史黎霞 江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡股份有限公司常州分公司

隨著有線數(shù)字電視技術在社會生產(chǎn)與生活中的不斷推進，與之相關的數(shù)字設備技術研究成為了數(shù)字技術的研究的重要組成部分。其中機頂盒技術作為一種重要的數(shù)字設備技術，對于提高有線數(shù)字電視應用質(zhì)量起到了不可忽視的作用。

一、機頂盒技術分類與原理

(一)機頂盒技術分類應用

在實際應用中，機頂盒技術主要是基于有線網(wǎng)絡平臺的一種信息數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。根據(jù)客戶對數(shù)據(jù)傳輸實際需求，主要包括了兩個主要類型，即增強型互交機頂盒技術與有線機頂盒技術。當前在有線數(shù)字電視實際使用中，有線機頂盒使用較為廣泛。

(二)系統(tǒng)主要工作原理

1.機頂盒主要組成系統(tǒng)：在機頂盒設計與應用中其主要應用了集成化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。根據(jù)當前客戶使用要求，這一系統(tǒng)主要由以下的幾個部分組成：一是中央處理系統(tǒng)(CPU)；二是音頻轉換系統(tǒng)(A/D轉換器)；三是視頻信息編碼系統(tǒng)；四是信息數(shù)據(jù)的解碼系統(tǒng)，主要包括了MPEC-2解碼器與信道解碼設備；五是高頻頭等相關的系統(tǒng)。在實際的應用中這種集成化模塊系統(tǒng)一方面其內(nèi)容結構比較復雜；另一方面在電視信號處理中的應用范圍較為廣泛。

2.機頂盒系統(tǒng)運行模式：在實際的電視信號處理過程中，機頂盒運行主要包括了以下幾個過程。一是通過有線網(wǎng)絡系統(tǒng)接受相關的電視節(jié)目信息。二是對接收到的數(shù)據(jù)進行分析與處理，同時一方面利用系統(tǒng)自帶的調(diào)諧模塊將網(wǎng)絡接收到的將變頻信號轉化為中頻信號，另一方面使用A/D轉換系統(tǒng)，將接收到的模擬信號轉換成數(shù)字信號，之后進行正交振幅調(diào)制(QAM)技術進行解調(diào)計算操作。三是在數(shù)據(jù)解調(diào)處理完成后，系統(tǒng)在傳輸流中分離部分以節(jié)目信息相關PES數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)的信息包括了視頻與音頻信息兩類，最后通過數(shù)字信息計算技術完成對電視信號的處理。

機頂盒應用的主要數(shù)字信息技術。在電視信號的數(shù)字化處理中，其使用的主要數(shù)字化技術包括了用于電視信號傳輸?shù)挠芯€網(wǎng)絡通信技術、用于確保信號安全加解密算法技術與加解翃算法技術以及確保信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的數(shù)字壓紋編碼技術等，通過相關的硬、軟件技術對信號進行處理。

二、當前機頂盒技術實際應用研究

(一)機頂盒系統(tǒng)構成

在機頂盒實際運行中，其主要的運行與服務系統(tǒng)包括了以下幾個主要組成部分：

1.電視點播服務系統(tǒng)。電視視頻點播是當前數(shù)字電視服務的主要內(nèi)容，也是電視客戶的主要需求。在目前的機頂盒設計中，技術人員一般采用WindowNT作為服務器運行環(huán)境。之后利用其配套的視頻服務插件對處理完成的音頻數(shù)據(jù)擴充。其主要的功能包括了以下幾點：一是通過視頻服務器對相關數(shù)據(jù)完成大容量集中儲存；二是通過處理系統(tǒng)，提取出ITV系統(tǒng)內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)；三是實現(xiàn)電視用戶從電視本地以及機頂盒網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)都可以有效的獲得點播服務。

2.ITV信息系統(tǒng)。機頂盒系統(tǒng)設計中這一系統(tǒng)主要以下幾個部分組成：一是視頻節(jié)目管理系統(tǒng)；二是視頻數(shù)據(jù)流量管理系統(tǒng)；三是數(shù)據(jù)傳播服務系統(tǒng)，四是視頻節(jié)目管理系統(tǒng)。在實際的視頻播放中這一系統(tǒng)主要用于拓展用戶視頻節(jié)目選擇空間。其主要功能一是實現(xiàn)增加電視節(jié)目數(shù)量；二是實現(xiàn)有線網(wǎng)絡系統(tǒng)與服務器相關資源的管理和監(jiān)控；三是對視頻播放中的信息流進行有效的操作和控制。

3.VOD服務系統(tǒng)。在機頂盒實際運作中，這一服務系統(tǒng)主要包括了節(jié)目信息導航、以及客戶信息記錄和驗證三個主要功能。系統(tǒng)運行中這三個功能如下。一是視頻節(jié)目導航功能。這一功能主要是對機頂盒數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)分類，之后對數(shù)據(jù)信息進行細化描述。利用這一功能可以使電視系統(tǒng)用戶在使用機頂盒過程中，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶信息讀取習慣通過數(shù)據(jù)分析進行視頻資源推送。二是信息驗證功能。這一功能主要是以下兩個方面進行驗證：一方面是針對用戶個人使用系統(tǒng)合法性進行驗證；另一方面是利用相關程序?qū)Σコ鲆曨l節(jié)目本身合法性進行驗證。只有在完成以上兩方面驗證后，機頂盒才能進行相關的播放工作。三是用戶賬目記錄功能。這一功能主要是對用戶收看視頻信息數(shù)據(jù)，如觀影時長、內(nèi)容等進行詳細記錄，進而為觀看收費等工作的進行提供數(shù)據(jù)支持。

4.節(jié)目視頻分配系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在機頂盒使用中主要實現(xiàn)以下三個功能：一是系統(tǒng)中的射頻混合功能；二是系統(tǒng)上變頻功能；三是QAM調(diào)節(jié)功能。其系統(tǒng)運行程序，首先服務系統(tǒng)自動接收網(wǎng)絡系統(tǒng)信息傳輸流；之后根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸流量為電視系統(tǒng)各頻道傳輸節(jié)目信息；最后是在系統(tǒng)運行環(huán)境較好的情況下，對信息傳輸流進行干擾。

5.CAS接收系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要是對干擾節(jié)用視頻節(jié)目數(shù)據(jù)信息進行讀取，進而有效的提升視頻供應商對所提供視頻權限控制作用，進而利用數(shù)據(jù)的控制與管理，最終激活系統(tǒng)終端的解擾功能。

(二)電視使用客戶端軟件功能優(yōu)化

根據(jù)對當前有線數(shù)字電視客戶與市場分析研究，目前我國電視使用客戶對客戶端軟件功能需求主要集中在以下三個方面：一是實現(xiàn)對視頻流量的有效管理與監(jiān)控；二是實現(xiàn)對視頻資源有效管理；三是實現(xiàn)對視頻節(jié)目的有效控制與選擇。為了實現(xiàn)以上功能的優(yōu)化，技術人員在機頂盒設計中采用了以下技術設計理念。

首先在系統(tǒng)節(jié)目選擇服務中，用戶終端在點播界面實現(xiàn)了VOD服務與自身服務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)自動交換，進而通過服務器系統(tǒng)形成電視系統(tǒng)的節(jié)目信息清單，完成電視節(jié)目選擇服務。

其次在系統(tǒng)資源管理與節(jié)目控制過程中，終端系統(tǒng)在用戶請求信號上傳處理后，系統(tǒng)可以有效的激活控制程序，開展各項控制工作。同時系統(tǒng)前端可以實現(xiàn)用有線網(wǎng)絡、服務器之間的數(shù)據(jù)信息交換，進而獲得其系統(tǒng)前端存儲節(jié)目數(shù)據(jù)，進而完成視頻控制、播放等功能。