視頻點(diǎn)播與機(jī)頂盒

對(duì)于大多數(shù)普通人來(lái)說(shuō)，對(duì)機(jī)頂盒的認(rèn)識(shí)始自微軟的維納斯計(jì)劃。1999年3月，比爾?蓋茨來(lái)到中國(guó)的深圳，親自為其雄心勃勃的維納斯計(jì)劃搖旗吶喊，力圖挺進(jìn)中國(guó)的信息家電領(lǐng)域。推廣嵌入微軟Windows CE系統(tǒng)的機(jī)頂盒是微軟為中國(guó)定制的維納斯計(jì)劃的核心，但耗資數(shù)十億美元的結(jié)果卻是無(wú)疾而終。不少專(zhuān)家分析認(rèn)為，這個(gè)宏偉的計(jì)劃之所以失敗，很大程度上緣于中國(guó)當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。

寬帶應(yīng)用是寬帶網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)真正的主宰者，而網(wǎng)絡(luò)的流媒體技術(shù)則是最重要的寬帶應(yīng)用之一。作為流媒體技術(shù)的龍頭應(yīng)用，視頻點(diǎn)播的產(chǎn)生轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)呆板的內(nèi)容表現(xiàn)形式，賦予寬帶應(yīng)用更多的娛樂(lè)性和互動(dòng)性，日益成為促進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)普及的重要推動(dòng)力。

VOD 類(lèi)似于 PVR（個(gè)人視頻錄像機(jī)），只不過(guò)節(jié)目?jī)?nèi)容存儲(chǔ)在提供商的服務(wù)器上，而不是在客戶(hù)端或者說(shuō)用戶(hù)設(shè)備中。視頻點(diǎn)播按照用戶(hù)點(diǎn)播終端的形式可以分為兩類(lèi): 基于PC機(jī)的點(diǎn)播和基于機(jī)頂盒的點(diǎn)播?；赑C機(jī)的視頻點(diǎn)播是指在PC機(jī)上通過(guò)視頻播放器點(diǎn)播寬帶網(wǎng)絡(luò)傳送來(lái)的視頻影片。而基于機(jī)頂盒的視頻點(diǎn)播是指通過(guò)機(jī)頂盒將寬帶網(wǎng)絡(luò)與電視機(jī)等視頻娛樂(lè)終端連接起來(lái)，讓人們更舒適地欣賞視頻娛樂(lè)節(jié)目。本文將主要從基于IP機(jī)頂盒的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)來(lái)闡述目前流媒體技術(shù)的這種最重要的應(yīng)用。

IP機(jī)頂盒與數(shù)字電視機(jī)頂盒

在介紹IP機(jī)頂盒之前，我們先要區(qū)分“流式傳輸”與“數(shù)字電視傳輸”概念的區(qū)別。

流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時(shí)基媒體，如: 音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不需要下載整個(gè)文件，而只將開(kāi)始部分的內(nèi)容存入內(nèi)存。流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時(shí)傳送隨時(shí)播放，只是在開(kāi)始時(shí)有一些延遲。流媒體實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸。流式傳輸定義很廣泛，現(xiàn)在主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱(chēng)。其特定含義為通過(guò)Internet 將影視節(jié)目傳送到PC機(jī)。其特點(diǎn)是只有用戶(hù)欣賞流文件時(shí)，網(wǎng)絡(luò)才會(huì)有流量，而且網(wǎng)絡(luò)是雙向的。

數(shù)字電視傳輸同原有的模擬電視傳輸一樣，都使用有線電視網(wǎng)絡(luò)的單向廣播，不管用戶(hù)是否在使用，其有線電視網(wǎng)絡(luò)中始終是有限頻道的廣播，用戶(hù)也只能按節(jié)目表的時(shí)間來(lái)收看。數(shù)字電視目前有美國(guó)的ATSC、歐洲的DVB和日本的ISDB等三種不同的標(biāo)準(zhǔn)。

“數(shù)字電視傳輸”機(jī)頂盒利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)路進(jìn)行數(shù)字廣播，它只能提供廣播方式，不能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播; 而“流式傳輸”的IP機(jī)頂盒,不但能實(shí)現(xiàn)廣播，也能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播。由于使用的是TCP/IP協(xié)議，還可以非常容易地?cái)U(kuò)展到上網(wǎng)、游戲、電子商務(wù)等服務(wù)。隨著帶寬的增加，媒體文件壓縮算法的提高，也可以提供DVD清晰度的視頻節(jié)目，而且由于符合三網(wǎng)合一的大趨勢(shì)，必定會(huì)在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)。

IP機(jī)頂盒中的硬件

IP機(jī)頂盒按照其中使用的CPU芯片的不同，可以分為以下三種：

1. 基于專(zhuān)用芯片組（SOC+ASIC編解碼芯片）

視頻圖像處理芯片（Video-Processor）除了處理器以外，在芯片內(nèi)還集成了一些其他的IP（Intelligent Property）模塊，如Video in、Video out、Audio in、Audio out等，有的還有圖像壓縮硬件加速模塊等。從本質(zhì)上講，專(zhuān)用視頻壓縮芯片和通用視頻處理芯片都屬于SOC（System On Chip），差異是前者帶有固定的壓縮模塊、固定的處理方式和固定的微碼，后者需要監(jiān)控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)視頻壓縮算法程序。

傳統(tǒng)的基于ASCI/SOC的機(jī)頂盒產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)中，由于全硬件芯片的實(shí)現(xiàn)方案使得運(yùn)營(yíng)商無(wú)法實(shí)現(xiàn)軟件有效升級(jí)，另外其網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性也有較大問(wèn)題。

2. 基于X86平臺(tái)

對(duì)比基于RISC架構(gòu)CPU的嵌入式系統(tǒng)，基于X86架構(gòu)CPU的嵌入式系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì): 一是它可以對(duì)不同格式的文件進(jìn)行編解碼，如MPEG-2、MPEG-4、WMA等，這樣用該嵌入式平臺(tái)做成的多媒體音視頻設(shè)備可以處理各種各樣的片源。而每一種RISC架構(gòu)的嵌入式CPU，只能針對(duì)一種格式進(jìn)行編解碼，這就給相關(guān)應(yīng)用帶來(lái)麻煩。例如，采用一個(gè)RISC架構(gòu)CPU做成的機(jī)頂盒只能看一種格式的片源，要想包容所有的片源就要用多個(gè)RISC的CPU，這就增加了系統(tǒng)的成本; 二是X86架構(gòu)的CPU有較齊全的應(yīng)用軟件，維護(hù)成本低; 三是基于X86架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)可以輕松與PC資源共享。

3.基于多媒體處理器技術(shù)（MultiMedia DSP）

于是出現(xiàn)了基于多媒體處理器技術(shù)的獨(dú)立機(jī)型的機(jī)頂盒。目前在這種系統(tǒng)中，常見(jiàn)的媒體處理器主要有：Philip公司的TriMedia系列、美國(guó)ESS公司的LVP、Chromatic公司的Mpact、Lucnet公司的AV4400等。此外，還有ADI公司的ADSP2106X器件、TI公司的C6X、C8X多媒體DSP芯片。這種芯片高速的運(yùn)算能力完全可以實(shí)現(xiàn)適合不同協(xié)議的通信終端。采用這些芯片可以很方便地實(shí)現(xiàn)MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理，以及DVD、數(shù)字機(jī)頂盒、數(shù)字電視等。

IP機(jī)頂盒中的軟件

操作系統(tǒng)是機(jī)頂盒中的核心軟件，機(jī)頂盒中的操作系統(tǒng)不大，但卻要求可以在實(shí)時(shí)的環(huán)境中工作，并能在較小的內(nèi)存空間中運(yùn)行，這種操作系統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS，Real-Time Operating System），目前流行的有VxWorks、Windows CE、嵌入式Linxu等。