高清、PVR及交互式應用驅(qū)動機頂盒技術發(fā)展

有線機頂盒向兩極發(fā)展

    市場調(diào)研公司IMS Research于年初宣布，全球數(shù)字機頂盒2004年總銷量為5,080萬臺，預計2009年將達到9,030萬臺。數(shù)字電視機頂盒總的前景普遍看好，然而具體到國內(nèi)而言，目前國內(nèi)機頂盒開發(fā)商仍然以衛(wèi)星機頂盒為主，有線機頂盒仍未走向普及應用。據(jù)CCID數(shù)據(jù)顯示，2004年中國有線數(shù)字電視用戶規(guī)模僅68.2萬。

    縱觀整個數(shù)字機頂盒行業(yè)：有線機頂盒前景廣闊，但近期的表現(xiàn)令人失望；衛(wèi)星機頂盒出口總量較大，國內(nèi)市場有限；新近成為業(yè)界熱點的IP 機頂盒似有后來居上之勢。同時，有線、衛(wèi)星和IP機頂盒發(fā)展存在很大的變數(shù)，包括產(chǎn)品功能定義、傳輸標準、信源編碼標準、中間件選擇、業(yè)務發(fā)展模式等，新的半導體方案也不斷推陳出新...。整個機頂盒行業(yè)存在很大的動態(tài)發(fā)展特點和不確定性，把握產(chǎn)品發(fā)展趨勢和行業(yè)發(fā)展動態(tài)關系到中國機頂盒廠商的發(fā)展。本次機頂盒專題報道中，我們特別采訪了意法半導體(ST)、科勝訊、Broadcom、中芯聯(lián)合、杭州國芯等國內(nèi)外機頂盒方案供應商的幾位技術專家，他們從不同的角度共同解讀機頂盒行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，為中國機頂盒開發(fā)商的未來發(fā)展把脈。

    有線機頂盒已從最初單純的數(shù)字電視信號接收向包括HTML瀏覽器和條件接收等更多的功能特性轉(zhuǎn)變。然而，由于業(yè)務發(fā)展模式和整個機頂盒產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的制約，目前國內(nèi)機頂盒產(chǎn)品在功能開發(fā)、業(yè)務提供等方面落后于國外，但總體上具有分別向入門級和高端多功能特性發(fā)展的兩極化趨勢。一方面，政府推動的整體平移將極大地促進入門級機頂盒發(fā)展，此類產(chǎn)品具有基本的接收、電子節(jié)目指南(EPG)，部分還具有條件接收功能，整機成本在500元以內(nèi)。另一方面，有線運營商從業(yè)務發(fā)展和利潤上考慮，希望采用更多具有增值業(yè)務的機頂盒產(chǎn)品。意法半導體公司多媒體事業(yè)部機頂盒業(yè)務中國區(qū)市場經(jīng)理葉菁華表示，從運營商角度來講，他們希望采用高端方案，低端方案缺乏市場機會。

圖1：機頂盒正從簡單的數(shù)字電視接收功能向更高端的應用發(fā)展

    就高端機頂盒的發(fā)展來看，功能集成是主流趨勢，包括個人視頻錄像(PVR)、多調(diào)諧器這樣的基于硬件的功能集成以及基于中間件和應用軟件的增值業(yè)務開發(fā)�？苿儆嵐�司寬帶媒體處理業(yè)務副總裁Jeff Crosby表示，機頂盒正在從僅能收看電視的低端產(chǎn)品向多功能方向快速發(fā)展，而推動因素是HDTV和PVR。PVR功能在國外應用較多，然而由于需要采用大容量硬盤存儲器和雙前端設計及高性能的系統(tǒng)方案而導致整機成本較高，另外節(jié)目源有限也是主要制約因素。

1. 高端應用方案

    支持高清數(shù)字電視接收功能將是未來高端有線機頂盒的基本要求。目前高清機頂盒的主要市場在美國與澳洲，中國廠商以針對這些市場出口為主，高清機頂盒在中國還未啟動，其發(fā)展前景有賴于高清電視在中國的普及以及高清節(jié)目源的豐富。目前，科勝訊、ST等主流方案提供商已經(jīng)有完整的高清系統(tǒng)方案，此類方案通常具有強大的處理能力和系統(tǒng)擴展能力。以ST新推出的STi7100為例，該芯片采用軟硬件一體化視頻解碼體系結(jié)構，支持系統(tǒng)現(xiàn)場可升級，并支持未來的新標準。

    為了讓用戶可在已有的低成本機頂盒上輕松增添新的外設，從而獲得新的附加功能，機頂盒需要具備USB物理接口，以外接硬盤實現(xiàn)PVR功能，或者與數(shù)碼相機、存儲卡連接，實現(xiàn)照片瀏覽和打印等。據(jù)ST公司的葉菁華介紹，目前杭州的機頂盒開發(fā)商已有這方面的要求，而ST的最新方案幾乎都支持USB接口，如ST針對未來幾年中高端有線機頂盒的主流方案STi5100。不過，ST支持PVR功能的高清機頂盒方案采用了串行ATA(SATA)接口，主要因為串行ATA數(shù)據(jù)傳輸速度高，第一代串行ATA的傳輸速度已達150MBps，而第二代、第三代串行ATA速度將分別達到300MBps和600MBps。Broadcom公司的最新機頂盒方案中也集成了串行ATA接口。

    針對基于中間件的高端機頂盒開發(fā)，一些方案為了滿足系統(tǒng)處理速度及低功耗要求提供了支持DDR的存儲器接口，如STi5510。機頂盒通常需要長時間處于開機狀態(tài)和待機狀態(tài)，低功耗也是新方案上的關注點。

2. PVR功能集成

    科勝訊公司的Crosby認為，機頂盒與DVD相結(jié)合的趨勢并不明顯，他認為主要因素是因為目前正在向HDTV過渡，而且HD-DVD和藍光標準之間的競爭還不明朗。此外，用戶的消費習慣也是進行這種產(chǎn)品開發(fā)決策的重要考慮因素。事實上，部分開發(fā)商此前推出的像TV+DVD的產(chǎn)品并沒有得到用戶的響應，而PVR功能集成已經(jīng)成為主流方案提供商的共識。

    盡管目前在國內(nèi)機頂盒+PVR并沒有得到開發(fā)商的關注，但在歐美地區(qū)機頂盒+PVR已成為標清和高清電視廣播應用中一個增長很快的市場。據(jù)In-Stat/MDR調(diào)查顯示，2004年美國市場售出的有線數(shù)字機頂盒中，每五臺機頂盒就有一臺具有PVR功能。Broadcom公司機頂盒產(chǎn)品高級行銷經(jīng)理Nicholas Dunn認為，很明顯機頂盒正在向具有PVR功能的趨勢發(fā)展，PVR功能可為用戶提供真正的節(jié)目收看和節(jié)目錄制體驗，Broadcom為此推出了可支持DVR的系列雙解碼解決方案。這樣的方案通常要求CPU處理能力強大、支持多通道解碼以及先進的接口功能，同時，由于需要采用雙調(diào)諧器，需要增加整機成本和改變前端設計。

3. 增值業(yè)務開發(fā)

    目前，市面上絕大多數(shù)機頂盒只具備簡單的單向接收功能，如果搭配適當?shù)碾p向電路，這些機頂盒就可成為具備回傳功能的交互式機頂盒。機頂盒可以采用電話線、以太網(wǎng)或有線電纜等三種不同介質(zhì)進行回傳，其中電話線回傳最易實現(xiàn)，且成本最低，因此現(xiàn)有的交互式機頂盒大部分是基于這種回傳方式，但其缺點是速度慢，用戶體驗差。而以太網(wǎng)回傳速度快，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)來提供視頻點播和上網(wǎng)等交互式應用，不過要實現(xiàn)這種回傳需要在機頂盒中添加以太網(wǎng)卡，這大幅增加了整機成本，而且其應用也受到以太網(wǎng)部署情況的限制。有線電纜回傳可以實現(xiàn)快捷、方便的交互式操作，但它要求有線電視網(wǎng)的運營商將目前單向傳輸?shù)木W(wǎng)絡改造成雙向網(wǎng)絡，而這需要投入大量的財力和時間。據(jù)ST的葉菁華介紹，目前杭州開發(fā)商的最新要求是增加以太網(wǎng)口，因為杭州已實現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡改造，要求用以太網(wǎng)做回傳途徑。

    有線電視運營商要擴展業(yè)務，在機頂盒上真正實現(xiàn)一些互動型的或很有趣的功能，則還要依靠中間件來實現(xiàn)。目前國內(nèi)主要還是靠單一的瀏覽器(browser)來實現(xiàn)電子政務等服務。ST的葉菁華說，ST的客戶基本都在用HTML瀏覽器，瀏覽器主要由第三方提供，如iPanel HTML瀏覽器。在中間件應用方面，業(yè)內(nèi)人士普遍看好MHP，因為它具有開放性以及廣泛的應用和技術開發(fā)支持。但據(jù)悉，目前NDS的中間件已經(jīng)在中央電視臺小范圍地應用。據(jù)葉菁華透露，ST已經(jīng)有完整的硬件與MHP集成方案，這類方案主要針對歐洲市場，國內(nèi)專門針對出口市場的集成MHP方案也已在研發(fā)中。STiQAM5105是ST針對國內(nèi)有線機頂盒市場的高清方案，用于替代以前的5516，據(jù)稱它可支持國內(nèi)所有的中間件及CA系統(tǒng)。

衛(wèi)星機頂盒多種標準共存

    據(jù)In-Stat/MD預測，由于衛(wèi)星付費電視用戶的增長，再綜合其它幾項驅(qū)動因素，如北美每個家庭所擁有機頂盒數(shù)量的增長、歐洲條件接收系統(tǒng)變化而產(chǎn)生的換機需求、印度開展新興服務以及FTA衛(wèi)星接收機持續(xù)增長的需求等，全球衛(wèi)星機頂盒市場將在2008年達到7,100萬臺的規(guī)模。據(jù)悉，美國兩大衛(wèi)星電視運營商將在2005年下半年開展高清H.264視頻廣播業(yè)務，而美國現(xiàn)在大概有3,000萬臺衛(wèi)星機頂盒需要升級到可接收H.264視頻。

圖2：2003-2009全球數(shù)字機頂盒出貨比例(%)

IP機頂盒成熱點

    Broadcom公司的Dunn介紹說，為了獲得高清晰度，歐洲地區(qū)正在考慮采用DVB-S2和MPEG-4 AVC/H.264等新的衛(wèi)星廣播及編碼標準。為此，Broadcom公司已推出一系列高清晰度AVC解決方案，并將在今年晚些時候推出下一代單芯片解決方案，其中將集成硅調(diào)諧器和QPSK/8PSK解調(diào)器等。ST的STB0899解碼器則同時支持最新的DVB-S2標準和DVB-S標準，其硅調(diào)諧器如STB6100，也符合最新的DVB-S2衛(wèi)星廣播標準，它向后兼容現(xiàn)有的DVB-S廣播標準，并可用于DVB-S2預置接收機中。

    IDC研究報告認為，下一代的機頂盒可能需要更多的調(diào)諧器以滿足迅速的信號探測、調(diào)諧和轉(zhuǎn)換要求，多調(diào)諧器設計將成為必然的趨勢。當前的先進硅調(diào)諧器為這種設計提供了極大的靈活性和便利性。日前全球領先的衛(wèi)星機頂盒制造商英國Pace公司就推出了一個雙MPEG-2解碼器和雙衛(wèi)星調(diào)諧器的衛(wèi)星機頂盒，用戶可以同時在兩臺電視機上觀看兩套不同的電視節(jié)目，也可以在看電視的同時錄制其它頻道的節(jié)目。杭州國芯科技公司技術副總裁張明認為，未來衛(wèi)星機頂盒的多調(diào)諧器設計趨勢明顯，該公司設計的衛(wèi)星解調(diào)芯片GX1101就采用了獨特的轉(zhuǎn)換電路，可以滿足多調(diào)諧器設計下TS流串行接口設計的靈活性。