數(shù)字機(jī)頂盒的架構(gòu)與設(shè)計(jì)關(guān)鍵分析

內(nèi)容導(dǎo)航：第1頁(yè)：系統(tǒng)架構(gòu)第2頁(yè)：設(shè)計(jì)關(guān)鍵：視頻轉(zhuǎn)換處理第3頁(yè)：視頻編碼轉(zhuǎn)換(Transcoding)第4頁(yè)：DRM第5頁(yè)：結(jié)語(yǔ)　　分頁(yè)瀏覽 | 全文瀏覽

   不過(guò)，在提升壓縮效能的同時(shí)，H.264也存在編碼計(jì)算復(fù)雜度大增的問(wèn)題，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H.264的編解碼也有很大的幫助，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H.264解碼的錯(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。

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

    資料來(lái)源：STJournalofResearch-Vol2,No.1

    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(DynamicBitstreamShaper，DBS)技術(shù)，即采取最佳化的算法來(lái)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(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(re-encoding)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(SecureVideoProcessorAlliance,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(mén)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(DVBCommonScrambling)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。