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1. Cosa significa iptv
IPTV (InternetProtocolTV o InteractivePersonalTV) è anche chiamato TV di rete interattiva. Utilizza l'infrastruttura di una rete a banda larga e utilizza un televisore o un computer di casa come dispositivo terminale principale. Integra varie tecnologie come Internet, multimedia e comunicazioni e le fornisce agli utenti domestici tramite protocolli IP Una nuova tecnologia per una varietà di servizi multimediali digitali interattivi, inclusa la TV digitale. La struttura principale dei servizi IPTV è composta principalmente da quattro parti principali: piattaforma operativa dei contenuti, piattaforma operativa dei servizi, rete di trasmissione portante del servizio e rete del terminale utente. La tecnologia IPTV coinvolge varie tecnologie come codifica e decodifica video, distribuzione in rete, protezione del copyright digitale e accesso al terminale.
Il set-top box IP è un terminale di decodifica video, equivalente a un computer con il proprio sistema operativo incorporato. Si può vedere dalla Figura 1 che un'estremità del set-top box IP è collegata alla rete IPVT tramite DSL o Ethernet e l'altra estremità converte il flusso multimediale e altre informazioni trasmesse attraverso la rete in uscita audio e video analogica per il televisore, in modo che video on demand, navigazione Web, giochi e altre funzioni, abbia funzioni di base come lo scambio di dati del computer e può essere gestito direttamente dal telecomando o dal PC.
2. La composizione e la funzione del set-top box iptv
Il set-top box è composto da software e hardware. L'hardware del set-top box include il chip principale, la memoria, il sintonizzatore e il demodulatore, il canale di ritorno, l'interfaccia CA (accesso condizionale), il controller di archiviazione esterno e l'uscita video e audio. Il software è diviso in tre livelli: livello dell'applicazione, livello di interpretazione intermedio e livello del driver, ogni livello contiene molti programmi o interfacce.
Rispetto ai tradizionali set-top box digitali, i set-top box IP realizzano l'integrazione di video, voce e dati, che è il cosiddetto servizio triple play (TriplePlayService). L'architettura di sistema del set-top box IP è costituita da tre sottosistemi indipendenti: unità TV, unità PC e unità di accesso condizionato (ovvero, sistema di crittografia, CA). Il sottosistema TV è composto da un modulatore di frequenza e un decodificatore video, che vengono utilizzati per elaborare le informazioni in streaming digitale; il sottosistema CA consente al fornitore di servizi di avere la capacità di controllo di raggiungere la vicinanza all'utente e di sapere quando l'utente sta guardando quale programma; il sottosistema PC La maggior parte di questi sono modelli modulari. I progettisti STB possono aumentare o diminuire i componenti del sistema in base alle loro esigenze. Poiché l'obiettivo di IPSTB è fornire funzioni di servizio Internet, il suo sistema PC deve fornire il protocollo Stack TCP / IP e ha uno schema di archiviazione migliore.
Si può vedere che le funzioni dei set-top box IP includono principalmente i seguenti tre aspetti:
Supporta l'attuale trasmissione di rete LAN o DSL, riceve ed elabora dati IP e flussi video;
Supporta MPEG, WMV e decodifica video reale;
Supporta la funzione di autenticazione dell'utente, realizza il controllo dell'accesso dell'utente, la fatturazione e altre funzioni di gestione attraverso l'interazione con il sistema IPTV.
3. Classificazione dei set-top box IP
A seconda dei diversi hardware e software, i set-top box IP hanno metodi di classificazione diversi
1. Classificazione basata su hardware
I set-top box IP possono essere suddivisi nei seguenti tre tipi in base ai diversi chip CPU utilizzati nella base:
(1) Set-top box basato su chipset dedicato (chip codec ASIC / SOC)
Oltre al processore, il chipset dedicato integra anche altri moduli IP (LntelligentProperty), come Videoin, Videoout, Audioin e Audioout, ecc., E alcuni hanno anche moduli di accelerazione hardware per la compressione delle immagini. Poiché il chip di compressione video dedicato trasporta un modulo di compressione fisso, un metodo di elaborazione fisso e un microcodice fisso, il prezzo dei tradizionali prodotti set-top box basati su ASCI / SOC è relativamente basso, ma a causa dell'implementazione del chip hardware completo, gli operatori non possono eseguire l'aggiornamento tramite software. Per migliorare le prestazioni del prodotto, ci sono anche grossi problemi con l'adattabilità di questa rete set-top.
2) Basato sulla piattaforma X86
I sistemi embedded basati sull'architettura CPU X86 hanno i seguenti vantaggi: uno è che può codificare e decodificare file in diversi formati; l'altro è che la CPU dell'architettura X86 ha un software applicativo più completo e bassi costi di manutenzione; il terzo è il sistema embedded basato sull'architettura X86. Il sistema può condividere facilmente con le risorse del PC.
(3) Basato sulla tecnologia del processore multimediale
Il metodo basato sulla piattaforma X86 occupa la maggior parte della potenza di elaborazione della CPU quando è in uso. Pertanto, questo metodo non è adatto per alcuni. Così è apparso un set-top box autonomo basato sulla tecnologia del processore multimediale. La potenza di calcolo ad alta velocità di questo chip può realizzare completamente terminali di comunicazione adatti a diversi protocolli. Utilizzando questi chip è possibile realizzare facilmente l'elaborazione video e audio MPEG, l'elaborazione video H.263, nonché DVD, set-top box, TV digitale, ecc.
Grazie all'uso di chip funzione di decodifica video in tempo reale, la velocità di elaborazione video è notevolmente migliorata. Con la codifica in tempo reale, l'intero ritardo di elaborazione video è ridotto, il che è particolarmente adatto per applicazioni di sistemi di trasmissione video in diretta; il sistema è dotato di interfacce USB, IDE, PCMCIA ed Ethernet per abilitare le funzioni del terminale IPTV L'espandibilità è migliorata, la memoria occupa meno, la struttura hardware è compatta e il costo non è elevato.
2. Classificazione basata su software
Il sistema operativo è il software principale nel set-top box. Il sistema operativo nel set-top box non è grande, ma è necessario che funzioni in un ambiente in tempo reale e funzioni in uno spazio di memoria interno ridotto. Questo tipo di sistema operativo è chiamato sistema operativo in tempo reale (RTOS), attualmente ci sono tre categorie principali: VxWorks, Windows CE e Linux incorporato.
(1) Terminale WinCE integrato
La caratteristica principale di WinCE è che la sua API è compatibile con Win32, il che favorisce l'uso dell'ambiente Windows per sviluppare applicazioni WinCE. Inoltre, il lettore WMV può anche essere eseguito direttamente su WinCE OS. Molti componenti Windows già pronti possono essere applicati alla gestione della rete sul terminale con una piccola modifica. Oltre al controllo del flusso video e ad altre funzioni, può condividere completamente gli eccellenti risultati di Windows Media come gli MMS. Microsoft sta attualmente lanciando WinCE5.0 ed espandendo il codice open source di alcuni programmi. Sotto l'autorizzazione di questo programma open source, Microsoft ha aperto 2.5 milioni di righe di programmi in codice sorgente come kit di valutazione. Qualsiasi individuo o produttore può scaricare questi codici sorgente per la modifica e l'uso. In futuro, gli OEM dovranno autorizzare in base al periodo di esecuzione e pagare pochi dollari per macchina per il core WinCE5.0. In qualità di nuovo concorrente sul mercato, Microsoft sottolinea i costi di sviluppo inferiori. Microsoft ha aggiunto file system, IPv4 / IPv6, WLAN, Bluetooth e altre funzioni di rete in WinCE, oltre a Windows Media Coder e altre funzioni.
Tuttavia, gli svantaggi di questo tipo di terminale sono: il codice sorgente dell'applicazione non è pubblico e il terminale adotta WinCE per pagare le royalty a Microsoft; inoltre, il codice WinCE è enorme, occupa molta ROM e RAM e richiede il supporto di un microprocessore X86 ad alte prestazioni, il che ha fatto sì che il costo del terminale rimanga elevato.
(2) Terminale LINUX integrato
Questo tipo di terminale spesso prende come nucleo un microprocessore multimediale dedicato, integrato da un'interfaccia Ethernet e un'interfaccia video per formare un sistema. Lo stesso microprocessore multimediale non solo ha RISC (CPU con set di istruzioni ridotto) incorporato per eseguire il software di sistema e il software applicativo, ma ha anche un chip funzione di decodifica in tempo reale MPEG2 o MPEG4. Dopo aver introdotto il sistema operativo Linux e il video necessario e vari driver di interfaccia ausiliari, diventa un ambiente applicativo terminale di rete IPTV completo.
I vantaggi dell'utilizzo della piattaforma di sviluppo Linux: in primo luogo, il codice sorgente di Linux è aperto, è disponibile un gran numero di eccellenti strumenti di sviluppo e software applicativi gratuiti e non è necessario pagare una tariffa di licenza per ciascuna applicazione; in secondo luogo, c'è un enorme gruppo di sviluppo, convenienti scambi tecnici e bassi costi di sviluppo e manutenzione del software; Infine, lo stesso Linux è stabile, il kernel è ben saldato, richiede meno risorse per il funzionamento, ha eccellenti funzioni di rete e supporta un'enorme quantità di hardware. In breve, le prestazioni ad alto costo sono la sua caratteristica principale.
Tuttavia, questo sistema presenta alcune limitazioni nella sua capacità di adattarsi a una larghezza di banda ridotta. A causa dell'uso della decodifica hardware in tempo reale, il miglioramento delle prestazioni del decoder è limitato dallo sviluppo della tecnologia dei chip, quindi gli strumenti di codifica QPEL e GMC sono omessi, il che rende i vantaggi delle prestazioni ad alta definizione MPEG4 ASP e adatti per DSL trasmissione di rete a bassa larghezza di banda insufficiente Riproduzione, alcuni sistemi operativi basati su μCLinux, il decoder è migliore del terminale MPEG4 ASP incompleto, la larghezza di banda di lavoro della linea è 3Mbit / s, con la stessa risoluzione di riproduzione D1, la capacità di adattarsi alla larghezza di banda bassa della rete DSL è inferiore al terminale Codec basato su WMVx. Il prezzo di questo tipo di set-top box è relativamente basso, ma a causa della scarsa compatibilità, il costo della costruzione del server di sistema e della raccolta dei file multimediali sarà relativamente alto.
VxWorks è un sistema operativo in tempo reale lanciato da Wind River System negli Stati Uniti. VxWorks è un sistema operativo in tempo reale integrato scalabile e ad alte prestazioni in esecuzione sulla macchina di destinazione. Con la sua buona affidabilità e le eccellenti prestazioni in tempo reale, è ampiamente utilizzato nella tecnologia di alta precisione e nei requisiti in tempo reale come comunicazioni, militari, aviazione, aerospaziale, ecc., Come comunicazioni satellitari, esercitazioni militari, guida balistica e navigazione aerea. Aspettare.
Naturalmente, i set-top box possono anche essere suddivisi in tipo base, tipo professionale, tipo completo, ecc. In base al livello di funzione e alla differenza di prezzo del set-top box.
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