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1、新一代IPTV机顶盒的设计机顶盒的功能要求 机顶盒是一个十分笼统的名称。各种机顶盒的功能和结构相差甚多。早期并且得到较广应用的机顶盒可能要数WebTV了。WebTV的最初目的是利用电视机来访问Internet的网站。典型的WebTV内部包含一个33.6K或56Kbps的Modem,通过电话线路上网,电视机被用作显示设备。这类WebTV配备有与PC机上类似的浏览器软件,用户可操纵遥控鼠标、红外键盘等装置浏览网页,或收发e-mail。这类WebTV虽然也可收看Web上的影视内容,但电视和Internet的通路是分开的。这类WebTV在访问Internet方面是数字的,但是数据传输速率低
2、,而在电视方面,则仍是模拟、单向的（广播方式）。 随着宽带网络、多媒体技术和数字电视的发展,电视和计算机在数字化和网络的概念上找到了结合点。数字电视和交互电视成了电视发展的趋势,交互电视成了宽带网络或信息高速公路的一个重要组成部分。新一代的机顶盒作为数字式交互电视的关键设备之一。成了研究的热点。 新一代机顶盒的功用应包括：①接收广播方式的模拟电视和数字电视节目,②高速访问Internet,收发e-mail,③视频点播（VOD）和音乐点播功能,④电话、可视电话、会议电视,⑤连接VCR、VCD等消费电子产品的功能,⑥电子购物,⑦电子游戏等。 对数字机顶盒的技术要求有：①高速双向通信
3、网络的宽带接入,有效地利用频带资源,②数字电视节目和多媒体视频在解码、视频音频处理、以及D/A变换、电视编码、显示等方面的统一考虑,③对运河扰、加密、计费等考虑,④友好的用户界面,尽可能高的性能价格比,⑤在功能和性能方面的可扩充性。 硬件和软件结构 1.硬件 机顶盒的硬件结构随功能和工作方式的不同有着很大的区别。但其基本的组成一般是高性能的处理器内核、存储器、通信接口、数据解码器、视频音频图形处理器、电视编码及接口、外围I/O接口等。图1为一个机顶盒的组成框图。整个硬件系统分若干个子系统： ·网络通信接口子系统 本部分可有一个或多个宽带接入的接口（前端）。因为各种传输介质采
4、用不同的调制方式,所以不同的前端有自己的调谐器、解调码器、通道解码器、转换器、反向通道发送器等。可以采用的前端有电缆前端、卫星前端、地面微波前端、ADSL前端等。各种前端可选用相应的器件组合,也可选用功能完整的模块。 ·处理及控制子系统 这是机顶盒的心脏部分,它由处理器、存储器等组成,提供信号存取和控制的处理功能,并提供一个可编程的平台。它要实现对整个系统的控制并具体完成信号的去扰,进行多路分离,获取MPEG-2数据流和其它一些打包的数据。 ·音频/视频/图形处理子系统 这里完成音频/视频/图型数据的解码、处理,并将之编码成SVB、S-Video、RGB信号输出,它主要由MP
5、EG-2和AC3等解码器、视频和音频信号的D/A转换器,视频信号编码器等组成。 ·外围接口了系统 这部分包括串行和并行I/O接口、智能卡接口、红外接口、IEEE1394接口等,用来连接无线的键盘、鼠标,以及VCR、VCD、数字摄像机等设备。 2.软件 机顶盒的软件系统也随功能和结构的不同有着很大的区别。高档的数字机顶盒由于功能复杂,性能要求高,一般以一个实时操作系统为核心,根据硬件和系统功能加以扩充。适合这方面应用的,有通用的操作系统,如WindowsCE,OS-9,pSOS等,也有专为机顶盒研制的操作系统,如Power-TV等。 整个软件一般可分为图2所示的几个层次,最低
6、的一层为各类硬件部件的驱动程序,这些硬件部件包括MPEG系统及处理部件、音频视频图形处理部件、FLASHMemory（快闪存储器）、串行口、并行口不、智能卡接口、网络通信部件等。这些部件通常是一些专用的芯片,它们的驱动程序也是直接与硬件有关的。为了便于上层软件对设备的使用,在驱动器层之上有一个驱动器管理层,它从外围接口、MPEG系统处理、音频/视频/图像、通信几个方面,管理下层的物理驱动器接口,从而方便高层功能的实现,也减法律了CPU的负担。 再上面一层即是实时操作系统内核。这是整个软件系统的核心,它负责任务调度、实时监控、资源分配。 实时操作系统层上面是系统控制层和库程序,系统
7、控制层提供对视频音频数据控制、用户存取接口、通信、通道选择等高级功能,也支持多个应用程序对这些功能的共享和重复使用。系统的交互性也是在这里得到控制和实现的。库程序则提供系统视频、音频图形处理等的函数和程序。最高的一层为应用层,这里处理各种应用的功能,从系统控制层选择必要的功能模块。 一般来余,每个应用模块都是在用户的控制下获取、处理和显示的。典型的应用有电视频道浏览选择、收费电视控制、e-mail、Internet浏览、软件下载。高级的应用包括视频点播、
