分类： 嵌入式
2011-03-06 19:42:14
数字电视机顶盒和PVR
随着数字电视的兴起，机顶盒又成为热门的词汇，受到业内人士甚至普通百姓的关注。但这个机顶盒与几年前炒的沸沸扬扬的机顶盒已经不是一个东西了。几年前微软的维纳斯计划推出的机顶盒是响应当时的上网热而专门为电视上网设计的，而伴随着数字电视发展起来的数字电视机顶盒，它的主要功能是接收和播放数字电视节目，两者的主要业务不同。由于数字电视机顶盒有数据处理的能力，在某种程度上，它又涵盖了上网机顶盒的功能。
数字电视机顶盒的功能越来越丰富，人们除了用它收看最新的数字电视节目以外，还可以获得互动电视、数据浏览等服务。随着数字电视时代的来临，机顶盒的功能得到了迅速的发展，越来越多的运营商和设备厂商着眼于机顶盒上新技术的利用和新业务的开发，以提供给观众一种全新的收看电视节目的方式，PVR机顶盒正是在这种背景下应运而生的。
PVR的全称是Personal VideoRecorder(个人视频录像机)，但它的实际功能远远超出了名称的表述。PVR的突出特点是以硬盘作为存储媒介，建立本地的海量缓冲区和巨大的节目存储库，利用数字化处理技术，实现对节目的控制和管理。数字化和存储技术是PVR技术的核心，在这个基础上对节目进行灵活的节目编辑和录放控制，可以一改过去看电视的被动和无奈。PVR技术和数字电视机顶盒结合而产生的PVR机顶盒，将两种先进的技术完美地结合，带来了数字化的精彩纷程和互动的随心所欲，将老百姓的电视生活更向前推进了一步。
PVR数字机顶盒用于数字电视系统，相对于模拟PVR，它把数字化的工作放在了前端，而不是在每个机顶盒上来进行数字化的编码工作，它带来的好处是节目更清晰、终端成本更低、节目控制更方便。PVR机顶盒把硬盘录放技术和EPG相结合，可以把节目的内容和节目的信息相关联，节目的查询和管理不再困难; 它还可以根据节目单进行预约录像功能，操作简单方便。PVR和数字机顶盒的结合是技术发展的必然。
PVR机顶盒的原理
PVR机顶盒把数字电视技术和硬盘录像技术完美结合，不仅使机顶盒增加了录像的功能，更是通过时移技术、智能录像技术、Watch&Record技术等给观众提供了一种全新的观看电视的方式。
PVR机顶盒的原理如图所示。机顶盒通过高频头解调和解复用模块解复用后得到用户所选中的数字电视节目A/V数据，在正常观看节目的情况下，解复用得到的A/V数据同时通过通道1和通道3送到解码器和硬盘，分别进行解码播出和时移存储。当用户进行暂停、后退、慢放等操作时，机顶盒进入时移状态，通道1 切断，解码器通过通道2从硬盘获取A/V数据进行解码输出，通道3依然保持正常工作。
当用户进行录像操作时，通过通道3送到硬盘的数据存储在指定的录像文件中，A/V输出的数据依然来自通道1。而在播放已录制节目时，断开通道1，联通通道2，一般情况下此时通道3也是断开的。
当用户想在看一路节目的同时，录另外一路节目，那么就需要Watch&Record技术。如果机顶盒只有一个高频头，那么只能对同一个TS流里的节目进行边看边录的操作。如果机顶盒有两个高频头和两套解复用模块的话，就没有这个限制了。在Watch&Record操作时，机顶盒通过一个或两个解复用模块解出两路不同的电视节目，其中一路直接送到解码器，另外一路送到硬盘保存起来。
PVR机顶盒的新功能
PVR机顶盒在收看数字电视的基础上，具备以下新特性、新功能:
增强的手动录放像功能
在PVR机顶盒中使用硬盘作为节目存储的介质，硬盘大容量、数字式、快速访问的存储特性使得PVR机顶盒与传统的录像机相比具有如下特点：
●存储容量巨大，能够进行更长时间的节目存储，以40G硬盘为例，能录制20多个小时的MPEG-2节目;
●由于硬盘的寻道和定位速度非常快，可以轻易找到已录制的节目，立即播放，省去了倒带的烦恼;
●硬盘载体数据的存储和读取速度非常快并且准确，有效地降低了存储和读取过程中可能出现的误码现象。
PVR机顶盒录放像的另一个特点是对录制的节目进行了分类和整理，在使用传统磁带录像机时，用户常常会有这样的苦恼:明明录了这个节目，却不记得录像带放到哪里去了，或者是面对小山似的录像带，由于磁带外没有标明录制的内容，所以不得不把一盘一盘录像带去试。现在的PVR机顶盒没有这样的问题了，因为机顶盒在录制节目的同时，利用前端数字电视台发送过来的DVB-SI中的一些节目信息表(例如EIT、SDT等)，将此节目的节目名称、节目播出时间、节目简介等信息以节目表的形式存储在硬盘中。同时机顶盒增加了节目管理的功能，用户根据节目表进行索引，可以很轻松地找到想看的节目，而且可以根据自己的喜好，将录制的节目分类，方便了查阅。
令人耳目一新的时移功能
时移播放(Timeshifting)是PVR技术的一大特点，也是PVR机顶盒的基本功能。PVR机顶盒在硬盘中开设了海量缓存区，在播放数字电视的同时，对节目进行实时存储，缓存区间可以长达数小时。依赖缓存技术，用户可以对正在播放的电视节目进行暂停，过一段时间后又可以从暂停处继续播放，就好象时间发生了移动一样，因此称为时移播放。另外，用户还可以对节目进行后退、慢放、快进等操作，随心所欲地观看电视节目。
举个具体的例子，当您正津津有味地欣赏电视上现场直播的世界杯决赛时，厨房里的咖啡壶响了，您不得不离开几秒钟，您就可以按一下暂停键，然后起身去厨房倒咖啡。在您取咖啡壶，关火等不在电视前的时间内，PVR机顶盒就把一直不停地播出的节目储存在缓存区内。当您端着一杯香浓四溢的咖啡重新坐回电视机前，您只需要再按一下播放键，正在直播的比赛就神奇般地从您暂停的时刻继续进行了。
时移功能更广泛的应用是观看比赛的精彩镜头和慢动作，比如刚才一个精彩进球没看清楚，好了，按后退，重来一遍。或者想看看进球的慢动作，按一下慢放就行了。欣赏完精彩进球，您可以快进赶上后面的节目，或者直接跳到当前时刻。
智能录像与虚拟VOD
还有读者记得以前磁带录像机的定时录像功能吗？那可是个好东西，所以PVR机顶盒保留了定时录像的功能，同时因为PVR机顶盒具备EPG即电子节目单的功能，用户可以根据节目单来预定录像，到了预约的时间，PVR就会自动把用户想要录制的节目录下来。与传统的录像机相比，PVR机顶盒有以下特点:
●由于可以在电子节目单上预定录像，操作非常简单，按一个键就可以了，不用再去设定一长串的年月日、时分秒了。
●由于前端电视台发送的节目信息表十分精确，所以可以准确地对节目进行录制，不会出现漏录掉节目头或者在节目结尾后多录了节目的情况。
●如果前端电视台更改了播出节目的播出时间安排，传统录像机在没有用户干预的情况下，肯定会录制错误的节目，而PVR会根据前端发送的新节目表自动更改录制节目的时间。
好了，这下您要看世界杯、欧洲杯或其他在深夜播放的精彩节目，不用半夜爬起来了，您要看哪几场比赛，预约一下，明天白天起来看就可以了。
利用智能录像功能，运营商业可以开展虚拟VOD业务，即在机顶盒上实现的VOD。运营商可以在深夜播出VOD节目库中的精彩节目，机顶盒根据用户的预约自动把这些节目记录下来，存在本地节目库中，用户在随后的任意时刻就可以进行“本地的视频点播”。
精彩节目不错过——边录边看
基于Watch&Record技术，在机顶盒只有一个Tuner的情况下，PVR可以实现在同一个TS流中不同节目的边录边看，这样观众就可以一边收看一个频道的节目，同时对同一TS流中的另一个频道进行录像。如果机顶盒中加装了第二个Tuner，那么就可以实现任意两个频道的边录边看。
因为精彩节目难免赶在一块，比如您想看频道1的连续剧，可又不想错过同一时间在频道2播出的精彩大片，如果有了边录边看功能，问题就解决了。您可以看连续剧的时候，把精彩大片拷贝下来，等看完连续剧咱接着瞧。
未来展望
PVR机顶盒在数字电视网络中的应用，带来了电视生活的新概念，能够极大地促进数字电视业务的开展。硬盘、PVR技术与机顶盒的结合，将成为数字电视机顶盒的发展方向。美国通信市场调查咨询机构—美国Ovum公司的研究表明，全球数字电视用户将从2001年的6200万户猛增到2006年的3.5亿户。PVR数字电视机顶盒作为一种非常有特色的数字电视终端，具有广阔的市场前景。
目前一些国际性的大公司都加快了这种带大容量存储能力的PVR机顶盒的研究，芯片厂商和硬盘厂商也加强了对该类产品的投入，并且有专用于PVR机顶盒的芯片和硬盘投入生产。国内的高科技公司也看准了PVR机顶盒的优势和美好前景，永新同方公司已经研制并推出了具备强大功能的DVB-C3000PVR数字电视机顶盒。随着数字电视的迅速崛起，PVR数字电视机顶盒必将得到更加迅猛的发展，并带给我们更多新的生活享受。
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