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数字家庭网络市场向成长期迈进

作者:郑期彤  程宇  时间:2006-11-06 13:58  来源:本站原创

市场篇
据Gartner预测,2007年全球数字家庭市场规模将高达1026亿美元。但目前,数字家庭网络市场仅处于从市场导入期向市场成长期的过渡阶段,业界还没有能够提出完整成熟的解决方案。Broadcom公司首席技术官兼董事会主席Henry Samueli表示:“到目前为止,所谓的数字家庭网络仍被禁锢于以PC为中心的应用中。如今大多数的家庭网络主要是用宽带互联网进行连接和分享,能够实现互联的设备仅限于打印机、存储设备以及无线网络接入设备等。”但是,随着数字化的进一步发展,随着三网融合的逐渐实现,随着高速宽带、路由器和Wi-Fi适配器的广泛使用,数字家庭网络必然会逐渐进入市场成长期并取得迅速发展。


Broadcom公司
Henry Samueli

机遇与挑战并存
Altera公司亚太区高级市场经理陈国裕分析说:“家庭网络将会是未来几年内快速成长的市场,同时它将为通信设备商、电信宽带运营商、服务提供商、内容提供商以及半导体行业提供极大的机会。”他指出,该市场的推动力有以下几点:电信宽带运营商希望通过提供IPTV、E-learning及语音服务等提高自己的ARPU (每用户平均收入);传统的PC和软件厂商,如英特尔、微软等希望通过数字音乐和数字视频的流行而渗透入家电市场;更多的是像Cisco这样的设备提供商,它们正在利用自己在数据和语音通讯方面的经验来扩大自己在消费市场的地位。
数字家庭网络市场同样会为半导体芯片厂商提供广阔的发展空间。Altera的陈国裕介绍说:“根据一些市场调查显示,2009年,家庭网络芯片市场的规模将会超过60亿美元。”Broadcom的Henry Samueli 也表示:“家庭网络是我们涉及的最令人兴奋的产业。通过向居住区域提供通信技术,将宽带网络同家庭有效连接、进行带宽分配,Broadcom公司不断推动数据电缆、卫星、DSL和无线网络技术持续发展,提供娱乐、通信和数据网络整体服务。我们相信家庭网络产业机会将不断扩大,向平衡、持续的方向发展。”
但是,数字家庭网络市场的繁荣在技术上仍然面临着一些挑战。网络的稳定性和可靠性是消费者首要的考虑因素。陈国裕指出:“不管是电信运营商、PC厂商还是设备提供商都面临着大量用户,他们希望获得在任何时候都能正常工作的服务,同时他们对这些技术几乎没有任何经验。”MIPS公司战略市场经理Yakov Levy也表示:“无论目前采用的宽带传输技术是电缆、DSL 或是FTTH,消费者都希望能获得先进的服务。如何满足数字家庭网络用户对于成本、易用性、互操作性、多功能性、服务质量、安全性及可升级性方面的要求将是我们面临的挑战。”此外,Altera的陈国裕还指出,数字家庭网络的实际服务范围是非常宽广的,从家庭通讯、家庭自动化到家庭娱乐。如何建立一个能让不同的提供商都接受的标准化的生态系统也是各厂商面临的一项挑战。
市场推动技术发展
MIPS的Yakov Levy表示:“技术和标准会随着市场需求的不断变化而发展。虽然现有的少数有线和无线连接技术没有足够的带宽支持家庭各个位置的多个高清视频流。但新的技术可以满足不断增长的带宽和QoS的覆盖要求。”陈国裕也认为未来3~5年会出现很多新兴技术:“如具有更高带宽和QoS的家庭联网技术、更具自动化的家电、高质量的音频视频标准等。另外,智能家庭网关也会出现,它将具有自学习和维护能力,为家庭网络环境提供更高的易用性和舒适性。”

技术篇
数字家庭网络是指利用网络把家中的各种数字娱乐设备和各种多媒体资源无缝地整合起来,用一种简单的操作方法进行控制。PC、家电和移动设备就能够通过有线或无线网络无缝协作,在家庭环境中共享数字媒体内容。透过数字家庭网络,人们可以收看高质量的互动电视节目,体验在线游戏,通过VoIP或视频网络电话和远方的亲人朋友进行交谈,方便地查询周围的便利店并购买物品,甚至还可以在办公室远程遥控家里的电器,不论何时何地均能享受到存储在家中多媒体服务器上的音乐和电影。
Altera的陈国裕将数字家庭网络包含的技术分为三类:家庭控制和自动化,如家庭监控、家庭网关和应用控制;家庭通讯,如各种宽带接入技术以及家庭内部的互连技术;家庭娱乐,如IPTV、电子多媒体服务器及播放器、游戏控制、VoIP等。此外,还有存储和安全等相关技术。
网关?机顶盒?抑或PC?
微软将通常意义上的网关分为了数据网关、多媒体网关和家庭控制网关,并指出实际的网关设备可以是这三类产品的任意组合。数据网关是主要用于进行数据吞吐的简单路由器,为网络协议提供传递支持,可支持有线和无线联网。多媒体网关除了数据网关具有的特性外,还可提供针对音频和视频内容传输的特性。它可用于家庭内数据娱乐设备,如电视、音响系统和游戏控制台的互连,并提供集中式存储。多媒体网关通常还包含对音频和视频信号进行译码的功能,从而用户可以在个人计算机的屏幕上享受有线电视等媒体。家庭控制网关可实现网络上的家庭控制和安全服务管理。
关于数字家庭网络的中心,是网关、机顶盒、还是PC,目前仍没有定论。TI亚洲科技工程副总裁尹建维认为,未来家庭网络的技术布局应该是以家庭网关为中心,利用无线技术,特别是Wi-Fi在家庭内进行连接。
目前的机顶盒还主要是用于收看电视,进行计费统计。意法半导体大中国区总裁Bob Krysiak表示:“未来高端的机顶盒将会包含网关的功能。”多功能和交互性将是机顶盒发展的主要趋势,高端的机顶盒产品可支持USB或SATA接口,能用外接硬盘实现个人视频录像(PVR)功能,或是与数码相机等连接,实现照片的浏览和打印功能。


TI公司 尹建维


另外,英特尔和微软则认为PC将会是未来数字家庭网络的中心。他们认为,数字家庭的基础首先是家庭多媒体娱乐资源和设备的集中,而实现这一基础的关键则是寻找到最适合的角色扮演家庭中的多媒体控制中心,它联系并管理各种娱乐设备与资源,构建出数字家庭娱乐的平台。PC因具备数字化信息的计算能力,因此可成为担任这一角色的最佳选择。  
Wi-Fi将构建家庭内部的无线互连
作为一个家庭网络,首先需要的是宽带接入技术,以与外部的互联网取得连接。现有的接入技术包括xDSL、以太网、FTTH、有线电缆、电力线连接等。另外,在家庭内部,各种设备可以通过有线技术,如以太网、USB、电缆,或无线技术,如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、UWB等进行连接,以实现数据和音视频内容的传输。
TI的尹建维认为:“家庭的无线连接应该以802.11系列的各种技术为主导,因为它们之间的兼容性比较好,如果需要更新,软件方面也不需要太大改动。”Broadcom的Henry Samueli 也指出:“对于家庭网络技术中不可获缺的高速无线局域网络来说,使数据传输超过100Mbps无线吞吐量的产品,特别是基于802.11n草案规范的家庭网络产品开拓了一个全新的功能和应用领域。高速网络能使用户分享高清晰电影,甚至无需有线连接在家里任何地方,通过不同设备任意挑选音乐。娱乐生活日趋数据化,将Wi-Fi技术推到更高层次的设备中,使类似电视、立体音响系统设备进入曾经是电脑以及外围设备独享的网络系统。这也是家庭网络发展,新一代技术突破的重要一步。”
网关
TI DSP家庭网关解决方案
基于目前标准未定,变化性很大的情况,TI的尹建维表示:“网关中需要可编程的DSP来提供一定的灵活性。”他指出,能提供可编程能力的有CPU和DSP,“但是,CPU中主要处理的是计算部分,而网关中最需要解决的是实时的问题,因此,DSP是最合适的选择。”
AR7系列是TI面向DSL家庭网关最重要的产品,它将DSL、VoIP、802.11b/g无线家庭网络整合到单一的平台中,其内部包含了MIPS网络协议处理器、DSP、以太网MAC、PHY、ADSL 驱动、电源管理,提供了一个真正的单芯片完整DSL解决方案,可支持ADSL1/2/2+和READSL。
另外,TI还有由AR7和视频多媒体处理芯片DM642搭建的DSL家庭网关集成方案(见图1)。该方案可支持目前市场上流行的所有视频编解码技术如MPEG2、MPEG4、WM9、H.264等。
今年,TI公司把一个通用可编程的DSL PHY同一种下一代的通信处理器相结合,推出了用于家庭网关的新一代处理器系列UR8。 TI公司家庭网关和嵌入式系统行销部总监Kurt Eckles表示:“现有的AR7处理器用于把xDSL同VoIP、机顶盒或无线局域网相结合的场合。在UR8系列处理器推出后,AR7还将在这些领域至少继续使用两年。但是,TI预期ADSL、ADSL2和VDSL的混合部署,将促使家庭网关供应商逐步把UR8作为通用PHY内核。”今后,达芬奇平台将有同UR8功能配套使用的可能性。  
机顶盒
意法半导体单片HDTV机顶盒解决方案
意法半导体是业界用于机顶盒的MPEG-2译码器芯片的最大供应商,在全球机顶盒市场上,2006年占有超过50%的市场份额。其单片HDTV机顶盒解决方案STi7710有效地结合了STi7020 HDTV译码器和STi5517 Omega译码器,并集成了其它功能,如高速USB和高带宽数字内容保护(HDCP)处理器。这种高度集成的SoC译码器将会降低高清机顶盒制造商的成本,推动HDTV市场的发展。据估计,高清机顶盒在2008年将会达到1200万台。
STi7710中的HDCP模块能够保护有HDCP使能的TV数字接口,通过鉴别和监视解密锁来保护高质量、高价值IP的节目。这种广泛采用的HDCP标准提供了功能强大而透明的方法将加密的数字娱乐内容发送到DVI兼容的数字播放器中,不会影响电视观众的合法复制或以后播放的方便性。
STi7710可提供DVI和HDMI显示接口,以保证机顶盒最低系统成本的输出灵活性。芯片中还包括SRS Labs公司的先进的音频技术SRS TruSurround XT,能对两个扬声器的电视或娱乐系统提供电影级质量的虚拟环绕声和其它的音频特性。嵌入高速USB主接口工作在480Mbps的速度,使各种外设能很方便地连接到基本的机顶盒中,以提供更多的功能,为消费者提供了低成本的升级方式。


意法半导体 Bob Krysiak


STi7710的CPU核是高性能的ST20,可支持机顶盒市场目前所有的中间件,并能为未来的娱乐软件提供备用。统一标准的存储器接口支持DDR SDRAM,进一步增加了性能,而嵌入的高性能图像引擎支持专注于图像的任务,如通路展示程序。一种创新系统具有从不同源来的视频流的灵活路由,简化了传输管理软件,改善了可靠性。
TI汇聚型平台轻松融合多种应用
尽管多数技术与协议都是共享的,但在同一产品中融合多种应用通常仍需要更多的硅芯片资源。利用 TI 基于达芬奇技术的数字视频软件开发套件,开发人员能够对现有硬件设计的功能实现扩展,以便在不增加材料清单 (BOM) 的情况下集成全新应用。为了实现功能整合,TI 通过提供框架内部的访问功能,扩展了应用编程接口 (API),使现有机顶盒应用无需增加额外处理器就能实现视频电话功能。因此,除了摄像头与麦克风这些设备外,要在汇聚型 IP 电视机顶盒上实现视频电话功能只需增加新软件即可。
除核心功能外,通过采用扩展的 API 与框架,开发工作转移到基于组件的模式上来。这样,OEM厂商能够便捷地在同一低成本基础硬件架构上探索面向多种应用的集成方法,从而设计出广泛的汇聚型设备,如具备视频电话功能的IP机顶盒、广播电视、视频答录机以及家庭安全系统等,从而通过IP网络与便携式多媒体播放器等将内容传输至数字媒体适配器与3G手机上。借助该技术,OEM 厂商能够为消费者提供价格合理的高级数字视频服务,如具备 IP机顶盒的视频答录机。


图1 TI DSL家庭网关集成解决方案

为了展示其汇聚型开发框架的高效率,TI 与数家业界领先者合作开发了一款基于同一 DSP 处理器的平台,以提供IP机顶盒与视频电话功能。TI基于达芬奇技术的数字媒体处理器提供了灵活的硬件基础,以支持包括MPEG-2、H.264、DivX以及Windows Media Video (WMV)在内的多种编解码器。作为面向IPTV、混合电视以及消费类电子行业的领先软件与解决方案供应商,ANT公司提供的软件支持各种互动内容应用,以全面控制视频点播(VoD) 界面、动态新闻、信息以及通信应用等内容。RADVISION公司提供了多媒体终端框架,其中包括业界一流的全面互操作性会话启动协议(SIP) 栈与通话控制管理功能,以实现更强的视频电话功能,并真正解决了IPTV技术与3G移动电话的互操作性问题。最后,TI还与数字媒体应用领域的专业技术公司Ittiam积极开展合作,将高性能视频电话转变为基于IP 机顶盒的汇聚型应用,将视频会议以可负担的价格实现从会议室向客厅的过渡。
达芬奇技术助力康佳最新 IP 机顶盒解决方案
康佳采用TI达芬奇技术开发出了全新的 IP 机顶盒解决方案IPB5310。该方案适用于家庭音、视频娱乐应用,是一款易于实施的低成本解决方案,它将进一步推动 IPTV 业务在中国乃至全球范围内的广泛部署。
IPB5310 的应用范围包括 IP 电视服务、视频点播、时移电视、网页浏览服务、短信通知服务/MMS通知服务、信息广播服务以及本地与在线游戏服务等。此外,该解决方案还可用于MP3播放器或电子相册,通过USB接口支持MP3音频回放与相片显示。IP机顶盒支持多种编解码器,其中包括MPEG2、MPEG4、WMV9/VC-1与H.264等。
TI 负责数字视频与流媒体的市场营销经理 Suman Narayan 指出:“作为一个生动的范例,康佳 IPB5310 充分诠释了达芬奇技术在 IPTV 等蓬勃发展的市场可实现快速的低成本产品开发。随着中国、欧洲与美国 IPTV 服务的不断推广,我们预计,包括媒体服务器、机顶盒乃至便携式 DVR 在内的越来越多的解决方案都需要发挥达芬奇的技术优势。” 
PC
乘英特尔欢跃平台体验数字家庭
欢跃(Viiv)技术是英特尔专门为数字家庭而设计的首款平台,它将满足消费者能够在家中通过多种设备随时随地访问相关内容的渴望。它将结合众多经过英特尔验证的消费电子设备、在线服务与软件(包括电影、音乐、照片和游戏等),引领消费者迈入一个精彩纷呈的娱乐新时代。基于英特尔欢跃技术的个人电脑将可以轻松的通过一个遥控器进行操控,同时拥有一系列英特尔技术的强大支持,包括双内核处理器、芯片组、平台软件和有线网络功能等。
英特尔将很多消费电子功能整合到了欢跃技术平台,使之更易操作,并有助于提升整体娱乐体验。基于英特尔欢跃技术的所有PC均将预先配备一个遥控器、微软的Media Center Edition操作系统和媒体软件,从而使消费者可以像使用电视一样操作电脑。他们可以在观赏电影或玩游戏的同时,下载最新的音乐,这一切整合的系统只需借助一个遥控器即可完成。
它具有一个类似电视的功能,消费者可以通过按动按钮来快速开关电脑(在初始启动状态下),这被称为快速重启技术。所有基于英特尔欢跃技术的PC将预先配备5.1声道环绕立体声,为消费者带来家庭影院般的音响效果。
借助可选的电视调谐卡,同一台个人电脑将能够录制、暂停和重放实况电视节目,并将它们存储于硬盘上以供日后观看。此外,消费者还将能够享受到内容点播服务。基于英特尔欢跃技术的PC将能够轻松连接最新的在线娱乐服务,支持下载电影和音乐,获得最新的游戏,这一切只需躺在舒适的沙发上即可享受到。
随着更多内容的数字化,消费者需要通过家庭网络在整个家中和不同设备之间自由传送这些内容。为了帮助消费者更轻松地建立家庭网络,英特尔欢跃技术采用了特别设计的软件。该软件具备网络配置向导,能够借助系统的遥控功能进行导航,从而使消费者轻松地连接许多设备,如便携式媒体播放器、DVD 播放器、电视机和立体声设备等。
英特尔欢跃技术还包括一个集成的媒体服务器引擎,它可以重新设定各种数字文件的格式,以便能够在多种英特尔认证的设备上进行浏览,并与其它基于英特尔欢跃技术的系统协同工作。此外,英特尔还与个人电脑、消费电子和内容行业合作制定了互操作性规范,以便消费者能够在不同房间以及家庭网络中各种设备之间,轻松传送各种网络媒体资源。
基于英特尔欢跃技术的系统将能够同时处理多项计算机密集型任务。英特尔通过对人们在家中如何利用技术沟通的方式进行了多年的研究后发现,消费者的期望值是在不断增长的。英特尔双内核处理器允许多个人在家中的不同房间同时使用同一台电脑。例如,孩子们在家中使用基于英特尔欢跃技术的个人电脑下载和欣赏电影,同时父母可以利用该电脑在另一个房间欣赏通过数字媒体适配器(DMA)传送到立体声设备上的音乐。  
操作系统
MCE体现微软数字生活策略
在欢跃平台中,微软的MCE操作系统起着重要的作用。MCE是一个专门为家庭娱乐PC定制Windows XP的版本,它附加的多媒体功能可以使PC更好的担当媒体中心的角色。用户可以把存储在MCE媒体中心电脑中的数字多媒体内容同步传送到可兼容的多功能设备上,比如Pocket PC、智能电话、便携式播放器,用户还可用MCE或者Windows Media Player将内容刻录到CD或DVD,然后在Windows Media兼容车载音响和家庭影院系统等消费电子设备上播放,让消费者在户外或者旅途中同样能够享受到精彩的多媒体娱乐体验。
为了让PC能成功作为数字媒体中心,必须保证充足可靠的内容来源。就数字内容而言,可移动介质如CD或DVD仍是最受欢迎的。MCE稳步提高Windows与可移动盘片协同工作的能力。例如,最新的MCE2005版本更便于从音频CD中翻录素材,并将影像刻录或存储到DVD上。
此外,微软还开发和改进了Windows Media软件平台对数字媒体内容进行的编码和保护。当数字音频和视频从内容来源传送到PC再到各种消费电子设备时,Windows Media平台提供一套标准的软件组件对其进行处理,以达到将PC建成娱乐中心的主要目的。Windows Media平台支持两种主要任务:编码数字媒体以支持有效的传输和存储,以及执行内容所有者所设定的权限,避免内容在系统传输过程中受到未经授权的翻录。对内容所有者和发行商而言,微软的DRM(数字版权管理)机制帮助消费者和供应商达成一种平衡。DRM 技术可以控制用户对特定内容操作并提供了灵活的付款方式,比如按次数、按时间或以包月的方式,这样用户就可以根据自己的需求花最合适的钱购买到最合适的内容,为用户和内容供应商之间提供了一种途径从而达成一种平衡。
目前,八亿时空、富士通、方正科技、宏基、惠普、华硕、联想、清华同方及清华紫光等主流PC厂商均推出了预装微软Windows XP Media Center Edition操作系统的媒体中心电脑,与微软一起共建繁荣的数字生活产业链。  
处理器IP
MIPS多线程处理器及安全技术
MIPS的Yakov Levy 表示:“基于MIPS高性能处理器的解决方案是家庭网络系统的核心部分,可支持家庭网关、机顶盒、电缆调制解调器、DSL 调制解调器、路由器、无线路由器/适配器等。另外,MIPS科技还在数字电视、DVD刻录机、便携式媒体设备、打印机、数码相机和网络存储方面有很高的市场占有率。”据调查统计,MIPS在家庭网关市场上占有50%的市场份额,在有线机顶盒、数字机顶盒、有线调制解调器等市场上占有的市场份额分别为75%、54%、97%。


MIPS公司 Yakov Levy

PMC-Sierra最新的运营商级多业务住宅网关平台MSP7100即选用了MIPS的多线程内核34Kc(见图2)。利用多线程技术,MSP 7100 住宅网关解决方案有助于服务提供商通过一个无缝集成了 WAN和 LAN技术、无线连接、消费电子、应用和服务的会聚家庭网络,提供先进的、可赢利的 IP 服务,如 IP 电视、VoIP 和多媒体服务。与类似频率的单线程处理器相比,信息包的吞吐能力可提升 300%。
MIPS公司中国区总代表黎庆生表示:“目前,单线程微处理器在等待存储器存取时浪费了许多周期,在相当程度上限制了系统性能。34K内核通过增加处理器的利用可减少存储器等待的影响。”当一个线程停止时,其他线程立刻馈入流水线开始执行,使应用吞吐能力显著增加。内部基准测试表明,运行两个线程的34K内核要比单线程处理器的速度提高60%,而尺寸仅增加14%。


图2 MIPS 34K内核系统框图


此外,34K内核系列可为嵌入式应用提供出众的实时响应。用户可为实时任务分配专用处理带宽,以保证服务质量(QoS)。该装置可持续监测线程进程,并自动进行校正来满足或超越实时需求。34K内核可与最多2个虚拟处理元件以及5个线程上下文进行配置,以实现最终的设计灵活性。
黎庆生指出:“24K和24KE内核系列仍然是MIPS针对单线程应用的最佳产品,并被广泛应用与各种通信与消费设备中。34K内核系列则是专门针对多线程工作量设计的。”比如,34K内核适合于家庭应用中多VoIP通道的外在线程的独立应用,或者,它还可以用来将几个单线程功能结合在一个单内核中,如机顶盒应用中的一个运行Linux的主处理器和一个运行RTOS的DSP。
34K 内核强大的灵活性使其能够在类似 SMP 的配置中运行,这使其成为包括多功能打印机和扫描仪的高性能影像设备的最佳选择。此外,34K 内核的更高应用吞吐量和有效功率的结合,使之特别适用于包括数码相机、移动手持设备和便携式媒体播放器的低功耗应用。
黎庆生介绍说:“在安全方面,我们有用于消费设备的安全内核4KSd,用户也可以通过CorExtend UDI自己定制安全方案。另外,MIPS还与msystems公司在提供安全性能方面展开了合作。” MIPS与msystems共同推出的Safe-SOC安全平台基于msystems的mSafe安全IP和MIPS的处理器架构,可用于机顶盒、数字电视、消费电子、网络和移动市场。Safe-SOC安全平台将msystems专利的mSafe密码内核集成到MIPS整条处理器产品线中,可为用户提供强大、灵活、经过验证的安全解决方案。 
FPGA
Altera通用平台的灵活性
Altera的陈国裕表示:“目前,家庭网络还是个缺乏标准的新兴市场。ASIC风险太大,因此,Altera的PLD解决方案非常适合这个市场。家庭网络的产品供应商可以充分利用PLD的灵活性去实现产品的创新性能,同时不会有什么风险。另外,Altera在通讯和消费市场有着多年的成功经验,其丰富的IP库和具有高性能DSP的器件能够使客户更加快速地开发出高质量的产品。目前,我们已经进入了VoIP、家庭网关、机顶盒、家庭监控等市场。同时也正在开发IPTV、智能家电以及其他新兴市场。”


Altera公司 陈国裕

用户在选用标准硬件时往往还希望有足够的灵活性去做定制化,以获得市场优势。比如通过在一个视频解码器中增加新的功能,如硬盘、编码器、USB接口等,使其变为一个媒体中心。对此,Altera提供了具有标准架构并可同时支持不同产品的解决方案。方案由一个ASSP加一个Altera FPGA组成通用平台,提供一定的灵活特性。据陈国裕介绍,在这种应用中,通常使用的是Altera低成本的Cyclone器件,在系统中主要起桥接的作用。
Altera器件的另外一种应用方式是采用结构化ASIC HardCopy和Nios嵌入式处理器进行设计。NTT电子在其HD VoIP机顶盒中即选用了Altera的这种量产解决方案,HardCopy和Nios在其最新的双向HD机顶盒应用中承担了CPU的功能。NTT首先在高密度FPGA中开发协处理器,然后利用HardCopy迅速高效地将设计移植为结构化ASIC,从而实现了批量生产。
使用Altera器件可以卸载CPU的多种关键功能,从而提高了视频显示质量,降低工作频率,大幅度节省功耗。带有嵌入式Nios处理器的HardCopy器件实现了NTT产品中的视频处理、加密、图像插入和IP通信功能。加密功能对于确保机顶盒用户和服务商之间的安全双向通信非常重要。与逻辑门阵列方案相比,NTT产品将FPGA设计转换为HardCopy设计只需要不到一个半月的时间,便可以得到引脚和功能完全兼容的器件,显著缩短了周转时间,而且也减少了工程投入。
显示器件
康佳与意法半导体合作开发
新型液晶集成数字电视
康佳集团将于今年10月开始量产基于意法半导体DTV100平台的液晶集成数字电视(iDTV)。DTV100是一个完整的集成化数字电视解决方案,含有整套的软硬件,并配有独立的开发工具,使康佳能够开发自主产品。两家公司通过密切合作开发出了应用软件的顶层——用户界面模块,新产品将让康佳的电视机产品阵营增加一台画质优于同类产品的数字电视,以适合飞速增长的亚洲数字电视市场以及美国ATSC电视市场的需求。
DTV100平台支持全球所有的数字电视标准,以意法半导体的解码器视频处理器二合一芯片STD2000为核心。该解决方案整合了主要的软件硬件,以最大限度地降低电视机制造商的设计工作量,缩短产品化周期。STD2000单片高清处理器采用90nm CMOS制造技术,是数字电视市场上性价比最高的产品。该产品单片集成了机顶盒功能与强大的图像处理性能(见图3)。STD2000可解码、显示模拟和数字两种电视广播信号,解决了邻道噪声和多道互扰问题,并能解码两个同步的标清(SD)电视信号,以及为平板电视提供高清信号解压缩、视频处理和显示功能。


图3 意法半导体STD2000视频处理器芯片

同时,STD2000视频处理器能够提供最出色的画质,并增强了电视观众的视觉和娱乐体验,采用ST独有的CSDi系统,以及3D数字亮度和色度运动自适应降噪技术。该平台支持分辨率达到1080p的所有矩阵显示器(液晶显示器、等离子显示器和背投电视)。其它先进功能包括Perfect PAP(高清双视窗)和PIP(画中画),使电视屏幕能够并列或上下排列两幅画面。该芯片单片集成MPEG-2 A/V解码器、高清视频处理器和对传统模拟广播的全面支持功能,以及一个双路数字彩色解码器(PAL、SECAM和NTSC)和一个3D/2D梳状滤波器,还支持一个针对美国OpenCable标准设计的内置CableCARD接口,以及一个针对欧洲DVB-T广播标准设计的双路DVB-CI接口。
  
中国篇
根据信息产业部的数据,2005年我国数字家庭网络市场的整体规模为16亿元人民币。随着消费者对数字产品的逐渐接受,2006年数字家庭网络产业将从准备期向快速增长期过渡。到2010年,中国数字家庭网络市场将可达到800亿元人民币。
In-Stat的分析指出,从产业链的角度看,中国数字家庭网络生态体系还正处于一个初级阶段,最大的挑战在于家庭网络提供商的缺位。从产业发展进程看,中国数字家庭网络发展阶段也处于初级应用—宽带共享阶段,而娱乐共享时代的到来还需要2~3年的时间,需要产业各环节参与者,进行多方面的铺垫。目前,数字电视和IPTV在中国的大力推广,正显示出中国数字家庭网络向娱乐共享时代进军的步伐。
根据国家规划,我国将于2008年全面推广数字电视,2015年停止模拟电视信号播出。随着具有自主知识产权的中国数字电视地面广播传输系统标准《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》的出台,在未来几年内数字电视产业将会获得极大的发展。同时,一直处于试用阶段的IPTV也正在经受着市场的考验,电信运营商将其作为提高ARPU的手段寄予了厚望。数字电视在高清晰传输方面占优,而IPTV则在交互性方面领先,未来它们还将会在市场上长期共存,最终有可能走向融合。
机卡分离和安全应用
清华大学数字电视技术研究中心的王兴军在谈到目前我国数字电视应用的主要瓶颈时指出:“目前我国的运营商分布比较分散,数量将近2000家,每个运营商提供的增值应用平台都不相同,CA、EPG、下载器和中间件的种类众多,各不相同。因此,目前国内的机顶盒都是为运营商定制的。其成本较高,性能和质量均不是很好。这种情况还直接导致了数字电视一体机无法上市的局面。”


清华大学 王兴军

他提出,解决这一问题的方案就是机卡分离。机卡分离的目的就是把各个地区不同的应用平台相对应的在接收机上的功能集中在一个可分离的模块上,通过一个统一的接口接到相对统一的机顶盒或一体机上,通过这种方案可使机顶盒或一体机进入水平市场的销售。
清华大学的UTI机卡分离技术的目标是要实现增值应用和音视频应用的分离,实现信道与接收机的分离并支持数字版权保护,据王兴军介绍,整个标准化工作将于今年完成。
大华有线/IP双模机顶盒助力数字新媒体
浙江大华数字科技有限公司市场总监潘崇来指出,三网融合时代已经来临,电信运营商正向提供通信、数据、视频的综合服务商转型,IPTV的发展开始挑战广电运营商的主营业务。在这种情况下,他认为,广电运营商应该积极主动地向综合服务运营商转型,积极发展互动电视与高清电视,提供VOD、综合信息发布、电子商务、网络游戏、网络教育、VoIP、即时通讯等综合服务,以提升盈利能力。


大华公司 潘崇来

基于此,大华与意法半导体合作开发设计了一款具有高集成度的数字有线/IP双模机顶盒。潘崇来表示:“双模机顶盒可以充分发挥广电的带宽优势,成为多业务服务的承载平台,推动数字新媒体的发展,帮助运营商转型。”杭州将会率先部署这种机顶盒,届时电视观众将能获得数字有线电视、视频点播和网页浏览三合一的媒体体验,以及选择面更广的信息服务和广播电视节目。
大华产品设计的核心是意法半导体的STi7100系列芯片。除MPEG2外,该SoC解决方案还支持高清H.264/MPEG4 AVC,以及MPEG4 P2标清标准(SD)。这个创新的单片高清/标清产品是业内第一款能够实现下一代高质量消费视频系统和广播服务的集成电路。该款机顶盒中采用了多线程技术,速度更快,操作更人性化。它同时支持多种视频输出接口,如CVBS、YPbPr、VGA、HDMI,并预留了两个USB 2.0接口,能够实现硬盘、数码产品等的接入,方便扩展各种应用功能,如PVR。
“家庭娱乐市场正在高速增长,市场竞争愈演愈烈。利用在这个领域多年积累的丰富经验,意法半导体将继续为合作伙伴提供灵活性高、产品化周期短、成本低廉、质量上乘、种类齐全的产品。这次与大华的合作项目是我们首次在中国大规模部署意法半导体最新的同时支持MPEG4和MPEG2解码的H.264单片机顶盒芯片,”意法半导体的Bob Krysiak表示,“在飞速增长的中国有线电视和IPTV市场上,大华目前处于领先水平,这一合作项目将进一步提高大华在这一市场的竞争优势。
电信运营商的推动者身份
IPTV业务价值链中的主要环节由内容提供商、电信运营商和最终用户组成。目前,中国网通在哈尔滨、中国电信在上海等地正在进行IPTV业务试验。
TI的尹建维认为,中国IPTV的推广不够成功,主要原因是电信运营商没有发挥应有的作用,这也可以反映出目前数字家庭网络市场难以推进的原因。他指出:“中国的问题是没有推动者。如果提供服务的网站出现系统结构方面的问题,用户解决不了问题,提供服务的小公司也解决不了问题,这时就应该有电信运营商出来解决问题。我希望电信运营商能够站出来,去找到好的应用,同时,这也是运营商提高ARPU的机会。”他认为技术不是目前的主要问题,“技术永远是不够多、不够好的,但是,利用现有的技术已经能够实现很多应用。目前的问题是应用的问题,而不是技术的问题。需要有集成商提供好的应用,运营商就应该承担这个工作。”
尹建维表示,TI正在和中国的运营商联系,共同推动数字家庭网络的发展。他透露,将会在TI北京办公室搭建一个小型的家庭网络,其中包括网关、机顶盒、DOP电视、无线投影、可视电话、指纹锁、可视门铃、电子相框、PMP、PC和打印机等。据悉,这个小型家庭网络在11月即可完成,这样,TI可以和运营商们进行更直观的交流。■

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