视频点播与机顶盒

对于大多数普通人来说，对机顶盒的认识始自微软的维纳斯计划。1999年3月，比尔?盖茨来到中国的深圳，亲自为其雄心勃勃的维纳斯计划摇旗呐喊，力图挺进中国的信息家电领域。推广嵌入微软Windows CE系统的机顶盒是微软为中国定制的维纳斯计划的核心，但耗资数十亿美元的结果却是无疾而终。不少专家分析认为，这个宏伟的计划之所以失败，很大程度上缘于中国当时的网络基础设施薄弱。

宽带应用是宽带网络竞争真正的主宰者，而网络的流媒体技术则是最重要的宽带应用之一。作为流媒体技术的龙头应用，视频点播的产生转变了传统互联网呆板的内容表现形式，赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性，日益成为促进宽带网络普及的重要推动力。

VOD 类似于 PVR（个人视频录像机），只不过节目内容存储在提供商的服务器上，而不是在客户端或者说用户设备中。视频点播按照用户点播终端的形式可以分为两类: 基于PC机的点播和基于机顶盒的点播。基于PC机的视频点播是指在PC机上通过视频播放器点播宽带网络传送来的视频影片。而基于机顶盒的视频点播是指通过机顶盒将宽带网络与电视机等视频娱乐终端连接起来，让人们更舒适地欣赏视频娱乐节目。本文将主要从基于IP机顶盒的视频点播系统来阐述目前流媒体技术的这种最重要的应用。

IP机顶盒与数字电视机顶盒

在介绍IP机顶盒之前，我们先要区分“流式传输”与“数字电视传输”概念的区别。

流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体，如: 音频、视频或多媒体文件。流式媒体在播放前并不需要下载整个文件，而只将开始部分的内容存入内存。流式媒体的数据流随时传送随时播放，只是在开始时有一些延迟。流媒体实现的关键技术就是流式传输。流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体（如视频、音频）的技术总称。其特定含义为通过Internet 将影视节目传送到PC机。其特点是只有用户欣赏流文件时，网络才会有流量，而且网络是双向的。

数字电视传输同原有的模拟电视传输一样，都使用有线电视网络的单向广播，不管用户是否在使用，其有线电视网络中始终是有限频道的广播，用户也只能按节目表的时间来收看。数字电视目前有美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB等三种不同的标准。

“数字电视传输”机顶盒利用现有的有线电视网路进行数字广播，它只能提供广播方式，不能实现点播; 而“流式传输”的IP机顶盒,不但能实现广播，也能实现点播。由于使用的是TCP/IP协议，还可以非常容易地扩展到上网、游戏、电子商务等服务。随着带宽的增加，媒体文件压缩算法的提高，也可以提供DVD清晰度的视频节目，而且由于符合三网合一的大趋势，必定会在未来的竞争中处于优势。

IP机顶盒中的硬件

IP机顶盒按照其中使用的CPU芯片的不同，可以分为以下三种：

1. 基于专用芯片组（SOC+ASIC编解码芯片）

视频图像处理芯片（Video-Processor）除了处理器以外，在芯片内还集成了一些其他的IP（Intelligent Property）模块，如Video in、Video out、Audio in、Audio out等，有的还有图像压缩硬件加速模块等。从本质上讲，专用视频压缩芯片和通用视频处理芯片都属于SOC（System On Chip），差异是前者带有固定的压缩模块、固定的处理方式和固定的微码，后者需要监控产品开发商开发视频压缩算法程序。

传统的基于ASCI/SOC的机顶盒产品的基本结构中，由于全硬件芯片的实现方案使得运营商无法实现软件有效升级，另外其网络适应性也有较大问题。

2. 基于X86平台

对比基于RISC架构CPU的嵌入式系统，基于X86架构CPU的嵌入式系统有如下优势: 一是它可以对不同格式的文件进行编解码，如MPEG-2、MPEG-4、WMA等，这样用该嵌入式平台做成的多媒体音视频设备可以处理各种各样的片源。而每一种RISC架构的嵌入式CPU，只能针对一种格式进行编解码，这就给相关应用带来麻烦。例如，采用一个RISC架构CPU做成的机顶盒只能看一种格式的片源，要想包容所有的片源就要用多个RISC的CPU，这就增加了系统的成本; 二是X86架构的CPU有较齐全的应用软件，维护成本低; 三是基于X86架构的嵌入式系统可以轻松与PC资源共享。

3.基于多媒体处理器技术（MultiMedia DSP）

于是出现了基于多媒体处理器技术的独立机型的机顶盒。目前在这种系统中，常见的媒体处理器主要有：Philip公司的TriMedia系列、美国ESS公司的LVP、Chromatic公司的Mpact、Lucnet公司的AV4400等。此外，还有ADI公司的ADSP2106X器件、TI公司的C6X、C8X多媒体DSP芯片。这种芯片高速的运算能力完全可以实现适合不同协议的通信终端。采用这些芯片可以很方便地实现MPEG视频和音频处理、H.263视频处理，以及DVD、数字机顶盒、数字电视等。

IP机顶盒中的软件

操作系统是机顶盒中的核心软件，机顶盒中的操作系统不大，但却要求可以在实时的环境中工作，并能在较小的内存空间中运行，这种操作系统称为实时操作系统（RTOS，Real-Time Operating System），目前流行的有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linxu等。