數字機頂盒技術(shù)綜述
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1）電子節目指南
電子節目指南給用戶(hù)提供一個(gè)容易使用的、界面友好的、可以快速訪(fǎng)問(wèn)節目的一種方式，用戶(hù)還可以通過(guò)該功能收看一個(gè)或多個(gè)頻道，甚至所有頻道上近期將播放的節目。同時(shí)，EPG可提供分類(lèi)功能，可以幫助用戶(hù)瀏覽和選擇各種類(lèi)型的節目。
2）準視頻點(diǎn)播
也稱(chēng)為增強/先進(jìn)的PPV，是一個(gè)特殊的廣播應用。NVOD用戶(hù)和服務(wù)提供者之間沒(méi)有真正的交互，服務(wù)提供者將節目的標題廣播下來(lái)，用戶(hù)僅僅可選擇所提供的頻道，該機制是由EPG來(lái)支持的。NVOD的功能包括：
預覽：在用戶(hù)購買(mǎi)前，對想購買(mǎi)的節目進(jìn)行預覽；
選擇：在EPG中選擇一個(gè)已購買(mǎi)的節目；
暫停：停止播放該節目；
恢復：在暫停后恢復觀(guān)看該節目；
快進(jìn)/快退：對該節目實(shí)現快進(jìn)/快退操作。
3）數據廣播
DVB定義了四種數據廣播方式：數據管道（data pipe）、數據流（data stream）、多協(xié)議封裝（Multiple Protocol Encapsulation）和數據/對象輪流傳送（Data/Object Carousel）。
在數據管道方式中，數據直接在MPEG傳送流的凈荷中傳送?？梢允褂迷摲绞皆诜螪VB標準的廣播網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行簡(jiǎn)單的、異步的、端到端的數據傳輸業(yè)務(wù)。
數據流方式可以在數字電視廣播系統中實(shí)現面向流的、端到端的數據傳輸。數據流可以是異步的、同步的、或同步化（synchronized）的數據傳輸。異步數據流是不需要定時(shí)的數據流（例如RS232數據）；同步數據流是對定時(shí)有要求的數據流，這里"定時(shí)要求"的含義是接收端可以再生發(fā)送端的數據和時(shí)鐘，重新構造出同步數據流（如E1、T1）；同步化的數據流也是有定時(shí)要求的數據流，這里"定時(shí)要求"的含義是數據流中的數據可以與其他數據流中的數據同步播放（如視頻和音頻）。數據流中的數據在MPEG-2標準的PES中傳送。
多協(xié)議封裝對需要在數字電視廣播系統中傳送符合通信協(xié)議的數據報（Datagram）的數據業(yè)務(wù)提供了技術(shù)支持。利用這種數據廣播方式，可以在有線(xiàn)電視系統中實(shí)現高速I(mǎi)nternet數據接入。要傳送的數據報被封裝在DSM-CC段中。
數據/對象輪流傳送（Data/Object Carousel）可以支持需要周期性地傳送數據模塊的各種應用。數據模塊的大小是已知的，數據模塊可以被更新、被加入和被移去。多個(gè)模塊可以被組成一個(gè)組（Group），多個(gè)組還可以組成超組（SuperGroup）。Data Carousel所廣播的數據在DSM-CC Data Carousel中傳輸。
DVB的數據廣播規范具有很強的數據業(yè)務(wù)支持能力，機頂盒實(shí)現對上述數據廣播業(yè)務(wù)的支持，其作用類(lèi)似一個(gè)在用戶(hù)家中的數據通信網(wǎng)關(guān)。機頂盒本身可以不對接收數據的有效負載進(jìn)行處理，只是通過(guò)解復用實(shí)現數據分流，將相應的數據送給處理終端。
4）軟件在線(xiàn)升級
軟件在線(xiàn)升級是數據廣播（Data Carousel）的應用之一。數據廣播服務(wù)器按DVB數據廣播標準將升級軟件廣播下來(lái)，機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進(jìn)行更新。
5）Internet接入和電子郵件
有線(xiàn)電視數字機頂盒可以通過(guò)內置的電纜調制解調器方便地實(shí)現Internet接入功能，并可以提供以太網(wǎng)接口，用來(lái)連接PC。使用電纜調制解調器的速度與電話(huà)調制解調器相比，提高了100倍，最高可達到10Mbps，所以非常具有競爭力。目前市場(chǎng)上最為火爆的電纜調制解調器是MCNS定義的DOCSIS標準。
6）IP電話(huà)
通過(guò)電纜調制解調器，還可以實(shí)現IP電話(huà)功能。用戶(hù)在使用該功能時(shí)，只需將普通電話(huà)與機頂盒的RJ11接口相連即可。電纜調制解調器可以保證傳輸語(yǔ)音時(shí)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。
7）視頻點(diǎn)播
為每個(gè)用戶(hù)提供視頻點(diǎn)播功能，讓用戶(hù)能在他所希望的時(shí)間和地點(diǎn)收看他想看的節目，是服務(wù)提供商的主要目標。有線(xiàn)電視數字機頂盒利用交互式的數據信道和廣播信道，為實(shí)現該功能提供理想的技術(shù)基礎。廣東環(huán)網(wǎng)寬帶數字技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司在最新推出的MJH30-50全功能數字機頂盒中已經(jīng)實(shí)現了該功能，并能實(shí)現快進(jìn)、快退、暫停、恢復等VCR操作。當然，該應用需要相應前端設備的支持。目前，廣東有線(xiàn)電視臺已使用該機頂盒和美國SeaChange公司的視頻服務(wù)器實(shí)現了商業(yè)運營(yíng)。
三、有線(xiàn)電視數字機頂盒的關(guān)鍵技術(shù)
1.有線(xiàn)電視數字機頂盒的基本原理
有線(xiàn)電視數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目。如圖1所示，調諧模塊接收射頻信號并下行變頻為中頻信號，然后進(jìn)行A/D轉換為數字信號，再送入QAM解調模塊進(jìn)行QAM解調，輸出MPEG傳輸流的串行或并行數據。解復用模塊接收MPEG傳輸流，從中抽出一個(gè)節目的PES數據，包括視頻PES、音頻PES以及數據PES。解復用模塊中包含一個(gè)解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對加擾的數據進(jìn)行解擾，其輸出是已解擾的PES。視頻PES送入視頻解碼模塊，取出MPEG視頻數據，并對MPEG視頻數據進(jìn)行解碼，然后輸出到PAL/NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼模塊，取出MPEG音頻數據，并對MPEG音頻數據進(jìn)行解碼，輸出PCM音頻數據到PCM解碼器，PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號，經(jīng)音頻輸出電路輸出。
該機頂盒由以下幾部分組成：數字電視廣播接收前端、MPEG解碼、視音頻和圖形處理、電纜調制解調器、CPU、存儲器以及各種接口電路。數字電視廣播接收前端包括調諧器和QAM解調器，該部分可以從射頻信號中解調出MPEG傳輸流；MPEG解碼部分包括解復用、解擾引擎和MPEG解壓縮，其輸出為MPEG視音頻基本流以及數據凈荷。視音頻和圖形處理部分完成視音頻的模擬編碼以及圖形處理功能。電纜調制解調模塊由一個(gè)雙向調諧器、下行QAM解調器、上行QPSK/QAM調制器和媒體訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）模塊組成，該部分實(shí)現電纜調制解調的所有功能。CPU與存儲器模塊用來(lái)存儲和運行軟件系統，并對各個(gè)模塊進(jìn)行控制。接口電路則提供了豐富的外部接口，包括通用串行接口USB、高速串行接口1394、以太網(wǎng)接口、RS232和視音頻接口等。
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