数字电视机顶盒的功能、技术与应用

摘  要： 机顶盒作为数字电视标志性的产品，有着广阔的发展空间。随着数字电视应用、芯片技术和软件技术的发展，STB的功能也必将越来越强大，可以为运营商和用户开展更多的服务，满足不同层次的需求。
 
　　机顶盒的定义

对于机顶盒，目前没有标准的定义，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称之为机顶盒。从过去基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解码器，到将电话线与电视机连接在一起的"维拉斯"上网机顶盒、数字卫星的综合接收解码器（IRD，Integrated Receive Decoder）、数字地面机顶盒以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。从狭义上说，如果只说数字设备的话，按主要功能可将机顶盒分为上网机顶盒、 数字卫星机顶盒（DVB-S）、数字地面机顶盒（DVB-T）、有线电视数字机顶盒（DVB-C）以及最新出现的IPTV机顶盒等。

数字电视机顶盒是信息家电之一，它是一种能够让用户在现有模拟电视上，观看数字电视 节目，进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费业电子产品。

数字机顶盒的功能

　　数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用 功能，如：

（1）电子节目指南（EPG）。给用户提供一个容易使用、界面友好、可以快速访问 想看节目的一种方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道上近期将播放的电视节目；

（2）高速数据广播。能给用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等 各种消息；

（3）软件在线升级。软件在线升级可看成是数据广播的应用之一。数据广播服务 器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新；

（4）因特网接入和电子邮件。数字机顶盒 可通过内置的电缆调制解调器方便地实现因特网接入功能。用户可以通过机顶盒内置的浏览器上网，发送电子邮件。同时机顶盒也可以提供各种接口与PC相连，用PC与因特网连接；

（5） 有条件接收。有条件接收的核心是加扰和加密，数字机顶盒应具有解扰和解密功能。总之，到 目前为止，围绕数字机顶盒的数字视频、数字信息与交互式应用三大核心功能开发了多种增值业务。具体见下表：

项目               内容

基本业务       模拟电视广播、FM广播，模拟付费（加扰）电视

数字视频       卫星数字视频广播（DVB-S）；

地面数字视频广播（DVB-T）；

有线数字视频广播（DVB-C）；

MMDS数字视频广播；

数字付费（加扰）电视

数字音频       IP电话/传真；

音乐（MOD）；

实时音频卡拉OK点播（KOD）

数字数据       信息点播（IOD）；

数据广播（BIS）；

股市证券信息广播（SIS）；

VBI图文电视；

应用程序下载；

远程数据库流向；

电子商务；

家居银行

交互式多媒体   互联网接入服务（IAS）；

远程教育；

远程医疗；

网上购物；

网上收费；

电子广告；

股市证券服务（SES）；

网上（音、视频）广播业务；

可视电话与电视会议；

社区多功能服务。

数字机顶盒的分类与应用

不同的运营商和不同的机顶盒厂商按照不同的应用习惯将STB分成基本型、增强型、交互型等几种，运营商对数字电视理解和应用水平的不同对STB的划分也有所不同。大多数的运营商将基本型定义成仅支持视音频服务和接收EPG信息，不支持数据浏览和其他应用，而将这些应用放在所谓的增强型中；把具有双向功能的STB定义为交互型。实际上从功能上很难区分什么是基本型什么是交互型，不同的商业目的就会有不同的划分，所谓的基本型和增强型往往都是使用同一个硬件平台，不同的只是软件而已，虽然也有厂商宣称他们的STB是交互型的或者可以开展交互式服务，但由于网络上的原因，在国内还没有一种成熟的交互式应用，目前所谓的交互式应用基本上都还停留在本地交互的基础上。

选用的芯片不同，构成的硬件平台就不同，配备的其他设备和接口也不同，这就组成了多种多样的STB。例如，在STB中加上调制解调器或网卡，就构成了一个具有双向功能的机顶盒；加上硬盘就构成了个人视频录制器(PVR：Personal Video Recorder)，当然这些都需要软件的配合。在同一个硬件平台上通过驻留不同的软件也可以构成不同应用的机顶盒，而多样化的STB满足了不同层次的需求。

·STB的发展趋势

庞大的市场空间，数百亿的产值吸引了众多的商家从事STB的生产制造，据估计国内大约有300余家企业都在从事STB的生产，而截至到2004年底，全国有线数字用户大约在80万户左右，除去以前累计发展的30多万户，实际去年一年新增用户不会超过50万户，市场竞争的残酷性使全行业处于一种亏损状态。

虽然目前运营商在大规模推广数字电视，搞全网的整体平移，向用户免费发放STB，为此也创立了诸如青岛模式、佛山经验以及杭州模式等，但这一切并没有带来STB行业的繁荣，也没有促进STB技术的发展，反而给数字电视行业造成了很多的困惑。如何顺应技术的发展，把握技术发展的方向，可能不再仅仅是制造商需要关注的问题，也许更应当引起行业主管部门和运营商的关注，需要各方协同努力尽快为数字电视创造一个良好的可持续发展的空间。

·数字电视一体机

目前国内使用的机顶盒大多都属于基本型的范畴，它们可以接收数字电视节目，也可以提供一些诸如电子政务服务类的应用。随着数字电视机技术的发展，带数字解码功能的新型电视机已经面世，目前正在处于投产前的大规模测试阶段。这种将最基本的STB和电视机的功能结合在一起的新型一体化电视机，将对STB的制造业和数字电视的运营产生重大影响，面对家电巨头们庞大的生产能力和新的技术产品，大多数STB生产商将面临重新洗牌的风险。

对运营商而言，一体机的出现也使运营发生了改变。过去运营商不仅要为节目传输操心，也要为用户的STB投入大量的精力，甚至为此背上沉重的包袱，特别是在整体平移的过程中，由于发送STB而背负了庞大的债务，而这一切都可能因为一体机的出现而得到很好的解决。在未来的2～3年内，按照国家产业的规划，国内生产的35%以上的电视机将带有STB功能，这意味着每年将有1 500台以上的一体机投放市场，以后这个数字还将会不断攀升。

·机卡分离

机卡分离和一体机几乎是天生的一对。电视机的大规模制造不仅提高了产品的可靠性，也降低生产的成本，而大规模制造的基础就是所生产的产品具有一致性，这不仅表现在硬件上也表现在软件上。由于软件的差异性使得制造商无法像生产电视机一样大规模地生产机顶盒。所以实现规模制造，CA是首先要解决的问题。

机卡分离技术的含义在于让数字电视的接收设备（机）和CA智能卡及其软件（卡）无关，两者通过一个接口产品（大卡或CAM卡）来连接，电视机和STB预留这个通用的接口。在插入CA智能卡之前，所有的电视机和STB的软硬件都是相同的，而智能卡首先要插到一个与之适应的CAM卡中才能插到电视机或机顶盒上，解出相应的节目。虽然从表面上看由于使用了CAM卡增加了用户的接入成本，但由于脱离了CA的束缚给运营商和制造商都带来了使用和制造成本的降低，最终也带来了用户接入成本的降低。诸多的优点使机卡分离成为一种产业发展的趋势，美国已经把机卡分离作为数字电视机的标准，并为此定义了强制性的时间表。对中国这样一个电视机生产大国而言，机卡分离也将成为中国产业发展的趋势和标准。随着产品的批量投放市场，数字电视机的普及将有助于带动数字电视用户的发展。

来源：投影时代