視頻點播與機頂盒

對于大多數(shù)普通人來說，對機頂盒的認識始自微軟的維納斯計劃。1999年3月，比爾?蓋茨來到中國的深圳，親自為其雄心勃勃的維納斯計劃搖旗吶喊，力圖挺進中國的信息家電領域。推廣嵌入微軟Windows CE系統(tǒng)的機頂盒是微軟為中國定制的維納斯計劃的核心，但耗資數(shù)十億美元的結果卻是無疾而終。不少專家分析認為，這個宏偉的計劃之所以失敗，很大程度上緣于中國當時的網(wǎng)絡基礎設施薄弱。

寬帶應用是寬帶網(wǎng)絡競爭真正的主宰者，而網(wǎng)絡的流媒體技術則是最重要的寬帶應用之一。作為流媒體技術的龍頭應用，視頻點播的產(chǎn)生轉變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)呆板的內(nèi)容表現(xiàn)形式，賦予寬帶應用更多的娛樂性和互動性，日益成為促進寬帶網(wǎng)絡普及的重要推動力。

VOD 類似于 PVR（個人視頻錄像機），只不過節(jié)目內(nèi)容存儲在提供商的服務器上，而不是在客戶端或者說用戶設備中。視頻點播按照用戶點播終端的形式可以分為兩類: 基于PC機的點播和基于機頂盒的點播?；赑C機的視頻點播是指在PC機上通過視頻播放器點播寬帶網(wǎng)絡傳送來的視頻影片。而基于機頂盒的視頻點播是指通過機頂盒將寬帶網(wǎng)絡與電視機等視頻娛樂終端連接起來，讓人們更舒適地欣賞視頻娛樂節(jié)目。本文將主要從基于IP機頂盒的視頻點播系統(tǒng)來闡述目前流媒體技術的這種最重要的應用。

IP機頂盒與數(shù)字電視機頂盒

在介紹IP機頂盒之前，我們先要區(qū)分“流式傳輸”與“數(shù)字電視傳輸”概念的區(qū)別。

流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術的連續(xù)時基媒體，如: 音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不需要下載整個文件，而只將開始部分的內(nèi)容存入內(nèi)存。流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時傳送隨時播放，只是在開始時有一些延遲。流媒體實現(xiàn)的關鍵技術就是流式傳輸。流式傳輸定義很廣泛，現(xiàn)在主要指通過網(wǎng)絡傳送媒體（如視頻、音頻）的技術總稱。其特定含義為通過Internet 將影視節(jié)目傳送到PC機。其特點是只有用戶欣賞流文件時，網(wǎng)絡才會有流量，而且網(wǎng)絡是雙向的。

數(shù)字電視傳輸同原有的模擬電視傳輸一樣，都使用有線電視網(wǎng)絡的單向廣播，不管用戶是否在使用，其有線電視網(wǎng)絡中始終是有限頻道的廣播，用戶也只能按節(jié)目表的時間來收看。數(shù)字電視目前有美國的ATSC、歐洲的DVB和日本的ISDB等三種不同的標準。

“數(shù)字電視傳輸”機頂盒利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)路進行數(shù)字廣播，它只能提供廣播方式，不能實現(xiàn)點播; 而“流式傳輸”的IP機頂盒,不但能實現(xiàn)廣播，也能實現(xiàn)點播。由于使用的是TCP/IP協(xié)議，還可以非常容易地擴展到上網(wǎng)、游戲、電子商務等服務。隨著帶寬的增加，媒體文件壓縮算法的提高，也可以提供DVD清晰度的視頻節(jié)目，而且由于符合三網(wǎng)合一的大趨勢，必定會在未來的競爭中處于優(yōu)勢。

IP機頂盒中的硬件

IP機頂盒按照其中使用的CPU芯片的不同，可以分為以下三種：

1. 基于專用芯片組（SOC+ASIC編解碼芯片）

視頻圖像處理芯片（Video-Processor）除了處理器以外，在芯片內(nèi)還集成了一些其他的IP（Intelligent Property）模塊，如Video in、Video out、Audio in、Audio out等，有的還有圖像壓縮硬件加速模塊等。從本質(zhì)上講，專用視頻壓縮芯片和通用視頻處理芯片都屬于SOC（System On Chip），差異是前者帶有固定的壓縮模塊、固定的處理方式和固定的微碼，后者需要監(jiān)控產(chǎn)品開發(fā)商開發(fā)視頻壓縮算法程序。

傳統(tǒng)的基于ASCI/SOC的機頂盒產(chǎn)品的基本結構中，由于全硬件芯片的實現(xiàn)方案使得運營商無法實現(xiàn)軟件有效升級，另外其網(wǎng)絡適應性也有較大問題。

2. 基于X86平臺

對比基于RISC架構CPU的嵌入式系統(tǒng)，基于X86架構CPU的嵌入式系統(tǒng)有如下優(yōu)勢: 一是它可以對不同格式的文件進行編解碼，如MPEG-2、MPEG-4、WMA等，這樣用該嵌入式平臺做成的多媒體音視頻設備可以處理各種各樣的片源。而每一種RISC架構的嵌入式CPU，只能針對一種格式進行編解碼，這就給相關應用帶來麻煩。例如，采用一個RISC架構CPU做成的機頂盒只能看一種格式的片源，要想包容所有的片源就要用多個RISC的CPU，這就增加了系統(tǒng)的成本; 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(tǒng)可以輕松與PC資源共享。

3.基于多媒體處理器技術（MultiMedia DSP）

于是出現(xiàn)了基于多媒體處理器技術的獨立機型的機頂盒。目前在這種系統(tǒng)中，常見的媒體處理器主要有：Philip公司的TriMedia系列、美國ESS公司的LVP、Chromatic公司的Mpact、Lucnet公司的AV4400等。此外，還有ADI公司的ADSP2106X器件、TI公司的C6X、C8X多媒體DSP芯片。這種芯片高速的運算能力完全可以實現(xiàn)適合不同協(xié)議的通信終端。采用這些芯片可以很方便地實現(xiàn)MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理，以及DVD、數(shù)字機頂盒、數(shù)字電視等。

IP機頂盒中的軟件

操作系統(tǒng)是機頂盒中的核心軟件，機頂盒中的操作系統(tǒng)不大，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)（RTOS，Real-Time Operating System），目前流行的有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linxu等。