構建混合IPTV和地面數字電視機頂盒

在這個(gè)轉型時(shí)期內，IPTV業(yè)務(wù)仍處于雛形的發(fā)展階段，并且地面傳輸的數字電視信號要取代模擬電視信號，因此，需要STB同時(shí)滿(mǎn)足兩套標準的要求。

在所有正在電視廣播領(lǐng)域內進(jìn)行的開(kāi)發(fā)中，沒(méi)有一種能與IPTV的出現所帶來(lái)的影響匹敵。網(wǎng)絡(luò )帶寬的可用性，節目?jì)热輷碛姓咭髷U大內容分配的需求，不侵犯版權的要求，以及消費者期望量身定做的更多節目的要求，等等這些要求因素結合在一起，確保未來(lái)較短的幾年內IPTV將成為我們觀(guān)看電視的普遍方式。在過(guò)去的兩年中，在任何一個(gè)電視行業(yè)的展會(huì )上都可以看到這個(gè)變化正在來(lái)臨，大部分的展區面積都被機頂盒(STB)制造商、數字版權管理(DRM)軟件供應商和關(guān)注電視節目的通信公司所占據。

與此同時(shí)，存在了50年之久的廣播模擬電視信號也將退出歷史舞臺，美國和事實(shí)上所有的歐洲國家正計劃在本世紀的頭十年內關(guān)閉模擬電視傳輸，跨入數字傳輸時(shí)代。在歐洲，DVB-T地面信號廣播在所有的國家目前已經(jīng)普及，德國率先在某些城市關(guān)閉了模擬PAL發(fā)射機。在美國，利用MPEG-2編碼流的強制廣播所進(jìn)行的ATSC數字傳輸已經(jīng)開(kāi)展了幾年時(shí)間。在許多情況下，廣受歡迎的“黃金時(shí)段”節目就是以高清晰(720p或1080i)分辨率進(jìn)行傳輸的。

那時(shí)，只有大約14%的配有電視的美國家庭把天線(xiàn)當作主要的接收信號的方式。當向數字傳輸的強制轉換最終完成時(shí)，這有可能使高質(zhì)量節目增加并加速發(fā)展。在歐洲，消費者對國家電視網(wǎng)絡(luò )上獲得的高質(zhì)量節目有了很好的認識，通過(guò)DVB-T很好地建立了數字內容的免費廣播。除了新的IPTV內容之外，通過(guò)提供的這種內容，針對IPTV的任何業(yè)務(wù)模式都會(huì )更具吸引力。

因此，在這個(gè)轉型時(shí)期內， IPTV業(yè)務(wù)仍處于雛形發(fā)展階段，并且地面傳輸要從模擬轉變到數字電視信號，還需要STB同時(shí)滿(mǎn)足兩套要求——例如能接收、解碼和顯示地面數字電視信號，還能提供觀(guān)看IPTV服務(wù)的平臺。

IPTV業(yè)務(wù)的一個(gè)方面將給設計STB的工程師帶來(lái)挑戰，即設計過(guò)程的所有階段涉及多種不同的標準。例如，可以用多種分辨率中的一種來(lái)捕獲電視圖像，包括標準清晰度(可以是720x480或720x576)和高清晰度(720p或1080i)。它可以采用交織或逐行編碼。它也能被編碼到多種編解碼格式，如MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、 WMV9/VC-1等等。然后，它又可以被加密到許多DRM方案(WMDRM或很多其它的方案)中的一種，被封包到多種容器之中(MOV、ASF)中的一個(gè)，并通過(guò)若干IP協(xié)議(RTP、RTSP)上的變量進(jìn)行傳輸。這就是把音頻編碼的挑戰結合進(jìn)來(lái)之前要做的所有工作。

因此，任何STB解碼器器件的選擇都必須具有某種程度的可編程能力，以實(shí)現許多必需的標準。即使實(shí)際的視頻編解碼器是在像DSP這樣的器件內進(jìn)行編程，采用一種完全可編程的器件通常也是不可行的，這是因為HD解碼器、必要的操作系統、音頻解碼器、用戶(hù)接口和瀏覽器應用程序均共享相同的處理器內核。目前的ASIC產(chǎn)品提供適用于視頻解碼器和解密模塊的硬線(xiàn)連接的邏輯塊，它具有用于去多路復用、解碼音頻、運行操作系統及用戶(hù)應用程序的多個(gè)可編程內核。

通過(guò)這種方式，已經(jīng)被很好地標準化的視頻編解碼器在編碼過(guò)程中的繁重任務(wù)被卸載到專(zhuān)用邏輯，因此，把CPU解放出來(lái)以對OS、用戶(hù)接口、傳輸協(xié)議和音頻標準等等快速變化的要求進(jìn)行處理。

IPTV和DTV標準

設計工程師們需要考慮的另一個(gè)主要復雜因素就是尚未建立全球范圍通用的IPTV標準。全球數字地面傳輸稍微簡(jiǎn)單一些。至少在每個(gè)國家內部已經(jīng)得到了標準化。 由美國采用的ATSC標準利用了具有MPEG-2編碼(盡管圖像可能被編碼成多種分辨率中的一種)的8VSB調制方案。比特率很高，可達19.3Mbps, 具有極佳的視頻質(zhì)量。利用標準清晰度和MPEG-2編碼，歐洲已經(jīng)很好地建立了DVB-T標準?？雌饋?lái)很有可能將在歐洲的高清晰地面廣播中采用H.264編碼技術(shù)。

那么，對于混合STB，在數字領(lǐng)域最大的挑戰就在于對IPTV有一系列寬廣的要求。對地面數字電視接收，有待解碼的編解碼器的集合是IPTV所必需的那些集合的子集。地面接收的挑戰更多地在于調諧器、濾波和解調器的正確選擇，這些是接收可能為低強度的信號所必需的。直到最近，“Can調諧器”(即含有模擬和數字調諧組件的小型模塊)已經(jīng)成為最普遍的解決方案。

調諧器

目前已經(jīng)有一些硅調諧器器件的供應商，最佳的供應商對他們的板上布局有寬松的要求(不再像去年那樣有45度電感器的要求)，并能提供緊湊的占位空間，這對于STB內的空間限制是理想的。所選擇的解調器必需能把數字載波從高噪信號中提取出來(lái)，這些噪聲信號易受建筑環(huán)境內的嚴重鬼影所支配。