IP機頂盒的功能和發(fā)展
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IPTV（Internet Protocol TV or Interactive Personal TV）也叫交互式網(wǎng)絡(luò )電視，是利用寬帶網(wǎng)的基礎設施，以家用電視機或計算機作為主要終端設備，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術(shù)于一體，通過(guò)IP協(xié)議向家庭用戶(hù)提供包括數字電視在內的多種交互式數字媒體服務(wù)的嶄新技術(shù)。IPTV業(yè)務(wù)核心框架主要由內容運營(yíng)平臺、業(yè)務(wù)運營(yíng)平臺、業(yè)務(wù)承載傳輸網(wǎng)絡(luò )、用戶(hù)終端網(wǎng)絡(luò )等四大部分組成。IPTV技術(shù)涉及了視頻編解碼、網(wǎng)絡(luò )分發(fā)、數字版權保護、終端接入等各面的技術(shù)。
IP機頂盒是視頻解碼終端，相當于一臺自帶嵌入式操作系統的計算機。從圖1可以看出，IP機頂盒一端通過(guò)DSL或以太網(wǎng)方式接入IPTV網(wǎng)絡(luò )，一端將通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸過(guò)來(lái)的媒體流等信息轉換成模擬視音頻輸出至電視，由此在電視上 祥視頻點(diǎn)播、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、游戲等功能，它具備計算機的數據交換等基本功能，可以采用遙控器或PC直接操作。
IP機頂盒的構成與功能
機頂盒由軟件和硬件兩大部分組成，機頂盒的硬件包含了主芯片、內存、調諧解調器、回傳通道、CA（Conditional Access）接口、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分。軟件則分成應用層、中間解釋層和驅動(dòng)層三層，每一層都包含了諸多的程序或接口等。
與傳統的數字機頂盒相比，IP機頂盒實(shí)現了視頻、語(yǔ)音、數據三者的融合，即所謂的三網(wǎng)合一業(yè)務(wù)（Triple Play Service）。IP機頂盒的系統架構包含三個(gè)獨立的子系統：TV單元、PC單元和條件存?。醇用芟到y、CA）單位。TV子系統由調頻器和視頻解碼器組成，它們用來(lái)處理數字串流信息；CA子系統讓服務(wù)商具有控制能力，可以對用戶(hù)實(shí)現臨近，能夠知道用戶(hù)在何時(shí)收看什么節目；PC子系統大多是模塊式的設計，STB的設計者可以依其需求而增加或減少這個(gè)系統中的組件，由于IPSTB的目標是要提供互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)功能，故它的PC系統方面就得提供TCP/IP的堆棧協(xié)議，并具有更佳的儲存方案。
由此可以看出，IP機頂盒的功能主要包括以下三方面：
·支持目前的LAN或DSL網(wǎng)絡(luò )傳輸，接收及處理IP數據和視頻流；
·支持MPEG、WMV和Real等視頻解碼；
·支持用戶(hù)認證功能、通過(guò)與IPTV系統的交互實(shí)現用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)控制、計費等管理功能。
IP機頂盒的分類(lèi)方式
根據硬件、軟件的不同，IP機頂盒有不同的分類(lèi)方式
1.基于硬件的分類(lèi)方式
IP機頂盒按照基中使用的CPU芯片的不同，可以分為以下三種：
（1）基于專(zhuān)用芯片組（ASIC/SOC編解碼芯片）的機頂盒
專(zhuān)用芯片組除了處理器以外，在芯片內還集成了一些其他的IP（Lntelligent Property）模塊，如Video in，Video out，Audio in及Audio out等，有的還有圖像壓縮硬件加速模塊等。由于專(zhuān)用視頻壓縮芯片攜帶固定壓縮模塊、固定的處理方式和固定的微碼，所以傳統的基于A(yíng)SCI/SOC的機頂盒產(chǎn)品價(jià)格比較低廉，但由于全硬件芯片的實(shí)現方案使得運營(yíng)商無(wú)法通過(guò)軟件升級來(lái)提升產(chǎn)品性能，另外這種機頂網(wǎng)絡(luò )適應性也有較大問(wèn)題。
（2）基于X86平臺
基于X86架構CPU的嵌入式系統有如下優(yōu)勢：一是它可以對不同格式的文件進(jìn)行編解碼；二是X86架構的CPU有較齊全的應用軟件，維護成本低；三是基于X86架構的嵌入式系統可以輕松與PC資源共享。
（3）基于多媒體處理器技術(shù)
基于X86平臺的方式在使用時(shí)要占據CPU的絕大部分處理能力。因此，在有些不適合采用這種方式。于是出現了基于多媒體處理器技術(shù)的獨立機型的機頂盒。這種芯片高速的運算能力完全可以實(shí)現適合不同協(xié)議的通信終端。采用這些芯片可以很方便地實(shí)現MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理，以及DVD、機頂盒、數字電視等。
由于使用了實(shí)時(shí)視頻解碼功能芯片，視頻處理速度明顯提高，配合實(shí)時(shí)編碼，全程視頻處理時(shí)延小，特別適合視頻直播系統應用；系統配有USB，IDE，PCMCIA和以太等接口，使IPTV終端功能可擴充性增強、內存占用少、硬件結構緊湊，成本不高。
2.基于軟件的分類(lèi)方式
操作系統是機頂盒中的核心軟件，機頂盒中的操作系統不大，但卻要求可以在實(shí)時(shí)的環(huán)境中工作，并能在較小的內在內存空間中運行，這種操作系統稱(chēng)為實(shí)時(shí)操作系統（RTOS），目前主要有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linux等三類(lèi)。
（1）嵌入式WinCE終端
WinCE最大特點(diǎn)是其API與Win32兼容，這有利于使用Windows環(huán)境開(kāi)發(fā)WinCE應用，此外，WMV播放器還可直接運行于WinCE OS，許多現成的Windows組件稍加改造就能應用于終端上的網(wǎng)絡(luò )管理以及視頻流控制等功能，能夠充分分享MMS等的Windows Media優(yōu)秀成果。微軟目前推出WinCE5.0，并擴大開(kāi)放部分程序源代碼。在這個(gè)開(kāi)放了源代碼計劃授權下，微軟開(kāi)放250萬(wàn)行源代碼程序作為評估套件，凡是個(gè)人、廠(chǎng)商都可以下載這些源代碼加以修改使用。未來(lái)廠(chǎng)商O(píng)EM時(shí)，則需依執行時(shí)期授權，支付WinCE5.0核心每臺機器數美元的授權費用。，作為市場(chǎng)新進(jìn)入者，微軟強調較低的開(kāi)發(fā)成本。微軟在WinCE加入了檔案系統、IPv4/IPv6、WLAN、藍牙等聯(lián)網(wǎng)功能以及Windows Media Coder等功能。
不過(guò)此類(lèi)終端的弊端在于：應用源代碼不公開(kāi)，終端采用WinCE須向微軟交納版稅；另外，WinCE代碼龐大，占用很多的ROM和RAM，要求有高性能的X86微處理器支持，所有這些都造成了終端成本的居高不下。
（2）嵌入式LINUX終端
這種終端往往以專(zhuān)用的多媒體微處理器為核心，輔以以太接口和視頻接口構成系統。多媒體微處理器本身不但具有嵌入式RISC（精簡(jiǎn)指令集CPU）去運行系統軟件和應用軟件，而且帶MPEG2或MPEG4實(shí)時(shí)解碼功能芯片，在引Linux OS和必要的視頻以及各輔助接口驅動(dòng)程序后，就成為一個(gè)完整的IPTV網(wǎng)絡(luò )終端運用環(huán)境。
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