數(shù)字機頂盒的架構(gòu)與設計關(guān)鍵分析

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   不過，在提升壓縮效能的同時，H.264也存在編碼計算復雜度大增的問題，因此需要消耗更大的運算資源。在此情況下，機頂盒必須采用更高效能的處理器，或以專屬的CODEC加速器硬件來完成任務。此外，高質(zhì)量、低復雜性算法對于H.264的編解碼也有很大的幫助，以ST來說，就已提出運動估算與速率控制算法，以及用于H.264解碼的錯誤檢測與隱藏算法，能讓解碼器承擔并隱藏數(shù)據(jù)封包損失，在無線封包網(wǎng)絡上實現(xiàn)IP網(wǎng)絡的最佳效能。

    視頻編碼轉(zhuǎn)換(Transcoding)

    身為數(shù)字家庭網(wǎng)絡核心位置的機頂盒，除了提供電視節(jié)目的視頻轉(zhuǎn)換播放之外，目前也成為家庭中如DVD、PMP、數(shù)字相機等各種不同設備的互連中心。為了讓視頻內(nèi)容能在不同設備間進行播放及存取，機頂盒還得具有視頻編碼轉(zhuǎn)換的能力，也就是調(diào)整位位速率以符合特殊的信道速率或儲存格式；或是用來改變分辨率，如將高分辨率(HD)視頻串流傳送給標準分辨率(SD)電視，或是在CIF移動終端上顯示SD視頻等。

圖3DBSMPEG-2轉(zhuǎn)H.264編碼轉(zhuǎn)換技術(shù)

    資料來源：STJournalofResearch-Vol2,No.1

    ST先進系統(tǒng)技術(shù)(AST)小組所開發(fā)的動態(tài)位串流規(guī)劃(DynamicBitstreamShaper，DBS)技術(shù)，即采取最佳化的算法來支持MPEG-2與H.264之間的位速率、訊框速率、訊框大小與編碼標準變化。它的開發(fā)目的在于降低視頻編碼轉(zhuǎn)換的架構(gòu)復雜性、運算耗能、內(nèi)存需求，以及運算延遲等，讓視頻內(nèi)容不需經(jīng)過再編碼(re-encoding)而能獲得相同或更佳的質(zhì)量。

    設計關(guān)鍵：數(shù)字內(nèi)容管理技術(shù)

    進入數(shù)字內(nèi)容的時代，復制盜版的難度大減，這也成了電視服務業(yè)者邁向數(shù)字電視或IPTV時最關(guān)心的問題之一，負責接收轉(zhuǎn)換數(shù)字內(nèi)容的機頂盒，自然就被賦與了版權(quán)管控的任務。目前對于數(shù)字電視內(nèi)容管理的技術(shù)作法不少，其中以條件式接取(CA)和數(shù)字版權(quán)管理(DRM)被視為基本的保護機制，新興的標準中較受重視的是安全視頻處理器聯(lián)盟(SecureVideoProcessorAlliance,SVPA)推出的SVP標準。以下將分別進行探討：

    條件式接取(CA)

    CA是系統(tǒng)服務業(yè)者經(jīng)營數(shù)字電視業(yè)務的一項關(guān)鍵性機制，它能為廣播式網(wǎng)絡提供“尋址化管理”(Addressability)，其關(guān)注的重點是電視頻道與用戶的權(quán)限。用戶需通過專屬機頂盒或智慧卡來取得授權(quán)，才能解開擾碼(Scrambling)。除了加解擾外，CA也能接收控制用戶的管理信息，包括用戶名稱、地址、智能卡號、賬單等等，并搭配后端客戶管理及收費系統(tǒng)來提供更個人化的增值服務。

    由于CA得處理復雜的加解擾等演算問題，是機頂盒制造商較難跨越的一道門坎，也是掌握此技術(shù)公司的極大優(yōu)勢。過去CA往往與特定的系統(tǒng)設計公司的專屬機頂盒綁在一起，用戶一旦要換系統(tǒng)，就得連機頂盒一同更換。這種情況除了造成系統(tǒng)公司與用戶的困擾外，也讓機頂盒因通用性低而受到局限，因此相關(guān)的組織或政府政策上都致力于推動CA從機頂盒中獨立出來的機卡分離作法。

    以DVB來說，系統(tǒng)原先只就CA做了共同擾碼(DVBCommonScrambling)的定義，操作(Operation)及管理(Management)則開放讓系統(tǒng)設計公司可以自行開發(fā)。目前DVB已針對局端與客戶端分別提出了同步加密(Simulcrypt)與多重解密(Multicrypt)的方案，以解決互通操作上的問題。