數字機頂盒技術(shù)綜述

一、機頂盒的基本概念
　
機頂盒（STB，Set Top Box）的概念是比較廣泛的。從廣義上說(shuō)，凡是與電視機連接的網(wǎng)絡(luò )終端設備都可稱(chēng)為機頂盒，從基于有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )的模擬頻道增補器、模擬頻道解擾器，到將電話(huà)線(xiàn)與電視機聯(lián)系在一起的"上網(wǎng)機頂盒"、數字衛星的綜合接收解碼器（IRD，Integrated Receive Decoder）、數字地面機頂盒，以及有線(xiàn)電視數字機頂盒都可稱(chēng)為機頂盒。從狹義上說(shuō)，我們可以將模擬設備排除在外，按主要功能將機頂盒分為上網(wǎng)機頂盒、數字衛星綜合接收解碼器、數字地面機頂盒，以及有線(xiàn)電視數字機頂盒，這些設備由于具有很好的網(wǎng)絡(luò )功能，因此也成為信息家電的代表。 　
　
二、各種機頂盒的主要功能和特點(diǎn)
　　
1. 上網(wǎng)機頂盒

　　提起機頂盒，我們首先想到的可能是微軟的"維納斯"計劃。維納斯計劃實(shí)際上是一個(gè)Windows CE推廣計劃，只不過(guò)在推出Windows CE的同時(shí)，捆綁了一個(gè)機頂盒硬件平臺。它利用電話(huà)網(wǎng)絡(luò )做為傳輸介質(zhì)，利用電視機做為顯示平臺，實(shí)現Internet接入功能。因此，可以將其看成是一種非PC類(lèi)的互聯(lián)網(wǎng)接入設備。隨著(zhù)Internet的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)接入設備的前景是非常好的，但這種機頂盒占用了用戶(hù)家中幾乎所有的網(wǎng)絡(luò )資源（電話(huà)線(xiàn)和電視機），卻只能實(shí)現上網(wǎng)功能，對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，幾乎是得不償失的。電視機的最大優(yōu)勢是顯示視頻，最大的作用還是娛樂(lè )，但這種機頂盒不論是硬件還是軟件，均不支持視頻應用，由于這個(gè)缺陷，注定了它的前景不會(huì )太好。在維納斯計劃推出不久，我國有許多企業(yè)陸續推出了該類(lèi)產(chǎn)品，如康佳?quot;光元"網(wǎng)絡(luò )機頂盒、海信的"家庭網(wǎng)絡(luò )快車(chē)"DB-200M互聯(lián)網(wǎng)機頂盒、海爾的"網(wǎng)神"網(wǎng)絡(luò )機頂盒等，但市場(chǎng)反應頗冷淡，這也說(shuō)明了這種機頂盒是沒(méi)有前途的。

　　事實(shí)上，將維納斯計劃中機頂盒的電話(huà)調制解調器用電纜調制解調器來(lái)代替，也可以實(shí)現上網(wǎng)功能，但由于這種機頂盒與有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )相連，一般都支持視頻，我們把它放在有線(xiàn)電視數字機頂盒中介紹。
　　
2.數字衛星機頂盒

　　此類(lèi)機頂盒又稱(chēng)為綜合業(yè)務(wù)接收機，用來(lái)接收數字衛星廣播節目。該類(lèi)機頂盒在幾年前就已商業(yè)化，有專(zhuān)業(yè)的IRD，也有個(gè)人用的IRD。我們所看的許多衛視節目都是有線(xiàn)電視臺通過(guò)專(zhuān)業(yè)的IRD從衛星接收下來(lái)，再通過(guò)有線(xiàn)電視送入用戶(hù)家中的。個(gè)人用的IRD在我國并不普及，但在國外衛星直播還是具有較好的市場(chǎng)。

　　該類(lèi)機頂盒的主要功能是接收數字電視廣播，同時(shí)也支持數據廣播、圖文電視等應用。但由于它的傳輸平臺是衛星信道，支持交互式應用比較困難。目前，數字衛星機頂盒基本采用DVB-S標準，國內外都有商用產(chǎn)品。
　　
3. 數字地面機頂盒

　　數字地面機頂盒的功能與數字衛星機頂盒類(lèi)似，所不同的只是傳輸介質(zhì)由衛星信道變成了地面廣播信道。該類(lèi)機頂盒所使用頻率與有線(xiàn)電視頻率相同，但由于這種無(wú)線(xiàn)信道的情況比有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )復雜得多，所以它的信號傳輸技術(shù)與數字有線(xiàn)電視機頂盒也有較大差別。

　　目前，世界上有三種數字電視地面廣播標準：歐洲的DVB、美國的ATSC和日本的ISDB-T（綜合業(yè)務(wù)數字廣播）系統的DTTB（數字地面電視廣播）方案。DTTB實(shí)際上是DVB-T的變種，ATSC的接收設備稱(chēng)為DTV，DVB的接收設備稱(chēng)為標準數字電視。但在一個(gè)較短的時(shí)期內，DTV和標準數字電視不可能降到模擬電視的價(jià)位，還必須通過(guò)數字地面機頂盒將數字地面廣播的節目顯示在模擬電視機上。

　　數字地面機頂盒的關(guān)鍵技術(shù)是編碼正交頻分復用CODFM，該技術(shù)可有效地解決數字地面廣播中所存在的多徑接收、鄰頻干擾等問(wèn)題。在模擬電視廣播系統中，多徑接收會(huì )造成圖像重影，在數字電視廣播系統中，某些特定相位的多徑信號可能因信號間相互干擾，產(chǎn)生重影等。CODFM克服了上述的問(wèn)題，它將串行數據流劃分為多個(gè)比特的碼元，每個(gè)碼元可有數千比特，然后用這些比特去調制被置于一個(gè)頻段內間隔很小的數千個(gè)相互正交的載波。通過(guò)設置這些載波的保護間隔和邊帶能量的位置，使某一特定載波在鄰近頻道上的能量為零，從而提供較好的鄰頻抑制能力。

　　我國已計劃在十年內以數字電視取代現有的模擬電視機，并對全國的電視臺進(jìn)行數字化改造，這個(gè)過(guò)程是相當長(cháng)的，因此，在這個(gè)過(guò)渡時(shí)期，數字地面機頂盒的市場(chǎng)應是非常大的。

4.數字有線(xiàn)電視機頂盒

　　數字有線(xiàn)電視機頂盒的基本原理與數字衛星機頂盒、數字地面機頂盒相同，只是信號傳輸介質(zhì)是有線(xiàn)電視廣播所采用的全電纜網(wǎng)絡(luò )或光纖/同軸混合網(wǎng)。但由于有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )較好的傳輸質(zhì)量以及電纜調制解調器技術(shù)的成熟，使得該類(lèi)機頂盒可以實(shí)現各種交互式應用，并被業(yè)界廣泛看好。

　　事實(shí)上，該類(lèi)機頂盒可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應用，如數字電視廣播接收、電子節目指南（EPG）、準視頻點(diǎn)播（NVOD）、按次付費觀(guān)看（PPV）、軟件在線(xiàn)升級、數據廣播、Internet接入、電子郵件、IP電話(huà)和視頻點(diǎn)播等。