1、有線電視數(shù)字機(jī)頂盒與視頻點播
2、基于DVB-SI的數(shù)字有線電視機(jī)頂盒節(jié)目指南的設(shè)計實現(xiàn)
3、關(guān)于數(shù)字電視機(jī)頂盒的八個問題
4、構(gòu)建數(shù)字有線機(jī)頂盒軟件應(yīng)用通用平臺
5、DVB標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻廣播技術(shù)
1、有線電視數(shù)字機(jī)頂盒與視頻點播
本文分為兩部分：第一部分簡要介紹了數(shù)字機(jī)頂盒的原理級基本功能；第二部分介紹了數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)和VOD點播系統(tǒng)。
一 有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本原理
從廣義上說，凡是與電視機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備都可稱為機(jī)頂盒(STB)。從狹義上說，我們可以將模擬設(shè)備排除在外，按主要功能將機(jī)頂盒分為上網(wǎng)機(jī)頂盒、數(shù)字衛(wèi)星綜合接收解碼器、數(shù)字地面機(jī)頂盒以及有線電視數(shù)字機(jī)頂盒。
上網(wǎng)機(jī)頂盒是利用電話網(wǎng)絡(luò)做為傳輸平臺，利用電視機(jī)做為顯示平臺，實現(xiàn)Internet接入功能的設(shè)備。因此，可以將其看成是一種非PC類的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備。數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒、數(shù)字地面機(jī)頂盒與數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的基本原理相同，只是信號傳輸平臺不同。有線電視數(shù)字機(jī)頂盒用于全電纜網(wǎng)絡(luò)或光纖/同軸混合網(wǎng)。
2、基于DVB-SI的數(shù)字有線電視機(jī)頂盒節(jié)目指南的設(shè)計實現(xiàn)
摘要 本文介紹了電子節(jié)目指南信息的構(gòu)成以及MPEG-2 PSI和DVB-SI信息規(guī)范，提出了一種EPG信息的存儲結(jié)構(gòu)和節(jié)目數(shù)據(jù)庫的生成方案，并據(jù)此講述了如何在數(shù)字有線電視機(jī)頂盒中生成電子節(jié)目指南EPG。
關(guān)鍵詞 機(jī)頂盒 MPEG-2 PSI節(jié)目專用信息 DVB-SI業(yè)務(wù)信息 電子節(jié)目指南
1 引言
目前數(shù)字電視已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，與數(shù)字電視相關(guān)的業(yè)務(wù)也將大幅度增長。當(dāng)節(jié)目運營商將大量的節(jié)目信息通過有線網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，用戶在欣賞高質(zhì)量節(jié)目源的同時如何才能方便快捷地找到這些業(yè)務(wù)或信息就成了開發(fā)者們需要解決的一個關(guān)鍵問題。電子節(jié)目指南（EPG，Electronic Program Guide）正是為了方便用戶對信息的獲取而制作的運行于用戶端綜合接收解碼器（IRD，Integrated Receiver Decoder）的應(yīng)用程序，它通過電視屏幕向用戶提供由文字、圖形、圖像組成的人機(jī)交互界面，負(fù)責(zé)電視節(jié)目和各種業(yè)務(wù)的導(dǎo)航[1]。用戶通過電子節(jié)目指南，能夠了解到節(jié)目的相關(guān)信息（包括節(jié)目時間、播放時間、內(nèi)容梗概等），并且實現(xiàn)對節(jié)目的快速檢索和訪問。
EPG的形成依賴于節(jié)目播出前端將符合DVB（Digital Video Broadcasting）標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)信息（SI，Service Information）插入到承載節(jié)目信息的傳送流（TS，Transport Stream）中，這些SI信息攜帶了EPG所需的全部數(shù)據(jù)。
2 電子節(jié)目指南信息的組成和傳輸
電子節(jié)目指南信息（以下簡稱EPG信息）由兩部分組成：基本EPG信息和擴(kuò)展EPG信息。
基本EPG信息是指完全可以用《數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范（GY/Z174-2001）》中的網(wǎng)絡(luò)信息表NIT、業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表BAT、業(yè)務(wù)描述表SDT、事件信息表EIT等進(jìn)行描述的EPG信息。
擴(kuò)展EPG信息是指在基本EPG信息之外，通過數(shù)據(jù)輪播傳遞的EPG信息，這些信息的入口采用EPG映射表EMT進(jìn)行描述，信息的內(nèi)容被封裝成具有多級目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，稱為擴(kuò)展EPG內(nèi)容信息（XECI）。
一個EPG系統(tǒng)至少應(yīng)該包括基本EPG信息[ 2 ]。
本文也僅就基本EPG信息進(jìn)行論述。
“數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范”中NIT、BAT、SDT、EIT和EMT表都被分成一個或若干個段（section）來表示，然后插入到TS包中。段是一種用來把SI信息表和EPG信息表映射為TS包的語法結(jié)構(gòu)，這些信息符合GB/T 17975.1定義的專用段語法結(jié)構(gòu)。段可直接映射到TS包中。段可能起始于TS包有效負(fù)載的起始處，但這并不是必須的，因為TS包有效負(fù)載的第一個段的起始位置是由pointer_field字段指定的[ 3 ]。
3 MPEG-2 PSI節(jié)目專用信息與DVB-SI信息簡介
在數(shù)字電視中，所有的音、視頻信號和數(shù)據(jù)信息經(jīng)過編碼后，在進(jìn)入傳輸系統(tǒng)前，必須按照MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)打包，形成固定長度的TS包，包長為188字節(jié)或204字節(jié)。對于這些長度相同的包，如果沒有引導(dǎo)信息，IRD是無法找到所需要的碼流的。為此在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中專門定義了節(jié)目專用信息（PSI，Program Specification Information），其作用在于自動設(shè)置和引導(dǎo)IRD進(jìn)行解碼[ 4 ]。
PSI信息由以下四種表組成： （1）節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT; （2）節(jié)目映射表PMT; （3）網(wǎng)絡(luò)信息表NIT; （4）條件訪問表CAT。
在實際應(yīng)用中，解碼器IRD要對某一路特定碼流進(jìn)行解碼時，首先要找到PAT表，根據(jù)PAT表找到所需的節(jié)目及該節(jié)目對應(yīng)的PMT表的PID。PMT表中可能包含多個數(shù)字碼流，每個碼流都有一個唯一的PID與之對應(yīng)。如果要解碼的是視頻碼流，則在PMT表中找到video PID值，再從TS流中過濾出PID值與之匹配的TP包并送到視頻解碼器。
MEPG-2的PSI信息提供了相關(guān)節(jié)目組成和相互關(guān)系的信息，從而使得接收端IRD可以對多路傳輸流進(jìn)行解析，但是這些信息在實際應(yīng)用中仍顯得不夠，它不能提供節(jié)目的名稱、節(jié)目的開始時間、持續(xù)時間及節(jié)目的附加信息等。為此在DVB中擴(kuò)展定義了SI業(yè)務(wù)信息。PSI信息基本上都是與現(xiàn)行流（AS，Actual Stream）相關(guān)的，而SI信息則可以包括不在現(xiàn)行流中的一些業(yè)務(wù)和事件信息，從而允許用戶進(jìn)行更多的選擇和了解更多的其它業(yè)務(wù)信息。
與PSI定義的四種表不同，SI中定義了9種表，其中構(gòu)成基本EPG信息的最重要的表是網(wǎng)絡(luò)信息表NIT、業(yè)務(wù)描述表SDT和事件信息表EIT。 SI 表傳送的信息都是通過描述符（descriptor）的形式給出的。
每個描述符都以descriptor_tag（用于唯一標(biāo)識descriptor的類型）和descriptor_length開始。不同的描述符用于描述不同SI表中承載的信息[ 6 ]。
4 系統(tǒng)介紹
本EPG系統(tǒng)是在STMicroelectronic公司所提供的機(jī)頂盒開發(fā)方案上實施的，其主控制芯片采用STi5518，內(nèi)部集成有32位主CPU、專用DVB傳輸流解復(fù)用和解擾模塊、MEPG-2音、視頻解碼單元、數(shù)字視頻編碼器及各種接口等。與之配套的軟件開發(fā)平臺選用的也是該公司開發(fā)的STLite/OS20嵌入式操作系統(tǒng)，支持多任務(wù)、存儲器管理、進(jìn)程調(diào)度、定時器管理等實時特性。該系統(tǒng)能實時接收用戶通過遙控按鍵或前面板觸發(fā)的交互信號，實現(xiàn)節(jié)目基本信息的瀏覽、節(jié)目列表的生成、節(jié)目之間的跳轉(zhuǎn)以及節(jié)目預(yù)告信息的查詢等。
5 系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)
5.1 EPG信息的存儲結(jié)構(gòu)
TS流里攜帶的EPG數(shù)據(jù)信息通過IRD接收以后都以樹狀鏈表的結(jié)構(gòu)存儲在PROG_INFO_STRUCT和TRANSPONDER_INFO_STRUCT這樣兩個結(jié)構(gòu)中。
在本機(jī)頂盒有關(guān)節(jié)目操作的各項功能中，絕大部分都與節(jié)目數(shù)據(jù)庫有關(guān)，比如自動節(jié)目搜索時，需要建立節(jié)目數(shù)據(jù)庫，并為搜索到的節(jié)目在數(shù)據(jù)庫中建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)單元，用于存儲該節(jié)目的各種信息；在切換節(jié)目時，需要根據(jù)不同節(jié)目中音、視頻數(shù)據(jù)的PID值從而選擇不同的碼流進(jìn)行音、視頻解碼等。
節(jié)目數(shù)據(jù)庫主要來自PSI表的內(nèi)容。
在具體的軟件實現(xiàn)過程中，節(jié)目數(shù)據(jù)庫的建立主要通過ParsePAT（）、ParsePMT（）兩個函數(shù)來實現(xiàn)。ParsePAT（）函數(shù)調(diào)用的結(jié)果是得到有線傳輸系統(tǒng)中不同的節(jié)目PID，而ParsePMT則獲取各個節(jié)目中音、視頻碼流的PID值。
5.2 節(jié)目跳轉(zhuǎn)的實現(xiàn)
系統(tǒng)響應(yīng)用戶在不同節(jié)目之間的切換時，需要將用戶選定節(jié)目的音、視頻碼流從復(fù)用的多路節(jié)目碼流中提取出來并分別送到音、視頻解碼器進(jìn)行解碼。它依賴于硬件可編程傳輸接口（PTI，Programmable Transport Interface）來實現(xiàn)。在系統(tǒng)生成的節(jié)目數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)中的stProgNo變量存儲有轉(zhuǎn)發(fā)器號TransponderId及節(jié)目的音、視頻PID值。
5.3 事件信息的獲取
事件信息表EIT按時間順序提供每個業(yè)務(wù)中包含的事件的信息。（這里的事件相當(dāng)于傳統(tǒng)意義上的節(jié)目，而業(yè)務(wù)則指的是提供節(jié)目源的某個電視臺，如業(yè)務(wù)“中央電視臺-1”的事件“新聞聯(lián)播”。）EIT包含兩種不同類型的表，分別為EIT present/following（簡稱EIT p/f）和EIT Schedule（EIT-S）。EIT p/f給出了指定業(yè)務(wù)中當(dāng)前和后一個事件的信息，而EIT-S則包含一周內(nèi)或更長時間的節(jié)目預(yù)告信息。任何構(gòu)成EIT的event information section均在PID為0x0012的TS包中傳輸，它給出了業(yè)務(wù)中事件的名稱、事件開始時間、持續(xù)時間及其他一些信息。
以下以EIT p/f為例來講述事件信息的獲取方式：
在EIT p/f中，每個業(yè)務(wù)service都用兩個section分別來描述當(dāng)前（present）和后續(xù)（following）信息，其中的section number為0 的用來描述當(dāng)前事件，而section number為1的section則用來描述后續(xù)事件。
在節(jié)目信息結(jié)構(gòu)PROG_INFO_STRUCT中，定義了EVENT_INFO_BASIC類型的二維數(shù)組event_info_database[2]用來存放一個業(yè)務(wù)中的present和following事件的信息。這些信息包括事件的名稱、事件的開始時間、事件的持續(xù)時間。
事件的日期和時間在TS流里是按照MJD（Modified Julian Date，修正的儒略日期）+ UTC（Universal Time Co-ordinate，通用時間坐標(biāo)）的格式并以16進(jìn)制的形式給出的。在MJD+UTC和local MJD+local time之間的轉(zhuǎn)換可參照GY/Z174-2001來進(jìn)行。如TS流里的數(shù)據(jù)為0xCE1F 0056 0001 0600，則轉(zhuǎn)換以后得到的信息為：該事件的播出時間為2003年5月8日，星期四，開始時間為00：56：00，持續(xù)時間為01：06：00。
而事件的名稱則通過解析描述符short_event_descriptor來實現(xiàn)。并將得到的信息存儲在event_info_database結(jié)構(gòu)中。
所有解析得到的信息最終都將存儲在節(jié)目數(shù)據(jù)庫中，提供給顯示模塊直接調(diào)用。
6 結(jié)束語
真正完整意義上的EPG的功能是十分強(qiáng)大的，它不僅能提供節(jié)目表單和當(dāng)前節(jié)目播放等基本功能，還可提供節(jié)目預(yù)定和家長分級控制等高級功能。本文從實用的角度給出了一個基本EPG系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。另外我們也實現(xiàn)了EPG交互式應(yīng)用中的SI增值業(yè)務(wù)如天氣預(yù)報、新聞、股票數(shù)據(jù)等的接收，以菜單觸發(fā)的形式提供給用戶一個由文本和圖形組成的反饋信息。
（作者：王景存 王瑞胡 北京科技大學(xué)信息工程學(xué)院武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院）
3、關(guān)于數(shù)字電視機(jī)頂盒的八個問題
在數(shù)字有線電視廣播DVB-C平臺中，數(shù)字電視機(jī)頂盒(Set Top Box，STB)是技術(shù)與營運問題最集中的關(guān)鍵，同時機(jī)頂盒也是系統(tǒng)資金投入量與風(fēng)險最大的部分。本文將圍繞數(shù)字電視機(jī)頂盒的8個核心問題展開討論。
數(shù)字高清晰度電視(Digital High Definition Television，HDTV)是電視的一場革命。其收視質(zhì)量大幅度提高，大屏幕畫面細(xì)膩逼真，并配以環(huán)繞音響，已接近目前視聽娛樂業(yè)中頂級質(zhì)量的電影。凡是觀看過數(shù)字高清晰度電視演示的人們，都會深信HDTV是每一個家庭在數(shù)字信息時代所應(yīng)該擁有的、真正的“家庭影院”。目前，國內(nèi)數(shù)字電視的發(fā)展還處于起步階段，數(shù)字衛(wèi)星電視廣播已采用DVB-S; 數(shù)字有線電視廣播已采用DVB-C標(biāo)準(zhǔn)(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)); 數(shù)字地面電視廣播標(biāo)準(zhǔn)制定工作正在進(jìn)行，目前已有高清晰度電視總體組等單位提出的5套備選方案。由于今年將有14個省市的數(shù)字有線電視網(wǎng)絡(luò)試驗播出，數(shù)字有線電視將在國內(nèi)率先投入商業(yè)營運。在數(shù)字有線電視廣播DVB-C平臺中，數(shù)字電視機(jī)頂盒(Set Top Box，STB)是技術(shù)與營運問題最集中的關(guān)鍵，同時機(jī)頂盒也是系統(tǒng)資金投入量與風(fēng)險最大的部分。下面將圍繞數(shù)字電視機(jī)頂盒的8個核心問題展開討論。
問題一: 數(shù)字電視機(jī)頂盒的市場潛力有多大？
中國正形成一個寬帶通訊產(chǎn)品的巨大消費市場，截至目前:
●中國已擁有超過3.4億的電視機(jī)，居世界首位;
●中國已擁有超過9000萬的有線電視用戶，并且以每年600萬的速度在增加;
●中國已擁有超過3000萬的英特網(wǎng)用戶、并且用戶數(shù)目每年以200%以上的速度在增加，中國家庭的PC擁有量已超過200萬，年增長率超過100%;
鑒于中國目前VCD和DVD產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展，可以預(yù)見，一旦市場啟動，Cable Modem、寬帶網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字電視都將獲得高速發(fā)展。
由于自身市場巨大，中國無意采用其它國家的標(biāo)準(zhǔn)(地面廣播)，這樣可以避免支付高昂的知識產(chǎn)權(quán)方面的費用，并且有助于國內(nèi)公司爭得盡可能多的市場份額。中國盡力制定自己的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括地面HDTV、有條件接收、衛(wèi)星傳輸，所有這些標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)都需要專用集成電路。由于缺少先進(jìn)的信號處理技術(shù)和高素質(zhì)的芯片設(shè)計人員，至今這些產(chǎn)品都依賴進(jìn)口。由于國內(nèi)數(shù)字電視及寬帶產(chǎn)品市場的巨大發(fā)展以及本身芯片供應(yīng)的不足，中國迫切需要能有國內(nèi)公司推出符合自己標(biāo)準(zhǔn)的IC產(chǎn)品。
問題二: 為什么國內(nèi)的有線數(shù)字電視廣播還沒有大規(guī)模投入營運？
國內(nèi)的數(shù)字電視廣播大規(guī)模投入營運必須具備以下條件:
●網(wǎng)絡(luò)營運商完成網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字電視廣播系統(tǒng)平臺的構(gòu)建。
●“內(nèi)容為王” ——必須有大量的專業(yè)數(shù)字頻道，比如: VOD，交互式電視節(jié)目，數(shù)據(jù)廣播，信息，交互式網(wǎng)絡(luò)游戲，電子商務(wù)等等。專業(yè)數(shù)字頻道的制作與播出很大程度上取決于國家的政策及節(jié)目供應(yīng)商的行為。
●國內(nèi)觀眾對專業(yè)數(shù)字頻道感興趣的程度。專業(yè)數(shù)字頻道能否真正體現(xiàn)出數(shù)字電視較模擬電視的優(yōu)勢。
●國內(nèi)觀眾所能夠接受的收視費及機(jī)頂盒的價格(最終用戶購買價格)。收視費的多少又取決于: 國家的政策、數(shù)字電視系統(tǒng)的成本(其中主要是機(jī)頂盒的成本)、專業(yè)數(shù)字頻道的制作成本、其他營運相關(guān)成本等等。
●國家制定出一系列完備的與數(shù)字電視相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，例如: 中間件標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)頂盒標(biāo)準(zhǔn)、條件接收標(biāo)準(zhǔn)、交互式電視節(jié)目規(guī)范、數(shù)據(jù)廣播規(guī)范等等。
現(xiàn)在，因為以上條件還不完全具備，所以國內(nèi)的有線數(shù)字電視廣播大規(guī)模投入營運大約還有兩年時間。
問題三: 如何定義三代數(shù)字電視機(jī)頂盒？
數(shù)字電視系統(tǒng)的成功運營離不開機(jī)頂盒。機(jī)頂盒中需要集成 CA和中間件，即CA和中間件廠家不僅通過收取相關(guān)的軟件費用，也會通過機(jī)頂盒的使用收取一定的費用。而且在整個系統(tǒng)運營中，機(jī)頂盒費用是最大的。
根據(jù)機(jī)頂盒的體系結(jié)構(gòu)——軟件及硬件配置，可以將機(jī)頂盒劃分為三代(種):
(1)第一代機(jī)頂盒: 配置電子節(jié)目指南EPG，簡單的應(yīng)用，無中間件，有或無條件接收系統(tǒng)，一般無回傳信道。所有應(yīng)用程序都是基于嵌入式實時操作系統(tǒng)編制。
(2)第二代機(jī)頂盒: 配置電子節(jié)目指南EPG，交互式的應(yīng)用，中間件，條件接收系統(tǒng)，有或無回傳信道。應(yīng)用程序都是基于中間件編制。
(3)第三代機(jī)頂盒: 配置電子節(jié)目指南EPG，高級交互式的應(yīng)用，全開放的 MHP中間件，條件接收系統(tǒng)，有或無回傳信道。應(yīng)用程序都是基于MHP中間件及JAVA語言編制。
問題四：如何進(jìn)行有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的選型？
在整個數(shù)字有線電視系統(tǒng)中，機(jī)頂盒作為用戶端產(chǎn)品，數(shù)量多，投資大，因此占有重要地位。以下是在選擇機(jī)頂盒時的一些考慮。
特殊性
說它特殊是因為雖然它在整個數(shù)字有線電視系統(tǒng)的投資中所占比例最大，但在中間件和 CA系統(tǒng)選定以后，機(jī)頂盒的選擇變數(shù)并不大(基本上只有價格、可靠性和售后服務(wù)的比較)。也就是說，它的選擇不像中間件和 CA的選擇那樣具有戰(zhàn)略性意義，也不是一次性的。
另外，機(jī)頂盒不同于像電視機(jī)這樣的普通家電產(chǎn)品。電視機(jī)可以把平面直角、大屏幕或畫中畫作為賣點，而機(jī)頂盒的賣點是表現(xiàn)出來的服務(wù)。這就是為什么國外數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)運營商通常是免費向用戶提供機(jī)頂盒的原因。
目前，國內(nèi)的家電生產(chǎn)商還沒有大舉進(jìn)入數(shù)字電視領(lǐng)域，這只是因為數(shù)字電視市場在中國還沒有真正啟動。圈內(nèi)活躍的主要是一些國外產(chǎn)品供應(yīng)商和國內(nèi)的集成商。從美國和歐洲數(shù)字電視的營運經(jīng)驗看，機(jī)頂盒供應(yīng)商的最后贏家將是國內(nèi)的家電生產(chǎn)巨頭們。
項目進(jìn)程與首批機(jī)頂盒的選擇: CA 的集成時間大約為半年。這就意味著，首先要盡快確定中間件和CA，其次要選擇有足夠的技術(shù)實力的機(jī)頂盒提供商，以保證集成進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。另外，由于項目啟動所需的機(jī)頂盒數(shù)量并不多，所以價格不應(yīng)成為選擇這批機(jī)頂盒首先考慮的因素。
價格
隨著項目的進(jìn)行，機(jī)頂盒需求量的增加，價格將變得越來越敏感。我們也采取相應(yīng)措施以獲得最優(yōu)的價格。
機(jī)頂盒價格幾乎是數(shù)字電視運營成功與失敗的首要原因。 不論是進(jìn)口還是國產(chǎn)，機(jī)頂盒的價格取決于硬件設(shè)置及先進(jìn)設(shè)計。硬件設(shè)置受限于中間件的要求，硬件設(shè)置越低，價格越低；而先進(jìn)設(shè)計取決于從設(shè)計到生產(chǎn)的時間，時間越長，設(shè)計越落后，所以價格越高。
例如，從對硬件設(shè)置要求而言，OpenTV支持四個檔次的方案: (1)基本交互，(2)HTML或網(wǎng)頁瀏覽，(3)機(jī)頂盒硬盤，(4)MHP JAVA。四個檔次在服務(wù)上反向兼容， 其中OpenTV的基本交互平臺是所有交互電視中間件平臺中對硬件要求較低的平臺。
更多的提供商
引入更多的機(jī)頂盒提供商，以增強(qiáng)競爭。當(dāng)然，如果提供商太多，反而得不到很好的批量價格，而且不利于我們對機(jī)頂盒的管理。因此，最終的機(jī)頂盒提供商的數(shù)目不應(yīng)超過3家。
廠家的技術(shù)實力
機(jī)頂盒提供商雄厚的技術(shù)實力將決定能否保證項目的啟動時間，能否在運營中和系統(tǒng)升級時提供有力的技術(shù)支持。特別是考慮到機(jī)頂盒的發(fā)展方向( PVR，HDD，MHP等)，廠商必須有足夠的技術(shù)儲備，不斷地跟蹤國際的技術(shù)動向，有力地配合我們進(jìn)行技術(shù)升級。
問題五: 為什么必須采用數(shù)字電視軟件平臺——中間件？
數(shù)字電視軟件平臺——中間件(Middleware)尚無統(tǒng)一的定義和標(biāo)準(zhǔn)。美國“大聯(lián)盟”ATSC系統(tǒng)提出數(shù)字電視應(yīng)用軟件環(huán)境DASE標(biāo)準(zhǔn); 歐洲D(zhuǎn)VB系統(tǒng)提出多媒體家用平臺MHP標(biāo)準(zhǔn)。美國SUN公司正在積極推廣其Java平臺進(jìn)入電視、機(jī)頂盒、有線電視領(lǐng)域，并提出基于Java 2 Micro Edition(消費電子、嵌入式系統(tǒng))的Java TV API標(biāo)準(zhǔn)。中國HDTV功能樣機(jī)系統(tǒng)的研制成功，使我國成為繼美國、歐洲等國之后世界上第四個擁有自制數(shù)字高清晰度電視地面廣播傳輸完整系統(tǒng)的國家; 實現(xiàn)了數(shù)字電視系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)上的重大突破。但是，目前軟件平臺還是采用國外產(chǎn)品，開發(fā)具有中國特色的、通用的接收機(jī)軟件平臺是中國數(shù)字電視開發(fā)的戰(zhàn)略重點！
我國數(shù)字電視業(yè)務(wù)的開展與國外相比，歷史還很短，我國的有線電視網(wǎng)絡(luò)運營商應(yīng)該吸取國外的經(jīng)驗和教訓(xùn)，選擇世界上真正先進(jìn)的技術(shù)。作為數(shù)字交互業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)平臺，中間件的選擇至關(guān)重要。
中間件指居于數(shù)字電視機(jī)頂盒內(nèi)部實時操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序中間的軟件部分，它以應(yīng)用程序接口API的形式存在，整個API集合被存儲在機(jī)頂盒的閃存Flash中。
節(jié)目服務(wù)商將各種服務(wù)項目以應(yīng)用程序的形式通過傳輸信道(例如寬帶多媒體數(shù)據(jù)網(wǎng)，有線電視網(wǎng)絡(luò))發(fā)布(例如電子節(jié)目指南EPG)，用戶打開電視機(jī)通過機(jī)頂盒瀏覽。用戶的需求信息(例如視頻點播VOD)通過上傳信道(例如電話線Modem，或有線電視電纜)傳輸?shù)揭曨l服務(wù)器，并根據(jù)請求選擇相應(yīng)的服務(wù)項目以應(yīng)用程序的形式通過傳輸信道下載到用戶終端機(jī)頂盒的閃存Flash中。應(yīng)用程序調(diào)用機(jī)頂盒Flash內(nèi)的中間件所包含的API，執(zhí)行應(yīng)用程序，完成用戶請求的功能。
中間件的目的是使機(jī)頂盒基本的和通用的功能以應(yīng)用程序接口API的形式提供給機(jī)頂盒生產(chǎn)廠
家，以實現(xiàn)數(shù)字電視交互式功能的標(biāo)準(zhǔn)化，同時使服務(wù)項目(以應(yīng)用程序的形式通過傳輸信道)下載到用戶終端機(jī)頂盒的數(shù)據(jù)量減小到最低限度。中間件產(chǎn)品一般由非節(jié)目提供商和機(jī)頂盒廠家的第三方提供，對于使節(jié)目提供商制作節(jié)目和廠家生產(chǎn)機(jī)頂盒的進(jìn)一步簡化和標(biāo)準(zhǔn)化都是非常有利的。這正是知識經(jīng)濟(jì)時代市場更加細(xì)分的具體表現(xiàn)。
問題六: 數(shù)字電視接收機(jī)中間件的發(fā)展?fàn)顩r如何？
隨著數(shù)字電視市場的不斷發(fā)展，節(jié)目開發(fā)商正在尋求一種多功能、經(jīng)濟(jì)而且可靠的軟件平臺，建立新一代的交互電視服務(wù)，使數(shù)字電視交互應(yīng)用也能像Java語言，可在各式各樣不同種機(jī)器、不同種操作平臺的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開發(fā)應(yīng)用節(jié)目軟件——“一次編譯，到處運行”。如: 電子節(jié)目導(dǎo)視，視頻點播及高質(zhì)量的廣播服務(wù)。
以SUN微系統(tǒng)公司Java TV API規(guī)范為基礎(chǔ)，歐洲D(zhuǎn)VB組織首先提出家用多媒體數(shù)據(jù)平臺MHP規(guī)范。MHP 成為世界上第一個數(shù)字電視接收機(jī)軟件平臺——中間件規(guī)范。
美國ATSC的T3/S17專家組正在進(jìn)行向消費者遞送數(shù)據(jù)廣播與交互業(yè)務(wù)的DTV接收機(jī)內(nèi)軟件環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化，稱為DTV應(yīng)用軟件環(huán)境(DASE)。在ISBT’99會議上，飛利浦公司著重介紹了DASE的要點及實現(xiàn)的DASE測試樣版。
高級電視增強(qiáng)論壇(ATVEF，1988年成立)已有約60家公司參加，以實施ATVEF的內(nèi)容規(guī)范。創(chuàng)立ATVEF的公司中有一半以上與電視節(jié)目直接有關(guān)，包括NBC、PBS、華納兄弟公司等，主要的傳輸公司包括有線電視研究所(CableLabs)、DirecTV與TCI，以及計算機(jī)廠商英特爾、微軟與消費電子廠商索尼等。ATVEF的目標(biāo)是在實現(xiàn)交互電視時有共同的規(guī)范，并能支持所有的電視環(huán)境(模擬或數(shù)字、有線、衛(wèi)星或地面廣播)，這一規(guī)范要盡量利用現(xiàn)有的內(nèi)容格式，主要是因特網(wǎng)與萬維網(wǎng)。
2002年1月3日，美國CableLabs宣布完成有線數(shù)字電視的中間件標(biāo)準(zhǔn): OCAP1.0(OpenCable Application Platform)。OCAP1.0很大程度上基于MHP標(biāo)準(zhǔn)，這為全球性交換應(yīng)用和內(nèi)容交互操作性的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。OCAP的特點是基于Java技術(shù)的驅(qū)動引擎(Execution Engine，EE)。OCAP是一個應(yīng)用界面標(biāo)準(zhǔn)，包括所有應(yīng)用程序接口API、內(nèi)容和數(shù)據(jù)格式、應(yīng)用層面的各種協(xié)議等，在其上開發(fā)的應(yīng)用，可以在符合OpenCable的主機(jī)上運行。
目前，世界上流行的數(shù)字電視軟件平臺主要有: OpenTV；Liberate；Microsoft TV；CANAL+ MediaHighway；NDS和DAVID。
問題七: 電視網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計數(shù)字交互業(yè)務(wù)時應(yīng)注意的問題？
2001年5月24日，國家廣播電影電視總局發(fā)布了《有線數(shù)字電視廣播信道編碼與調(diào)制規(guī)范》GY/T170-2001 equ ITU-TJ.83。今年，中國的有線數(shù)字電視廣播開始啟動。
由于對國外中間件應(yīng)用狀況的不了解，我國的網(wǎng)絡(luò)運營商在需用中間件的時候，往往缺乏有效數(shù)據(jù)來評價中間件的作用并做出選擇。以下是筆者個人針對有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)DVB-C系統(tǒng)集成的一些看法。
對于數(shù)字付費電視項目，中國網(wǎng)絡(luò)營運商的基本需求應(yīng)該是:
●CA: 符合DVB標(biāo)準(zhǔn)、能夠支持同密和多用戶管理系統(tǒng)、支持機(jī)—卡配對、支持多運營商、支持多種尋址方式;
●中間件: 能夠下載升級、支持中文、有足夠機(jī)頂盒支持、有足夠的系統(tǒng)支持;
●應(yīng)用軟件: 應(yīng)用程序價格低、能夠下載升級。
可以從三個方面來剖析和對比中間件主流產(chǎn)品OpenTV和Canal+: 先進(jìn)性、可行性、開放性。
4、構(gòu)建數(shù)字有線機(jī)頂盒軟件應(yīng)用通用平臺
1 前言
中國數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的加快，無疑會催生無數(shù)巨大的商機(jī)。數(shù)字有線機(jī)頂盒作為數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)，其研發(fā)和應(yīng)用也成了我們關(guān)注的焦點。
通過分析中國的數(shù)字有線機(jī)頂盒市場狀況和數(shù)字有線機(jī)頂盒的組成結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)在一個機(jī)頂盒產(chǎn)品的開發(fā)過程當(dāng)中，軟件的工作量占用了絕大部分的時間和成本。原因如下：
（1）中國的市場環(huán)境復(fù)雜，市場細(xì)分成為很多個區(qū)域，每個區(qū)域的運營商都有自己的特殊要求：比如需求的產(chǎn)品等級不同，采用的CA不同，提供的增值服務(wù)不同等。
（2）提供數(shù)字有線機(jī)頂盒核心芯片的芯片廠商多：比如ST，LSI，富士通，PHILIPS等。
（3）芯片的系列多：比如ST目前提供的就有標(biāo)清機(jī)頂盒芯片系列STi5518，STi5516以及高清機(jī)頂盒芯片系列ST7020等。
（4）CA提供商多：比如Irdeto，中視聯(lián)，NDS，Nagravision，清華同方等。
（5）中間件提供商多：比如OpenTV，Media Highway，Alticast，中視聯(lián)等。
在以上這些情況當(dāng)中，絕大部分的工作量都集中在軟件的修改之上。
雖然每個機(jī)頂盒芯片廠商都會提供一套完整的API和demo軟件給機(jī)頂盒開發(fā)廠商，但是這些軟件各不相同，導(dǎo)致機(jī)頂盒開發(fā)廠商在開發(fā)不同芯片的機(jī)頂盒軟件時不得不分成多個項目組，而且各個項目組的軟件應(yīng)用開發(fā)成果大部分都不能互相繼承，造成很大的人力和時間的浪費。那么，有沒有辦法能夠縮短軟件開發(fā)時間呢？
我們可以參考一下PC機(jī)的軟件開發(fā)。PC機(jī)的主機(jī)和外部設(shè)備比機(jī)頂盒的硬件多得多也復(fù)雜得多，但PC機(jī)上面的應(yīng)用軟件卻具有廣泛的通用性以及設(shè)備無關(guān)性。這得益于PC機(jī)基礎(chǔ)軟件（如操作系統(tǒng)）良好的分層和架構(gòu)設(shè)計。進(jìn)而言之，只要我們能構(gòu)建一個具有良好分層和架構(gòu)設(shè)計的機(jī)頂盒基礎(chǔ)軟件平臺，那么在這個基礎(chǔ)軟件之上的應(yīng)用開發(fā)就能夠?qū)崿F(xiàn)硬件無關(guān)性，從而具有廣泛的適用性，同時也能夠大大減少軟件開發(fā)和維護(hù)的工作量。
2 數(shù)字有線機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)
無論是哪家芯片廠商提供的機(jī)頂盒方案，硬件總體上具有大致相同的架構(gòu)，如圖1所示。
5、DVB標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻廣播技術(shù)
DVB標(biāo)準(zhǔn)有線傳輸技術(shù)即“數(shù)字視頻廣播有線傳輸技術(shù)”或“數(shù)字電視廣播有線傳輸技術(shù)”，簡稱“DVB-C傳輸技術(shù)”。數(shù)字視頻廣播或數(shù)字電視廣播的概念是在20世紀(jì)80年代由歐洲率先提出的。之后，歐美國家的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)用了近8年的時間，完成了數(shù)字視頻廣播技術(shù)的研發(fā)以及標(biāo)準(zhǔn)的制訂，并先后于1998年11月和1999年春分別開播了數(shù)字電視。
由于我國目前沒有發(fā)展衛(wèi)星電視廣播的個體接收，人們收看電視主要是通過地面無線廣播和有線電視廣播兩種方式。在用戶群方面，接收地面電視廣播的用戶，大部分分布在農(nóng)村，這部分電視觀眾已購置的模擬電視機(jī)，要全部增加數(shù)字視頻廣播終端設(shè)備變?yōu)閿?shù)字電視接收機(jī)還有一個過程，而龐大的有線電視用戶大部分為城市人口，對數(shù)字視頻廣播的需求較強(qiáng)。在節(jié)目源方面，有線數(shù)字視頻廣播除少量自辦節(jié)目外，大多數(shù)為中央電視臺和各省(市)電視臺的衛(wèi)星數(shù)字電視信號，這是一種采用MPEG-2壓縮編碼技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視信號，如果有線電視臺將前端設(shè)備稍加改造，便可將這種數(shù)字電視信號直接傳送給用戶。在市場方面，國際有線數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)基本統(tǒng)—一在DVB-C標(biāo)準(zhǔn)之下，發(fā)展有線數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)的不確定性要小很多，市場風(fēng)險也小。在技術(shù)方面，有線數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力、頻譜利用率等的要求較低，技術(shù)難度和設(shè)備的復(fù)雜性也相對較低。在系統(tǒng)投資方面，在已經(jīng)建成的有線電視網(wǎng)上播出數(shù)字節(jié)目增加的系統(tǒng)設(shè)備投資要少于同樣的地面廣播。因此，我國電視廣播的數(shù)字化將從有線數(shù)字電視廣播開始。2001年國家廣電總局已頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《有線數(shù)字電視廣播信道編碼和調(diào)制規(guī)范》，該標(biāo)準(zhǔn)等同于DVB-C標(biāo)準(zhǔn)。
DVB標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻5-播技術(shù)
DVB標(biāo)準(zhǔn)提供了一套完整的、適用于不同媒介的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)規(guī)范。DVB選定ISO／IEC MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)作為音頻及視頻的編碼壓縮方式，對信源編碼進(jìn)行了統(tǒng)一，隨后對MPEG-2碼流進(jìn)行打包形成傳輸流(TS)，進(jìn)行多個傳輸流復(fù)用，最后通過衛(wèi)星、有線電視及開路電視等不同媒介傳輸方式進(jìn)行傳輸。
1.DVB標(biāo)準(zhǔn)的核心
DVB標(biāo)準(zhǔn)的核心主要包括以下幾方面：
●系統(tǒng)采用MPEG壓縮的音頻、視頻及數(shù)據(jù)格式作為數(shù)據(jù)源。
●系統(tǒng)采用公共MPEG-2傳輸流(TS)復(fù)用方式。
●系統(tǒng)采用公共的用于描述廣播節(jié)目的系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息(S1)。
●系統(tǒng)的第一級信道編碼采用R-S前向糾錯編碼保護(hù)。
●調(diào)制與其它附屬的信道編碼方式，由不同的傳輸媒介來確定。
●使用通用的加擾方式以及有條件接收界面。
2.DVB音頻特點
DVB系統(tǒng)的音頻編碼使用MPEG-1 LayerⅡ(第二層)音頻編碼，也稱做MUSICAM。音頻的MPEG-1LayerⅡ編碼壓縮系統(tǒng)利用了聲音的低聲音頻譜掩蔽效應(yīng)，這一人體生理學(xué)效應(yīng)允許我們對于人耳不太敏感的頻率進(jìn)行低碼率編碼，這一技術(shù)的采用可以大大地降低音頻編碼速率。MPEG-1LayerⅡ音頻編碼可用于單音、立體聲、環(huán)繞聲和多路多語言聲音的編碼。
3. DVB視頻特點
對于視頻，國際上采用標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-2壓縮編碼，MPEG-2視頻編碼系統(tǒng)由一個大家族構(gòu)成，每一個系統(tǒng)之間都有兼容性和共同性，根據(jù)圖像清晰度的不同，它分成四種信源格式或稱“級”(LEVEL)，從錄像帶(VCR)的低圖像清晰度，到高清晰度電視。除了根據(jù)圖像 清晰度定義的“級”以外，DVB視頻標(biāo)準(zhǔn)還定義了“類”(PROFILE)的概念，每一個不同的“類”能夠提供構(gòu)成編碼系統(tǒng)的壓縮工具和壓縮算法。
1.1 “類”(Profile)
目前在MPEG-2系統(tǒng)中存在5個“類”。在“類”中存在兩種圖像取樣方式，即：4：2：2和4：2：0格式。
“類”的最初級叫做簡單類(SimpleProfile)、隨后是主類(MainProfile)、信噪比可分級
類(SnrscalableProfile)、及空間頻譜可分級類(SpaciallScalableProfile)，最后為高級“類”(HighProfile)。
2.2 “級”(Level)
根據(jù)圖像節(jié)目源清晰度由低到高的不同，DVBMPEG-2標(biāo)準(zhǔn)分成4個“級”：最初為低級(LowLevel)，隨后是主級(MainLevel)、1440高級(HiZh-1440Level)和高級(HighLevel)，高級采用了更高的每行1920的取樣方法。
目前在世界上最常用的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是MP@ML，即；MAINPROFILE@MAINLEVEL(主類／主級)，它是第一代數(shù)字有線電視和數(shù)字衛(wèi)星電視的基礎(chǔ)，節(jié)目提供者可以提供625線質(zhì)量的節(jié)目，圖像的長寬比可以是4：3或16：9，至于碼流率，它是由節(jié)目提供者根據(jù)節(jié)目質(zhì)量宋選定的，圖像質(zhì)量越高，所需碼流率越高，反之則越低。
4. MPEG-2碼流復(fù)用及業(yè)務(wù)信息
音視頻及數(shù)字信號首先經(jīng)過MPEG-2編碼器進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，通過節(jié)目復(fù)用器形成基本碼流(ES)，基本碼流經(jīng)過打包后形成有包頭的基本碼流(PES)。代表不同音頻、視頻信號的PES碼流被送入傳輸復(fù)用器進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)用，復(fù)用后的碼流叫做傳輸流(TS)，傳輸流中包括多個節(jié)目源的不同信號。為了區(qū)分這些信號，在系統(tǒng)復(fù)用器上需要加入業(yè)務(wù)信息(S1)，使接收端可以識別不同的節(jié)目。
每個傳輸碼流數(shù)據(jù)包的長度定義為188個字節(jié)長。每個傳輸流數(shù)據(jù)包的前4個字節(jié)為包頭(Header)，包頭后面就是需要傳送的有用信息，包括音頻、視頻或數(shù)據(jù)信息，通常是184個字節(jié)長度，有時在有用信息(UsefullData)中插入一段適配區(qū)域(Adaptation Field)，用于補(bǔ)充長度不完整的傳輸流，放置解碼時鐘(PCR)。傳輸流的包頭是識別傳輸流的關(guān)鍵，大小為32位。
在包頭的32位數(shù)據(jù)中，長度為13位的PID碼特別重要，它是辨別碼流信息性質(zhì)的關(guān)鍵，是節(jié)目信息的“身份證”，不同的電視節(jié)目和業(yè)務(wù)信息(S1)對應(yīng)有不同的PID碼。對于一臺解碼接收機(jī)而言，為了找到它所要接收的電視節(jié)目，它首先會通過PID碼找到業(yè)務(wù)信息(S1)所對應(yīng)的不同表格(Table)，然后通過這些業(yè)務(wù)信息表格查到所要接收節(jié)目的PID碼和對應(yīng)的時鐘PCR，將節(jié)目進(jìn)行還原。
除PSI(ProgramSpecificlnformation)節(jié)目說明信息外，業(yè)務(wù)信息(S1)主要包含：
●節(jié)目業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表BAT(Bouquet Association Table)
●網(wǎng)絡(luò)信息表NIT(Networklnformatio Table)
●節(jié)目業(yè)務(wù)描述表SDT(Service Description Table)
●節(jié)目段信息表EIT(Event lnformation Table)
●運行狀態(tài)表RST(Running Status Table)
●時間及日期表TDT(Time and Date Table)
●時間偏移表TOT(Time Offset Table)
●填充表ST(Stuffing Table)
●節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT(Program Allocation Table)
●有條件接收表CAT(Conditional Access Table)
●節(jié)目映射表PMT(Program Map Table)
