智能电视机顶盒技术初步探究

    从去年的IFA2011、CEATEC 2011，到刚刚结束的CES2012，显示设备的发展无疑是热点中的热点。现今，电视领域除了继续朝着显示技术方向深入拓展之外，特别是OLED与RGB三色LED电视技术的高速发展与成熟，极有可能在未来成为主流。最为引人注目的莫过于电视的智能化、网络化与娱乐化。智能化是让电视摆脱存在已久的单一化电视接收与播放固有特性，通过内置智能化系统，利用各种各样的不同软件实现对于传统电视来讲是前所未有的崭新功能。网络化则将电视融入到开放的互联网络世界之中，让用户可以享受网络中带来的极致精彩。而娱乐化则是将影音娱乐带到电视之中，使得电视变得功能多样化。

    现在，各大电视厂商都在自家最新的电视系列中加入智能网络化功能，令电视变得更加聪明、人性化与互动化。不得不提的是，绝大多数品牌的电视都是内置了来自Google的Android系统，这得益于Android系统本身开源性的特点。实际上，这一切的起源都来自2010年下半年所诞生的Google TV。回忆在Google I/O 2010(Google开发者大会)上隆重地向各界推出了全新的Google TV。由大会上获悉，Google TV包括了Google设计的智能化的电视系统、Intel(英特尔)高性能的处理器、Sony(索尼)的平板电视以及Logitech(罗技)提供的带有QWERTY键盘的Harmony智能遥控器。经过快两年的高速发展，虽然Google TV并没有真正打入消费电子市场，但却撼动了平板电视领域、高清播放机领域甚至是IT领域，各种针对智能网络化的产品不断推出，而智能电视机顶盒就是当中的代表性产品，它能够将一部普通的平板电视转身变成一款功能丰富的智能网络娱乐电视。现在的智能电视机都内置了较大的内存与存储空间，保证了程序运行的流畅性，并且还内置了WiFi无线网卡以及带有有线网络LAN端口，让用户能够以更方便的方式连接到网络之中。下面将从部分高端智能电视机顶盒中的核心处理器、图形处理器以及智能系统版本等多个技术角度出发，全面分析智能电视机顶盒的现状。

    ARM嵌入式架构的处理器成为智能电视机顶盒的核心

    要取得高效的运行效率，就需要配备一颗拥有强劲处理能力的核心处理器。由于智能电视机顶盒属于长时间运行的设备，对于功耗、发热量、寿命都有比较严格的要求，普通桌面型的处理器或者只具备媒体播放功能的处理器，明显不能满足要求。目前，绝大部分的高端智能电视机顶盒都采用ARM架构的嵌入式处理器，其中Cortex-A9是最为常见的。Cortex-A9具备高性能、低功耗的特点，拥有单核、双核甚至多核的形式，采用ARM v7架构，基于最先进的推测型八级流水线，该流水线具备高效、动态长度、多发射超标量及无序完成特征，有着极高的性能与效率。大家所熟悉的iPad 2就是采用A9的双核处理器。在运行速度方面，应用在智能电视机顶盒中的Cortex-A9大概在800MHz～1GHz之间，处理性能与iPhone 4相当，甚至与Intel的Atom 1.6GHz单核处理器也非常接近，可以说即便运行Android系统中某些高要求的应用程序也并无太大的难度。

Cortex-A9单核处理器的核心结构，从当中简洁的架构就可以体现出其本身运行的高效性

    内置的图形处理器播放全高清影片以及玩3D游戏毫无压力

    由于新一代智能电视机顶盒都是采用Android智能系统，其最大的特点就是开源性，拥有庞大的外置程序库供用户进行各种各样的影音娱乐活动以及不同资讯的浏览。因此，强大的图形处理器是必须的，内置Open GL 3D图形处理器的Mali-400是最为常见的其中一款。来自ARM公司Mali系列高性能图形处理器的Mali-400是其中一款高端的芯片。Mali-400是世界上第一个符合OpenGL ES 2.0的图形处理器，能够对2D与3D图像信号起到加速作用，在分辨率上更加可以扩展到全高清的1080p。
    与Cortex-A9相似，Mali-400也可以最高扩展成四核，最高频率可到395MHz，像素填充率则最高可以达到275M/s。换言之，能够完整支持全高清节目源的播放，而即便玩要求较高的3D游戏也毫无压力。

Mali-400的内部结构分析

    均是使用Android智能系统，操作上仍需强化

    目前Android智能系统凭借其开源性成为了新一代智能电视机顶盒的核心系统，拥有很好的扩展性，能够实现各种各样的影音娱乐功能，最大的优势在于拥有大量免费的影音、娱乐、资讯类的应用程序下载与使用。目前Android的版本有很多，常见的包括经常应用在智能手机的Android 2.3，专属于平板电脑的Android 3.0，最新推出的Android 4.0。其中不少智能机顶盒都采用了兼容性最佳、性能最强的Android 2.3。最重要的特点是，Android 2.3系统内置的flash插件已经通过了adobe公司认证，可以流畅地播放网页上面的全高清视频，满足广大发烧友的要求。这是深受喜爱的苹果电脑都并不具备的重要功能。另外，用户还可以在设置菜单中对分辨率进行切换，可以设置480p至1080p之间的分辨率，以满足不同物理分辨率的显示设备的要求。
    在智能电视机顶盒应用Android系统最大的问题在于操作方面，毕竟Android是在触摸屏上所建立的系统，对于没有触摸功能的平板电视，要实现这些功能确实存在不少的难度。为此，不少厂家开发了多款无线体感遥控设备，可以实现无线操控基于重力感应的体感游戏，以增加智能电视的娱乐性。

    综上所述，智能电视机顶盒不但改变了电视的本质，也逐步改善了我们的影音娱乐生活。值得注意的是，除了智能电视机顶盒之外，平板电视内部的智能网络功能也日益强化，也有来自IT领域的厂商向智能电视方向开拓，如联想在CES2012所展出的idea TV智能网络电视就是当中的代表，融合了云概念，围绕云核心把智能手机、平板电视、个人电脑与智能电视联合为一个整体，可以为用户提供丰富的娱乐服务与完整的网络社交方面的应用。此外，苹果之前也表示将会在今年带来Apple TV(苹果电视)，让我们一起拭目以待吧!