????????? ?有線廣播電視網正在向數字化、網絡化、產業化方向發展，最終建成為寬帶綜合信息網。 依托有線廣播電視網提供綜合信息業務的關鍵設備這一是用戶終端設備數字機頂盒（STB），本文在介紹數字機頂盒定義、功能及分類后，著重介紹了目前數字機頂盒的關鍵技術。

1、機頂盒的定義

??? 對于機頂盒，目前沒有標準的定義，傳統的說法是："置于電視機頂上的盒子"。它是利用有線電視網絡作為傳輸平臺，利用電視機作為用戶終端，提高現有電視機的性能或增加其功能 。由于功能和用途不同，這就使"機頂盒"這個概念有些含糊不清，如早期的增補頻道機頂盒，圖文電視機頂盒，付費電視機頂盒等。

??? 數字電視機頂盒是信息家電之一，它是一種能夠讓用戶在現有模擬電視上，觀看數字電視 節目，進行交互式數字化娛樂、教育和商業化活動的消費業電子產品。

2、數字機頂盒的功能

??? 數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應用 功能，如：

（1）電子節目指南（EPG）。給用戶提供一個容易使用、界面友好、可以快速訪問 想看節目的一種方式，用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目；

（2）高速數據廣播。能給用戶提供股市行情、票務信息、電子報紙、熱門網站等 各種消息；

（3）軟件在線升級。軟件在線升級可看成是數據廣播的應用之一。數據廣播服務 器按DVB數據廣播標準將升級軟件廣播下來，機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進行更新；

（4）因特網接入和電子郵件。數字機頂盒 可通過內置的電纜調制解調器方便地實現因特網接入功能。用戶可以通過機頂盒內置的瀏覽器上網，發送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各種接口與PC相連，用PC與因特網連接；

（5） 有條件接收。有條件接收的核心是加擾和加密，數字機頂盒應具有解擾和解密功能。總之，到 目前為止，圍繞數字機頂盒的數字視頻、數字信息與交互式應用三大核心功能開發了多種增值業務。具體見下表：

3、數字機頂盒的分類

??? 目前，已出現在市場上的機頂盒基本上可劃分為數字電視機頂盒、網絡電視（WebTV）機頂盒和多媒體（Multimedia）機頂盒三類。

??? 其中，數字電視機頂盒的主要功能就是將接收下來的數字電視信號轉換為模擬電視信號， 使用戶不用更換電視機就能收看數字電視節目，圖像質量接近500線水平，但無上網功能。根據傳輸媒體的不同，數字電視機頂盒又分為數字衛星機頂盒（DVB-S）、地面數字電視機頂盒 （DVB-T）和有線電視數字機頂盒（DVB-C）三種。目前應用較為廣泛的是數字衛星機頂盒。

??? 網絡電視機頂盒是在微軟公司"維納斯計劃"和凱思公司的"女媧計劃"的催化下產生的，主要功能是使我國現有3.2億臺模擬電視機用戶通過PSTN（公眾電話交換網）和雙向CATV網實現上 因特網，收發電子郵件、游戲娛樂、網上學習等。

??? 多媒體機頂盒是對前兩種機頂盒功能的綜合下產生的，有也稱綜合業務機頂盒或全功能數 字機頂盒。它可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應用，包括收看普通電視節目、數字加密電視節目、點播多媒體節目和信息、電子節目指南（EPG）、收發電子郵件、因特網瀏覽、網 上購物、遠程教育等，需要的條件是雙向CATV網。

4、有線電視數字機頂盒的關鍵技術

??? 有線電視數字機頂盒的技術含量非常高，它集中反映了多媒體、計算機、數字壓縮編碼、 加解擾算法、加解密算法、通信技術和網絡技術發展水平。目前數字機頂盒的關鍵技術主要有：

（1）實時操作系統（RTOS）

??? 實時操作系統負責本地資源和網絡資源的管理，提供基本的操作功能和設備的訪問控制。

??? 在啟動機頂盒時，由引導程序通過網絡從中心控制系統下載，深圳迪科網視通數字機頂盒的 RTOS在設計上采用從FLASH ROM引導，其引導程序功能包括：a系統自檢。對系統部分硬件進行 檢測，如DRAM等；b系統設置。用戶可通過遙控器對系統必要的參數進行設置，如基本頻率、輔助頻率、符號率、DTV節目信息表等；cDTV功能。用戶在無點播服務的情況下，可看數字電視節 目；d系統升級。通過判別系統或臺標的名稱和版本號，下載升級FLASH ROM中的系統或臺標數 據。

（2）中間件（Middle Ware）

??? 中間件是一種將應用程序與底層的操作系統、硬件細節隔離開來的軟件環境，它通常由各種虛擬機構成。如HTML虛擬機、JavaScript虛擬機、Java虛擬機、MHEG-5虛擬機等。一個完整的數 字機頂盒由硬件平臺和軟件系統組成，可以分為4層，從底層向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應用軟件。硬件提供機頂盒的硬件平臺；底層軟件提供操作系統以及各種硬件驅動程序； 應用軟件包括本機存儲的應用和可下載的應用；中間件將應用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來，使應用不依賴于具體的硬件平臺。

（3）加解擾技術

??? 加解擾技術用于對數字節目進行加密解密，其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸的方法，用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中，與控制字傳輸相關的有兩個數據流：授權控制信息 （ECMs）和授權管理信息（EMMs），由業務密鑰（SK）加密處理后的控制字在ECMs中傳送，其中還包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理 中傳送，并且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰（ PDK）的加密處理，EMMs中還包括地址、用戶授權信息，如用戶可以看的節目或時間段，用戶付的收視費等。用戶個人分配密鑰（PDK）存放在用戶的智能卡（Smart Card）中。 在用戶端，機頂盒根據PMT和CAT表中的CA-descriptor，獲得EMM和ECM的PID值，然后從TS流中過濾出ECMs和EMMs，并通過Smard Card接口送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個人分 配密鑰（PDK），用PDK對EMM解密，取出SK，然后利用SK對ECM進行解密，取出CW，并將CW通過 Smart Card接口送給解擾引擎，解擾引擎利用CW就可以將擾的傳輸流進行解擾。 加解擾技術分為同密和多密技術。 同密技術是將兩家或兩家以上的條件接收（CA）系統應用于同一網絡平臺之中，從有線電視臺角度是實現技術的選擇和競爭的環境。 多密技術要求機頂盒采用CI技術，實現同一機頂盒可接收不同CA系統加密節目。從用戶角度 來講，不會因購買是一家CA的機頂盒而受到限制，用戶還有選擇其CA服務的可能性。

（4）電纜調制解調器

??? 到目前為止，各種研究機構對電纜調制解調器進行了廣泛的研究，這些研究成果最終形成了幾個國際性組織定義的標準，IEEE定義的IEEE802.14協議、DAVIC定義的DAVIC協議和MCNS定義的 DOCSIS及EuroDOCSIS協議。

??? 國家廣電總局科技司周毅副司長在2000年（第八屆）國際有線電視技術研討會中外專家有線電視論壇上指出：對于CA系統，我國已經確定采用同密技術，盼望有線電視能早日應用有我國自 主知識產權的CA系統。對于我國電纜調解調器（CM）的標準的制定，傾向于EuroDOCSIS，在此基礎上加入我國自己的東西。EuroDOCSOS標準中下行碼元速率為6.9652mb/s，上行頻率范圍為 5-65MHz。

5、結束語

??? 數字機頂盒不僅是用戶終端，還是網絡終端，它能使模擬電視機從被動接收模擬電視轉向交互式數字電視（如視頻點播等），并能接入因特網，使用戶享受電視、數據、語言等全方位的信 息服務。目前，有些人認為機頂盒就是用來使電視機上網，這是一種認識上的誤區。實際上，數字機頂盒是在走普及數字電視機之前寬帶綜合信息網的組成成員這一。隨著數字技術、多媒體技 術和網絡技術的發展，將促使數字機頂盒內置和整個成本下降，讓大多數用戶在普通模擬電視機上實現既能娛樂，又能上網等多種服務。