数字电视机顶盒应用的研究与发展

摘 要：在计算机与网络时代，多媒体技术与数字电视技术飞速发展，数字电视机顶盒的应用越来越广泛，已成为网络背景下的必然产物，在人们的生活、工作中发挥重要作用。本文将对数字电视机顶盒的关键技术进行分析，并提出数字电视机顶盒的具体应用和未来发展。

关键词：数字电视机顶盒；技术；应用；发展

中图分类号：TN94：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0179-01

数字电视机顶盒作为一种电视终端的接口设备，主要用于实现数字信号及电视终端的转换，将接收到的数字编码音频信号及视频信号转换为模拟电视机可以接收的PLA/NTSC标准电视信号，同时接收并发出用于控制命令。从某种程度来看，数字电视机顶盒的功能与计算机中调制解调器类似。电视机顶盒的发展，经历了由模拟到数字的过程，功能也由最初的信号转换发展到节目点播、网络购物等。随着计算机与网络技术的发展，数字电视机顶盒技术将逐渐朝向集成化、多元化方向发展。

1数字电视机顶盒的关键技术

1）前端数据解调技术。数字机顶盒接收的数据需要通过信道进行编码或者调制。因此，在数字机顶盒的前端，就需要进行信道解码或者解调，以当前已经具备的调制技术来看，主要包括VSB、QAM、QPSK、OFDM等解调功能。

2）上行数据调制解码。在交互式电视中，应该考虑到上行数据的调制解码问题，目前已经采取电话线、有线网络、以太网三种方式传输上行数据，由于上行数据量比下行数据量相比较少，因此可选用16QAM、QPSK调制方式。

3）后端数据解码技术。将模拟信号转化为数字模式，增加了数据量。因此，应采用有关数据压缩技术，目前多为MPEG-4及MPEG-2压缩标准。在机顶盒的后端，采取相应解码技术，以便精准还原音视频

数据。

4）嵌入式CPU。嵌入式CPU作为数字机顶盒的核心，与操作系统共同完成显示管理、网络管理、数据解码、图文电视解码、视频信号的上下变换等功能。为了实现这一功能，应该在普通的32-64位CPU中扩展更多新功能，提高运行速度，以满足三维游戏与高速网络需求。一般情况下，CPU性能与主频性能密切相关，主频越高、CPU的性能越高。

5）加解扰技术。加解扰技术主要应用在数字节目的加密解密中，基本原理在于应用加扰控制系统，进行加密传输。在用户端利用IC智能卡解密，又可分为同密技术与分密技术两种情况。同密技术可将两家或者两家以上的接收系统（CA），在同一个网络平台中；多米技术则是利用CI通用接口，在同一个机顶盒中，可以接收来自不同CA系统的加密

节目。

6）网络浏览技术。为了确保在电视中实现收发电子邮件、网络浏览等互动功能，机顶盒应该支持TCP/IP、PPP/PAP等协议通信。

2数字电视机顶盒的应用

应用数字电视机顶盒，即可满足数字电视模拟电视的转换功能，在传统电视机中用于输送节目信号，同时还有更多新功能，可以支持更多的交互式多媒体或广播电视应用。目前，有关数字机顶盒的交互应用、数字信息、数字视频等功能，已经提出越来越多的增值技术，具体应用表现如下。

1）数据广播。数据广播主要具有以下几种表现方式，即数据流、数据管道、数据传递以及多协议封装，可为用户实时提供各种热门网站信息、电子报纸、票务信息、股票行情等内容。

2）点播视频。让每个用户都能使用视频点播功能，可确保用户在期望的时间、地点随意观看电视节目，已成为当前服务提供商共同追求的目标。通过应用数字电视机顶盒的交互式数据信道与广播信道，为实现该功能提供了重要的技术支持。

3）IP电话。通过应用电缆调制解调器，可以满足IP电话功能。在用户使用该功能过程中，只需要将家中普通的电话机和机顶盒结构相连接就可以。通过应用电缆调制解调器，可以提高语音传输效率与质量。

4）互联网与多媒体。通过应用数字电视机顶盒，以电缆调制解调器支持接入互联网功能，用户也可利用浏览器实现上网，将机顶盒中支持的各种结构同PC机相连接，并连入网络。通过计算机对文字、图像、数据、声音等信息进行综合处理、传输和存储；通过机顶盒和计算机的结合，支持交互式多媒体业务，包括远程教育、网络购物、收发电子邮件等，为用户提供现代化便捷服务。

3未来发展

在现代化生活中，通过应用数字电视机顶盒，改变了传统的电视观念，并为互联网提供全新消费终端，可将过去被动地实现模拟电视机接收信号，转变为交互式数字电视，并可实现互联网接入，为用户提供电视、语言、电视等多层次信息服务。随着数字电视在各地试播成功，数字电视盒的推广与使用已在近年来有所进步。

由于数字机顶盒的技术含量越来越高，一些厂家的视频点播功能尚处于初级概念阶段。再加上数字电视机顶盒较易受到网络带宽的制约，而我国发展网络的基础较为薄弱，网络资源各自为阵，节目源、信息源较为匮乏，不利于推广。另外，由于数字电视机顶盒的资费偏高，对于大多数客户来说，是一笔不小的开销。而以国内消费者的消费心理来看，可以接受一次性较大的投资购置成本，但是难以接受长期性、连续不断、没有明显回报的支付，因此大范围推广仍需一定时间。以机顶盒的发展趋势来看，实现解调芯片与调谐器的二合一，将CPU和MPEG-2A/V

解码器、TS流解复用器、视频编码器相集合，构成机顶盒核心芯片，可减少物理体积，降低成本。CPU处理的速度较快、性能高，存储器较大，其MPEG解码器可以同时支持多路节目的解码行为。另外，用户可以直接获得图形的显示界面，并从单一QsD发展为2D、3D图形引擎。由于有线电视网络的传输质量较好，再加上电缆调制解调器的技术日益成熟，基本满互应用要求。利用机顶盒以及有线电视的上行通道，可支持用户享受实时视频点播、远程教育、网络购物、交互游戏、浏览网页等增值业务。

因此，实现广播电视网、通信网以及计算机网的三网合一，将成为必然发展趋势，同时三网也可在骨干网中实现传输技术融合。数字机顶盒作为网络的终端产品，日益发展到家庭网关中，同PC机、DVD机、打印机等数字设备相连接，利用双向模块与互联网连接，包括付费计次电视节目、电子节目指南、互联网接入、数据广播、IP电话、可视电话、电子邮件等，实现信息家电发展。

参考文献

[1]陈文菊,朱宏,杨忠孝.Java虚拟机在数字电视机顶盒中的移植[J].科协论坛(下半月),2008,6.

[2]王珏.数字电视机顶盒网络浏览器模拟器的设计与实现[D].华中科技大学：通信与信息系统,2008.

[3]乔英东,肖创柏.数字电视机顶盒应用软件系统中状态机的设计[J].计算机科学,2007,6.

[4]何宇清,黄翔东.数字电视机顶盒在线软件升级协议规范化[J].计算机工程与应用,2009,1.

[5]吴艳芳,刘声雷,黄晁.嵌入数字电视机顶盒中的解复用器实现[J].计算机与数字工程,2006,12.

[6]辛北军,杨静,郭亮,卢俏立.数字电视机顶盒Loader系统的设计与实现[J].信息技术与信息化,2006,4.