关于数字电视机顶盒的八个问题(一)

2019-11-03 10:35:05

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供稿：网友

张俊先生
上海北大青鸟宽频网络工程公司高级副总裁，博士后　　在数字有线电视广播DVB-C平台中，数字电视机顶盒(Set Top Box，STB)是技术与营运问题最集中的关键，同时机顶盒也是系统资金投入量与风险最大的部分。本文将围绕数字电视机顶盒的8个核心问题展开讨论。

　　数字高清晰度电视(Digital High Definition Television，HDTV)是电视的一场革命。其收视质量大幅度提高，大屏幕画面细腻逼真，并配以环绕音响，已接近目前视听娱乐业中顶级质量的电影。凡是观看过数字高清晰度电视演示的人们，都会深信HDTV是每一个家庭在数字信息时代所应该拥有的、真正的“家庭影院”。目前，国内数字电视的发展还处于起步阶段，数字卫星电视广播已采用DVB-S; 数字有线电视广播已采用DVB-C标准(行业标准); 数字地面电视广播标准制定工作正在进行，目前已有高清晰度电视总体组等单位提出的5套备选方案。由于今年将有14个省市的数字有线电视网络试验播出，数字有线电视将在国内率先投入商业营运。在数字有线电视广播DVB-C平台中，数字电视机顶盒(Set Top Box，STB)是技术与营运问题最集中的关键，同时机顶盒也是系统资金投入量与风险最大的部分。下面将围绕数字电视机顶盒的8个核心问题展开讨论。

问题一: 数字电视机顶盒的市场潜力有多大？

　　中国正形成一个宽带通讯产品的巨大消费市场，截至目前:

　　●中国已拥有超过3.4亿的电视机，居世界首位;

　　●中国已拥有超过9000万的有线电视用户，并且以每年600万的速度在增加;

　　●中国已拥有超过3000万的英特网用户、并且用户数目每年以200%以上的速度在增加，中国家庭的PC拥有量已超过200万，年增长率超过100%;

　　鉴于中国目前VCD和DVD产业的巨大发展，可以预见，一旦市场启动，Cable Modem、宽带网络、数字电视都将获得高速发展。

　　由于自身市场巨大，中国无意采用其它国家的标准(地面广播)，这样可以避免支付高昂的知识产权方面的费用，并且有助于国内公司争得尽可能多的市场份额。中国尽力制定自己的标准，这些标准包括地面HDTV、有条件接收、卫星传输，所有这些标准的实现都需要专用集成电路。由于缺少先进的信号处理技术和高素质的芯片设计人员，至今这些产品都依赖进口。由于国内数字电视及宽带产品市场的巨大发展以及本身芯片供应的不足，中国迫切需要能有国内公司推出符合自己标准的IC产品。

问题二: 为什么国内的有线数字电视广播还没有大规模投入营运？

　　国内的数字电视广播大规模投入营运必须具备以下条件:

　　●网络营运商完成网络基础设施和数字电视广播系统平台的构建。

　　●“内容为王” ——必须有大量的专业数字频道，比如: VOD，交互式电视节目，数据广播，信息，交互式网络游戏，电子商务等等。专业数字频道的制作与播出很大程度上取决于国家的政策及节目供应商的行为。

　　●国内观众对专业数字频道感兴趣的程度。专业数字频道能否真正体现出数字电视较模拟电视的优势。

　　●国内观众所能够接受的收视费及机顶盒的价格(最终用户购买价格)。收视费的多少又取决于: 国家的政策、数字电视系统的成本(其中主要是机顶盒的成本)、专业数字频道的制作成本、其他营运相关成本等等。

　　●国家制定出一系列完备的与数字电视相关的技术标准与规范，例如: 中间件标准、机顶盒标准、条件接收标准、交互式电视节目规范、数据广播规范等等。

　　现在，因为以上条件还不完全具备，所以国内的有线数字电视广播大规模投入营运大约还有两年时间。

问题三: 如何定义三代数字电视机顶盒？

　　数字电视系统的成功运营离不开机顶盒。机顶盒中需要集成 CA和中间件，即CA和中间件厂家不仅通过收取相关的软件费用，也会通过机顶盒的使用收取一定的费用。而且在整个系统运营中，机顶盒费用是最大的。

　　根据机顶盒的体系结构——软件及硬件配置，可以将机顶盒划分为三代(种):

　　(1)第一代机顶盒: 配置电子节目指南EPG，简单的应用，无中间件，有或无条件接收系统，一般无回传信道。所有应用程序都是基于嵌入式实时操作系统编制。

　　(2)第二代机顶盒: 配置电子节目指南EPG，交互式的应用，中间件，条件接收系统，有或无回传信道。应用程序都是基于中间件编制。

　　(3)第三代机顶盒: 配置电子节目指南EPG，高级交互式的应用，全开放的 MHP中间件，条件接收系统，有或无回传信道。应用程序都是基于MHP中间件及java语言编制。

问题四: 如何进行有线数字电视机顶盒的选型？

　　在整个数字有线电视系统中，机顶盒作为用户端产品，数量多，投资大，因此占有重要地位。以下是在选择机顶盒时的一些考虑。

　　特殊性

　　说它特殊是因为虽然它在整个数字有线电视系统的投资中所占比例最大，但在中间件和 CA系统选定以后，机顶盒的选择变数并不大(基本上只有价格、可靠性和售后服务的比较)。也就是说，它的选择不像中间件和 CA的选择那样具有战略性意义，也不是一次性的。

　　另外，机顶盒不同于像电视机这样的普通家电产品。电视机可以把平面直角、大屏幕或画中画作为卖点，而机顶盒的卖点是表现出来的服务。这就是为什么国外数字电视网络运营商通常是免费向用户提供机顶盒的原因。

　　目前，国内的家电生产商还没有大举进入数字电视领域，这只是因为数字电视市场在中国还没有真正启动。圈内活跃的主要是一些国外产品供应商和国内的集成商。从美国和欧洲数字电视的营运经验看，机顶盒供应商的最后赢家将是国内的家电生产巨头们。

　　项目进程与首批机顶盒的选择: CA 的集成时间大约为半年。这就意味着，首先要尽快确定中间件和CA，其次要选择有足够的技术实力的机顶盒提供商，以保证集成进度和产品质量。另外，由于项目启动所需的机顶盒数量并不多，所以价格不应成为选择这批机顶盒首先考虑的因素。

　　价格

　　随着项目的进行，机顶盒需求量的增加，价格将变得越来越敏感。我们也采取相应措施以获得最优的价格。

　　机顶盒价格几乎是数字电视运营成功与失败的首要原因。不论是进口还是国产，机顶盒的价格取决于硬件设置及先进设计。硬件设置受限于中间件的要求，硬件设置越低，价格越低；而先进设计取决于从设计到生产的时间，时间越长，设计越落后，所以价格越高。

　　例如，从对硬件设置要求而言，OpenTV支持四个档次的方案: (1)基本交互，(2)HTML或网页浏览，(3)机顶盒硬盘，(4)MHP JAVA。四个档次在服务上反向兼容，其中OpenTV的基本交互平台是所有交互电视中间件平台中对硬件要求较低的平台。

　　更多的提供商

　　引入更多的机顶盒提供商，以增强竞争。当然，如果提供商太多，反而得不到很好的批量价格，而且不利于我们对机顶盒的管理。因此，最终的机顶盒提供商的数目不应超过3家。

　　厂家的技术实力

　　机顶盒提供商雄厚的技术实力将决定能否保证项目的启动时间，能否在运营中和系统升级时提供有力的技术支持。特别是考虑到机顶盒的发展方向( PVR，HDD，MHP等)，厂商必须有足够的技术储备，不断地跟踪国际的技术动向，有力地配合我们进行技术升级。

问题五: 为什么必须采用数字电视软件平台——中间件？

　　数字电视软件平台——中间件(Middleware)尚无统一的定义和标准。美国“大联盟”ATSC系统提出数字电视应用软件环境DASE标准; 欧洲DVB系统提出多媒体家用平台MHP标准。美国SUN公司正在积极推广其Java平台进入电视、机顶盒、有线电视领域，并提出基于Java 2 Micro Edition(消费电子、嵌入式系统)的Java TV API标准。中国HDTV功能样机系统的研制成功，使我国成为继美国、欧洲等国之后世界上第四个拥有自制数字高清晰度电视地面广播传输完整系统的国家; 实现了数字电视系统关键技术上的重大突破。但是，目前软件平台还是采用国外产品，开发具有中国特色的、通用的接收机软件平台是中国数字电视开发的战略重点！

　　我国数字电视业务的开展与国外相比，历史还很短，我国的有线电视网络运营商应该吸取国外的经验和教训，选择世界上真正先进的技术。作为数字交互业务的基础平台，中间件的选择至关重要。

　　中间件指居于数字电视机顶盒内部实时操作系统与应用程序中间的软件部分，它以应用程序接口API的形式存在，整个API集合被存储在机顶盒的闪存Flash中。

　　节目服务商将各种服务项目以应用程序的形式通过传输信道(例如宽带多媒体数据网，有线电视网络)发布(例如电子节目指南EPG)，用户打开电视机通过机顶盒浏览。用户的需求信息(例如视频点播VOD)通过上传信道(例如电话线Modem，或有线电视电缆)传输到视频服务器，并根据请求选择相应的服务项目以应用程序的形式通过传输信道下载到用户终端机顶盒的闪存Flash中。应用程序调用机顶盒Flash内的中间件所包含的API，执行应用程序，完成用户请求的功能。

　　中间件的目的是使机顶盒基本的和通用的功能以应用程序接口API的形式提供给机顶盒生产厂家，以实现数字电视交互式功能的标准化，同时使服务项目(以应用程序的形式通过传输信道)下载到用户终端机顶盒的数据量减小到最低限度。中间件产品一般由非节目提供商和机顶盒厂家的第三方提供，对于使节目提供商制作节目和厂家生产机顶盒的进一步简化和标准化都是非常有利的。这正是知识经济时代市场更加细分的具体表现。

问题六: 数字电视接收机中间件的发展状况如何？

　　随着数字电视市场的不断发展，节目开发商正在寻求一种多功能、经济而且可靠的软件平台，建立新一代的交互电视服务，使数字电视交互应用也能像Java语言，可在各式各样不同种机器、不同种操作平台的网络环境中开发应用节目软件——“一次编译，到处运行”。如: 电子节目导视，视频点播及高质量的广播服务。　　以SUN微系统公司Java TV API规范为基础，欧洲DVB组织首先提出家用多媒体数据平台MHP规范。MHP 成为世界上第一个数字电视接收机软件平台——中间件规范。

　　美国ATSC的T3/S17专家组正在进行向消费者递送数据广播与交互业务的DTV接收机内软件环境的标准化，称为DTV应用软件环境(DASE)。在ISBT’99会议上，飞利浦公司着重介绍了DASE的要点及实现的DASE测试样版。　　高级电视增强论坛(ATVEF，1988年成立)已有约60家公司参加，以实施ATVEF的内容规范。创立ATVEF的公司中有一半以上与电视节目直接有关，包括NBC、PBS、华纳兄弟公司等，主要的传输公司包括有线电视研究所(CableLabs)、DirecTV与TCI，以及计算机厂商英特尔、微软与消费电子厂商索尼等。ATVEF的目标是在实现交互电视时有共同的规范，并能支持所有的电视环境(模拟或数字、有线、卫星或地面广播)，这一规范要尽量利用现有的内容格式，主要是因特网与万维网。

　　2002年1月3日，美国CableLabs宣布完成有线数字电视的中间件标准: OCAP1.0(OpenCable application Platform)。OCAP1.0很大程度上基于MHP标准，这为全球性交换应用和内容交互操作性的实现提供了基础。OCAP的特点是基于Java技术的驱动引擎(Execution Engine，EE)。OCAP是一个应用界面标准，包括所有应用程序接口API、内容和数据格式、应用层面的各种协议等，在其上开发的应用，可以在符合OpenCable的主机上运行。　　目前，世界上流行的数字电视软件平台主要有: OpenTV；Liberate；Microsoft TV；CANAL+ MediaHighway；NDS和DAVID。

　　由于国内目前还没有中间件产品，而无论是卫星传送、网络传送还是地面传送的数字电视，中间件都是必需的配置，所以只能花费大量外汇向国外公司购买。目前，中间件的标准化已成为数字电视广播系统的关键。由此可见，立足本国的技术力量与国外先进厂家合作，开发数字电视软件平台势在必行！　　　　　　　　　（待续）

摘自《中国CATV》

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