導(dǎo)語(yǔ)：數(shù)字電視技術(shù)與機(jī)頂盒研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)各種娛樂(lè)方式的要求也越來(lái)越高。數(shù)字電視作為傳統(tǒng)的娛樂(lè)設(shè)備，在人們的日常生活中發(fā)揮著重要作用。在數(shù)字電視中，機(jī)頂盒是最具有標(biāo)志性及過(guò)渡性的產(chǎn)品，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且在今后的發(fā)展中依然具有很強(qiáng)的市場(chǎng)影響力及發(fā)展空間。隨著國(guó)內(nèi)數(shù)字電視的不斷發(fā)展，芯片技術(shù)及軟件技術(shù)也在不斷發(fā)展，數(shù)字機(jī)頂盒的功能逐漸增強(qiáng)，進(jìn)而能夠滿足用戶的多種需求，并為用戶提供不同層次的服務(wù)。本文主要針對(duì)數(shù)字電視與機(jī)頂盒的發(fā)展、開(kāi)發(fā)應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視技術(shù)；機(jī)頂盒；開(kāi)發(fā)分析

數(shù)字電視機(jī)頂盒作為一種新型的家用電器，主要通過(guò)對(duì)電視功能進(jìn)行擴(kuò)展，將地面數(shù)字信號(hào)、有線數(shù)字電視信號(hào)、衛(wèi)星直播數(shù)字電視信號(hào)、以及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行一定轉(zhuǎn)換，使這些信號(hào)向可以被大多模擬電視機(jī)能夠接收的信號(hào)方向轉(zhuǎn)換，在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換后，觀眾可以看到存在于模擬電視機(jī)中的數(shù)字電視節(jié)目，并方便進(jìn)行各種教育、交互式數(shù)字商業(yè)活動(dòng)以及娛樂(lè)活動(dòng)。

1概述

1.1概念。數(shù)字電視機(jī)頂盒是一種有線電視轉(zhuǎn)換設(shè)備，能夠?qū)?shù)字信號(hào)向模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，主要通過(guò)對(duì)聲音信號(hào)以及數(shù)字化壓縮圖像進(jìn)行解碼還原，產(chǎn)生模擬的聲音信號(hào)和視頻信號(hào)，然后通過(guò)音響設(shè)備以及電視顯示器等將高質(zhì)量的電視節(jié)目呈現(xiàn)給觀眾。該過(guò)程主要采用了兼容的方法，且一直發(fā)展到現(xiàn)在。數(shù)字電視是一種全新的電視形式，區(qū)別于傳統(tǒng)的電視，數(shù)字電視技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁└逦?、真?shí)的畫面，具有較高的體驗(yàn)性。數(shù)字電視技術(shù)的數(shù)字信號(hào)處理較強(qiáng)，在使用過(guò)程中能夠更好地利用頻譜資源，大大提高了信號(hào)質(zhì)量[1]。同時(shí)，進(jìn)行數(shù)字化傳輸能夠減少外來(lái)因素的干擾，確保數(shù)據(jù)資料的可靠性和穩(wěn)定性，且傳輸時(shí)間較短。1.2分類。根據(jù)用途不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒可以分為以年輕人為目標(biāo)群體的數(shù)字電視機(jī)頂盒、以購(gòu)物為主的數(shù)字電視機(jī)頂盒、以父母為目標(biāo)群體而設(shè)計(jì)的數(shù)字電視機(jī)頂盒；根據(jù)清晰度不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒可以分為高清晰度數(shù)字電視機(jī)頂盒、標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視機(jī)頂盒；根據(jù)傳輸媒介不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒可以分為有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視、以及基于IP協(xié)議的電視廣播服務(wù)等。根據(jù)是否能夠解加擾可以分為條件機(jī)頂盒（CA=ConditionalAccess條件獲?。?、免費(fèi)機(jī)頂盒（僅能夠接收免費(fèi)的節(jié)目）、CI機(jī)頂盒。1.3主要技術(shù)。數(shù)字電視機(jī)頂盒主要采用的技術(shù)有信源解碼、信道解碼、嵌入式CPU、上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼、機(jī)頂盒軟件、MPEG-2解壓縮、加解擾技術(shù)以及顯示控制等。

2數(shù)字電視技術(shù)與機(jī)頂盒的發(fā)展

2.1發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。在2010年，國(guó)內(nèi)數(shù)字電視機(jī)頂盒就開(kāi)始進(jìn)入了深入發(fā)展和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整的景氣周期，在這一時(shí)期，數(shù)字電視機(jī)頂盒發(fā)展速度非?？?，行業(yè)市場(chǎng)也在不斷穩(wěn)定發(fā)展。隨著各種互動(dòng)業(yè)務(wù)和高清節(jié)目源的增加，有線運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始重視高清雙向機(jī)頂盒的發(fā)展，在深圳、背景、杭州、上海、廣西、重慶等地，運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始進(jìn)行高清機(jī)頂盒的大規(guī)模生產(chǎn)，并取得了顯著成效。在這些地方的帶動(dòng)下，全國(guó)其他地方運(yùn)營(yíng)商也紛紛啟動(dòng)本地高清業(yè)務(wù)。未來(lái)的數(shù)字電視技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)為：數(shù)字高清電視、衛(wèi)星直播電視以及網(wǎng)絡(luò)電視。其中，數(shù)字高清電視具有很強(qiáng)的清晰度，并能夠提供更加真實(shí)、完整的畫面，改變了傳統(tǒng)需要依靠模擬技術(shù)提供數(shù)字信息的局面。隨著技術(shù)發(fā)展，高清數(shù)字電視技術(shù)必然成為主流發(fā)展方向；衛(wèi)星直播電視主要通過(guò)衛(wèi)星來(lái)傳播電視節(jié)目。隨著國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星直播電視開(kāi)始逐漸發(fā)展，衛(wèi)星電視的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是發(fā)射成功率高，并能將信號(hào)向接收終端進(jìn)行直接傳送，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的信息傳遞。利用衛(wèi)星進(jìn)行信息傳遞具有很強(qiáng)的完整性和及時(shí)性，由于傳統(tǒng)的信息傳遞容易受到自然條件影響，往往會(huì)降低信息傳輸質(zhì)量，而利用衛(wèi)星進(jìn)行信息傳遞可以減輕外界對(duì)信息的干擾，并能對(duì)各種類型的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。未來(lái)的衛(wèi)星直播電視將會(huì)依靠數(shù)字電視的發(fā)展，不斷對(duì)結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行優(yōu)化，從而滿足電視發(fā)展的技術(shù)要求；網(wǎng)絡(luò)電視也是未來(lái)數(shù)字電視技術(shù)的一種發(fā)展趨勢(shì)，隨著國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)電視逐漸成為一種新型的信息傳遞形式，并受到人們密切關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)電視是一種借助互聯(lián)網(wǎng)載體，能夠?yàn)橛脩籼峁┙换ナ交騿蜗虻臉I(yè)務(wù)服務(wù)，并能提供點(diǎn)播、轉(zhuǎn)播以及直播等不同類型的節(jié)目[2]。網(wǎng)絡(luò)電視的終端是TV或機(jī)頂盒，這樣能夠更方便地為用戶提供互動(dòng)節(jié)目，改變了傳統(tǒng)有線電視單向功能，因而具有很大發(fā)展空間和發(fā)展前景。2.2發(fā)展中存在的問(wèn)題。數(shù)字電視機(jī)頂盒使我們現(xiàn)有的電視觀念發(fā)生轉(zhuǎn)變，為互聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)新的消費(fèi)終端，相比較手機(jī)、PC、以及PAD等終端具有更強(qiáng)吸引力。隨著有線數(shù)字電視的發(fā)展和傳播，數(shù)字電視機(jī)頂盒已經(jīng)取得了進(jìn)一步發(fā)展，然而，數(shù)字電視機(jī)頂盒還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，在發(fā)展過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題。質(zhì)量問(wèn)題。首先，數(shù)字電視機(jī)頂盒受到網(wǎng)絡(luò)寬帶的影響與制約，加上國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展基礎(chǔ)比較弱，因而，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視機(jī)頂盒的大范圍普及還需要一定的時(shí)間。技術(shù)問(wèn)題。真正的產(chǎn)品數(shù)量并不多，很多廠商在視頻點(diǎn)播技術(shù)的發(fā)展中還處于概念性階段。消費(fèi)過(guò)高。數(shù)字電視機(jī)頂盒對(duì)于很多用戶來(lái)說(shuō)是一筆不小的開(kāi)支，很多人都不愿意接受長(zhǎng)期的且沒(méi)有明顯回報(bào)的消費(fèi)支付。服務(wù)問(wèn)題。節(jié)目和信息資源比較匱乏，片源以及節(jié)目源的開(kāi)放、版權(quán)等是VOD業(yè)務(wù)推廣應(yīng)用的一大難點(diǎn)。隨著國(guó)家專業(yè)供片商的出現(xiàn)以及有線電視主干網(wǎng)的建立，能夠在一定程度上緩解這一問(wèn)題。

3數(shù)字電視機(jī)頂盒的作用與原理

數(shù)字電視機(jī)頂盒主要包括軟件系統(tǒng)以及硬件平臺(tái)兩部分，可以將其分為底層軟件、硬件平臺(tái)、應(yīng)用軟件以及中間件等四層結(jié)構(gòu)[3]。其中，硬件平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)電視內(nèi)容重現(xiàn)、音視頻解碼、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、以及軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)等功能。機(jī)頂盒主要包括鏈路層、物理層、應(yīng)用層、節(jié)目層以及輸出接口等，在輸出接口中，有線數(shù)字射頻信號(hào)被轉(zhuǎn)化成中頻，然后通過(guò)解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，并輸出TS流送到解析軟件以及MPEG-2解碼器中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)還原。數(shù)字電視機(jī)頂盒包括同衛(wèi)星數(shù)字電視機(jī)頂盒、地面數(shù)字機(jī)頂盒、以及有線數(shù)字機(jī)頂盒的工作原理是相同的，唯一不同的是信號(hào)傳輸介質(zhì)，有線數(shù)字電視機(jī)頂盒采用的是同軸混合網(wǎng)、全電纜網(wǎng)絡(luò)或是光纖，這種傳輸效果比其他傳輸效果要好，并且其電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)更加成熟，這樣就保證了有線數(shù)字電視機(jī)頂盒能夠提供交互式服務(wù)功能，從而具有良好的發(fā)展前景。此外，這種技術(shù)能夠接收多種交互式媒體應(yīng)用和廣播，比如，IP電話、視頻點(diǎn)播、internet接入、電子郵件、軟件在線升級(jí)、數(shù)據(jù)廣播、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播、按次付費(fèi)觀看、數(shù)字電視廣播以及電子節(jié)目指南等。有線數(shù)字電視機(jī)頂盒在發(fā)展中主要的技術(shù)是軟件技術(shù)及硬件技術(shù)，一個(gè)完善的數(shù)字電視機(jī)頂盒需要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)共同構(gòu)成，主要可以分為中間件、應(yīng)用軟件、硬件以及底層軟件等。

4數(shù)字電視機(jī)頂盒的技術(shù)分析以及市場(chǎng)動(dòng)向

數(shù)字電視機(jī)頂盒是在模擬電視逐漸向數(shù)字電視發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的，其主要是對(duì)普通機(jī)頂盒及電視機(jī)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而使數(shù)字電視結(jié)構(gòu)變得更加完整。在進(jìn)行數(shù)字電視機(jī)頂盒研制的過(guò)程中，主要應(yīng)用QAMQPSK調(diào)制解調(diào)以及MPEG-2解碼技術(shù)等，這些技術(shù)將會(huì)影響數(shù)字機(jī)頂盒的市場(chǎng)動(dòng)向。4.1機(jī)頂盒的市場(chǎng)動(dòng)向分析。現(xiàn)階段，機(jī)頂盒在市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，市場(chǎng)對(duì)機(jī)頂盒的需求量也越來(lái)越大，衛(wèi)星、DTV、以及線纜等逐漸應(yīng)用到家庭中。依據(jù)有關(guān)研究和預(yù)測(cè)，國(guó)內(nèi)機(jī)頂盒的銷售數(shù)量將會(huì)達(dá)到全新突破，再創(chuàng)新高，同時(shí)機(jī)頂盒的銷售將會(huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)利益。對(duì)以往機(jī)頂盒的銷售數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，在1998年，數(shù)字直播機(jī)頂盒數(shù)量就有一千萬(wàn)，在以后四年中翻倍增長(zhǎng)，平均每年增長(zhǎng)30%，到目前，機(jī)頂盒的需求量仍然很大，增長(zhǎng)速度很快，處于加速增長(zhǎng)階段，其功能也在不斷完善和改進(jìn)。4.2機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)。目前，衛(wèi)星接收機(jī)頂盒正在被開(kāi)發(fā)，衛(wèi)星接收機(jī)頂盒也被稱為衛(wèi)星綜合接收解碼器，這兩者唯一不同的是實(shí)現(xiàn)方式。通常情況下，數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)頂盒并沒(méi)有上行通道，主要功能就是對(duì)被壓縮的數(shù)據(jù)（主要包括視頻、音頻等）進(jìn)行解壓縮并接收復(fù)用的數(shù)據(jù)。在機(jī)頂盒開(kāi)發(fā)研究中，為提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力，機(jī)頂盒還需要具備一定的糾錯(cuò)能力和信道解碼能力。本研究認(rèn)為，數(shù)字電視機(jī)頂盒將會(huì)向以下兩個(gè)方向發(fā)展，一是接入internet的寬帶業(yè)務(wù)，二是VOD業(yè)務(wù)數(shù)字電視，這些功能在完成和實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，會(huì)涉及解密收費(fèi)、解壓縮、互控制、以及internet瀏覽等技術(shù)，其中，關(guān)鍵的技術(shù)主要有：在數(shù)字化過(guò)程中，對(duì)解復(fù)用技術(shù)以及解壓縮技術(shù)的要求很高，因而為更好地首先解壓縮技術(shù)以及解復(fù)用技術(shù)，就需要采用專用芯片以及高檔的dsp新品來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為MPEG-2以及AV-3標(biāo)準(zhǔn)提供了解決方法；調(diào)制編碼其上行的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行交互應(yīng)用的VCD或者internet瀏覽方面需要進(jìn)行一定考慮，由于上行數(shù)據(jù)有限，因而在進(jìn)行調(diào)制的過(guò)程中可以采用QPSK或16QAM等方式；對(duì)于DTV來(lái)說(shuō)，需要對(duì)殘余邊進(jìn)行解調(diào)，在審議時(shí)需要進(jìn)行信道解碼和調(diào)制。對(duì)于下行數(shù)據(jù)解調(diào)以及信道碼技術(shù)來(lái)說(shuō)，就是數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮后不能在信道上進(jìn)行直接傳輸。

綜上，由于LSI圖像壓縮技術(shù)以及高集成度、高速化技術(shù)的發(fā)展，廣播電視數(shù)字化的全面實(shí)現(xiàn)是必然發(fā)展趨勢(shì)，在未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展中，模擬電視將會(huì)完全過(guò)渡到數(shù)字電視，是市場(chǎng)發(fā)展的重要方向，也是發(fā)展過(guò)程中的必經(jīng)階段。要想全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的發(fā)展，將模擬電視完全過(guò)渡到數(shù)字電視，還需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間和發(fā)展歷程，在這個(gè)過(guò)程中，使用數(shù)字機(jī)頂盒是最佳的解決方案。將機(jī)頂盒與普通電視機(jī)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠不斷完善數(shù)字電視機(jī)構(gòu)建，同時(shí)，在對(duì)MPEG-2調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及核心芯片進(jìn)行完善的過(guò)程中，需要在機(jī)頂盒產(chǎn)品中快速滲透編碼解碼芯片，從而幫助人們進(jìn)入到一個(gè)新的生活領(lǐng)域。數(shù)字機(jī)頂盒的發(fā)展和應(yīng)用，不僅能夠滿足不同用戶的多樣化需求，還能為用戶帶來(lái)全新的視覺(jué)體驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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作者:王如鵬 單位:布爾津縣廣播電視臺(tái)