构建混合IPTV和地面数字电视机顶盒

在所有正在电视广播领域内进行的开发中，没有一种能与IPTV的出现所带来的影响匹敌。网络带宽的可用性，节目内容拥有者要求扩大内容分配的需求，不侵犯版权的要求，以及消费者期望量身定做的更多节目的要求，等等这些要求因素结合在一起，确保未来较短的几年内IPTV将成为我们观看电视的普遍方式。在过去的两年中，在任何一个电视行业的展会上都可以看到这个变化正在来临，大部分的展区面积都被机顶盒(STB)制造商、数字版权管理(DRM)软件供应商和关注电视节目的通信公司所占据。

与此同时，存在了50年之久的广播模拟电视信号也将退出历史舞台，美国和事实上所有的欧洲国家正计划在本世纪的头十年内关闭模拟电视传输，跨入数字传输时代。在欧洲，DVB-T地面信号广播在所有的国家目前已经普及，德国率先在某些城市关闭了模拟PAL发射机。在美国，利用MPEG-2编码流的强制广播所进行的ATSC数字传输已经开展了几年时间。在许多情况下，广受欢迎的“黄金时段”节目就是以高清晰(720p或1080i)分辨率进行传输的。

那时，只有大约14%的配有电视的美国家庭把天线当作主要的接收信号的方式。当向数字传输的强制转换最终完成时，这有可能使高质量节目增加并加速发展。在欧洲，消费者对国家电视网络上获得的高质量节目有了很好的认识，通过DVB-T很好地建立了数字内容的免费广播。除了新的IPTV内容之外，通过提供的这种内容，针对IPTV的任何业务模式都会更具吸引力。

因此，在这个转型时期内， IPTV业务仍处于雏形发展阶段，并且地面传输要从模拟转变到数字电视信号，还需要STB同时满足两套要求——例如能接收、解码和显示地面数字电视信号，还能提供观看IPTV服务的平台。

IPTV业务的一个方面将给设计STB的工程师带来挑战，即设计过程的所有阶段涉及多种不同的标准。例如，可以用多种分辨率中的一种来捕获电视图像，包括标准清晰度(可以是720x480或720x576)和高清晰度(720p或1080i)。它可以采用交织或逐行编码。它也能被编码到多种编解码格式，如MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、 WMV9/VC-1等等。然后，它又可以被加密到许多DRM方案(WMDRM或很多其它的方案)中的一种，被封包到多种容器之中(MOV、ASF)中的一个，并通过若干IP协议(RTP、RTSP)上的变量进行传输。这就是把音频编码的挑战结合进来之前要做的所有工作。

因此，任何STB解码器器件的选择都必须具有某种程度的可编程能力，以实现许多必需的标准。即使实际的视频编解码器是在像DSP这样的器件内进行编程，采用一种完全可编程的器件通常也是不可行的，这是因为HD解码器、必要的操作系统、音频解码器、用户接口和浏览器应用程序均共享相同的处理器内核。目前的ASIC产品提供适用于视频解码器和解密模块的硬线连接的逻辑块，它具有用于去多路复用、解码音频、运行操作系统及用户应用程序的多个可编程内核。

通过这种方式，已经被很好地标准化的视频编解码器在编码过程中的繁重任务被卸载到专用逻辑，因此，把CPU解放出来以对OS、用户接口、传输协议和音频标准等等快速变化的要求进行处理。

IPTV和DTV标准

设计工程师们需要考虑的另一个主要复杂因素就是尚未建立全球范围通用的IPTV标准。全球数字地面传输稍微简单一些。至少在每个国家内部已经得到了标准化。 由美国采用的ATSC标准利用了具有MPEG-2编码(尽管图像可能被编码成多种分辨率中的一种)的8VSB调制方案。比特率很高，可达19.3Mbps, 具有极佳的视频质量。利用标准清晰度和MPEG-2编码，欧洲已经很好地建立了DVB-T标准。看起来很有可能将在欧洲的高清晰地面广播中采用H.264编码技术。