揭开神秘的面纱，探索数字机顶盒的秘密

    一个数字STB是由软、硬件所组成，在硬件方面的主要单元可分为接收广播信号，并将其转换为数字传输串流的前端（front-end；FE）芯片，即调谐器（tuner）和调变/解调变器（modulator/demodulator）；后端芯片包括电视解码器/编码器（NTSC/PAL decoder/encoder）、MPEG-2 Transport、MPEG-2 MP@ML或HL解码器、微处理器、绘图芯片、音频处理器、音频DAC、视频DAC；以及DRAM/SDRAM、Flash等存储、电源元件及其他标准离散元件。更高端产品还会整合安全芯片、调制解调器（modem）或家庭网络芯片，以及可录像的硬盘（HDD）。下图为支持DVR功能的STB解码芯片方块图。

具有DVR功能的STB解码器方块图

    更强大及多元的功能及更高的整合度是数字STB在硬件部分的发展趋势。在功能上，电视解码器强调要能做到dual-TV和dual-DVR，也就是除了能解码并显示数字和模拟两种电视广播信号外，还要能解码两个同步标准解析电视信号，再送到多台不同的电视机播放或录制节目到硬盘中。此外还有所谓的PAP（高解析双画面）和PIP（子母画面）功能，能够在同一个屏幕上显示两个不同的高解析电视画面，可以分别并列或上下排列。

    在整合性上，为了保持设计弹性，一般在系统中前端及后端芯片是分离的配置，但也能将两者整合为单一封装，进而为大量生产的应用提供更佳的成本效益。芯片本身则朝SoC的方向发展，尤其是位居核心的解码器芯片，此类芯片会采用90奈米等高端制程，在一颗芯片上整合各种主要功能，包括高性能的CPU、视频解码电路和各种周边设备。

STB单芯片iDTV处理器硬件架构方块图

    在软件部分则包括操作系统和即时操作系统（RTOS）、提供互动功能的MHP等中介软件（Middleware）及应用软件接口（API），以及电子节目表（EPG）等应用软件或条件式接取（Conditional Access；CA）安全功能。接口上则需要支持安全性模组（POD module）、共同接口（CI）、智能卡（smart card/reader）、高速接口（USB、IEEE 1394及序列ATA）等。CA、CI、POD等技术难度较高，也是设备商在选用视频处理芯片解决方案后，仍需进一步整合开发的议题。