1 引言

　　信息的傳播主要有通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著通信技術(shù)、電視技術(shù)以及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，三大網(wǎng)絡(luò)已進入了相互結(jié)合的新時代。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，是一種受觀眾控制的視頻分配業(yè)務(wù)，在節(jié)目間和節(jié)目內(nèi)，觀眾能夠作出自己的選擇和決定，是一種非對稱雙工通信模式的新型電視技術(shù)。通過STB觀眾坐在家中的電視機前，可以實現(xiàn)視頻點播（VOD）、家庭購物、家庭辦公、電子游戲等多種服務(wù)，而且還能在普通電視機上收看到電視臺發(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信號接收、解調(diào)、視音頻處理、用戶界面等功能。系統(tǒng)采用高度開放的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)前端將模擬的視、音頻信號經(jīng)MPEG-2視像編碼壓縮成數(shù)字信號，把多路數(shù)字信號經(jīng)復(fù)接器復(fù)接后，再進行QAM調(diào)制發(fā)射，作為用戶的下行數(shù)字信號。用戶采用電話DTMF或BPSK作為上行，通過上行通道就能把用戶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)（既有線電視網(wǎng)）中實現(xiàn)交互式視頻點播（VOD）、股票信息與分析和及時交易、遠程教育、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)傳送來的經(jīng)QAM調(diào)制的信號進行解調(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)輸出的信號進行處理，生成符合MPEG-2/DVB標準的數(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)的芯片進行處理。

　　條件訪問層：控制解擾功能的運作。在機頂盒中，有相應(yīng)的權(quán)限確認功能，當(dāng)機頂盒接收到權(quán)限確認信息后，才對數(shù)字電視節(jié)目進行解碼，供用戶收看。

　　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)

　　用戶層：包含用戶界面的顯示、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（即模擬信號）分別由機頂盒的各相應(yīng)端口輸出。同時可用遙控器來實現(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，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

　　前端部分接受有線電視電纜輸出的信號，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)用前的標準碼流，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負責(zé)將TS流進行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)流分成音頻信號和視頻信號。SAA7215還具有完善的存儲器結(jié)構(gòu)，采用了DRAM、SDRAM、FLASH等，通過這些存儲芯片使軟件的運行速度大大加快。

　　視頻（英文：Video，又翻譯為視訊）泛指將一系列的靜態(tài)影像以電信號方式加以捕捉，紀錄，處理，儲存，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，包括個人視頻上傳，電影視頻。連續(xù)的圖像變化每秒超過24幀（frame）畫面以上時，根據(jù)視覺暫留原理，人眼無法辨別單幅的靜態(tài)畫面，看上去是平滑連續(xù)的視覺效果，這樣連續(xù)的畫面叫做視頻。

　　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，用戶可通過視頻看到對方的儀容、聽到對方的聲音。是可視電話的雛形。

　　一般來說，音頻解碼器分為兩類，一類是用于Hi-Fi聽音的純音頻解碼器，即指把CD機等數(shù)字音源器材一分為二后，去掉轉(zhuǎn)盤（驅(qū)動光碟旋轉(zhuǎn)讀盤）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)換成模擬音頻信號輸出，供功率放大重放。因此嚴格說純音頻解碼器應(yīng)稱作D/A（數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器。另一類即AV影音解碼器，即平常所說的在“家庭影院”設(shè)備中使用的解碼器，主要作用是把錄音時經(jīng)過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音系統(tǒng)并沒有配置解碼器這類器材，但同樣也可以達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)中沒有數(shù)字或經(jīng)過編碼的音源，即直接重放模擬音頻信號（通常多為雙聲道，如果是“多聲道”，那只是把雙聲道信號并聯(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機已經(jīng)包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，有的DVD機包括了某類音頻格式的數(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。視頻信號由SAA7215輸出。音頻信號由UDA1320A輸出。UDA1320A是一個具備位數(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)時鐘；通過靜態(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)的電話網(wǎng)連接

　　ADSL技術(shù)是一種不對稱數(shù)字用戶線實現(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)有的銅線資源，在一對雙絞線上提供上行640kbps下行8Mbps的帶寬，從而克服了傳統(tǒng)用戶在"一公里"的"瓶頸"，實現(xiàn)了真正意義上的寬帶接。

　　ADSL技術(shù)的主要特點是可以充分利用現(xiàn)有的銅纜網(wǎng)絡(luò)（電話線網(wǎng)絡(luò)），在線路兩端加裝ADSL 設(shè)備即可為用戶提供高寬帶服務(wù)。ADSL的另外一個優(yōu)點在于它可以與普通電話共存于一條電話線上，在一條普通電話線上接聽、撥打電話的同時進行ADSL傳輸而又互不影響。用戶通過ADSL接入寬帶多媒體信息網(wǎng)與WWW，同時可以收看影視節(jié)目，舉行一個視頻會議，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線上使用電話而又不影響以上所說的其它活動。安裝ADSL也極其方便快捷。在現(xiàn)有的電話線上安裝ADSL，除了在用戶端安裝 ADSL通訊終端外，不用對現(xiàn)有線路作任何改動。使用ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數(shù)字用戶線）技術(shù)，通過一條電話線，以比普通MODEM快一百倍，瀏覽因特網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、娛樂、購物，享受到先進的數(shù)據(jù)服務(wù)如視頻會議、視頻點播、網(wǎng)上音樂、網(wǎng)上電視、網(wǎng)上MTV的樂趣，已經(jīng)成為現(xiàn)實。

　　Modem直接通過電話線與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的用戶控制信息的交互。機頂盒通過ADSL，擁有比其直接上網(wǎng)更快的速率，從而實現(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)器將用戶所選頻道的信號轉(zhuǎn)化為基帶數(shù)據(jù)流；上行采用調(diào)制器把用戶的控制信號送入信道，其接口也采用線纜調(diào)制解調(diào)器。