1 引言

　　信息的傳播主要有通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著通信技術(shù)、電視技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，三大網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入了相互結(jié)合的新時(shí)代。交互式電視（ITV）正是這種結(jié)合的具體體現(xiàn)。所謂交互式電視，是一種受觀(guān)眾控制的視頻分配業(yè)務(wù)，在節(jié)目間和節(jié)目?jī)?nèi)，觀(guān)眾能夠作出自己的選擇和決定，是一種非對(duì)稱(chēng)雙工通信模式的新型電視技術(shù)。通過(guò)STB觀(guān)眾坐在家中的電視機(jī)前，可以實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播（VOD）、家庭購(gòu)物、家庭辦公、電子游戲等多種服務(wù)，而且還能在普通電視機(jī)上收看到電視臺(tái)發(fā)送的高清晰度數(shù)字電視節(jié)目。

　　2 系統(tǒng)功能方案

　　該系統(tǒng)功能是基于PHILIPS公司的STB5660解決方案（SAA7214+SAA7215+UAD1320A）。它能提供包括QAM信號(hào)接收、解調(diào)、視音頻處理、用戶(hù)界面等功能。系統(tǒng)采用高度開(kāi)放的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)前端將模擬的視、音頻信號(hào)經(jīng)MPEG-2視像編碼壓縮成數(shù)字信號(hào)，把多路數(shù)字信號(hào)經(jīng)復(fù)接器復(fù)接后，再進(jìn)行QAM調(diào)制發(fā)射，作為用戶(hù)的下行數(shù)字信號(hào)。用戶(hù)采用電話(huà)DTMF或BPSK作為上行，通過(guò)上行通道就能把用戶(hù)選擇的信息傳送給系統(tǒng)服務(wù)中心（系統(tǒng)前端）。這樣就能夠在寬帶網(wǎng)（既有線(xiàn)電視網(wǎng)）中實(shí)現(xiàn)交互式視頻點(diǎn)播（VOD）、股票信息與分析和及時(shí)交易、遠(yuǎn)程教育、信息發(fā)送等功能。

　　3 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

　　按照STB的基本功能，可按邏輯層次將STB分為六層，如圖1所示。

　　物理層：全頻道調(diào)諧接收和解調(diào)?？蓪FC網(wǎng)傳送來(lái)的經(jīng)QAM調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。

　　鏈路層：卷積解碼/去交織，REED SOLOMON解碼，能量分散遷移。將QAM解調(diào)輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，生成符合MPEG-2/DVB標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流。

　　傳輸層：解復(fù)用及數(shù)據(jù)解包。將已生成的數(shù)據(jù)流分離為視頻包、音頻包和數(shù)據(jù)包，并傳輸?shù)较鄳?yīng)的芯片進(jìn)行處理。

　　條件訪(fǎng)問(wèn)層：控制解擾功能的運(yùn)作。在機(jī)頂盒中，有相應(yīng)的權(quán)限確認(rèn)功能，當(dāng)機(jī)頂盒接收到權(quán)限確認(rèn)信息后，才對(duì)數(shù)字電視節(jié)目進(jìn)行解碼，供用戶(hù)收看。

　　服務(wù)層：視頻和音頻解壓縮、EPG（電子節(jié)目指南）生成和數(shù)據(jù)的解碼。將接收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行視頻、音頻及圖形解碼、編碼。

　　圖1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

　　用戶(hù)層：包含用戶(hù)界面的顯示、轉(zhuǎn)換、遙控操作等。將已解調(diào)、解碼和編碼后的視頻、音頻信號(hào)（即模擬信號(hào)）分別由機(jī)頂盒的各相應(yīng)端口輸出。同時(shí)可用遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)所有基本功能的控制及切換。

　　4 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)方案

　　根據(jù)STB5660解決方案及IC芯片的功能特點(diǎn)，提出了該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)方案，如圖2所示。

　　4.1 前端解碼部分

　　前端部分接受有線(xiàn)電視電纜輸出的信號(hào)，經(jīng)調(diào)諧頻率變換，QAM解碼、解交織、解RS碼、解擾等處理后，輸出MPEG—2解復(fù)用前的標(biāo)準(zhǔn)碼流，即傳輸流（TS流）。這部分主要由一片VES1820X芯片完成。

　　4.2 傳輸流和視頻、音頻解碼部分

　　傳輸流和視頻、音頻解碼部分由SAA7214與SAA7215芯片完成。其中，SAA7214負(fù)責(zé)將TS流進(jìn)行MPEG-2源解碼，并分離出視頻和音頻數(shù)據(jù)流，以及與解碼相關(guān)聯(lián)的外圍I/O設(shè)備的控制等。SAA7215負(fù)責(zé)音頻、視頻以及圖形的解碼、編碼，并將解碼后的數(shù)據(jù)流分成音頻信號(hào)和視頻信號(hào)。SAA7215還具有完善的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，采用了DRAM、SDRAM、FLASH等，通過(guò)這些存儲(chǔ)芯片使軟件的運(yùn)行速度大大加快。

　　視頻（英文：Video，又翻譯為視訊）泛指將一系列的靜態(tài)影像以電信號(hào)方式加以捕捉，紀(jì)錄，處理，儲(chǔ)存，傳送，與重現(xiàn)的各種技術(shù)。關(guān)于大小視頻各種后綴格式，包括個(gè)人視頻上傳，電影視頻。連續(xù)的圖像變化每秒超過(guò)24幀（frame）畫(huà)面以上時(shí)，根據(jù)視覺(jué)暫留原理，人眼無(wú)法辨別單幅的靜態(tài)畫(huà)面，看上去是平滑連續(xù)的視覺(jué)效果，這樣連續(xù)的畫(huà)面叫做視頻。

　　視頻也指新興的交流、溝通工具，是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種設(shè)備及軟件，用戶(hù)可通過(guò)視頻看到對(duì)方的儀容、聽(tīng)到對(duì)方的聲音。是可視電話(huà)的雛形。

　　一般來(lái)說(shuō)，音頻解碼器分為兩類(lèi)，一類(lèi)是用于Hi-Fi聽(tīng)音的純音頻解碼器，即指把CD機(jī)等數(shù)字音源器材一分為二后，去掉轉(zhuǎn)盤(pán)（驅(qū)動(dòng)光碟旋轉(zhuǎn)讀盤(pán)）的部分。純音頻解碼器的主要作用是把讀取的數(shù)字音頻信息轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)輸出，供功率放大重放。因此嚴(yán)格說(shuō)純音頻解碼器應(yīng)稱(chēng)作D/A（數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器。另一類(lèi)即AV影音解碼器，即平常所說(shuō)的在“家庭影院”設(shè)備中使用的解碼器，主要作用是把錄音時(shí)經(jīng)過(guò)編碼的多聲道音頻信息作解碼還原，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后供功率放大重放。

　　很多雙聲道或多聲道聽(tīng)音系統(tǒng)并沒(méi)有配置解碼器這類(lèi)器材，但同樣也可以達(dá)到雙聲道或多聲道重放的目的，這是為什么？之所以出現(xiàn)這兩種情況，有兩種原因一是系統(tǒng)中沒(méi)有數(shù)字或經(jīng)過(guò)編碼的音源，即直接重放模擬音頻信號(hào)（通常多為雙聲道，如果是“多聲道”，那只是把雙聲道信號(hào)并聯(lián)串接成的偽多聲道）；二是解碼功能已經(jīng)整合在音源或功放等器材中，例如CD機(jī)已經(jīng)包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，有的DVD機(jī)包括了某類(lèi)音頻格式的數(shù)字解碼，有的數(shù)字解碼內(nèi)置在AV功率放大器中。

　　4.3  后端解碼部分

　　后端解碼由SAA7215和UDA1320A完成。視頻信號(hào)由SAA7215輸出。音頻信號(hào)由UDA1320A輸出。UDA1320A是一個(gè)具備位數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換技術(shù)的單芯片正相立體DAC，它具有低功率消耗和低電壓工作模式；具有256，384和512三種不同頻率的系統(tǒng)時(shí)鐘；通過(guò)靜態(tài)管腳控制可以選擇不同的頻率；支持16KHZ至48KHZ的抽樣頻率；集成了數(shù)字濾波和正相DAC。

　　4.4  便于交互式應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)接口

　　交互式應(yīng)用硬件實(shí)現(xiàn)部分由SAA7214以及響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口完成。

　　4.4.1  采用ADSL技術(shù)的電話(huà)網(wǎng)連接

　　ADSL技術(shù)是一種不對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)寬帶接入互連網(wǎng)的技術(shù)，ADSL作為一種傳輸層的技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的銅線(xiàn)資源，在一對(duì)雙絞線(xiàn)上提供上行640kbps下行8Mbps的帶寬，從而克服了傳統(tǒng)用戶(hù)在"一公里"的"瓶頸"，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的寬帶接。

　　ADSL技術(shù)的主要特點(diǎn)是可以充分利用現(xiàn)有的銅纜網(wǎng)絡(luò)（電話(huà)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)），在線(xiàn)路兩端加裝ADSL 設(shè)備即可為用戶(hù)提供高寬帶服務(wù)。ADSL的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它可以與普通電話(huà)共存于一條電話(huà)線(xiàn)上，在一條普通電話(huà)線(xiàn)上接聽(tīng)、撥打電話(huà)的同時(shí)進(jìn)行ADSL傳輸而又互不影響。用戶(hù)通過(guò)ADSL接入寬帶多媒體信息網(wǎng)與WWW，同時(shí)可以收看影視節(jié)目，舉行一個(gè)視頻會(huì)議，還可以很高的速率數(shù)據(jù)文件，這還不是全部，你還可以在這同一條電話(huà)線(xiàn)上使用電話(huà)而又不影響以上所說(shuō)的其它活動(dòng)。安裝ADSL也極其方便快捷。在現(xiàn)有的電話(huà)線(xiàn)上安裝ADSL，除了在用戶(hù)端安裝 ADSL通訊終端外，不用對(duì)現(xiàn)有線(xiàn)路作任何改動(dòng)。使用ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)）技術(shù)，通過(guò)一條電話(huà)線(xiàn)，以比普通MODEM快一百倍，瀏覽因特網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、購(gòu)物，享受到先進(jìn)的數(shù)據(jù)服務(wù)如視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)上音樂(lè)、網(wǎng)上電視、網(wǎng)上MTV的樂(lè)趣，已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

　　Modem直接通過(guò)電話(huà)線(xiàn)與ADSL局端連接，可提供下行速率為8Mbits的高速數(shù)據(jù)通信和上行速率為640kbits的用戶(hù)控制信息的交互。機(jī)頂盒通過(guò)ADSL，擁有比其直接上網(wǎng)更快的速率，從而實(shí)現(xiàn)了與ATM/OP網(wǎng)的高速交互服務(wù)。

　　4.4.2  采用光纖/同軸電纜技術(shù)（HFC）的混合網(wǎng)連接

　　采用光纖/同軸電纜技術(shù)（HFC）的混合網(wǎng)連接：HFC下行采用數(shù)字調(diào)諧器的解調(diào)器將用戶(hù)所選頻道的信號(hào)轉(zhuǎn)化為基帶數(shù)據(jù)流；上行采用調(diào)制器把用戶(hù)的控制信號(hào)送入信道，其接口也采用線(xiàn)纜調(diào)制解調(diào)器。