數字電視可說是手機之外的另一波殺手級應用,它以客廳為核心,不斷地整合家庭中的其它視聽及信息設備,形成多元應用的家庭網絡;不僅如此,數字電視與手機也向整合之路發展,移動電視(MobileTV)已在全球各地如火如荼的推動當中。當電視廣播系統與網絡、甚至是移動蜂窩系統結合時,包括視頻、語音與數據的服務自然走向多元匯流的趨勢,這是一個比過去獨立形式復雜許多的應用環境,而數字機上盒(Set-top-box)正位于此架構的核心位置,其面臨的設計挑戰確實繁重 系統架構
一個數字機頂盒是由軟、硬件所組成,在硬件方面的主要單元可分為接收廣播信號,并將其轉換為數字傳輸串流的前端(front-end,FE)芯片,即諧調器(tuner)和調節/解調器(modulator/demodulator);后端芯片包括電視解碼器/編碼器(NTSC/PALdecoder/encoder)、MPEG-2Transport、MPEG-2MP@ML或HL解碼器、微處理器、圖形芯片、音頻處理器、音頻DAC、視頻DAC;以及DRAM/SDRAM、Flash等內存、電源組件及其它標準離散組件。更高級產品還會整合安全芯片、調制解調器(modem)或家庭網絡芯片,以及可錄像的硬盤(HDD)。(圖1)為支持DVR功能的機頂盒解碼芯片方塊圖。
圖1具有DVR功能的機頂盒解碼器方塊圖(以STx5100為例) 資料來源:ST
更強大及多元的功能及更高的整合度是數字機頂盒在硬件部分的發展趨勢。在功能上,電視解碼器強調要能做到dual-TV和dual-DVR,也就是除了能解碼并顯示數字和模擬兩種電視廣播信號外,還要能解碼兩個同步標準解析電視頻號,再送到多臺不同的電視機播放,或錄制節目到硬盤中。此外還有所謂的PAP(高解析雙畫面)和PIP(子母畫面)功能,能夠在同一個屏幕上顯示兩個不同的高解析電視畫面,可以分別并列或上下排列。
根據電視節目發送管道的不同,數字機頂盒又可分為數字地面(Terrestrial)機頂盒、數字衛星(Satellite)機頂盒、數字有線(Cable)機頂盒,以及通過網絡(xDSL、CableModem、光纖)的IP機頂盒等形式。整體而言,數字機頂盒的技術主軸朝向支持HDTV(HighDefinitionTV)及互動性(Interactive)發展,但不同市場區塊仍有技術及應用上的偏重。為了達到產品的差異化定位,加入硬盤的數字視頻錄像機(DVR)及整合家庭網絡功能的家庭網絡網關器(ResidentialGateway,RG),也是數字機頂盒的重要設計方向。