利用双核解码芯片实现数字电视广告插入技术

在数字电视时代，增值服务受到运营商的高度重视，随着有线数字电视整体平移的推广，EPG、浏览器、双向等增值服务并没有给运营商带来预期的红利，许多整体平移的运营商深陷亏损泥潭。其中一个重要原因在于，大部分有线电视用户除月租费外，很难接受额外的付费模式。而随着直播星和国标地面电视的兴起，大量免费节目投放, 增值服务模式也将面临更为严峻的挑战。长期以来，电视广告是广电收入的重要来源，大约占广电营收60%以上，但电视广告基本上被电视台.独占，有线网络运营公司只能靠月租费生存。如何在数字电视时代，继续挖掘广告这一潜力，一直是电视台、有线网络公司百思不得其解的问题。为此，北京海尔集成电路设计有限公司(简称北京海尔IC)在2008年推出了应用自主研发的双核解码芯片Hi2035E实现的广告插入技术平台，在一个解码器正常解码播放时，另一个解码器可很方便地插入广告，为电视台、运营商创造了新的广告商机。
双核解码芯片 Hi2035E主要技术特点
Hi2035E是北京海尔IC推出的高端MPEG2解码芯片，面向有线、卫星及地面数字广播高端市场。该芯片功能全面，可实现多种增值扩展应用。图1 为Hi2035E芯片内部功能结构框图。

图1: Hi2035E结构框图
芯片主要技术特点如下：MIPS 4KEcCPU，主频最高可达233MHz，完全可以满足CA、浏览器开发的需要；双TS流输入、双解复用、双解扰和双解码，可支持多模式应用，如卫星+有线、地面+有线、卫星+地面等；双解码可以支持画中画、画外画；可以开发一拖二机顶盒，即一个机顶盒可以支持两台电视机，同时收看不同的电视节目，互不影响；嵌入IDE接口，支持PVR功能，可以同时录4路节目；录像时自动生成导航文件，支持各种快进快退功能、进度条检索；支持二层OSD，一层为真彩色、一层256色。[u1]基于Hi2035E的广告插入技术系统实现
由于具备双核特点，因而Hi2035E能够为插入广告提供技术支撑。以国标地面广播为例，一个频点有8个节目，对应节目流分别为PES0、PES1、···、PES7，PES8是一个广告流，广告流并不连续，每间隔一定的时间出现一次(如3～5分钟)，只需一帧I帧图像。原始的广告图像可以是720×576的标准图像，也可以是正常图像的1/4～1/16。广告流的码率很低，由广告图片的大小和广告周期决定，可以从500bps～1Mbps，插入的方式非常灵活。通常情况下，广告流以画中画(PIP)形式播放，如果客户感兴趣，也可以主画面播放广告，画中画播放视频。在广告流中，有一组私有定义(见图2)，用于定义广告流(图片)是否允许解码，是否允许播放、播放位置、图片大小、持续时间等。　　


图2: 包含广告流的TS流构成示意图
　这里要特别说明的是，Hi2035E将屏幕分为2×2、3×3、或4×4个相等区域，每个区域都可以同时插入不同的图片，最多可以同时显示16张图片。图3和图4是在不同播放模式时插入广告的实例。

图3: 执行菜单(OSD)管理时插入广告。

图4: 进行视频正常播放时插入广告。　

在前端系统中，加入制作好的数据流(或者通过适时的编辑系统生成适时数据)。广告数据通过码流播放器输入给复用器，通过复用器复用输出给调制器，然后通过混频器送入网络。这样广告的数据同原有的音视频数据一起广播到网络中。
在终端系统中，数字射频信号输入给机顶盒。先后经过模拟解调和数字解调，得到TS流。TS流经过解复用，得到广告的MPEG2视频数据。
Hi2035E的第二路解码器解出视频。在终端软件上，第二路视频窗口的大小和位置可以灵活控制。根据需求定制，机顶盒可以在任何位置、任何时间播放第二路视频广告。终端第二类控制是根据前端发送的信息，控制播放的时间、位置和大小。
与传统图片数据广告实现方案相比，基于Hi2035E的方案具有如下优点：系统实现简单快捷，数据更新方便灵活；通过MPEG2节省了数据带宽；终端控制简单，解决了传统终端数据控制的复杂性问题；视频效果获得极大提高，实现了动态广告的效果。
本文小结
目前，海尔广告插入技术已为多家运营商、系统集成商和机顶盒厂商关注，并已在多个地域试点。预计，在地面数字电视的推广过程中，以双核解码为代表的广告插入技术将成为市场主流，为运营商创造新的商机。