IP機頂盒的功能和發展
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IPTV（Internet Protocol TV or Interactive Personal TV）也叫交互式網絡電視，是利用寬帶網的基礎設施，以家用電視機或計算機作為主要終端設備，集互聯網、多媒體、通信等多種技術于一體，通過IP協議向家庭用戶提供包括數字電視在內的多種交互式數字媒體服務的嶄新技術。IPTV業務核心框架主要由內容運營平臺、業務運營平臺、業務承載傳輸網絡、用戶終端網絡等四大部分組成。IPTV技術涉及了視頻編解碼、網絡分發、數字版權保護、終端接入等各面的技術。
IP機頂盒是視頻解碼終端，相當于一臺自帶嵌入式操作系統的計算機。從圖1可以看出，IP機頂盒一端通過DSL或以太網方式接入IPTV網絡，一端將通過網絡傳輸過來的媒體流等信息轉換成模擬視音頻輸出至電視，由此在電視上 祥視頻點播、網頁瀏覽、游戲等功能，它具備計算機的數據交換等基本功能，可以采用遙控器或PC直接操作。
IP機頂盒的構成與功能
機頂盒由軟件和硬件兩大部分組成，機頂盒的硬件包含了主芯片、內存、調諧解調器、回傳通道、CA（Conditional Access）接口、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分。軟件則分成應用層、中間解釋層和驅動層三層，每一層都包含了諸多的程序或接口等。
與傳統的數字機頂盒相比，IP機頂盒實現了視頻、語音、數據三者的融合，即所謂的三網合一業務（Triple Play Service）。IP機頂盒的系統架構包含三個獨立的子系統：TV單元、PC單元和條件存取（即加密系統、CA）單位。TV子系統由調頻器和視頻解碼器組成，它們用來處理數字串流信息；CA子系統讓服務商具有控制能力，可以對用戶實現臨近，能夠知道用戶在何時收看什么節目；PC子系統大多是模塊式的設計，STB的設計者可以依其需求而增加或減少這個系統中的組件，由于IPSTB的目標是要提供互聯網的服務功能，故它的PC系統方面就得提供TCP/IP的堆棧協議，并具有更佳的儲存方案。
由此可以看出，IP機頂盒的功能主要包括以下三方面：
·支持目前的LAN或DSL網絡傳輸，接收及處理IP數據和視頻流；
·支持MPEG、WMV和Real等視頻解碼；
·支持用戶認證功能、通過與IPTV系統的交互實現用戶的訪問控制、計費等管理功能。
IP機頂盒的分類方式
根據硬件、軟件的不同，IP機頂盒有不同的分類方式
1.基于硬件的分類方式
IP機頂盒按照基中使用的CPU芯片的不同，可以分為以下三種：
（1）基于專用芯片組（ASIC/SOC編解碼芯片）的機頂盒
專用芯片組除了處理器以外，在芯片內還集成了一些其他的IP（Lntelligent Property）模塊，如Video in，Video out，Audio in及Audio out等，有的還有圖像壓縮硬件加速模塊等。由于專用視頻壓縮芯片攜帶固定壓縮模塊、固定的處理方式和固定的微碼，所以傳統的基于ASCI/SOC的機頂盒產品價格比較低廉，但由于全硬件芯片的實現方案使得運營商無法通過軟件升級來提升產品性能，另外這種機頂網絡適應性也有較大問題。
（2）基于X86平臺
基于X86架構CPU的嵌入式系統有如下優勢：一是它可以對不同格式的文件進行編解碼；二是X86架構的CPU有較齊全的應用軟件，維護成本低；三是基于X86架構的嵌入式系統可以輕松與PC資源共享。
（3）基于多媒體處理器技術
基于X86平臺的方式在使用時要占據CPU的絕大部分處理能力。因此，在有些不適合采用這種方式。于是出現了基于多媒體處理器技術的獨立機型的機頂盒。這種芯片高速的運算能力完全可以實現適合不同協議的通信終端。采用這些芯片可以很方便地實現MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理，以及DVD、機頂盒、數字電視等。
由于使用了實時視頻解碼功能芯片，視頻處理速度明顯提高，配合實時編碼，全程視頻處理時延小，特別適合視頻直播系統應用；系統配有USB，IDE，PCMCIA和以太等接口，使IPTV終端功能可擴充性增強、內存占用少、硬件結構緊湊，成本不高。
2.基于軟件的分類方式
操作系統是機頂盒中的核心軟件，機頂盒中的操作系統不大，但卻要求可以在實時的環境中工作，并能在較小的內在內存空間中運行，這種操作系統稱為實時操作系統（RTOS），目前主要有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linux等三類。
（1）嵌入式WinCE終端
WinCE最大特點是其API與Win32兼容，這有利于使用Windows環境開發WinCE應用，此外，WMV播放器還可直接運行于WinCE OS，許多現成的Windows組件稍加改造就能應用于終端上的網絡管理以及視頻流控制等功能，能夠充分分享MMS等的Windows Media優秀成果。微軟目前推出WinCE5.0，并擴大開放部分程序源代碼。在這個開放了源代碼計劃授權下，微軟開放250萬行源代碼程序作為評估套件，凡是個人、廠商都可以下載這些源代碼加以修改使用。未來廠商OEM時，則需依執行時期授權，支付WinCE5.0核心每臺機器數美元的授權費用。，作為市場新進入者，微軟強調較低的開發成本。微軟在WinCE加入了檔案系統、IPv4/IPv6、WLAN、藍牙等聯網功能以及Windows Media Coder等功能。
不過此類終端的弊端在于：應用源代碼不公開，終端采用WinCE須向微軟交納版稅；另外，WinCE代碼龐大，占用很多的ROM和RAM，要求有高性能的X86微處理器支持，所有這些都造成了終端成本的居高不下。
（2）嵌入式LINUX終端
這種終端往往以專用的多媒體微處理器為核心，輔以以太接口和視頻接口構成系統。多媒體微處理器本身不但具有嵌入式RISC（精簡指令集CPU）去運行系統軟件和應用軟件，而且帶MPEG2或MPEG4實時解碼功能芯片，在引Linux OS和必要的視頻以及各輔助接口驅動程序后，就成為一個完整的IPTV網絡終端運用環境。
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