年,雖然受到雪災(zāi)、地震以及等客觀因素的影響,但中國(guó)機(jī)頂盒市場(chǎng)依然處于景氣周期。
目前我國(guó)市場(chǎng)上存在著多種ca、下載器、epg、數(shù)據(jù)廣播和中間件系統(tǒng),各種增值應(yīng)用更是多種多樣。大大提高了機(jī)頂盒廠商的研發(fā)、生產(chǎn)、市場(chǎng)推廣和技術(shù)支持的門(mén)檻,機(jī)頂盒難以量產(chǎn)和降低成本、提高可靠性。今年4月3日,信產(chǎn)部公布了數(shù)字電視機(jī)卡分離標(biāo)準(zhǔn)(技術(shù)規(guī)范sj/t 11336-2006和測(cè)試規(guī)范sj/t 11337-2006)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,一是可以減少機(jī)頂盒功能,降低機(jī)頂盒的成本;二是靠這個(gè)擴(kuò)展接口增加功能,開(kāi)展增值業(yè)務(wù)增加收入;三是在不太需要再投入的情況下,靠百姓自愿購(gòu)買的擴(kuò)展業(yè)務(wù),靠百姓自己已有的或購(gòu)買的擴(kuò)展產(chǎn)品,減少重復(fù)投資;四是有力地支持了數(shù)字電視一體機(jī)(將機(jī)頂盒內(nèi)置于電視機(jī))的生產(chǎn)和研發(fā);五是為數(shù)字電視機(jī)頂盒的“家電化",銷售網(wǎng)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)公司走向家電商場(chǎng),讓用戶自主選擇機(jī)頂盒提供了可能,這樣能夠有效地減小網(wǎng)絡(luò)公司的銷售資金和售后服務(wù)方面的壓力。
高清編碼調(diào)制一體機(jī)是集高清編碼及調(diào)制功能于一體,支持8路hdmi信號(hào)輸入,1路dtmb調(diào)制輸出。該設(shè)備具備高集成度和低成本的特性,可廣泛應(yīng)用于有線電視數(shù)字前端,酒店數(shù)字電視系統(tǒng)等其它高清系統(tǒng)中。
高清晰度數(shù)字電視(hdtv)是未來(lái)的發(fā)展方向,到那時(shí)現(xiàn)在的模擬電視被全部淘汰,電視臺(tái)的射、錄、編設(shè)備也相應(yīng)更換,人們?cè)陔娨暺聊簧峡吹降膶⑹歉咔逦鹊碾娨暜?huà)面和更多的功能,hdtv會(huì)把電視帶入一個(gè)嶄新的時(shí)代。
有人問(wèn)目前數(shù)字機(jī)頂盒接收的信號(hào)是高清晰度數(shù)字電視嗎?不是,使用了數(shù)字機(jī)頂盒后將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào)輸入給現(xiàn)在的模擬電視機(jī)顯示信息,這樣電視接收的信號(hào)質(zhì)量雖然有了很大程度的改善,由于模擬電視機(jī)的掃描線已定,所以它與高清晰度數(shù)字電視相比,還有相當(dāng)大的距離。這只是一種過(guò)渡。
[編輯本段]主要技術(shù)
信道解碼、信源解碼、上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼、嵌入式cpu、mpeg-2解壓縮、機(jī)頂盒軟件、顯示控制和加解擾技術(shù)是數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要技術(shù)。
(1)信道解碼
數(shù)字電視機(jī)頂盒中的信道解碼電路相當(dāng)于模擬電視機(jī)中的和中頻放大器。在數(shù)字電視機(jī)頂盒中,是必須的,不過(guò)調(diào)諧范圍包含衛(wèi)星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補(bǔ)頻道。根據(jù)dtv目前已有的調(diào)制方式,信道解碼應(yīng)包括qpsk、qam、ofdm、vsb解調(diào)功能。
(2)信源解碼
模擬信號(hào)數(shù)字化后,信息量激增,必須采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視廣播采用mpeg-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),適用多種清晰度圖像質(zhì)量。音頻目前則有ac-3和mpeg-2兩種標(biāo)準(zhǔn)。信源必須適應(yīng)不同編碼策略,正確還原原始音、視頻數(shù)據(jù)。
(3)上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼
開(kāi)展交互式應(yīng)用,需要考慮上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼問(wèn)題。目前普遍采用的有3種方式,采用電話線傳送上行數(shù)據(jù),采用以太網(wǎng)卡傳送上行數(shù)據(jù)和通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳送上行數(shù)據(jù)。
(4)嵌入式cpu
嵌入式cpu是數(shù)字電視機(jī)頂盒的心臟,當(dāng)數(shù)據(jù)完成信道解碼以后,首先要解復(fù)用,把傳輸流分成視頻、音頻,使視頻、音頻和數(shù)據(jù)分離開(kāi),在數(shù)字電視機(jī)頂盒的cpu中集成了32個(gè)以上可編程pid濾波器,其中兩個(gè)用于視頻和音頻濾波,其余的用于psi、si和private數(shù)據(jù)濾波。cpu是嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái),它要和操作系統(tǒng)一起完成網(wǎng)絡(luò)管理,顯示管理、有條件接收管理(ic卡和smart卡)、圖文電視解碼、數(shù)據(jù)解碼、osd、視頻信號(hào)的上下變換等功能。為了達(dá)到這些功能,必須在普通32~64位cpu上擴(kuò)展許多新的功能,并不斷提高速度,以適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)和三維游戲的要求。
(5)mpeg-2解碼
mpeg-2是數(shù)字電視中的關(guān)鍵技術(shù)之一,目前實(shí)用的視頻數(shù)字處理技術(shù)基本上是建立在mpeg-2技術(shù)基礎(chǔ)上,mpeg-2是包括從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁咔逦入娨暤娜恳?guī)范。mp@ll用于vcd,會(huì)議和用的h.263和h.261是它的子集。mp@ml用于dvd、sdtv,mp@mh用于hdtv。
mpeg-2圖像信號(hào)處理方法分運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)、dct、量化、可變長(zhǎng)編碼4步完成,電路是由risc處理器為核心的asic電路組成。
mpeg-2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫(huà)面、子畫(huà)面解碼,好具有分層解碼功能。圖文電視可用apha迭顯功能選加在主畫(huà)面上,這就要求能同時(shí)解調(diào)主畫(huà)面圖像和圖文電視數(shù)據(jù),要有很高的速度和處理能力。osd是一層單色或偽彩色字幕,主要用于用戶操作提示。
在音頻方面,由于歐洲dvb采用mpeg-2伴音,美國(guó)的atsc采用杜比ac-3,因而音頻解碼要具有以上兩種功能。
(6)數(shù)字電視機(jī)頂盒軟件
電視數(shù)字化后,數(shù)字電視技術(shù)中軟件技術(shù)占有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬件實(shí)現(xiàn)外,包括電視內(nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn),直至機(jī)頂盒和個(gè)人計(jì)算機(jī)的互聯(lián)以及和internet的互聯(lián)都需要由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),具體如下:
1 硬件驅(qū)動(dòng)層軟件: 驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)硬件功能,如射頻解調(diào)器、傳輸解復(fù)用器、a/v、osd、視頻編碼器等。
2 嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng):嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是相對(duì)于桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)而言的,它不裝在硬盤(pán)中,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,功能相對(duì)簡(jiǎn)單,資源開(kāi)資較小,便于固化在存儲(chǔ)器中。嵌入式操作系統(tǒng)的作用與pc機(jī)上的dos和windows相似,用戶通過(guò)它進(jìn)行人機(jī)對(duì)話,完成用戶下達(dá)的。接收采用多種方式如:鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、語(yǔ)音、觸摸屏、紅外等。
3 中間件: 開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái)上的特點(diǎn)在于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)以一個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)為基礎(chǔ),開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái)為每個(gè)環(huán)節(jié)提供立的運(yùn)行模式,每個(gè)環(huán)節(jié)擁有自身的利潤(rùn),能產(chǎn)生多個(gè)供應(yīng)商。只有采用開(kāi)放式業(yè)務(wù)平臺(tái)才能保證機(jī)頂盒的擴(kuò)展性,保證投資的有效回收。
4 上層應(yīng)用軟件: 執(zhí)行服務(wù)商提供的各種服務(wù)功能,如:電子節(jié)目指南、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播、視頻點(diǎn)播、數(shù)據(jù)廣播、和等。上層應(yīng)用軟件立于stb的硬件,它可以用于各種stb硬件平臺(tái),消除應(yīng)用軟件對(duì)硬件的依賴。
(7)顯示技術(shù)
就電視和計(jì)算機(jī)顯示器而言,crt顯示是一種成熟的技術(shù),但是用低分辨率的電視機(jī)顯示文字,尤其是小于24×24的小字,問(wèn)題就變得復(fù)雜了。電視機(jī)的顯像管是大節(jié)距的低分辨率管,只適合顯示720×576或640×480的圖像,它的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)是固定不變的,是為525行60hz或625行50hz設(shè)計(jì)的,而數(shù)字電視的顯示格式有18種以上。上網(wǎng)則要符合vesa格式,顯然,電視機(jī)的顯示系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)這么多格式。另外,電視采用低幀頻的隔行掃描方式,當(dāng)顯示圖形和文字時(shí),亮度信號(hào)存在背景閃爍,水平直線存在行間閃爍。如果把逐行掃描的計(jì)算機(jī)圖文轉(zhuǎn)換到電視機(jī)上,水平邊沿就會(huì)僅出現(xiàn)在奇場(chǎng)或偶場(chǎng),屏顯時(shí)間接近人眼的視覺(jué)暫留,會(huì)產(chǎn)生厲害的邊緣閃爍現(xiàn)象,因而要用電視機(jī)上網(wǎng),必須要補(bǔ)救電視機(jī)顯示的缺陷。
根據(jù)技術(shù)難度和成本,目前用兩種方法進(jìn)行改進(jìn),一種是抗閃爍濾波器,把相鄰三行的圖像按比例相加成一行,使僅出現(xiàn)在單場(chǎng)的圖像重現(xiàn)在每場(chǎng)中,這種方式叫三行濾波法。三行濾波法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。但降低了圖像的清晰度,適用于隔行掃描方式的電視機(jī)。另一種方法是把隔行掃描變成逐行掃描,并適當(dāng)提高幀頻,這種方式要成倍地增加掃描的行數(shù)和場(chǎng)數(shù),為了使增加的像數(shù)不是無(wú)中生有,保證活動(dòng)畫(huà)面的連續(xù)性,必須要作行、場(chǎng)內(nèi)插運(yùn)算和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,必須用的芯片和復(fù)雜的技術(shù)才能實(shí)現(xiàn),這種方式在電視機(jī)上顯示計(jì)算機(jī)圖文的質(zhì)量非常好,但必須在有逐行和倍掃描功能的電視機(jī)上才能實(shí)現(xiàn)。另外把分辨率高于模擬電視機(jī)的hdtv和vesa信號(hào)在電視機(jī)上播放,只能顯示部分畫(huà)面,必須進(jìn)行縮小這就像pip方式,要丟行和丟場(chǎng)。同樣為保證圖像的連續(xù)性,也要進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算。
(8)加解擾技術(shù)
加解擾技術(shù)用于對(duì)數(shù)字節(jié)目進(jìn)行加密和解密。其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒ǎ脩舳死胕c卡解密。在mpeg傳輸流中,與控制字傳輸相關(guān)的有2個(gè)數(shù)據(jù)流:控制信息(ecms)和管理信息(emms)。由業(yè)務(wù)密鑰(sk)加密處理后的控制字在ecms中傳送,其中包括節(jié)目來(lái)源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目?jī)r(jià)格等節(jié)目信息。對(duì)控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在管理信息中傳送,并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過(guò)用戶個(gè)人分配密鑰(pde)的加密處理。emms中還包括地址、用戶信息,如用戶可以看的節(jié)目或時(shí)間段,用戶付的收視費(fèi)等。
用戶個(gè)人分配密鑰(pdk)存放在用戶的智能卡(smart card)中,在用戶端,機(jī)頂盒根據(jù)pmt和cat表中的ca-deor,獲得emm和ecm的pid值,然后從ts流中過(guò)濾出ecms和emms,并通過(guò)smart card接口送給smart card。smart card首先讀取用戶個(gè)人分配密鑰(pdk),用pdk對(duì)emm解密,取出sk,然后利用sk對(duì)ecm進(jìn)行解密,取出cw,并將cw通過(guò)smart card接口送給解擾引擎,解擾引擎利用cw就可以將已加擾的傳輸流進(jìn)行解擾。














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