視頻應(yīng)用之視頻服務(wù)器及其在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用

1、視頻應(yīng)用一、 視頻服務(wù)器及其在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷完善和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，視頻服務(wù)器已廣泛適用于電視播出系統(tǒng)，視頻服務(wù)器在多頻道播出系統(tǒng)中的全面應(yīng)用，使之成為電視臺(tái)播出系統(tǒng)中最重要的組成部分，這一產(chǎn)品可大大提高電視播出的工作效率；其實(shí)，視頻服務(wù)器還具備許多傳統(tǒng)視頻設(shè)備所不具備的優(yōu)點(diǎn)，還可以開(kāi)發(fā)出許多新穎的應(yīng)用方式。1、視頻服務(wù)器的概念視頻服務(wù)器是一種對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)及處理的專用計(jì)算機(jī)設(shè)備，它在廣告插播、多通道循環(huán)墊播、延時(shí)播出、硬盤播出及視頻節(jié)目點(diǎn)播等方面都有廣泛的應(yīng)用。視頻服務(wù)器采用MJPEG或MPEG2等壓縮格式，在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，以

2、滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊?。它使用SCSI接口硬盤或FC接口硬盤作為視音頻數(shù)據(jù)的在線存儲(chǔ)器。具有多通道輸入輸出、多種視音頻格式接口?？膳鋫銼CSI、FC等網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。2、視頻服務(wù)器的構(gòu)成視頻服務(wù)器是一種壓縮、存儲(chǔ)、處理視音頻數(shù)據(jù)的專用計(jì)算機(jī)，它由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點(diǎn)矩陣等構(gòu)成，同時(shí)，提供外鎖相和視頻處理功能。 視音頻壓縮編碼器：由于視頻數(shù)字化后，數(shù)據(jù)量很大，故要利用成熟的壓縮技術(shù)，將視頻數(shù)據(jù)在滿足技術(shù)指標(biāo)要求的條件下進(jìn)行高壓縮比的壓縮，滿足存儲(chǔ)和傳輸要求。視頻服務(wù)

3、器一般采用MJPEG或MPEG2等壓縮編碼器，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇壓縮碼率和壓縮結(jié)構(gòu)，以適合于各種不同的播出場(chǎng)合，達(dá)到既節(jié)省硬盤空間，增加節(jié)目存儲(chǔ)量，又能保證播出質(zhì)量的目的。 大容量存儲(chǔ)設(shè)備：視頻服務(wù)器使用高速、寬帶的SCSI接口硬盤或最先進(jìn)的FC接口硬盤作為視音頻素材存儲(chǔ)介質(zhì)。同時(shí)視音頻數(shù)據(jù)的硬盤擴(kuò)充也比較靈活。 輸入/輸出通道：視頻服務(wù)器具備多通道輸入/輸出系統(tǒng)，使多路錄入、播放能同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)接口：視頻服務(wù)器都帶有網(wǎng)絡(luò)接口，方便組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。一般視頻服務(wù)器都帶有FC和以太網(wǎng)接口。FC光纖網(wǎng)采用IP協(xié)議作為視頻服務(wù)器之間快速、實(shí)時(shí)復(fù)制和移動(dòng)素材的交換網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)用于傳

4、送控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢測(cè)的信息。 視音頻接口：視頻服務(wù)器都帶有標(biāo)準(zhǔn)視音頻接口和模擬監(jiān)視視頻接口，方便監(jiān)視各通道的視頻信號(hào)。輸入/輸出信號(hào)可以在模擬、分量和SDI中選擇。 RS422串行接口：視頻服務(wù)器都帶有多個(gè)RS422串行通訊接口，每個(gè)接口均可通過(guò)RS422通訊線由外部計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)記錄與播放。 協(xié)議接口：視頻服務(wù)器除提供各種控制硬件接口外，還提供協(xié)議接口。如RS422接口除支持RS422的Profile協(xié)議外，還支持 Louth、Odetics 、BVW等通過(guò)RS422控制的協(xié)議。 軟件接口：視頻服務(wù)器提供開(kāi)放的軟件接口，供用戶或第三方廠商開(kāi)發(fā)和構(gòu)建新的應(yīng)用方式。 視音頻交叉點(diǎn)矩陣：視頻服務(wù)器

5、內(nèi)帶視、音頻交叉點(diǎn)矩陣，視、音頻通道調(diào)度靈活，同時(shí)可保證技術(shù)指標(biāo)不受損。 另外，視頻服務(wù)器提供外鎖相和視頻處理功能，方便構(gòu)建專業(yè)化應(yīng)用的視音頻系統(tǒng)。3、視頻服務(wù)器的特點(diǎn)視頻服務(wù)器具有傳統(tǒng)設(shè)備所不具備的許多特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下： （1）將多通道、錄制與播放等功能集于一體，傳統(tǒng)設(shè)備中有多輸入和多輸出特性的設(shè)備是視音頻切換矩陣，而具有錄制和播放功能的設(shè)備是錄像機(jī)，不言而喻，視頻服務(wù)器在系統(tǒng)中可代替若干個(gè)錄像機(jī)和一臺(tái)小型切換矩陣。 （2）視頻服務(wù)器用硬盤作為記錄媒體，具有非線性特點(diǎn)，因而具有非線性設(shè)備所有的優(yōu)點(diǎn)，如素材查找方便；素材可由多個(gè)輸出通道共享；可同時(shí)或相繼調(diào)出播放。 （3）素材記錄在硬盤還未形

6、成完整文件時(shí)，便可由輸出通道調(diào)出播放，這點(diǎn)非常適用于延時(shí)播出和視頻點(diǎn)播等領(lǐng)域。 （4）視頻服務(wù)器容易實(shí)現(xiàn)向前或向后的變速播放，傳統(tǒng)的錄像機(jī)要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，要經(jīng)過(guò)價(jià)格昂貴的特技設(shè)備。4、視頻服務(wù)器在電視領(lǐng)域的應(yīng)用由于視頻服務(wù)器具備上述優(yōu)勢(shì)，因此它將創(chuàng)造許多新穎的應(yīng)用方式，以滿足電視傳媒的需要，并可大大提高生產(chǎn)率和降低設(shè)備維修和人力成本。視頻服務(wù)器在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面：一是利用視頻服務(wù)器構(gòu)建自動(dòng)播出系統(tǒng)；二是利用視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播。1） 利用視頻服務(wù)器構(gòu)建自動(dòng)播出系統(tǒng)以往的播出系統(tǒng)是以磁帶為主要介質(zhì)，但隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷完善和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在播出系統(tǒng)中采用視頻服務(wù)器已經(jīng)成為可

7、能而且目前已在國(guó)內(nèi)許多電視臺(tái)使用，在今天建立播出系統(tǒng)時(shí)選擇視頻服務(wù)器作為一個(gè)信號(hào)源已經(jīng)成為必然。以視頻服務(wù)器為主體的硬盤播出系統(tǒng)，充分發(fā)揮硬盤存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，避免了因錄像機(jī)等設(shè)備出故障給播出帶來(lái)的影響，充分發(fā)揮多通道資源共享的優(yōu)越性，輕松實(shí)現(xiàn)各節(jié)目之間的串編播出和各種插播、定時(shí)播出之間的控制管理，以壓縮文件的形式把節(jié)目存放在硬盤中，可以達(dá)到無(wú)失真保存，所有節(jié)目從制作、編輯端口上載，從而簡(jiǎn)化了從制作到播出的工作流程,有利于提高工作效率。 在硬盤播出系統(tǒng)中，節(jié)目素材是以數(shù)字壓縮方式存儲(chǔ)和播出的。系統(tǒng)可采用MPEG2或MJPEG壓縮格式。 硬盤播出系統(tǒng)可采用本地存儲(chǔ)、鏡像備份方式的RAID硬盤存列。RA

8、ID也稱作“鏡像”，即采用雙盤完全復(fù)制方法來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)，避免了硬盤故障造成數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)中斷，其100的冗余可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。每個(gè)視頻服務(wù)器使用獨(dú)立的存儲(chǔ)硬盤即本地存儲(chǔ)，各視頻服務(wù)器之間完全互不干擾，再采用完全鏡像備份，系統(tǒng)可靠性高。 硬盤播出系統(tǒng)可采用FC與以太網(wǎng)結(jié)合的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，利用FC傳輸視音頻信號(hào)，用以太網(wǎng)傳送控制信號(hào)。 硬盤播出系統(tǒng)由視音頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、采集工作站、預(yù)監(jiān)工作站、播出工作站等子系統(tǒng)組成。兩臺(tái)視音頻服務(wù)器進(jìn)行備份。服務(wù)器通過(guò)光纖網(wǎng)互連。主服務(wù)器上的視音頻素材通過(guò)光纖網(wǎng)拷貝到輔服務(wù)器上。由一套自動(dòng)播控系統(tǒng)控制兩套視音頻服務(wù)器的播出工作站進(jìn)行同步播出。這樣系統(tǒng)非?？?/p>

9、靠。同時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)不同的用戶設(shè)置不同的安全等級(jí)，使無(wú)關(guān)人員無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)；有效地保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)在系統(tǒng)播出時(shí)，自動(dòng)鎖定各種其他違規(guī)操作，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 以視頻服務(wù)器為主體的硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)的具體應(yīng)用方式有以下幾種： （1）廣告自動(dòng)播出 視頻服務(wù)器首先用于重播次數(shù)多、時(shí)間短的廣告節(jié)目。在這一應(yīng)用方式中，視頻服務(wù)器作為廣告播出的專用設(shè)備，它受控于播出系統(tǒng)的自動(dòng)控制軟件，由視頻服務(wù)器承擔(dān)的播出只能按順序一條一條地進(jìn)行，廣告播出的素材由廣告編輯計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)控制，廣告播出的順序的編排和控制由廣告播出計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)，而廣告播出的起點(diǎn)和結(jié)束則由自動(dòng)播控計(jì)算機(jī)實(shí)施對(duì)廣告播出計(jì)算機(jī)的控制。這種應(yīng)用方式不需

10、要對(duì)已有的播出系統(tǒng)進(jìn)行大的改動(dòng)，原有的自動(dòng)播控系統(tǒng)和軟件還能繼續(xù)使用，視頻服務(wù)器在這里相當(dāng)于多臺(tái)錄像機(jī)（取決于視頻服務(wù)器的輸入通道數(shù)目）和多臺(tái)放像機(jī)（取決于視頻服務(wù)器的輸出通道數(shù)目）。因此原有的自動(dòng)播控系統(tǒng)軟件就能象控制錄像機(jī)一樣控制視頻服務(wù)器進(jìn)行廣告播出。 （2）多頻道自動(dòng)播出系統(tǒng) 利用視頻服務(wù)器的多通道特性能建立循環(huán)墊播系統(tǒng)，供多個(gè)頻道的播出機(jī)房共用。在這一應(yīng)用方式中，首先將各個(gè)頻道的墊播素材通過(guò)VTR錄入到視頻服務(wù)器中，每個(gè)頻道播出機(jī)房占用視頻服務(wù)器的一個(gè)輸出通道，視頻服務(wù)器上的各個(gè)素材可分別播出。在這一應(yīng)用方式中，可利用一對(duì)配置完全相同的視頻服務(wù)器建立播出系統(tǒng)。主、備視頻服務(wù)器各用對(duì)應(yīng)

11、的一個(gè)輸出通道，作為互為備份的播出通道，主、備視頻服務(wù)器之間采用光纖網(wǎng)（FC）互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)視音頻素材共享、移動(dòng)和復(fù)制，保證主、備視頻服務(wù)器的素材完全一致。由一套自動(dòng)播控系統(tǒng)控制兩套視頻服務(wù)器的播出工作站進(jìn)行同步播出。 （3）電視節(jié)目延時(shí)播出系統(tǒng) 利用視頻服務(wù)器建立電視節(jié)目延時(shí)播出系統(tǒng)是利用視頻服務(wù)器的特性，即在素材寫入硬盤時(shí)，不需完全形成一個(gè)素材文件的情況下，便可共享調(diào)用，使硬盤播出系統(tǒng)具備所謂即錄即播（要稍許延時(shí)后才可播）的功能。這種方案比較適合于直播重要的實(shí)況節(jié)目。將實(shí)況播出先錄入硬盤，按需要將實(shí)況播出時(shí)間延遲適當(dāng)時(shí)間播出，節(jié)目導(dǎo)演和值班員利用這段時(shí)間在播放速率調(diào)整控制計(jì)算機(jī)上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不宜轉(zhuǎn)播

12、的畫面進(jìn)行剪切并替換為其它適宜素材，或以人眼不易分辨的速率，如0.8至1.2倍快速或慢速播放，以保持相應(yīng)的遲時(shí)量。這種以先進(jìn)技術(shù)手段為基礎(chǔ)的障眼法，可控制不當(dāng)素材的播出，同時(shí)實(shí)況轉(zhuǎn)播效果又不受任何影響。 使用視頻服務(wù)器的硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)還有很多種具體應(yīng)用方式，這里就不再一一列舉了對(duì)比于傳統(tǒng)錄像帶播出，硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)的信號(hào)與素材都并非存于盒帶之中，因此有零幀預(yù)卷、非線性檢索、素材反復(fù)使用、資源共享等優(yōu)點(diǎn)。具體的優(yōu)點(diǎn)是：提高工作效率、具有更好的安全性、信息資源的共享和系統(tǒng)的先進(jìn)性。2） 利用視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播視頻點(diǎn)播有兩種方式即：準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）和視頻點(diǎn)播（VOD） （1）準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（

13、NVOD） 視頻服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）播放的核心設(shè)備，利用其多通道特性和素材可共享的特性，實(shí)現(xiàn)一個(gè)節(jié)目相隔一段時(shí)間重播，收視者能在等待最短時(shí)間收看自己點(diǎn)播的節(jié)目。如：在視頻服務(wù)器內(nèi)一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度為N的節(jié)目，經(jīng)8個(gè)輸出通道分別輸出，第二個(gè)通道相對(duì)第一個(gè)通道延時(shí)N/8時(shí)間播放，第三個(gè)通道相對(duì)第二個(gè)通道延時(shí)N/8時(shí)間播放，依此類推。每個(gè)通道節(jié)目循環(huán)播放，那么第一個(gè)通道下一次開(kāi)始播放的時(shí)間相對(duì)第八個(gè)通道也是延時(shí)N/8時(shí)間播放。這樣相鄰?fù)ǖ啦シ诺氖窍嗤?jié)目，但時(shí)間間隔均是N/8。用戶點(diǎn)播時(shí)，其點(diǎn)播信息經(jīng)節(jié)目請(qǐng)求計(jì)算機(jī)處理后，由節(jié)目播放控制計(jì)算機(jī)將馬上要播放的通道號(hào)、授權(quán)等信息返送給用戶接收設(shè)備

14、，用戶在N/8時(shí)間內(nèi)就可看到自己點(diǎn)播的節(jié)目。 （2）視頻點(diǎn)播（VOD） 視頻服務(wù)器不僅可用于準(zhǔn)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，也可用于視頻點(diǎn)播（VOD）系統(tǒng)。VOD的全稱為Video On Demand,即視頻點(diǎn)播技術(shù)，也稱交互式電視點(diǎn)播系統(tǒng)，意即按需要的視頻流播放?！霸谙肟吹臅r(shí)候看想看的節(jié)目”，用戶可以根據(jù)自己的意愿選擇收看電視節(jié)目，從根本上改變了過(guò)去被動(dòng)式收看電視的不足，完全實(shí)現(xiàn)了由用戶掌握獲得信息的主動(dòng)權(quán)。VOD還可以實(shí)現(xiàn)Internet、收發(fā)電子郵件、家庭購(gòu)物、旅游指南、訂票預(yù)約、股票交易等其他功能。因此可以說(shuō)，這一技術(shù)的出現(xiàn)使用戶可以按自己的需要來(lái)安排工作和娛樂(lè)時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)了由用戶掌握收視主動(dòng)權(quán)，極

15、大地提高和改善了人們的生活質(zhì)量和工作效率。 VOD系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及客戶系統(tǒng)三部分組成，而前端系統(tǒng)一般由視頻服務(wù)器、各種檔案管理服務(wù)器以及控制網(wǎng)絡(luò)部分的設(shè)備組成。各種檔案服務(wù)器主要完成一些用戶信息管理和計(jì)費(fèi)工作，以及影視材料的管理工作和安全保密等?？刂凭W(wǎng)絡(luò)部分主要完成各種服務(wù)器中的各種信息傳遞工作及后臺(tái)的影視材料和數(shù)據(jù)的交換。視頻服務(wù)器主要由存儲(chǔ)系統(tǒng)和建立其上的各種控制器管理系統(tǒng)組成，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)壓縮媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及按請(qǐng)求進(jìn)行媒體信息的檢索和傳輸。視頻服務(wù)器與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器在很多方面有顯著不同，需要解決許多問(wèn)題，來(lái)支持各種新功能。同時(shí)，它的高速數(shù)據(jù)傳輸能力保證了用戶對(duì)大量影片、視頻

16、節(jié)目、游戲、商務(wù)信息以及其它服務(wù)的近乎即時(shí)訪問(wèn)。它的最大特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)多人從不同起點(diǎn)觀看同一節(jié)目，從而避免了精彩節(jié)目被一個(gè)用戶獨(dú)占。 這種應(yīng)用規(guī)模比較大，必須將多臺(tái)多通道的視頻服務(wù)器組成能共享大容量硬盤存儲(chǔ)體和能處理傳輸流的寬帶網(wǎng)絡(luò)，才能滿足眾多用戶對(duì)節(jié)目的各種點(diǎn)播需求。用戶點(diǎn)播信息可以有兩種路徑傳給點(diǎn)播受理服務(wù)器：一種是通過(guò)城市的有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)的上行通道傳給點(diǎn)播受理服務(wù)器；另一種是通過(guò)通用瀏覽器在互聯(lián)網(wǎng)上對(duì)節(jié)目進(jìn)行選擇后，將點(diǎn)播信息傳給點(diǎn)播受理服務(wù)器。點(diǎn)播受理服務(wù)器將有關(guān)信息處理后，傳給播放控制計(jì)算機(jī)，由它控制播放用戶所點(diǎn)播的節(jié)目，并通過(guò)HFC下行通道傳到用戶終端。用戶接收有兩種形式：一

17、種是普通電視機(jī)+機(jī)頂盒，另一種是計(jì)算機(jī)+接收卡，借助計(jì)算機(jī)顯示器收看。 基于視頻服務(wù)器的多頻道數(shù)字播出系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的基于磁帶錄像機(jī)的模擬播出系統(tǒng)無(wú)可比擬的諸多優(yōu)勢(shì)，視頻服務(wù)器采用開(kāi)放式軟硬件平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)或通用接口協(xié)議，系統(tǒng)擴(kuò)展能力較強(qiáng)，能夠與未來(lái)全數(shù)字、盤基化、網(wǎng)絡(luò)化、多頻道資源共享模式的節(jié)目制作、編輯和播出體系相銜接。盤基化或盤帶結(jié)合的基于視頻服務(wù)器多頻道數(shù)字播出系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)播出差錯(cuò)隔離和故障隔離，也可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)播出，是電視節(jié)目播出由模擬向數(shù)字過(guò)渡的最佳方案。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，視頻點(diǎn)播具有巨大的潛在市場(chǎng)和深遠(yuǎn)的發(fā)展前景，因?yàn)閺纳顚哟蝸?lái)看，VOD不僅僅是視頻節(jié)目點(diǎn)播的問(wèn)題，它代表未來(lái)全功能網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)

18、字交互式信息的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，是一種從內(nèi)容、形式上更深層次上的互動(dòng)，也是數(shù)字影院、交互視頻新聞、廣告等新應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?，VOD是未來(lái)信息高速公路構(gòu)架的重要組成部分，是未來(lái)信息服務(wù)中寬帶業(yè)務(wù)的靈魂。因此可以肯定，隨著數(shù)字技術(shù)、多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻服務(wù)器在電視領(lǐng)域中的應(yīng)用將有更多的延伸。3）二、 視頻字符疊加技術(shù)的發(fā)展及四種實(shí)現(xiàn)方案視頻字符及時(shí)間疊加器是在視頻信號(hào)中混入字符或時(shí)間信號(hào)，從而在屏幕的特定位置上與圖像信號(hào)同時(shí)進(jìn)行顯示的設(shè)備。這項(xiàng)技術(shù)是應(yīng)用電視技術(shù)中的一個(gè)重要領(lǐng)域，在應(yīng)用電視系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。從視頻字符及時(shí)間疊加器的工作方式及本身電路的構(gòu)成來(lái)看，已經(jīng)

19、歷了三個(gè)不同的發(fā)展階段。    第一階段是“圖解顯示控制”即階段。它是利用中小規(guī)模數(shù)字集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)各部分所要求的嚴(yán)格的時(shí)序關(guān)系，并將形成的字符信號(hào)與視頻信號(hào)在預(yù)定的時(shí)間關(guān)系上混合并顯示在屏幕上。在這種方式中，字符的產(chǎn)生有兩種辦法：    ·專用字符發(fā)生器：它是一種專用的，常用的有、等。它們將字符或數(shù)字以點(diǎn)陣的方式存入存儲(chǔ)器中，在外加恰當(dāng)?shù)刂泛蟊隳茌敵鱿鄳?yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)。這種方式中一旦選定了某種器件，所顯示的字符也就確定了，缺乏靈活性，且不能顯示圖形，通常稱此為“文本方式”。    ·“圖

20、形方式”：在這種方式中，是用來(lái)存儲(chǔ)字符或圖形的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，其點(diǎn)陣形式由設(shè)計(jì)者自己決定，具有更大的靈活性。     第二階段是用控制器這類專用集成電路的階段。常用的有、等。它將“圖解顯示控制方式”中的中小規(guī)模集成器件構(gòu)成的電路集成化。字符（或圖形）等以點(diǎn)陣方式存儲(chǔ)在外圍的或中。它使電路大為簡(jiǎn)化，因而使用較為方便。    第三階段是單片“屏幕顯示”器件階段：因?yàn)樵谂c電視有關(guān)的產(chǎn)品上，并不需要顯示很多的字符或圖形，因此將以上控制器中的外部存儲(chǔ)器與其集成在一起而形成所謂單片屏幕顯示器件。這類器件主要是為家用電視這類產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的，并得到

21、了廣泛的應(yīng)用。    考慮到實(shí)際使用中用戶所需的功能和指標(biāo)的多樣性，我們先后開(kāi)發(fā)了四種典型的實(shí)現(xiàn)方案，每種方案各有特點(diǎn)。本文將其分別作簡(jiǎn)要介紹，以供大家參考。 通用中小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)方案    本方案屬上面的“圖解顯示控制”型，全部采用邏輯門、計(jì)數(shù)器、移位寄存器等通用中小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)單路視頻字符及時(shí)間疊加。其基本工作原理如下：從字庫(kù)中取出要顯示字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，根據(jù)所設(shè)定的在屏幕上的顯示位置，送到顯示的對(duì)應(yīng)位置中去；然后由計(jì)數(shù)電路對(duì)顯示進(jìn)行掃描，將字符點(diǎn)陣信號(hào)并行讀出；最后經(jīng)過(guò)并串變換電路轉(zhuǎn)化為串行碼輸出；再與視頻圖象信號(hào)疊加后送

22、監(jiān)視器屏幕顯示。限于篇幅，這里對(duì)整體電路結(jié)構(gòu)不作過(guò)多描述，只對(duì)其中我們?cè)O(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)考慮作一介紹。    一是視頻同步信號(hào)提取電路?，F(xiàn)在市場(chǎng)上已有不少可實(shí)現(xiàn)行、場(chǎng)同步信號(hào)分離的專用集成電路，如等，但成本較高。我們使用分立模擬元件設(shè)計(jì)了該電路，性能十分穩(wěn)定可靠，同時(shí)大大降低了成本。原理圖如圖所示。    關(guān)于字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)在顯示中的存放，一般的作法是一種稱之為“屏幕存儲(chǔ)映像”的方式，其特點(diǎn)是屏幕上每一個(gè)象素點(diǎn)都與一位存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)，要對(duì)屏幕上字符的顯示進(jìn)行編輯十分簡(jiǎn)單。但這種方式占用單元較多，需要大容量。我們考慮到一般情況下要在屏幕上顯示的字

23、符較少（大多為一行標(biāo)題、一行時(shí)間），屏幕上的大部分地方都是空白的。所以我們只在顯示中生成屏幕上兩行字符的映像，字符在屏幕上顯示的行位置取決于其在區(qū)的存儲(chǔ)位置，而列位置則由單片機(jī)單獨(dú)發(fā)出控制脈沖來(lái)控制，這樣就大大節(jié)省了顯示的存儲(chǔ)單元。我們稱之為“行存儲(chǔ)映像”。以上兩點(diǎn)可供大家借鑒。 基于的多路實(shí)現(xiàn)方案    上面介紹的方案要實(shí)現(xiàn)單路字符疊加需用中小規(guī)模集成電路十余片，顯然要實(shí)現(xiàn)多路顯示過(guò)于復(fù)雜，可靠性差?，F(xiàn)在隨著大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷钠占?，其價(jià)格也在不斷降低。我們就有可能在共用一片、字庫(kù)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘的前提下，利用集成若干路獨(dú)立的顯示計(jì)數(shù)掃描電路，實(shí)現(xiàn)多路時(shí)間字符疊加。

24、多路顯示中要求每一路有獨(dú)立的顯示區(qū)，最簡(jiǎn)單的辦法是設(shè)置多片，但是這樣大大增加了電路的復(fù)雜性，成本也比較高。我們也可以采用一片大容量的，在其中分別劃出四個(gè)區(qū)域作為四個(gè)屏幕的顯示。但一片不可能同時(shí)輸出四路的字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)必須解決的時(shí)分復(fù)用問(wèn)題，才能做到多路的同時(shí)顯示。這里簡(jiǎn)要介紹一下我們的實(shí)現(xiàn)方案（以四路為例）。設(shè)字符數(shù)據(jù)串行輸出移位時(shí)鐘為，則移位寄存器的置數(shù)時(shí)鐘應(yīng)為的分頻，即。要實(shí)現(xiàn)四路連續(xù)顯示，就應(yīng)以的倍頻的頻率分別從顯示中的各個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中取出字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)鎖存置入四個(gè)輸出移位寄存器。這種方法必須使的地址具有各路計(jì)數(shù)掃描控制下的快速跳轉(zhuǎn)能力，這就要求采用一個(gè)大規(guī)模的多路開(kāi)關(guān)（如果用

25、的話就需路四選一開(kāi)關(guān)）來(lái)實(shí)現(xiàn)地址線的切換。以上方案的原理框圖如圖。我們采用公司的（萬(wàn)門）實(shí)現(xiàn)了四路時(shí)間字符疊加，性能十分穩(wěn)定。 基于單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案    以上兩種方案都是用硬件電路實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示的計(jì)數(shù)掃描和點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的移位輸出，實(shí)際上，我們完全可以利用軟件實(shí)現(xiàn)這樣的功能。如果要用軟件實(shí)現(xiàn)字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的輸出，其速度必須滿足以下兩個(gè)條件：一是能夠以的頻率將數(shù)據(jù)串行輸出；二是在視頻信號(hào)行場(chǎng)消隱期內(nèi)要完成字符數(shù)據(jù)的讀取和與主控的通訊等操作。常用的系列單片機(jī)外接時(shí)鐘時(shí)一條單周期指令的執(zhí)行時(shí)間為，顯然無(wú)法滿足上面的要求。因此我們選用公司新推出的型單片機(jī)。其內(nèi)部有的程序存儲(chǔ)器和字節(jié)

26、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，內(nèi)置有模擬比較器和看門狗，通過(guò)口可以串行下載程序而不必通過(guò)專用的編程器。更重要的是，它是一種精簡(jiǎn)指令集單片機(jī)，其大部分指令為單周期指令。外接時(shí)鐘時(shí)每條指令僅需，完全可以滿足視頻字符疊加數(shù)據(jù)串行輸出的要求。    當(dāng)然，采用單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)字符疊加時(shí)也有許多具體的問(wèn)題要考慮。單片機(jī)的指令執(zhí)行速度完全能夠滿足要求，但是它內(nèi)部沒(méi)有大容量的存儲(chǔ)器，無(wú)法實(shí)現(xiàn)前面提到的“屏幕存儲(chǔ)映像”或“行存儲(chǔ)映像”的內(nèi)置化，也不易外接存儲(chǔ)器，只能以串行通訊的方式由外部主控機(jī)發(fā)給。為了保證顯示的連續(xù)性，通訊只能在視頻信號(hào)消隱期內(nèi)完成（當(dāng)然還要完成其他必要的操作）。要在消隱期內(nèi)完成大

27、量字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的傳輸顯然是不可能的。幸運(yùn)的是，實(shí)際使用中監(jiān)視器上顯示的漢字標(biāo)題信息一般是不變的，只有以數(shù)字表示的時(shí)間信息是每秒鐘變化。針對(duì)這種情況，我們利用單片機(jī)內(nèi)部的可以按字節(jié)尋址的字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)十個(gè)數(shù)字以及“：”、“”等用于時(shí)間顯示的字符點(diǎn)陣，還有其它的諸如顯示位置等不經(jīng)常修改的變量。片內(nèi)字節(jié)不能按字節(jié)尋址，用作程序存儲(chǔ)器，要顯示的漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)包含在程序中。這樣在使用時(shí)主控只需將當(dāng)前時(shí)間值傳給，大大減少了通訊的數(shù)據(jù)量，使之可以在場(chǎng)消隱期內(nèi)完成，保證時(shí)間的連續(xù)顯示。當(dāng)顯示的漢字標(biāo)題要更改時(shí)，由主控從外部字庫(kù)中取出新的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，將其拼接在程序代碼的對(duì)應(yīng)位置，再通過(guò)口對(duì)進(jìn)行串行編程，編程完畢后恢復(fù)正

28、常顯示。我們采用 單片機(jī)作主控機(jī)，片單片機(jī)作顯示執(zhí)行機(jī)，行場(chǎng)同步信號(hào)分別利用模擬比較器和口輸入。由于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的串口，我們利用其管腳自定義了一種串行通訊協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)了六路時(shí)間字符疊加。這種方案電路非常簡(jiǎn)單，并且多路實(shí)現(xiàn)時(shí)成本很低，是一種值得推廣的方法。 基于字符疊加專用芯片的實(shí)現(xiàn)方案    是公司推出的專用視頻字符疊加芯片，它最多可以同時(shí)顯示行列×點(diǎn)陣的字符。芯片內(nèi)部固化了個(gè)日文、英文字母和數(shù)字等字符的字模，還有個(gè)字符的空區(qū)供用戶添入自定義字符。的顯示編輯功能非常強(qiáng)大，它的控制方式也非常靈活簡(jiǎn)單。它共有條單字節(jié)指令、條雙字節(jié)指令和條三字節(jié)指令，所有的指令

29、均串行輸入，使用非常方便。限于篇幅，有關(guān)的性能不再贅述，這里只簡(jiǎn)要介紹一些我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)。    首先，對(duì)于我國(guó)的用戶來(lái)說(shuō)，大量的漢字都沒(méi)有固化在芯片內(nèi)部，需要將其先寫入片內(nèi)個(gè)字符的空區(qū)，再發(fā)出指令讓其顯示出來(lái)。內(nèi)部的字模（包括個(gè)字符的空區(qū)）均為×點(diǎn)陣，而×點(diǎn)陣的漢字字庫(kù)很難找到。我們考慮了兩種方案：一是利用×點(diǎn)陣字庫(kù)數(shù)據(jù)直接寫入片內(nèi)區(qū)，這樣兩行漢字之間會(huì)有一些間隔，但多數(shù)情況下只需顯示一行漢字，在顯示精度要求不高的情況下可以采用這種方法。二是利用×點(diǎn)陣或更高的點(diǎn)陣字庫(kù)寫入，使幾個(gè)字符拼成一個(gè)漢字，這樣顯示精度很高，但

30、軟件處理較為復(fù)雜。在實(shí)際使用中我們提取出中的×點(diǎn)陣一級(jí)字庫(kù)，將其固化在 中，利用鍵盤控制可以將任意字符送到屏幕上顯示。第二，顯示字符的大小有單倍、雙倍、三倍和四倍模式，但有時(shí)單倍顯示的字符仍然嫌大。我們注意到外接的電感電容振蕩電路對(duì)顯示字符的橫向長(zhǎng)度影響很大，但芯片手冊(cè)上并未給出具體的參數(shù)值。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，我們認(rèn)為電感取，電容取比較合適。若稍微調(diào)整電感值，則可改變顯示字符橫向尺寸，使用時(shí)可根據(jù)自己的需要選用。    以上介紹了四種視頻時(shí)間字符疊加的方案和我們?cè)谠O(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)。相比較而言，第一種中小規(guī)模集成電路的方案電路較為復(fù)雜，只適用于單路設(shè)計(jì)。隨著專

31、用芯片和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這種實(shí)現(xiàn)方案應(yīng)逐漸被淘汰。第二種基于的實(shí)現(xiàn)方案在原理上與第一種類似，只是利用可編程邏輯器件集成了大量中小規(guī)模集成電路，電路規(guī)模簡(jiǎn)化了不少，實(shí)現(xiàn)也較為方便，但還受到價(jià)格的制約。第三種基于單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案利用軟件實(shí)現(xiàn)了硬件掃描電路的功能，并且十分靈活，成本也很低。它的缺點(diǎn)是只適用于顯示字符相對(duì)較少的場(chǎng)合，若顯示字符很多軟件就過(guò)于復(fù)雜，很難保證連續(xù)顯示。第四種基于專用字符疊加芯片的方案功能很強(qiáng)，適用于顯示字符較多的場(chǎng)合，并且價(jià)格適中。我們認(rèn)為在要求顯示字符較少的情況下（例如僅顯示一行標(biāo)題、一行時(shí)間），可以選用第三種基于單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案；若顯示的字符較多且位置復(fù)雜，第四種方案

32、較為合適。這四種方案我們都實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化的批量生產(chǎn)，技術(shù)上是成熟的，性能也都十分穩(wěn)定可靠，讀者可以根據(jù)具體情況選用。三、四、 機(jī)頂盒應(yīng)用用機(jī)頂盒，兼容接收數(shù)字電視信號(hào)，機(jī)頂盒已成為中國(guó)數(shù)字電視實(shí)施中的過(guò)渡方式和過(guò)渡時(shí)期使用的最佳手段。 機(jī)頂盒STB（Set-Top-Box）起源于二十世紀(jì)九十年代初，當(dāng)時(shí)在歐美作為保護(hù)版權(quán)和收取收視費(fèi)的重要手段，有線電視臺(tái)在每臺(tái)用戶電視機(jī)之前加一個(gè)密鑰盒，只有交了費(fèi)的用戶才能正常收看電視，這就是最初的機(jī)頂盒。對(duì)于機(jī)頂盒，目前沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的定義，按文字釋義是“置于電視機(jī)頂上的盒子”。在現(xiàn)分階段它是指用于有線電視網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，接收模擬廣播電視節(jié)目、數(shù)字廣播電視節(jié)目，以及高速

33、數(shù)據(jù)等功能的用戶終端設(shè)備。數(shù)字電視機(jī)頂盒是信息家電之一，它是一種能夠讓用戶在現(xiàn)有模擬電視上，觀看數(shù)字電視節(jié)目，進(jìn)行交互式數(shù)字化娛樂(lè)、教育和商業(yè)化活動(dòng)的消費(fèi)業(yè)電子產(chǎn)品。1、機(jī)頂盒的結(jié)構(gòu)：根據(jù)接收數(shù)字電視廣播和互聯(lián)網(wǎng)信息的要求，一個(gè)機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)由信號(hào)處理（信道解碼和信源解碼）、控制和接口幾大部分組成。機(jī)頂盒的結(jié)構(gòu)圖如圖一所示：機(jī)頂盒從功能上看是計(jì)算機(jī)和電視機(jī)的融合產(chǎn)物，但結(jié)構(gòu)卻與兩者不同，從信號(hào)處理和應(yīng)用操作上看，機(jī)頂盒包含以下層次： 1）物理層和連接層：包括高頻調(diào)諧器，QPSK、QAM、OFDM、VSB解調(diào)，卷積解碼，去交織，里德索羅門解碼，解能量擴(kuò)散。 2）傳輸層：包括解復(fù)用，它把傳輸流分

34、成視頻、音頻和數(shù)據(jù)包。 3）節(jié)目層：包括MPEG2視頻解碼，MPEG/AC3音頻解碼。 4）用戶層：包括服務(wù)信息，電子節(jié)目表，圖形用戶界面（GUI），瀏覽器，遙控，有條件接收，數(shù)據(jù)解碼。 5）輸出接口：包括模擬視音頻接口，數(shù)字視音頻接口，數(shù)據(jù)接口，鍵盤，鼠標(biāo)等。2、機(jī)頂盒的功能：機(jī)頂盒從功能上分為數(shù)字電視機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)電視（WebTV）機(jī) 頂盒和多媒體（Multimedia）機(jī)頂盒三類。 其中，數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要功能就是將接收下來(lái)的數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電視信號(hào)，使用戶不用更換電視機(jī)就能收看數(shù)字電視節(jié)目，圖像質(zhì)量接近500線水平，但無(wú)上網(wǎng)功能。根據(jù)傳輸媒體的不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒又分為衛(wèi)星數(shù)字電

35、視（DVB-S）機(jī)頂盒、地面數(shù)字電視（DVB-T）機(jī)頂盒和有線數(shù)字電視（DVB-C）機(jī)頂盒三種。目前應(yīng)用較為廣泛的是數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒。 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，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，如：（1）電子節(jié)目指南（EPG）。給用戶提供一個(gè)容易使用、界面友好、可以快速訪問(wèn)想看節(jié)目的一種方式，用戶可以通過(guò)該功能看到一個(gè)或多個(gè)頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目；（2）高速數(shù)據(jù)廣播。能給用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報(bào)紙、熱門網(wǎng)站等各種消息；（3）軟件在線升級(jí)。軟件在線升級(jí)可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(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(jí)軟件廣播下來(lái)，機(jī)頂盒能識(shí)別該

36、軟件的版本號(hào)，在版本不同時(shí)接收該軟件，并對(duì)保存在存儲(chǔ)器中的軟件進(jìn)行更新；（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件。數(shù)字機(jī)頂盒可通過(guò)內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能。用戶可以通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時(shí)機(jī)頂盒也可以提供各種接口與PC相連，用PC與因特網(wǎng)連接；（5）有條件接收。有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。 網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)頂盒的主要功能是使我國(guó)現(xiàn)有3.2億臺(tái)模擬電視機(jī)用戶通過(guò)PSTN（公眾電話交換網(wǎng)）和雙向CATV網(wǎng)實(shí)現(xiàn)上因特網(wǎng)，收發(fā)電子郵件、游戲娛樂(lè)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)等。 多媒體機(jī)頂盒是對(duì)前兩種機(jī)頂盒功能的綜合下產(chǎn)生的，有也稱綜合業(yè)務(wù)機(jī)頂盒或全功能數(shù)字機(jī)頂盒。

37、它可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)用，包括收看普通電視節(jié)目、數(shù)字加 密電視節(jié)目、點(diǎn)播多媒體節(jié)目和信息、電子節(jié)目指南（EPG）、收發(fā)電子郵件、因特網(wǎng)瀏覽、網(wǎng)上購(gòu)物、遠(yuǎn)程教育等，需要的條件是雙向CATV網(wǎng)。3、機(jī)頂盒的技術(shù)：有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的技術(shù)含量非常高，它集中反映了多媒體、計(jì)算機(jī)、數(shù)字壓縮編碼、解擾算法、加解密算法、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平。目前數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)主要有： 1）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)本地資源和網(wǎng)絡(luò)資源的管理，提供基本的操作功能和設(shè)備的訪問(wèn)控制。在啟動(dòng)機(jī) 頂盒時(shí)，由引導(dǎo)程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從中心控制系統(tǒng)下載，如深圳迪科網(wǎng)視通數(shù)字機(jī)頂盒的 RTOS在設(shè)計(jì)上采

38、用從FLASH ROM引導(dǎo)，其引導(dǎo)程序功能包括：（1）系統(tǒng)自檢。對(duì)系統(tǒng)部分硬件進(jìn)行檢測(cè)，如DRAM等；（2）系統(tǒng)設(shè)置。用戶可通過(guò)遙控器對(duì)系統(tǒng)必要的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如基本頻率、輔助頻率、符號(hào)率、DTV節(jié)目信息表等；（3）DTV功能。用戶在無(wú)點(diǎn)播服務(wù)的情況下，可看數(shù)字電視節(jié)目；（4）系統(tǒng)升級(jí)。通過(guò)判別系統(tǒng)或臺(tái)標(biāo)的名稱和版本號(hào)，下載升級(jí)FLASH ROM中的系統(tǒng)或臺(tái)標(biāo)數(shù)據(jù)。 2）中間件（Middle Ware） 中間件是一種將應(yīng)用程序與底層的操作系統(tǒng)、硬件隔離開(kāi)來(lái)的軟件環(huán)境，它通常由各種虛擬機(jī)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。一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)頂盒

39、由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成，可以分為4層，從底層向上分別為：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(tái)；底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序；應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；中間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開(kāi)來(lái)，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺(tái)。 3）加解擾技術(shù) 加解擾技術(shù)用于對(duì)數(shù)字節(jié)目進(jìn)行加密解密，其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒?，用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中，與控制字傳輸相關(guān)的有兩個(gè)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(lái)源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目?jī)r(jià)格

40、等節(jié)目信息。對(duì)控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在授權(quán)管理中傳送，并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過(guò)用戶個(gè)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(shí)間段，用戶付的收視費(fèi)等。用戶個(gè)人分配密鑰（PDK）存放在用戶的智能卡（Smart Card）中。在用戶端，機(jī)頂盒根據(jù)PMT和CAT表中的CA-descriptor，獲得EMM和ECM的PID值，然后從TS流中過(guò)濾出ECMs和EMMs，并通過(guò)Smard Card接口送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個(gè)人分配密鑰（PDK），用PDK對(duì)EMM解密，取出SK，然后利用SK對(duì)ECM進(jìn)行解密，取出CW，并將CW

41、通過(guò)Smart Card接口送給解擾引擎，解擾引擎利用CW就可以將擾的傳輸流進(jìn)行解擾。 4）電纜調(diào)制解調(diào)器 到目前為止，各種研究機(jī)構(gòu)對(duì)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(gè)國(guó)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及EuroDOCSIS協(xié)議。 據(jù)悉對(duì)于CA系統(tǒng)，我國(guó)已經(jīng)確定采用同密技術(shù)，盼望有線電視能早日應(yīng)用有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CA系統(tǒng)。對(duì)于我國(guó)電纜調(diào)解調(diào)器（CM）的標(biāo)準(zhǔn)的制定，傾向于EuroDOCSIS，在此基礎(chǔ)上加入我國(guó)自己的東西。EuroDOCSOS標(biāo)準(zhǔn)中下行碼元速率為6.9652Mb/s，

42、上行頻率范圍為5-65MHz。 5）信道解碼 機(jī)頂盒中的信道解碼電路相當(dāng)于模擬電視機(jī)中的高頻頭和中頻放大器。在機(jī)頂盒中，高頻頭是必須的，不過(guò)調(diào)諧范圍包含衛(wèi)星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補(bǔ)頻道。根據(jù)DTV目前已有的調(diào)制方式，信道解碼應(yīng)包括QPSK、QAM、OFDM解調(diào)功能。 6）嵌入式CPU 嵌入式CPU是機(jī)頂盒的心臟，當(dāng)數(shù)據(jù)完成信道解碼以后，首先要解復(fù)用，把傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數(shù)據(jù)分離開(kāi)，在機(jī)頂盒專用的CPU中集成了32個(gè)以上可編程PID濾波器，其中兩個(gè)用于視頻和音頻濾波，其余的用于PSI、SI和Private數(shù)據(jù)濾波。CPU是嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)，它要和操作系統(tǒng)一起

43、完成網(wǎng)絡(luò)管理，顯示管理、有條件接收管理（IC卡和Smart卡）、圖文電視解碼、數(shù)據(jù)解碼、OSD、視頻信號(hào)的上下變換等功能。為了達(dá)到這些功能，必須在普通3264位CPU上擴(kuò)展許多新的功能，并不斷提高速度，以適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)和三維游戲的要求。 7）MPEG2解碼 MPEG2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼，最好具有分層解碼功能。圖文電視可用APHA迭顯功能選加在主畫面上，這就要求解碼器能同時(shí)解調(diào)主畫面圖像和圖文電視數(shù)據(jù)，要有很高的速度和處理能力。OSD是一層單色或偽彩色字幕，主要用于用戶操作提示。 音頻解碼器根據(jù)系統(tǒng)要求，應(yīng)用MPEG-2音頻或杜比AC-3

44、的解碼功能。 8）嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng) 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是相對(duì)于桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)而言的，它不裝在硬盤中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對(duì)簡(jiǎn)單，資源開(kāi)資較小，便于固化在存儲(chǔ)器中。嵌入式操作系統(tǒng)的作用與PC機(jī)上的DOS和Windows相似，用戶通過(guò)它進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，完成用戶下達(dá)的指定。指定接收采用多種方式如：鍵盤、鼠標(biāo)、語(yǔ)音、觸摸屏、紅外遙控器等。數(shù)字機(jī)頂盒不僅是用戶終端，還是網(wǎng)絡(luò)終端，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)向交互式數(shù)字電視（如視頻點(diǎn)播等），并能接入因特網(wǎng)，使用戶享受電視、數(shù)據(jù)、語(yǔ)言等全方位的信息服務(wù)。目前，有些人認(rèn)為機(jī)頂盒就是用來(lái)使電視機(jī)上網(wǎng)，這是一種認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。實(shí)際上，數(shù)字機(jī)頂盒是

45、在走普及數(shù)字電視機(jī)之前寬帶綜合信息網(wǎng)的組成成員這一。隨著數(shù)字技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，將促使數(shù)字機(jī)頂盒內(nèi)置和整個(gè)成本下降，讓大多數(shù)用戶在普通模擬電視機(jī)上實(shí)現(xiàn)既能娛樂(lè)，又能上網(wǎng)等多種服務(wù)。五、 互動(dòng)電視技術(shù)發(fā)展策略互動(dòng)電視是數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展引發(fā)的一場(chǎng)革命，是數(shù)碼電視發(fā)展的產(chǎn)業(yè)方向。數(shù)字電視技術(shù)由三大基本技術(shù)構(gòu)成：第一，電視節(jié)目的數(shù)字化編輯和處理即內(nèi)容的數(shù)字化處理，包括攝制、剪輯、合成。此項(xiàng)技術(shù)在80年代初已開(kāi)始應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展得非常成熟。第二，內(nèi)容的數(shù)字化傳輸和表達(dá)。傳輸手段包括衛(wèi)星、有線電視、地面廣播等，并已經(jīng)擴(kuò)展到互聯(lián)網(wǎng)。內(nèi)容得數(shù)字化表達(dá)是目前得熱點(diǎn)，其典型應(yīng)用就是互動(dòng)電視。第三，

46、內(nèi)容的數(shù)字化顯示，例如高分辨電視、增強(qiáng)型電視。這主要與顯示技術(shù)和期間發(fā)展有關(guān)。自80年代提出數(shù)字電視的概念以來(lái)，業(yè)界一直在探索其實(shí)施的模式，現(xiàn)在國(guó)際上已形成一個(gè)共識(shí)：數(shù)字電視近期可行的一個(gè)落腳點(diǎn)就是互動(dòng)電視。DVB協(xié)會(huì)將會(huì)在2002年正式發(fā)布名為DVB2的全套互動(dòng)電視技術(shù)規(guī)范，其核心就是把JAVA的技術(shù)作為整個(gè)互動(dòng)電視的核心技術(shù)，把DVB技術(shù)規(guī)范擴(kuò)展到互動(dòng)電視平臺(tái)上。互動(dòng)電視將從根本上改變廣播電視你播我收的主從關(guān)系，形成全新的媒體模式?；?dòng)電視的主要功能可分為：觀眾與內(nèi)容的互動(dòng)：互動(dòng)電視的最大貢獻(xiàn)是將收視的主控權(quán)真正交給觀眾，其手段包括：A、 視頻點(diǎn)播 傳統(tǒng)的電視廣播的播出權(quán)在播出者手中，互動(dòng)

47、電視的點(diǎn)播技術(shù)（包括VOD、NVOD乃至DVOD）把主動(dòng)權(quán)移植到接收者手中，從內(nèi)容上、時(shí)間上讓觀眾自主。讓觀眾能在任何時(shí)間選擇收看自己想看的節(jié)目。 B、 互動(dòng)節(jié)目指引 是最典型也是前景最大的互動(dòng)應(yīng)用。正如搜索引擎在互聯(lián)網(wǎng)上所起的作用那樣，可以說(shuō)沒(méi)有搜索引擎技術(shù)的發(fā)展就沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的騰飛?；?dòng)電視的節(jié)目指引與IP行業(yè)里的搜索引擎具有相同的重要地位，它的應(yīng)用不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的給用戶提供一點(diǎn)查詢節(jié)目的方便，而是從根本上改變了電視的收視模式。節(jié)目是為用戶服務(wù)的，有個(gè)很好的互動(dòng)型的節(jié)目指引以后，用戶不僅可以很方便地去選擇節(jié)目，還可以從內(nèi)容分類、演員名稱以至觀眾個(gè)人愛(ài)好上去找尋節(jié)目。這就不單單是節(jié)目表的作用，而是一種真正引導(dǎo)用戶收視，讓用戶掌握主動(dòng)權(quán)的收視方式。 C、 數(shù)字化的節(jié)目錄播 錄像機(jī)的誕生極大的推動(dòng)了電視行業(yè)的發(fā)展，讓人們擺脫了傳統(tǒng)的按時(shí)間去看電視的習(xí)慣。但是模擬的錄像機(jī)使用很不方便，操作復(fù)雜，要想預(yù)錄節(jié)目非常困難。而互動(dòng)電視有了節(jié)目指引，可以把節(jié)目的指引和個(gè)人節(jié)目存儲(chǔ)捆綁在一起，