李 健

摘要：媒體處理芯片是數(shù)字機頂盒中至關重要的處理單元，決定著數(shù)字機頂盒產品的應用發(fā)展方向。通過對業(yè)界最主要的幾家數(shù)字機頂盒芯片方案提供廠商的采訪，力求規(guī)劃出數(shù)字機頂盒芯片平臺開發(fā)及設計的未來趨勢。

關鍵調：數(shù)字機頂盒；媒體處理芯片；三網融合；高清視頻；3DTV

如果單純從電視的角度看，數(shù)字機頂盒只是一個過渡產品，將逐步被內置數(shù)字電視接收功能的一體機所取代。但如果著眼于未來的發(fā)展，機頂盒可以進一步演變?yōu)榧彝バ畔⒅行?，承載現(xiàn)有的計算機、媒體播放、家庭娛樂、家電集中控制、安防監(jiān)控等各種服務功能。特別是三網融合概念的出現(xiàn)，無疑給了機頂盒市場注入新的生命力，我們不妨聽聽來自產業(yè)各個環(huán)節(jié)企業(yè)的聲音，從三網融合的運營趨勢到高清視頻的用戶體驗需求，甚至最為熱門的3D電視，通過多個角度來探討機頂盒發(fā)展的未來趨勢。

ST：娛樂創(chuàng)新，綠色節(jié)能定義數(shù)字生活

過去的一年，對于意法半導體(ST)來說并不平靜，作為數(shù)字機頂盒芯片市場曾經當之無愧的領導者，去年sT的領導地位有所動搖。在經濟危機中，低端機頂盒無疑更具競爭力，這對于專注于中高端市場的ST來說是個不小的打擊，然而，市場形勢的好轉喚醒了沉睡的高端機頂盒市場的需求，2010年ST借CCBN的機會展示了繼續(xù)領跑數(shù)字機頂盒市場的決心。

“專注于數(shù)字類電子消費產品是ST重要的戰(zhàn)略目標，”ST執(zhí)行副總裁兼家庭娛樂及顯示器部總經理Philippe Lambinet表示，“在三網融合的趨勢下，消費者期待家庭娛樂設備的功能更加豐富，包括大尺寸、高清、高保真度、支持多種傳輸接口、并與互聯(lián)網相連以及具備3D效果的設備。ST在CCBN推出一系列前沿產品和解決方案，以3D游戲為訴求的超真實感3D顯示器驅動芯片STi7108，專門為電視廣播、IP運營商、媒體播放器和互聯(lián)網電視廠商開發(fā)的中間件解決方案，以及ISDB-T互動高清電視等。最新推出的STi5197L單芯片機頂盒產品支持中國本土以太網接口標準，讓中國機頂盒制造商能為市場提供交互式機頂盒。”

談及機頂盒芯片產品的整體發(fā)展。Lambinet認為，隨著更多技術的加入，每個機頂盒帶來的價值在逐年增加，且逐漸呈現(xiàn)出成為集網絡、游戲、多媒體處理于一身的家庭娛樂終端的發(fā)展趨勢。比如，中國市場正在進行的電視數(shù)字化平移戰(zhàn)略中，從標清到高清以及從純粹的廣播到全交互電視是其中的重點。ST不斷致力于提升產品性能，同時盡可能降低產品的功耗特別是機頂盒的待機功耗，實現(xiàn)最大限度降低生態(tài)足跡。當然，對于未來的高端機頂盒市場。性能即計算能力同樣不可小視，以消費品的價格提供CPU的高性能服務是主流的發(fā)展需求，與各種互聯(lián)網功能的完美融合則是不可避免的趨勢，更為具有親和力甚至是3D用戶界面則是高清媒體服務器必不可少環(huán)節(jié)。目前ST支持H.264碼流的第三代機頂盒處理芯片平臺STi7108采用ARM Mali-400圖形處理器，并引入了諸如3D多邊形、視頻紋理、過程紋理、消除圖形鋸齒失真以及高分辨率和大屏幕顯示等GPU所具有的功能，配合ST特有的Faroudia技術，可以實現(xiàn)對互聯(lián)網視頻的高清畫質處理能力。此外，數(shù)字機頂盒還面臨比較重要的安全問題，在這方面，ST的平臺已經能夠實現(xiàn)有條件接收、系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性、數(shù)字版權管理、水印技術以及輸出端口保護等多種安全手段。

三網融合

伴隨著國家大力推進三網融合戰(zhàn)略，機頂盒作為一個關鍵的接入節(jié)點，迎來全新的增長機遇。音視頻內容無論是通過廣播網還是通過互連網傳送，也無論終端產品形態(tài)是機頂盒還是一體機，各種服務功能的實現(xiàn)，最終都是通過芯片和軟件來完成的，差別只是經過哪個接口、采用什么標準進行處理而已。集成電路是現(xiàn)代電子信息技術的基礎與核心，以數(shù)字音視頻集成電路為核心的消費電子產品，是三網融合數(shù)字生活時代最重要的信息電子產品形態(tài)。三網融合，反映在芯片上就體現(xiàn)在需要集成更多的功能，支持更多的接口和標準。比如在接口支持方面，包括有線、網絡、光纜傳輸、無線接入和各類高速數(shù)字接口(USB、HDMI)，同時需要通過依托芯片硬件的嵌入軟件來實現(xiàn)對各種復雜音視頻標準的靈活支持。

杭州國芯科技董事、資深副總張明認為，三網融合的難點是廣電與互聯(lián)網的融合，表現(xiàn)在終端形態(tài)上就是爭奪客廳這一塊大市場。傳統(tǒng)電視采用的是單向廣播傳輸網絡，實現(xiàn)廣播效率的最大化?；ヂ?lián)網是通過交換網絡實現(xiàn)的，特點是交互和便利。盡管電視廣播網可以通過雙向改造以實現(xiàn)交互功能，互聯(lián)網也可以增加帶寬來承載大容量的音視頻業(yè)務，但客觀上應該是各有優(yōu)勢和特點。網絡融合不應該將對方的基礎業(yè)務作為自己的增值業(yè)務來運營，而是應該共同努力，去開創(chuàng)三網融合下的全新業(yè)務領域。但從老百姓角度來講，不會關心某種業(yè)務究竟是通過廣電網還是互連網實現(xiàn)的，而是關心什么業(yè)務能給人們的生活帶來便利，誰的服務質量高，誰的資費更便宜，誰就有競爭力。三網融合，必將給數(shù)字電視市場帶來更好的發(fā)展機會。以有線電視市場為例，之前信產部力推機卡分離，但由于地方割據(jù)的行政體制，至今無法實現(xiàn)，把本來很大的蛋糕切成很小的一塊一塊，誰都做不大。三網融合新政出臺后，有望通過引人競爭機制，實現(xiàn)資源的跨區(qū)整合，形成全國性的運營商和統(tǒng)一市場，使機卡分離的初衷得以實現(xiàn)，并由此形成規(guī)模市場效益。而有了市場，各種技術和產品都會應運而生。

博通公司資深行業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展經理韋裕京認為，三網融合的概念已經不算是最新的理念了，隨著三網融合在一些試點城市的啟動和拓展，NGB的業(yè)務模式和發(fā)展方向也會變得更加清晰。為了配合新業(yè)務的發(fā)展，技術上對于終端設備具有更高的性價比，全方位的網絡支持，各種互聯(lián)互通協(xié)議棧的兼容性等方面提出了新的要求和挑戰(zhàn)。三網融合的關鍵在于清晰地定義在下一代高速網絡上的業(yè)務模式和運營方向。在今后的網絡環(huán)境中，除了網絡帶寬比現(xiàn)有的網絡高了十幾倍甚至幾十倍之外，更大的變化是在于在網絡中的任意節(jié)點，都可以接受視、音頻內容，享受語音或視頻電話的服務，并隨時接入互聯(lián)網。這就要求機頂盒除了基礎的音、視頻解碼功能之外，要增加對于網絡和語音業(yè)務的支持，以及兼容更豐富的瀏覽器和中間件。

MIPS科技資深戰(zhàn)略營銷經理Jun Kawaguchf坦言，中國是全球最大的數(shù)字機頂盒市場，是一個重要并充滿活力的市場。隨著政府加速數(shù)字電視和三網融合服務的部署，這是我們與中國客戶攜手合作。為機頂盒提供創(chuàng)新SoC解決方案的絕佳時機。

互聯(lián)網連接是中國乃至全球機頂盒最為流行并不斷增長的趨勢之一。融合語音通信、廣播電視和寬帶互聯(lián)網的三網融合政策當然會在競爭和監(jiān)管方面給電信公司和運營商帶來挑戰(zhàn)。除了這些問題，預計三網融合服務的快速增長將為用戶帶來更豐富的用戶體驗。通過三網融合，消費者可以訪問更多的內容和服務。通過訪問同一提供商的寬帶、電話和電視，他們還可能節(jié)省時間和成本。對客戶來說，三網融合的潛在好處之一在于將會有一套統(tǒng)一的要求。挑戰(zhàn)在于在這種環(huán)境下如何實現(xiàn)差異化。新一代機頂盒將能夠訪問來自不同源的任何設備的內容，包括本地設備、網絡和互聯(lián)網。Adobe Flash Player和Android等新的軟件平臺使用戶能夠訪問來自這些源的內容并與之互動。利用這項技術，未來的機頂盒將為消費者帶來豐富和交互式的用戶體驗。

富士通微電子DAV產品經理卜陽春明確指出，中國政，府提出促進三網融合概念是站在一個行業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的高度，是對未來的廣電網、電信網、互聯(lián)網的發(fā)展提出的戰(zhàn)略規(guī)劃，其最終目標是為用戶提供更加先進的業(yè)務與服務。隨著三網融合的演進，其對用戶網絡的接入以及業(yè)務的分發(fā)等各個環(huán)節(jié)都會不斷提出新的需求，這對用戶終端設備數(shù)字機頂盒的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)，同時也是新的機遇。數(shù)字機頂盒產品的升級換代頻率將會升高，用戶對數(shù)字機頂盒產品的差異化需求也將逐步增加，這導致能夠提供快速本土化支持的數(shù)字機頂盒方案供應商掌握更多先機。

高清機頂盒

在未來的兩到三年中，高清用戶爆發(fā)式的增長是可以預見的。主流的運營商已經不再滿足于只是給用戶提供簡單單向的廣播式服務，新穎的3D用戶界面，雙向互動的點播和游戲，利用電視或機頂盒接入互聯(lián)網等增值業(yè)務不但給用戶帶來了全新的體驗和感受，也給運營商們帶來了額外的，更多的收入來源。韋裕京認為，在高清和多業(yè)務方面的基本要求有三點：高質量的高清視、音頻解碼，多種網絡接口和協(xié)議棧的支持，以及在滿足以上條件下盡可能地降低成本。博通公司通過對產品線進行橫向和縱向的整合，推出了超高性價比的全集成，一體化的高清單芯片方案來應對市場發(fā)展的要求。

由于需要更高的性能，高清對IC和機頂盒開發(fā)商提出了一系列新的挑戰(zhàn)。在某些情況下，當這些公司設計新一代高端解決方案時，由于他們最初選擇的處理器內核不可擴展，他們必須完全重新設計其解決方案。Jun Kawaguchi展望未來，認為制造商必須考慮到滿足中國高清觀眾需要的先進使用模式。基于成本選擇的低端解決方案已經過時，新一代產品則不會。隨著機頂盒SoC產品設計周期的不斷縮短和換代時間的加快，廠商需要能夠迅速擴展新一代解決方案。

隨著數(shù)字電視的發(fā)展，基于數(shù)字電視的業(yè)務也蓬勃起來，高清節(jié)目也越來越多。為保證能夠支持更多的業(yè)務和高清節(jié)目，并且能兼容未來多樣的功能需求，卜陽春承認數(shù)字機頂盒在滿足現(xiàn)有功能需求的同時還需要具備良好的可擴展性，無論是硬件還是軟件方面。舉個例子，USB設備種類繁多，接口標準通用，相應的，如果數(shù)字機頂盒能夠支持兩個或以上的USB接口，就能保證更好的可擴展性。在高清節(jié)目傳輸方面，由于高清節(jié)目所耗費的帶寬資源較多，所以高壓縮比的視頻編解碼格式(如H.264和中國標準AVS)的支持也成為數(shù)字機頂盒產品設計時優(yōu)先考慮的要素。

全新的3D電視

3D電視將在今年有一個長足的發(fā)展和進步。今年夏天，美國幾大電影公司都將推出3D格式的藍光DVD光盤。很多主流的電視機廠商也向市場上推出了數(shù)款支持3D視頻的電視機。與2D節(jié)目相比，3D的內容可以給與觀眾身臨其境的現(xiàn)場感。從機頂盒的角度來講，根據(jù)與相應的電視機和3D眼鏡的配合，或要求其主芯片能夠支持通行的3D編碼的格式，如RealD：或使用現(xiàn)有的芯片但支持更高的屏幕刷新速度。韋裕京介紹博通公司一直在關注3D電視的發(fā)展趨勢，并且在今年一月份美國Las Vagas的CES展會上，展出了用現(xiàn)有的芯片以及未來的技術所支持的3D電視的演示。博通公司兼容3D編碼方式的新一代高清解碼芯片業(yè)將在年內推出。

Jun Kawaguchi相信，3D設備將會在一年內或在3D內容和節(jié)目廣泛使用時成為主流。3D機頂盒SoC必須支持新的軟件標準，還必須提供更高的性能。MIPS科技的IP對于這些產品來說非常適合，因為其架構是為多媒體性能而構建和不斷優(yōu)化的。這些先進的機頂盒SoC還需要采用通過OpenGLEs 2.0等標準的最新圖形處理技術。

現(xiàn)在已經有公司在3D電視和節(jié)目內容方面進行嘗試，但還處于初級階段。卜陽春介紹從傳統(tǒng)的2D電視切換至3D電視是一個非常復雜的過程，它比2D電視中從標準清晰度切換至高清晰度要復雜得多。它不僅僅是接收終端的改變，從影音內容的攝像、編輯、編碼儲存、網絡傳輸、接收等各個環(huán)節(jié)都發(fā)生了質的改變。富士通認為3D是未來發(fā)展的趨勢，所以很早就投入了資源，進行3D技術的研究與開發(fā)，特別是在富士通傳統(tǒng)的優(yōu)勢領域，如影像的編解碼前端解決方案，以及終端的接收解碼解決方案等。

探索未來

具有媒體訪問、3D、游戲、在商務和微件(widget)等功能的先進機頂盒漸受歡迎，并為提高處理器性能創(chuàng)造了需求。當然，所有這些新的特點和功能都為功效提出了更大的需求。

Jun Kawaguchi介紹，未來的機頂盒設計人員需要處理器IP在提供高性能多媒體處理的同時為低功耗進行優(yōu)化擴展。多內核解決方案也是一個日益增長的趨勢?？蓭椭疽缘凸膶崿F(xiàn)高性能。MIPS提供集成了多線程的多處理IP，在同一功率預算下可獲得更高的性能。多線程也是運行Linux等先進操作系統(tǒng)的先進機頂盒的一個優(yōu)勢。舊的操作系統(tǒng)在同一個時間只能運行一個應用程序，而今天的操作系統(tǒng)允許多種應用程序同時運行。先進機頂盒還需要3D圖形、多聲道音頻、安全和高清(1080p)分辨率等先進功能。MIPs可提供緊密集成了音頻、視頻、3D圖形和其他重要功能的解決方案的關鍵軟件棧。

除了基本的硬件模塊，OEM正在尋求skype、網頁瀏覽、Adobe Fhsh Player、DLNA、微件、音頻后期處理和更多增值應用的支持。卜陽春坦言，富士通始終認為有三大因素是核心處理芯片最主要的技術需求，也是未來芯片設計最優(yōu)先考慮的因素。

第一，開放的芯片架構及操作系統(tǒng)讓數(shù)字機頂盒能夠滿足更多的應用需求，并能為應用開發(fā)商／提供商進入該行業(yè)降低門檻，甚至可以逐步淘汰昂貴的私有中間件系統(tǒng)。

第二，低功耗能提升數(shù)字機頂盒產品競爭力。雖然數(shù)字機頂盒的處理能力越來越強，但它不是pc。采用低能耗的專用嵌入式CPU，如ARM，可顯著降低數(shù)字機頂盒的功耗，符合節(jié)能環(huán)保趨勢。

第三，互聯(lián)網內容格式的支持。數(shù)字機頂盒支持互聯(lián)網內容格式并不是取代PC，而是因為有很多互聯(lián)網內容節(jié)目或應用內容適合在大屏幕的電視機上觀看和使用，如Flash Video、MKV等。

另一些聲音

邁同：全面推進硅解決方案

調諧器(Tunncr)是數(shù)字電視應用中不可缺少的一個部件，在數(shù)字電視接收器中，硅芯片調諧器與傳統(tǒng)的軼殼(CAN)調諧器相比有明顯的技術優(yōu)勢，包括體積更小、足寸更薄、圖像處理質量穩(wěn)定，無需手工調整等多種優(yōu)點。

作為調諧器領先廠商，邁同(Microtune)專門針對中國數(shù)字電視與機頂盒市場的需求，推出了MT3141接收器和MT886x解調器的整體解決方案，邁同上?？偨浝砑鏀?shù)字電視工程總監(jiān)于濤博士介紹，邁同在中國設計、中國生產、中國封裝，在中國進行銷售和支持，實際上與本地廠商相比，邁同將Tunner與解調囂相集成具有技術和成本方面的雙優(yōu)勢。對于機頂盒市場。硅調諧囂無疑比傳統(tǒng)的鐵亮調諧器更具有未來的延伸性，特別是在中國市場的機頂盒向全硅器件轉換過程中。雙向傳輸硅器件將成為主流。

另一個方面，傳統(tǒng)的基本款機頂盒只需要一個調諧囂，因為它只是接收；可是到了高清機頂盒，一些運營商都希望增加更多坩值服務，比如錄像、VOD或者畫中畫等功能，這就需要更多的調諧器以支持新應用，因此未來硅調諧器市場將呈現(xiàn)更為旺盛的需求。

泰鼎：面向互聯(lián)應用的機頂盒設計

近日，泰鼎徽系統(tǒng)收購了恩智浦半導體電視系統(tǒng)和機頂盒業(yè)務，成為電視和機頂盒領域的行業(yè)三強。完成對NXP收購后的泰鼎信心滿滿?？偛胏hristos Lagomicbo表示，目前在機頂盒方面，泰鼎已擁有包括圖像質量提升技術、用于電視和機項盒的多種格式高清解碼器、地面廣播FE調諧器和解調器、網絡、DOCSIS一系統(tǒng)、有條件接收和內容保護及45nm的先進片上系統(tǒng)開發(fā)工藝等技術優(yōu)勢。具有成本競爭優(yōu)勢的解決方案、復雜的片上系統(tǒng)設計和開發(fā)、中間件移植能力等系統(tǒng)專長。以及在機頂盒垂直運營商、零售機頂盒市場和主要的電視OEM／ODM廠商方面的客戶基礎。憑借這些優(yōu)勢，泰鼎在我國直播星衛(wèi)星部署以及下一代廣播電視網的建設中有望實現(xiàn)成倍增長。

泰鼎最新推出的集成諾基亞Ot用戶界面架構的機頂盒參考設計方案表達了它們進軍下一個市場熱點應用一互聯(lián)家庭的決心?；?5nm先進工藝的PNX547x／8x／9系列最突出的優(yōu)勢是在功耗上表現(xiàn)優(yōu)異，集成了Ot軟件平臺后可滿足中國下一代廣播電視網的互聯(lián)要求。并可在臺式電腦、移動和嵌入式操作系統(tǒng)中實現(xiàn)無縫配置。