| 一、機(jī)頂盒的基本概念
機(jī)頂盒（STB，Set Top Box）的概念是比較廣泛的，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。從基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的模擬頻道增補(bǔ)器、模擬頻道解擾器，到將電話線與電視機(jī)聯(lián)系在一起的"上網(wǎng)機(jī)頂盒"、數(shù)字衛(wèi)星的綜合接收解碼器（IRD，Integrated Receive Decoder）、數(shù)字地面機(jī)頂盒、以及有線電視數(shù)字機(jī)頂盒都可稱為機(jī)頂盒。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。這些設(shè)備由于具有很好的網(wǎng)絡(luò)功能，因此也成為信息家電的代表。
二、各種機(jī)頂盒的主要功能和特點
1．上網(wǎng)機(jī)頂盒
提起機(jī)頂盒，我們首先想到的可能是微軟的維納斯計劃。維納斯計劃實際上是一個Windows CE推廣計劃，只不過在推出Windows CE的同時，捆綁了一個機(jī)頂盒硬件平臺。它利用電話網(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。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。隨著Internet的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備的前景是非常好的，但這種機(jī)頂盒占用了用戶家中幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)資源（電話線和電視機(jī)），卻只能實現(xiàn)上網(wǎng)功能，對用戶來說，是得不償失的。電視機(jī)的最大優(yōu)勢是顯示視頻，最大的作用還是娛樂，但這種機(jī)頂盒不論是硬件還是軟件，均不支持視頻應(yīng)用，這個缺陷，注定了它的前景不會太好。在維納斯計劃推出不久，我國有許多企業(yè)陸續(xù)推出了該類產(chǎn)品，如康佳?quot;光元"網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、海信的"家庭網(wǎng)絡(luò)快車"DB-200M互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒、海爾的"網(wǎng)神"網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒，但市場卻沒有任何反映，這也說明了這種機(jī)頂盒是沒有前途的。 事實上，將維納斯計劃中機(jī)頂盒的電話調(diào)制解調(diào)器用電纜調(diào)制解調(diào)器來代替，也可以實現(xiàn)上網(wǎng)功能，但由于這種機(jī)頂盒與有線電視網(wǎng)絡(luò)相連，一般都支持視頻，我們把它放在有線電視數(shù)字機(jī)頂盒中介紹。
2．?dāng)?shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒
又稱為綜合業(yè)務(wù)接收機(jī)，用來接收數(shù)字衛(wèi)星廣播節(jié)目。該類機(jī)頂盒在幾年前就已商業(yè)化，有專業(yè)的IRD，也有個人用的。我們所看的許多衛(wèi)視節(jié)目都是有線電視臺通過專業(yè)的IRD從衛(wèi)星接收下來，再通過有線電視送入用戶家中的。由于我國對衛(wèi)星節(jié)目有強(qiáng)制性的限制，因此，個人用的IRD在我國并不普及，但在國外，衛(wèi)星直播還是有較好的市場。
該類機(jī)頂盒的主要功能是接收數(shù)字電視廣播，同時也支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播，圖文電視等應(yīng)用。但由于它的傳輸平臺是衛(wèi)星信道，支持交互式應(yīng)用比較困難。目前，數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒基本采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外都有商用產(chǎn)品。
3．?dāng)?shù)字地面機(jī)頂盒
數(shù)字地面機(jī)頂盒的功能與數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒類似，所不同的只是傳輸平臺由衛(wèi)星信道變成了地面廣播信道。該類機(jī)頂盒所使用頻率與有線電視頻率相同，但由于這種無線信道的情況比有線電視網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多，所以它的信號傳輸技術(shù)與數(shù)字有線電視機(jī)頂盒也有較大差別。
目前，世界上有三種數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)：歐洲的DVB、美國的ATSC和日本的ISDB-T（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播-地面）系統(tǒng)的DTTB（數(shù)字地面電視廣播）方案。DTTB實際上是DVB-T的變種。ATSC的接收設(shè)備稱為DTV，DVB的接收設(shè)備稱為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視。但在一個較短的時期內(nèi)，DTV和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視不可能降到模擬電視的價位，還必須通過數(shù)字地面機(jī)頂盒將數(shù)字地面廣播的節(jié)目顯示在模擬電視機(jī)上。
數(shù)字地面機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)是編碼正交頻分復(fù)用CODFM，該技術(shù)可有效地解決數(shù)字地面廣播中所存在的多徑接收、鄰頻干擾等問題。在模擬電視廣播系統(tǒng)中，多徑接收會造成圖象重影，在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中，某些特定相位的多徑信號可能因信號間相位疊加導(dǎo)致接收失敗。另外，數(shù)字廣播信號與模擬廣播信號之間以及數(shù)字廣播信號之間會存在鄰頻干擾，數(shù)字廣播若要利用鄰頻技術(shù)提高帶寬利用率，頻道內(nèi)的有效輻射功率必須低于模擬電視廣播的有效輻射功率，并且應(yīng)保持頻譜功率密度恒定。正交頻分復(fù)用OFDM克服了上述的問題，它將串行數(shù)據(jù)流劃分為多個比特的碼元，每個碼元可有數(shù)千比特，然后用這些比特去調(diào)制被置于一個頻段內(nèi)間隔很小的數(shù)千個相互正交的載波。通過設(shè)置這些載波的保護(hù)間隔和邊帶能量的位置，使某一特定載波在鄰近頻道上的能量為零，從而提供較好的鄰頻抑制能力。
我國已計劃在十年內(nèi)以數(shù)字電視取代現(xiàn)有的模擬電視機(jī)，并對全國的電視臺進(jìn)行數(shù)字化改造。但這個過程是相當(dāng)長的，應(yīng)該在15年以上，因此，在這個過度時期，數(shù)字地面機(jī)頂盒的市場應(yīng)是非常大的。
4．?dāng)?shù)字有線電視機(jī)頂盒
數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的基本原理與數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒和數(shù)字地面機(jī)頂盒相同，只是信號傳輸平臺是有線電視廣播所采用的全電纜網(wǎng)絡(luò)或光纖/同軸混合網(wǎng)。但由于有線電視網(wǎng)絡(luò)較好的傳輸質(zhì)量以及電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)的成熟，使得該類機(jī)頂盒可以實現(xiàn)各種交互式應(yīng)用，并被業(yè)界廣泛看好。
事實上，該類機(jī)頂盒可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)用：數(shù)字電視廣播接收、電子節(jié)目指南（EPG）、準(zhǔn)視頻點播（NVOD）、按次付費觀看（PPV）、軟件在線升級、數(shù)據(jù)廣播、Internet接入、電子郵件、IP電話、視頻點播等等。
1）電子節(jié)目指南
電子節(jié)目指南給用戶提供一個容易使用的、界面友好的、可以快速訪問想看節(jié)目的一種方式，用戶還可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的節(jié)目。同時，EPG可提供分類功能，可以幫助用戶瀏覽和選擇各種類型的節(jié)目。
2）準(zhǔn)視頻點播
也稱為增強(qiáng)/先進(jìn)的PPV，是一個特殊的廣播應(yīng)用。NVOD用戶和服務(wù)提供者之間沒有真正的交互，服務(wù)提供者將節(jié)目的標(biāo)題廣播下來，用戶僅僅選擇可給他提供最先開始的頻道。該機(jī)制是由EPG來支持的。NVOD的功能包括：
預(yù)覽：在用戶購買前，對想購買的節(jié)目進(jìn)行預(yù)覽；
選擇：在EPG中選擇一個已購買的節(jié)目；
暫停：停止播放該節(jié)目；
恢復(fù)：在暫停后恢復(fù)觀看該節(jié)目；
快進(jìn)/快退：對該節(jié)目實現(xiàn)快進(jìn)/快退操作。
3）數(shù)據(jù)廣播
DVB定義了四種數(shù)據(jù)廣播方式：數(shù)據(jù)管道（data pipe），數(shù)據(jù)流（data stream），多協(xié)議封裝（Multiple Protocol Encapsulation）和Data/Object Carousel。
在數(shù)據(jù)管道方式中，數(shù)據(jù)直接在MPEG傳送流的凈荷中傳送?？梢允褂迷摲绞皆诜螪VB標(biāo)準(zhǔn)的廣播網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行簡單的、異步的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。
數(shù)據(jù)流方式可以在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中實現(xiàn)面向流的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)流可以是異步的、同步的、或同步化（synchronized）的數(shù)據(jù)傳輸。異步數(shù)據(jù)流是不需要定時的數(shù)據(jù)流（例如RS232數(shù)據(jù)）；同步數(shù)據(jù)流是對定時有要求的數(shù)據(jù)流，這里定時要求的含義是接收端可以再生發(fā)送端的數(shù)據(jù)和時鐘，重新構(gòu)造出同步數(shù)據(jù)流（如E1、T1）；同步化的數(shù)據(jù)流也是有定時要求的數(shù)據(jù)流，這里定時要求的含義是數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)可以與其他數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)同步播放（如視頻和音頻）。數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)，在MPEG-2系統(tǒng)的PES中傳送。
多協(xié)議封裝對需要在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中傳送符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)報（DATAGRAM）的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了技術(shù)支持。利用這種數(shù)據(jù)廣播方式，可以在有線電視系統(tǒng)中實現(xiàn)高速INTERNET數(shù)據(jù)接入。要傳送的數(shù)據(jù)報被封裝在DSM-CC段中。
數(shù)據(jù)/對象輪流傳送（Data/Object Carousel）可以支持需要周期性地傳送數(shù)據(jù)模塊（Modules）的各種應(yīng)用。數(shù)據(jù)模塊的大小是已知的，數(shù)據(jù)模塊可以被更新、被加入、被移去。多個模塊可以被組成一個組（Group），多個組還可以組成超組（SuperGroup）。Data Carousel所廣播的數(shù)據(jù)在DSM-CC Data Carousel中傳輸。EN101 192定義了附加的結(jié)構(gòu)和描述符（Descriptor）。Object Carousel是為了在支持DSM-CC U-U對象的周期性廣播。
DVB的數(shù)據(jù)廣播規(guī)范具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持能力，機(jī)頂盒實現(xiàn)對上述數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的支持后，其作用類似一個在用戶家中的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)。機(jī)頂盒本身可以不對接收數(shù)據(jù)的有效負(fù)載進(jìn)行處理，只是通過解復(fù)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)送給處理終端。
4）軟件在線升級
軟件在線升級是數(shù)據(jù)廣播（Data Carousel）的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級軟件廣播下來，機(jī)頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進(jìn)行更新。
5）Internet接入和電子郵件
有線電視數(shù)字機(jī)頂盒可以通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實現(xiàn)Internet接入功能，并可以提供以太網(wǎng)接口，用來連接PC。使用電纜調(diào)制解調(diào)器的速度與電話調(diào)制解調(diào)器相比，提高了100倍，最高可達(dá)到10Mbps，非常具有競爭力。目前市場上最為火爆的電纜調(diào)制解調(diào)器是MCNS定義的DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)。
6）IP電話
通過電纜調(diào)制解調(diào)器，還可以實現(xiàn)IP電話功能。用戶在使用該功能時，只需將普通電話與機(jī)頂盒的RJ11接口相連即可。電纜調(diào)制解調(diào)器可以保證傳輸語音時的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。
7）視頻點播
為每個用戶提供視頻點播功能，讓用戶能在他所希望的時間和地點看他想看的節(jié)目，是服務(wù)提供商的終極目標(biāo)。有線電視數(shù)字機(jī)頂盒利用交互式的數(shù)據(jù)信道和廣播信道，為實現(xiàn)該功能提供理想的技術(shù)基礎(chǔ)。廣東環(huán)網(wǎng)寬帶數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司在最新推出的MJH30-50全功能數(shù)字機(jī)頂盒中已經(jīng)實現(xiàn)了該功能，并能實現(xiàn)快進(jìn)、快退、暫停、恢復(fù)等VCR操作。當(dāng)然，該應(yīng)用需要相應(yīng)前端設(shè)備的支持，目前，廣東有線電視臺已使用該機(jī)頂盒和美國SeaChange公司的視頻服務(wù)器，實現(xiàn)了商業(yè)運營。
三、有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)
1．有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本原理
有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，示意圖如圖1所示，調(diào)諧模塊接收射頻信號并下變頻為中頻信號，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，再送入QAM解調(diào)模塊進(jìn)行QAM解調(diào)，輸出MPEG傳輸流串行或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收MPEG傳輸流，從中抽出一個節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，包括視頻PES、音頻PES以及數(shù)據(jù)PES。解復(fù)用模塊中包含一個解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾，其輸出是已解擾的PES。視頻PES送入視頻解碼模塊，取出MPEG視頻數(shù)據(jù)，并對MEPG視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后輸出到PAL/NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼模塊，取出MPEG音頻數(shù)據(jù)，并對MPEG音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器，PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號，經(jīng)音頻輸出電路輸出。
圖2所示為有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的硬件邏輯結(jié)構(gòu)框圖。該機(jī)頂盒由以下幾部分組成：數(shù)字電視廣播接收前端、MPEG解碼、視音頻和圖形處理、電纜調(diào)制解調(diào)器、CPU以及存儲器、以及各種接口電路。數(shù)字電視廣播接收前端包括調(diào)諧器和QAM解調(diào)器，該部分可以從射頻信號中解調(diào)出MPEG傳輸流；MPEG解碼部分包括解復(fù)用、解擾引擎和MPEG解壓縮，其輸出為MPEG視音頻基本流以及數(shù)據(jù)凈荷。視音頻和圖形處理部分完成視音頻的模擬編碼以及圖形處理功能。電纜調(diào)制解調(diào)模塊由一個雙向調(diào)諧器、下行QAM解調(diào)器、上行QPSK/QAM調(diào)制器和媒體訪問控制（MAC）模塊組成，該部分實現(xiàn)電纜調(diào)制解調(diào)的所有功能。CPU與存儲器模塊用來存儲和運行軟件系統(tǒng)，并對各個模塊進(jìn)行控制。接口電路則提供了豐富的外部接口，包括通用串行接口USB、高速串行接口1394、以太網(wǎng)接口、RS232、視音頻接口等等。
該框圖所描述的有線電視數(shù)字機(jī)頂盒是一種功能齊全的機(jī)頂盒，實際上，在具體實現(xiàn)時，廠商可以根據(jù)需要對其進(jìn)行裁減。
2．實時操作系統(tǒng)
大家對PC的操作系統(tǒng)都比較熟悉，如DOS、Windows98、Windows NT、Unix、MacOS。與這些操作系統(tǒng)不同，機(jī)頂盒中的操作系統(tǒng)不是非常的龐大，但卻要求可以在實時的環(huán)境中工作，并能在較小的內(nèi)存空間中運行。這種操作系統(tǒng)稱為實時操作系統(tǒng)。
目前流行的實時操作系統(tǒng)有Wind River System公司的VxWorks、Integrated Systems Incorporated公司的pSOS、Microware公司的DAVID OS-9、ST公司的OS20、前面介紹的Windows CE、以及專為機(jī)頂盒開發(fā)的PowerTV。這些操作系統(tǒng)各有所長，在機(jī)頂盒中都有應(yīng)用。其中VxWorks、pSOS、OS-9、OS20等是通用的實時操作系統(tǒng)，在其他的嵌入式應(yīng)用中也有廣泛的應(yīng)用，在機(jī)頂盒中，應(yīng)與下面將要介紹的中間件結(jié)合使用。PowerTV是專為機(jī)頂盒開發(fā)的，將中間件集成在一起的操作系統(tǒng)，在美國應(yīng)用較廣。另外，隨著Linux的興起，嵌入式的Linux已漸漸成熟。它不僅為機(jī)頂盒廠商提供一種選擇，而且由于Linux的開放性和先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，會對現(xiàn)有的實時操作系統(tǒng)構(gòu)成巨大的威脅。
3．中間件
中間件是一種將應(yīng)用程序與低層的操作系統(tǒng)、硬件細(xì)節(jié)隔離開來的軟件環(huán)境，它通常由各種虛擬機(jī)來構(gòu)成，如HTML虛擬機(jī)、JavaScript虛擬機(jī)、Java虛擬機(jī)、MHEG-5虛擬機(jī)等等。中間件在機(jī)頂盒中的位置如圖3所示。
一個完整的數(shù)字機(jī)頂盒由硬件平臺和軟件系統(tǒng)組成，可以將其分為4層，從底向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。硬件提供機(jī)頂盒的硬件平臺；底層軟件提供操作系統(tǒng)內(nèi)核以及各種硬件驅(qū)動程序；應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；中間件將應(yīng)用軟件與依賴于硬件的底層軟件分隔開來，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺。
成熟的商用中間件產(chǎn)品有Opentv的EN2、Liberate的TV Navigator for DTV、Enreach的EnreachTV for DTV、Canel+ 的Mediahighway和Intellibyte的IB EPG、IB SI Manager、IB Browser等。這些產(chǎn)品在市場上都占有一席之地，但彼此并不兼容。
目前，標(biāo)準(zhǔn)組織已經(jīng)認(rèn)識到這個事實，并且開始著手建立公開的中間件標(biāo)準(zhǔn)。DVB提出了基于Java虛擬機(jī)的中間件標(biāo)準(zhǔn)DVB-MHP（多媒體家庭平臺）；ATSC成立T3/S17技術(shù)專家小組委員會來為機(jī)頂盒定義軟件環(huán)境，該軟件環(huán)境稱為DTV應(yīng)用軟件環(huán)境（DASE）。ATVEF（先進(jìn)電視發(fā)展論壇）也創(chuàng)建了一種稱為Advanced Television Enhancement Forum Specification for Interactive Television 的規(guī)范。
4．加解擾技術(shù)
加解擾技術(shù)用于對數(shù)字節(jié)目進(jìn)行加密和解密。目前，國際上有兩種標(biāo)準(zhǔn)：OpenCable定義的POD和DVB定義的SimulCrypt和MultiCrypt標(biāo)準(zhǔn)。OpenCable定義的POD是一個通過PCMCIA接口與機(jī)頂盒相連的模塊，該模塊除了解擾功能外，還要完成與前端的交互功能。DVB的MultiCrypt也是采用PCMCIA接口與機(jī)頂盒連接，但它只有解擾功能。DVB的SimulCrypt則只需要機(jī)頂盒具有ISO7816的SmartCard接口既可，但需要機(jī)頂盒具有硬件解擾引擎。下面簡述DVB的有條件接入的基本原理。
有條件接入的基本原理如圖4所示。節(jié)目在播出前，要經(jīng)過加擾處理，加擾過程是將復(fù)用后的傳送流（Transport Stream）與一個偽隨機(jī)加擾序列做模2加，而這個偽隨機(jī)序列的生成由控制字發(fā)生器提供的控制字（Control Word ，簡稱CW）確定。有條件接入的核心實際上是控制字傳輸?shù)目刂啤Ｔ贛PEG傳輸流中，與控制字傳輸相關(guān)的有兩個數(shù)據(jù)流：授權(quán)控制信息（ECMs）和授權(quán)管理信息（EMMs）。由業(yè)務(wù)密鑰（SK）加密處理后的控制字在ECMs中傳送，其中還包括節(jié)目來源、時間、內(nèi)容分類和節(jié)目價格等節(jié)目信息。對控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在授權(quán)管理信息中傳送，并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過用戶個人分配密鑰（PDK）的加密處理，EMMs中還包括地址、用戶授權(quán)信息、如用戶可以看的節(jié)目或時間段、用戶付的收視費等。用戶個人分配密鑰（PDK）存放在用戶的智能卡（SmartCard）中。
在用戶端，機(jī)頂盒為了再生出解擾隨機(jī)序列，必須獲取相關(guān)的條件接收控制信息。首先，機(jī)頂盒根據(jù)PMT和CAT表中CA_descriptor，獲得EMM和ECM的PID值。然后，從TS流中過濾出ECMs和EMMs，并送通過SmardCard接口送給SmartCard。SmardCard首先讀取用戶個人分配密鑰（PDK），用PDK對EMM解密，取出SK，然后利用SK對ECM進(jìn)行解密，取出CW，并將CW通過SmartCard接口送給解擾引擎，解擾引擎利用CW就可以將將已加擾的傳輸流進(jìn)行解擾。
5．電纜調(diào)制解調(diào)器
到目前為止，各種研究機(jī)構(gòu)對電纜調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行了廣泛的研究，這些研究成果最終形成了幾個國際性組織定義的標(biāo)準(zhǔn)：IEEE定義的IEEE802.14協(xié)議、DAVIC定義的DAVIC協(xié)議和MCNS定義的DOCSIS協(xié)議。
在這些協(xié)議中，MCNS標(biāo)準(zhǔn)的目的最為簡單和明確，就是在有線網(wǎng)絡(luò)上透明地傳輸IP數(shù)據(jù)包，因此該協(xié)議對IP的支持最好；DAVIC的目的主要是給用戶提供交互式的數(shù)字視音頻服務(wù)，同時也兼顧提供數(shù)據(jù)傳輸，該協(xié)議對數(shù)字視頻的支持是最好的；IEEE802.14的目的是建立一個基于HFC的城域網(wǎng)，并使該網(wǎng)絡(luò)能支持各種業(yè)務(wù)，包括固定比特率CBR、可變比特率VBR以及有效比特率ABR服務(wù)，該目的使得它對ATM有很好的支持。
不同的目的使得各個標(biāo)準(zhǔn)間存在很大的差異，這些差異主要體現(xiàn)在各個標(biāo)準(zhǔn)定義的物理層、MAC層的幀格式和MAC協(xié)議。
IEEE802.14對ATM信元有很好地支持，并能通過ATM信元很好地支持OoS。在傳輸ATM信元方面，該協(xié)議與MCNS相比有較小的延遲和延遲抖動。但在支持IP方面，由于必須通過AAL5來支持，因而在傳輸IP分組的吞吐量方面比MCNS標(biāo)準(zhǔn)低，這一點對DAVIC標(biāo)準(zhǔn)同樣適用。
在MAC層，MCNS標(biāo)準(zhǔn)的上行信道訪問方式和碰撞解析算法比IEEE802.14和DAVIC都簡單，使得用戶端設(shè)備比較簡單，再加上對IP有最好的支持，使MCNS標(biāo)準(zhǔn)在目前的市場上最為看好。但也正是因為其簡單，在采用MCNS的Cable Modem進(jìn)行話音和視頻業(yè)務(wù)時還有一些缺陷，具體地說，在使用MCNS標(biāo)準(zhǔn)的Cable Modem支持IP電話和可視電話方面，還需要增加支持QoS的機(jī)制。但隨著DOCSIS1.1的發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)已逐步完善起來。
在對數(shù)字視頻業(yè)務(wù)的支持上，DAVIC由于對數(shù)字電視廣播的兼容和具有帶外信道的優(yōu)勢，在數(shù)字機(jī)頂盒的標(biāo)準(zhǔn)中有重要影響。事實上，北美的OpenCable標(biāo)準(zhǔn)就是將MCNS與DAVIC有機(jī)地結(jié)合的產(chǎn)物，而歐洲的EuroBox和EuroModem實際上就是采用DAVIC標(biāo)準(zhǔn)。而最早開始制定的IEEE802.14協(xié)議，已漸漸地被市場拋棄。
四、機(jī)頂盒的發(fā)展趨勢
我們可以從幾個方面來看一看機(jī)頂盒的發(fā)展趨勢。
首先，在機(jī)頂盒的硬件平臺上，會在幾個方面有較大的發(fā)展：CPU越來越強(qiáng)大；存儲器容量越來越大；MPEG解碼器將支持同時解碼多個HDTV的節(jié)目；圖形功能越來越強(qiáng)大，將從簡單的OSD，發(fā)展到強(qiáng)大的2D、3D圖形引擎；電纜調(diào)制解調(diào)器功能更加完善，以支持高速Internet接入和電子郵件、并將WEB頁面與視頻有機(jī)地融合。
在應(yīng)用方面，機(jī)頂盒將支持越來越多的應(yīng)用，并且，下載的應(yīng)用將越來越多。這些應(yīng)用包括：電子節(jié)目指南、按次付費觀看、立即按次付費觀看、準(zhǔn)視頻點播、數(shù)據(jù)廣播、Internet接入、電子郵件、視頻點播以及IP電話、可視電話。當(dāng)然，還會有許多新的應(yīng)用。
在機(jī)頂盒的軟件方面，標(biāo)準(zhǔn)化的中間件產(chǎn)品將進(jìn)一步發(fā)展，用戶將可以共享豐富的應(yīng)用軟件。
外部接口將更加豐富，可以利用數(shù)字機(jī)頂盒建立家庭網(wǎng)絡(luò)，將機(jī)頂盒與PC、打印機(jī)、DVD機(jī)等數(shù)字設(shè)備連接起來，并通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器與Internet相連，真正地成為信息家電。
另外，機(jī)頂盒將給用戶提供更個性化和方便的導(dǎo)航系統(tǒng)，機(jī)頂盒將可以跟蹤用戶的觀看習(xí)慣，掃描寬帶網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)字服務(wù)，給用戶顯示節(jié)目和服務(wù)的建議時間表。
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