【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面等加值功能。 目前市場(chǎng)上并未明確的往特定的新一代規(guī)格靠攏，處在這個(gè)過(guò)渡期中，機(jī)頂盒只得同時(shí)支持多種規(guī)格。 MPEG4雖然問(wèn)世較久，也有不少?gòu)S商大力支持，但它先天上存在著一些難以克服的瓶頸，讓它在推展上顯著舉步維艱。 MPEG4最大的問(wèn)題在于規(guī)格過(guò)于龐雜，視頻只是 MPEG4定義中的一個(gè)部分(lS0144962 MPEG4 Part 2)。這種龐雜性就產(chǎn)生各部分兼容性的定問(wèn)題：有些內(nèi)容不夠清楚，或不夠開(kāi)放；有些做了折衷處理，反而造成互操作性的難題。舉例來(lái)說(shuō)，由于MPEG4允許自訂輸出規(guī)格，因此造成各種規(guī)格并存的現(xiàn)象，例如較知名的 Divx規(guī)格及微軟的 wmv規(guī)格，但過(guò)多規(guī)格也讓服務(wù)業(yè)者望之卻步。另一個(gè)令人詬病的原因，則在于要取得 MPEG4的商用取可證曠日廢時(shí)，而且得負(fù)擔(dān)高昂的使用費(fèi)用。 相較之下， ，但它只針對(duì)視頻做制定，也已獲得MPEG/lS0和 ITU兩大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的支持，加上它是當(dāng)前能提供最佳視頻壓縮效能的規(guī)格，也不存在使用費(fèi)的問(wèn)題，所以自 2021年標(biāo)準(zhǔn)推出后，即對(duì) HDTV、 HDDVD、手機(jī)及視頻串流等業(yè)者產(chǎn)生莫大的吸引力。不僅如此， MPEG2既有系統(tǒng)的通用性問(wèn)題，因此，在今日的基礎(chǔ)建設(shè)中就能將 MPEG2傳送流 (TS)中發(fā)送出去。 (表 1)。 不過(guò)，在提升壓縮效能的同時(shí)， ，因此需要消耗更大的運(yùn)算資源。在此情況下，機(jī)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(lái)完成任務(wù)。此外，高質(zhì)量、低復(fù)雜性算法對(duì)于 有很大的幫助，以 ST來(lái)說(shuō)，就已提出運(yùn)動(dòng)估算與速率控制算法，以及用于 錯(cuò)誤檢測(cè)與隱藏算法，能讓解碼器承擔(dān)并隱藏?cái)?shù)據(jù)封包損失，在無(wú)線封包網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn) IP網(wǎng)絡(luò)的最佳效能。 視頻編碼轉(zhuǎn)換 (Transcoding) 身為數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)核心位置的機(jī)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(jī)等各種不同設(shè)備的互連中心。為了讓視頻內(nèi)容能在不同設(shè)備間進(jìn)行播放及存取，機(jī)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(chǔ)存格式；或是用來(lái)改變分辨率，如將高分辨率(HD)視頻串流傳送給標(biāo)準(zhǔn)分辨率 (SD)電視，或是在 CIF移動(dòng)終端上顯示 SD視頻等。 ST先進(jìn)系統(tǒng)技術(shù) (AST)小組所開(kāi)發(fā)的動(dòng)態(tài)位串流規(guī)劃 (Dynamic Bitstream Shaper，DBS)技術(shù)，即采取最佳化的算法來(lái)支持 MPEG2與 、訊框速率、訊框大小與編碼標(biāo)準(zhǔn)變化。它的開(kāi)發(fā)目的在于降低視頻編碼轉(zhuǎn)換的架構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)算耗能、內(nèi)存需求，以及運(yùn)算延遲等，讓視頻內(nèi)容不需經(jīng)過(guò)再編碼 (reencoding)而能獲得相同或更佳的質(zhì)量。 設(shè)計(jì)關(guān)鍵：數(shù)字內(nèi)容管理技術(shù) 進(jìn)入數(shù)字內(nèi)容的時(shí)代，復(fù)制盜版的難度大減，這也成了電視服務(wù)業(yè)者邁向數(shù)字電視或 IPTV時(shí)最關(guān)心的問(wèn)題之一，負(fù)責(zé)接收轉(zhuǎn)換數(shù)字內(nèi)容的機(jī)頂盒，自然就被賦與了版權(quán)管控的任務(wù)。目前對(duì)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(hù)機(jī)制，新興的標(biāo)準(zhǔn)中較受重視的是安全視頻處理器聯(lián)盟 (Secure Video Processor Alliance, SVPA)推出的 SVP標(biāo)準(zhǔn)。以下將分別進(jìn)行探討： 條件式接取 (CA) CA是系統(tǒng)服務(wù)業(yè)者經(jīng)營(yíng)數(shù)字電視業(yè)務(wù)的一項(xiàng)關(guān)鍵性機(jī)制，它能為廣播式網(wǎng)絡(luò)提供“尋址化管理” (Addressability)，其關(guān)注的重點(diǎn)是電視頻道與用戶的權(quán)限。用戶需通過(guò)專屬機(jī)頂盒或智慧卡來(lái)取得授權(quán)，才能解開(kāi)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(hào)、賬單等等，并搭配后端客戶管理及收費(fèi)系統(tǒng)來(lái)提供更個(gè)人化的增值服務(wù)。 由于 CA得處理復(fù)雜的加解擾等演算問(wèn)題，是機(jī)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(shì)。過(guò)去 CA往往與特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司的專屬機(jī)頂盒綁在一起，用戶一旦要換系統(tǒng)，就得連機(jī)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(jī)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(dòng) CA從機(jī)頂盒中獨(dú)立出來(lái)的機(jī)卡分離作法。 以 DVB來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)原先只就 CA做了共同擾碼 (DVB Common Scrambling)的定義，操作 (Operation)及管理 (Management)則開(kāi)放讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司可以自行開(kāi)發(fā)。目前 DVB已針對(duì)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(wèn)題。 此外，美國(guó)、歐洲及亞洲多國(guó)都已將機(jī)卡分離視為電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的既定政策。目前將 CAM(CA模塊 )獨(dú)立設(shè)計(jì)的作法有三種，分別是采 PCMCIA、 USB或智能卡的方式，其中又以 PCMCIA為市場(chǎng)主流，包括美國(guó)的 POD標(biāo)準(zhǔn)及歐洲的 DVBC標(biāo)準(zhǔn)，都以 PCMCIA為其基本的物理接口。 DRM CA的尋址化功能雖能對(duì)頻道及用戶做收視控管，但對(duì)于個(gè)別節(jié)目的內(nèi)容保護(hù)與授權(quán)就力有未逮，在此情況下，有必要進(jìn)一步采用 DRM機(jī)制來(lái)提供內(nèi)容管理。這兩者是相輔相成的， CA是系統(tǒng)業(yè)者的收視管理及營(yíng)運(yùn)工具，而 DRM則是內(nèi)容發(fā)行商的自我保護(hù)機(jī)制。 DRM 采取的是許可證管理 (License Management)策略，也就是由數(shù)字內(nèi)容發(fā)行商對(duì)原始檔進(jìn)行加密 (一般采用 128位或 156位對(duì)稱算法 )，同時(shí)在添加的標(biāo)頭中加入作者、版本號(hào)、發(fā)行日期等版權(quán)信息。當(dāng)用戶想通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或直接從光盤中取得內(nèi)容時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查有沒(méi)有相應(yīng)的許可證(LICENSE)，認(rèn)證的方式包括插入 IC卡、 IKEY(一種 USB接口的身份認(rèn)證令牌 )，或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證服務(wù)器來(lái)認(rèn)證其賬號(hào)、密碼。 整個(gè) DRM 的建置架構(gòu)共分為 3 層：使用者接口應(yīng)用軟件、 DRM 用戶認(rèn)證子系統(tǒng)，以及最基本的加密引擎。其中用戶認(rèn)證子系統(tǒng)是 IPTV業(yè)務(wù)推行的關(guān)鍵，目前有許多認(rèn)證系統(tǒng)，兩種較典型的IPTV DRM系統(tǒng)分別采用 Kerberos和 PKI認(rèn)證機(jī)制。 此外，就 DRM的規(guī)格來(lái)說(shuō)，目前市場(chǎng)上的規(guī)格相當(dāng)分歧，最受重視的無(wú)疑是 Windows Media的DRM及開(kāi)放移動(dòng)聯(lián)盟 OMA推出的 DRM ，但仍有包括 UTDRM、 NDS、 SecureMe dia、WideVine、 BesDRM等規(guī)格并存。為了讓用戶能收看不同來(lái)源的視頻內(nèi)容，今日的機(jī)頂盒只得盡量支持市場(chǎng)上的 DRM規(guī)格。 DRM保護(hù)內(nèi)容的立意雖好，但規(guī)格林立反而造成市場(chǎng)發(fā)展的阻礙，請(qǐng)參考 (圖 4)。為了使各種DRM規(guī)格能夠互通，包括惠普、飛利浦電子、 ST、三星電子、索尼和 20世紀(jì)?？怂闺娪肮镜?0個(gè)公司組成了 Coral聯(lián)盟，即致力于為基于 WEB和家庭網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備安全傳送內(nèi)容提供互操作性。目前該組織已公布一種互操作層，能支持多種 DRM方案，其架構(gòu)請(qǐng)參考 ( 圖 5)，不過(guò)，微軟及Apple兩大公司的規(guī)格仍是例外。 安全視頻處理器 (SVP) SVP標(biāo)準(zhǔn)主要由 SVP聯(lián)盟推廣，目前已獲得 20多家主要媒體與技術(shù)廠商支持， ST是該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)起會(huì)員之一。 SVP聯(lián)盟的主要工作是在數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)，以及數(shù)字電視、機(jī)頂盒、 DVR、可攜式媒體播放器等消費(fèi)性電子應(yīng)用中推廣其 SVP內(nèi)容保護(hù)技術(shù)。 SVP能與 CA及 DRM形成互補(bǔ)的機(jī)制，為數(shù)字內(nèi)容提供更完善的保護(hù)管理。通過(guò) SVP技術(shù)，媒體公司可以自行設(shè)置其 DRM規(guī)范來(lái)對(duì)其作品內(nèi)容加以保護(hù)，并將來(lái)自 CA系統(tǒng)的規(guī)則映像到 SVP格式之中，最后再通過(guò)支持 SVP功能的個(gè)人錄像機(jī)、 DVD錄像機(jī)或PMP等設(shè)備解密還原為原始內(nèi)容呈現(xiàn)給觀眾。 基本上， SVP技術(shù)是一種以硬件為基礎(chǔ)的安全方案，提供加密、傳輸和接收內(nèi)容及關(guān)于如何通過(guò)安全信道使用內(nèi)容的規(guī)則。其硬件核心只需不到 20萬(wàn)門電路閘，并在其上運(yùn)行一個(gè)安全軟件堆棧。這可以說(shuō)是一種低成本、適合未來(lái)應(yīng)用的解決方案，因此ST的數(shù)字視頻處理器及解碼器已普遍支持 SVP標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)語(yǔ) 為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化，數(shù)字機(jī)頂盒必須具備提供產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的便利性及升級(jí)上的彈性，這包括設(shè)備開(kāi)發(fā)層面及終端用戶的使用層面。在開(kāi)發(fā)層面，目前關(guān)鍵零組件的廠商會(huì)提供完善的設(shè)計(jì)參考平臺(tái)，讓設(shè)備商能夠加速開(kāi)發(fā)時(shí)程，而且能在既有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，彈性地加入新的功能以推出差異化或升級(jí)的產(chǎn)品。在終端部分，機(jī)頂盒也需具有軟件升級(jí)的功能，也就是只需通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的下載更新，就能升級(jí)其軟件或韌體。 由于數(shù)字機(jī)頂盒是一個(gè)集合各種功能于一身的 Hub，加上這一市場(chǎng)上的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用需求變化極快，要想推出滿足各方需求且使用壽命長(zhǎng)的通用型機(jī)頂盒，是一件很不容易的事。除了上述的視頻轉(zhuǎn)換處理及內(nèi)容管理的設(shè)計(jì)關(guān)鍵外，在數(shù)字衛(wèi)星、地面及有線電視的服務(wù)上，信號(hào)回傳的互動(dòng)性是整體系統(tǒng)上的重要瓶頸；在 IPTV的部分，雖以互動(dòng)性見(jiàn)長(zhǎng)，但如何保證串流視頻的服務(wù)質(zhì)量 (QoS)，并能提供 HDTV的服務(wù)，也是很大的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，還有更多的挑戰(zhàn)及商機(jī)擺在眼前，例如數(shù)字電視與有線 /移動(dòng)電話的整合等，是值得我們不斷去投入觀察的。 歐盟委員會(huì) 2021年 10月 27日發(fā)布了 G/TBT/N/EEC/228號(hào)通報(bào)，標(biāo)題為：委員會(huì)法規(guī)草案，執(zhí)行關(guān)于簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒生態(tài)設(shè)計(jì)要求的歐洲議會(huì)和理事會(huì)指令 2021/32/EC，涉及簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒（數(shù)字轉(zhuǎn)換器）。 該委員會(huì)法規(guī)草案規(guī)定了簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒（ SSTB）的最低能源性能要求。簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒是一種主要將衛(wèi)星數(shù)字廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于接收模擬信號(hào)的電視機(jī)的模擬信號(hào)的裝置。由于歐盟在以后的 8年中向數(shù)字廣播的轉(zhuǎn)換，貯存和銷售這些裝置，以及相關(guān)聯(lián)的能源消耗將急劇增加的原因。同時(shí)也因?yàn)榇嬖谙拗圃撃茉聪牡木哂谐杀拘б娴臐摿?，所以該法?guī)提案規(guī)定了關(guān)于簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒活動(dòng)狀態(tài)和待機(jī)狀態(tài)的能源性能要求。依照指令 2021/32/EC的框架，不符合這些要求的產(chǎn)品將不允許投放內(nèi)部市場(chǎng)。 歐盟委員會(huì) 2021年 2月 4日公布了“實(shí)施關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)頂盒的生態(tài)設(shè)計(jì)要求的歐洲議會(huì)和理事會(huì)第 2021/32/EC號(hào)指令”的第（ EC） 107/2021號(hào)法規(guī)，該法規(guī)自其在 《 歐盟官方公報(bào) 》 上公布之日起的第 20天開(kāi)始生效。 主要內(nèi)容包括： 1. 生效一年后，簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)提供待機(jī)模式，配備自動(dòng)關(guān)機(jī)系統(tǒng)或類似模式轉(zhuǎn)換功能。 2. 法規(guī)生效一年后，市場(chǎng)上的簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒不應(yīng)超過(guò)下列能耗限制（具備集成硬盤或 /和帶有第二個(gè)調(diào)諧器的簡(jiǎn)單數(shù)字機(jī)頂盒除外）： 綠色節(jié)能是機(jī)頂盒發(fā)展的要求 據(jù)調(diào)查，如要滿足歐盟標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)估算每件產(chǎn)品大約須增加 1～ 2歐元制造成本，新增加成本相當(dāng)于其銷售價(jià)格的 10％左右。而目前我國(guó)機(jī)頂盒產(chǎn)品以中低端為主，新增成本將大大增加企業(yè)負(fù)擔(dān)。這些規(guī)定無(wú)疑太高了我國(guó)的機(jī)頂盒的出口門檻，加之中國(guó)政府從去年開(kāi)始提出建設(shè)節(jié)能型社會(huì)的號(hào)召，所以筆者認(rèn)為綠色節(jié)能是機(jī)頂盒的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了適應(yīng)節(jié)能的低功耗機(jī)頂盒設(shè)計(jì)，在廣電行業(yè)年度盛大會(huì)展CCBN2021期間，九聯(lián)與有華為背景的芯片公司海思聯(lián)手首先推出綠色機(jī)頂盒。近日，深圳市貿(mào)易工業(yè)局組織專家也對(duì)創(chuàng)維機(jī)頂盒節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，驗(yàn)收組認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)解決了市場(chǎng)上絕大多數(shù)機(jī)頂盒不能實(shí)現(xiàn)“真待機(jī)”的問(wèn)題，通過(guò)超低功耗的Passive standby 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低功耗真待機(jī)。據(jù)悉，該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)了 6項(xiàng)專利，其中有 5項(xiàng)發(fā)明專利。 可見(jiàn)綠色節(jié)能是機(jī)頂盒的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，衷心希望有更多的廠商加入到綠色機(jī)頂盒生產(chǎn)之中，為節(jié)約能源做出貢獻(xiàn)！ 數(shù)字機(jī)頂盒就是一種把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的變換設(shè)備。 我們大部分時(shí)候會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)，既然從電視臺(tái)發(fā)出的是模擬信號(hào)，接收到電視機(jī)的也必須是模擬信號(hào)，那為什么還要用到數(shù)字機(jī)頂盒呢？現(xiàn)在生活中，我們總是希望自己的電視機(jī)能播放清晰度高的電視節(jié)目，從模擬電視向高清晰度數(shù)字電視過(guò)渡，是一個(gè)跨越式的過(guò)渡，可以說(shuō)無(wú)法直接兼容，也就是說(shuō)目前的所有的模擬電視是不能使用的，所以一步到位是不現(xiàn)實(shí)的。通常現(xiàn)在的做法是：電視臺(tái)將模擬信號(hào)先轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳送到家中的數(shù)字機(jī)頂盒后，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào)輸入給現(xiàn)在的模擬電視機(jī)顯示信息，這樣有效地避免了電視信號(hào)在傳輸過(guò)程中導(dǎo)致的干擾和損耗，電視接收的信號(hào)質(zhì)量得到了很大程度的改善。 數(shù)字機(jī)頂盒的主要技術(shù)有： 信道解碼、信源解碼、上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼、嵌入式 CPU、 MPEG－ 2解壓縮、機(jī)頂盒軟件、顯示控制和加解擾技術(shù)。 (1)信道解碼：數(shù)字電視機(jī)頂盒中的信道解碼電路相當(dāng)于模擬電視機(jī)中的高頻頭和中頻放大器。在數(shù)字電視機(jī)頂盒中，高頻頭是必須的，不過(guò)調(diào)諧范圍包含衛(wèi)星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補(bǔ)頻道。根據(jù) DTV目前已有的調(diào)制方式，信道解碼應(yīng)包括QPSK、 QAM、 OFDM、 VSB解調(diào)功能。 (2)信源解碼：模擬信號(hào)數(shù)字化后，信息量激增，必須采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視廣播采用 MPEG－ 2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，適用多種清晰度圖像質(zhì)量。音頻目