浅析数字电视技术与机顶盒的开发研究

雷州市广播电视台 陈高腾



浅析数字电视技术与机顶盒的开发研究

雷州市广播电视台 陈高腾

【摘要】在数字电视中，最能够代表过渡性以及标志性的产品就是机顶盒，今后在我国发展的过程中依然存在很大的发展空间以及比较大的市场影响力。在我国不断应用数字电视，以及不断发展软件技术以及芯片技术的过程，数字电视机顶盒的功能也在不断增强中，要更加能满足更多客户的需求，以及提供不同层次客户更多的服务。本文探析了数字电视技术与机顶盒的开发研究。

【关键词】数字电视技术；机顶盒；开发研究

0　引言

对于数字电视机顶盒而言，其实就是比较新型的家用电器，主要作用就是对电视机功能的拓展，同时它也能够将有线数字电视信号、地面数字电视信号、互联网的数字信号，以及卫星直播数字电视信号进行转换，将这些信号转化成可以被大多数模拟电视机所能够接收的信号，观众可以在信号转换之后观看到现在存有的模拟电视机中的数字电视节目，这样进行交互式数字化商业活动、教育以及娱乐活动就会更加方便。

1　数字电视机顶盒的基本原理及其作用

数字电视机顶盒包括硬件平台和软件系统两大部分，也可纵向将其分成四层：硬件平台、底层软件、中间件、应用软件。其中硬件平台实现了音视频解码、电视内容重现，软件系统实现操作系统、数据业务等功能。

从信号处理和应用操作上理解，机顶盒包含物理层、链路层、节目层、应用层以及输出接口中，高频头将有线数字射频信号变为中频，经解调器进行解调，输出TS流，送入MPEG-2解码器和解析软件，实现数字信息的还原。

对于数字电视机顶盒的基本原理，不管是其他的地面数字电视机顶盒或者是卫星数字电视机顶盒，还是有线的数字机顶盒都是一样，这些数字机顶盒之间存在的不一样的就是信号传输介质。通常情况下，只有有线的数字机顶盒传输所采用的是同轴混合网、光纤或者是全电缆网络，这样的传输效果相比其他的传输效果更加好，同时也具有更加成熟的电缆调制解调器技术，这样就促使有线数字点数机顶盒能够进行交互式应用，更加受到业界广泛关注，要具有非常好的发展前景［1］。同时，还可以接收很多各式各样的交互式多媒体应用以及广播，例如：视频点播、IP电话、电子邮件、nIetmet接人、数据广播、软件在线升级、按次付费观看（PPV）、准视频点播（NVOD）、电子节目指南（EPG）以及数字电视广播等等。另外，对于有线数字电视机顶盒，主要的技术就是硬件以及软件技术，完善的数字机顶盒需要有软件系统以及硬件系统共同组成，主要可以分成应用软件、中间件、底层软件以及硬件等等。

2　数字机顶盒的市场动向分析以及技术分析

数字机顶盒的出现就是模拟电视机过渡到数字电视机的最好方案，主要是对普通电视机以及机顶盒进行有效的结合，这样能够很好将数字电视机构成得比较完整。在机顶盒的研制过程中，应用的主要技术是MPEG-2解码以及QAM QPSK调制解调等，数字机顶盒的市场动向会受到这些技术的影响［2］。

2.1机顶盒的市场动向分析

目前，市场中对机顶盒的需求越来越大，DTV、卫星以及线缆等等逐渐涌进人们的家庭中。根据相关的研究组织预测，我国销售的机顶盒数量将会有全新的突破，实现新高，机顶盒的销售额也能够创造出更加有意义的价值。销售机顶盒数量可知（回顾机顶盒历史销量可知）：1998年数字直播系统机顶盒就有一千万台，四年后增长到三千二百多万台，平均每年增长了百分之三十，增长速度非常快。目前，机顶盒需求仍然处于加速增长阶段，其功能也处于不断研究和完善阶段［3］。

2.2机顶盒的关键技术

现在，正在开发的机顶盒主要是数字卫星接收机顶盒，通常情况下又被称作是卫星综合接收解码器（IRD），但是这两者之间存在一些不同的实现方式。一般情况下的数字卫星接收机顶盒，不具有上行通道，所以它具备的主要功能就是接收复用的数据，解压缩相关的被压缩数据，其中被压缩数据主要包括音频、视频等等。为提高系统抗干扰能力，机顶盒中还应该具备一些信道解码、纠错能力。我认为CATV机顶盒功能将会向如下两个主要方面发展：一是VOD业务数字电视，二是接入Internet的宽带业务。在这些功能实现和完善过程中，将会涉及到一些关键技术，例如解压缩、解密收费、Internet浏览以及互控制等。关键的技术主要有以下几种：（1）其实就是在数字化时，对解压缩以及解复用的技术的需求非常高。现在为了更好的实现解压缩解复用技术，大多数的系统需要利用高档的DSP芯片以及专用芯片来实现，正好AC-3标准以及MPEG-2标准提供了解决方法［4］。（2）对于信道码技术以及下行数据解调而言，其实就是数据被压缩后无法在信道上进行直接传输，对于DTV而言，需要进行解调残余边，审议时需要进行调制以及信道解码。（3）调制编码其上行的数据，对在交互式中应用的Internet浏览或者是VCD方面进行必要的考虑。由于一些上行数据比较少，所以进行调制更加要考虑采用16QAM或者是QPSK方式［5］。

3　结语

综上所述，现在在不断地发展着LSI的图像压缩、高速化以及高集成度的技术，以及不断开发传输数字的方式（开发。。。方式，不搭配），全面实现广播电视数字化是必然趋势，模拟电视机过渡到数字电视机之间是未来市场主要的发展发向，同时也是发展过程中必然需要经历的路程。对于我国全面实现数字电视而言，模拟电视机过渡到数字电视机之间需要经历的路程还很长，同时也需要一定的时间，最主要的解决方案就是实现数字机顶盒。将普通电视机以及机顶盒之间进行有效地结合，可以将数字电视机构建完整。在不断完善核心芯片及MPEG-2调制解调技术的过程中，需要在消费类的机顶盒产品领域中迅速渗入MPEG-2编码解码芯片，这样更加有助于人类进入到另一个全新的生活领域。

参考文献

［1］樊博.吉视购物频道数字电视购物交互系统中间件的开发研究［D］.电子科技大学.

［2］冯传岗.浅析有线数字电视机顶盒（CADTV-STB）的主要技术参数［J］.视听界：广播电视技术，2014，129（22）：2064-2065.

［3］张俊.数字电视软件平台——中间件及第三代机顶盒［C］.中国广播电视学会2001年国际有线电视技术研讨会，2013，115（11）：102-103.

［4］李秋田.多媒体机顶盒关键技术研究及应用（界面设计与图片浏览器）［D］.山东大学，2014，213（06）：254-256.

［5］张高，王嘉，余松煜.中间件技术在机顶盒软件实现中的应用［J］.计算机仿真，2014，27（25）：192-202.

作者简介：

陈高腾（1979—），男，广东雷州人，学士学位，助理工程师，现任职于雷州市广播电视台。