Come funzionano i set top box digitali

Set-top box

Dispositivo elettronico per convertire un segnale in un'uscita per un televisore

Un set-top box (STB ), noto anche come decoder via cavo , ricevitore o semplicemente box , e storicamente decoder televisivo o convertitore ,^[1] è un dispositivo di informazione che generalmente contiene un ingresso per sintonizzatore TV e visualizza l'uscita di un televisore, trasformando il segnale sorgente in contenuto in una forma che può quindi essere visualizzata sullo schermo del televisore o su un altro dispositivo di visualizzazione. È progettato per essere posizionato accanto o "sopra" (da cui il nome) di un televisore. ^[2]

I set-top box sono utilizzati nella televisione via cavo, nella televisione satellitare, nella televisione terrestre e nei sistemi televisivi con protocollo Internet, nonché in altri usi come i lettori multimediali digitali ("streaming box"). Alternative a I set-top box sono i dongle più piccoli e i televisori con sintonizzatori TV integrati.

Sorgenti

del segnale TV

La sorgente del segnale potrebbe essere un cavo Ethernet, un'antenna parabolica, un cavo coassiale (vedi televisione via cavo), una linea telefonica (comprese le connessioni DSL), una banda larga su linee elettriche (BPL) o anche una normale antenna VHF o UHF. Il contenuto, in questo contesto, potrebbe significare uno o tutti i video, audio, pagine web, videogiochi interattivi o altre possibilità. I servizi satellitari e a microonde richiedono anche un hardware specifico per i ricevitori esterni, quindi l'uso di set-top box di vari formati non è mai completamente scomparso. I set-top box possono anche migliorare la qualità del segnale sorgente.

Prima dell'All-Channel Receiver Act del 1962 era necessario che i ricevitori televisivi statunitensi fossero in grado di sintonizzare l'intera gamma VHF e UHF (che in Nord America era NTSC-M canali da 2 a 83 su 54 a 890 MHz), un set-top box noto come convertitore UHF verrebbe installato sul ricevitore per spostare una parte dello spettro UHF-TV su canali a basso VHF per la visualizzazione. Poiché alcuni televisori a 12 canali degli anni '60 rimasero in uso per molti anni, e il Canada e il Messico furono più lenti degli Stati Uniti a richiedere che i sintonizzatori UHF fossero installati in fabbrica nei nuovi televisori, un mercato per questi convertitori continuò ad esistere per gran parte degli anni '70.

La

televisione via

cavo

rappresentava una possibile alternativa all'implementazione di convertitori UHF in quanto le trasmissioni potevano essere spostate in frequenza sui canali VHF all'head-end del cavo invece che nella posizione di visualizzazione finale. Tuttavia, la maggior parte dei sistemi via cavo non era in grado di ospitare l'intera gamma di frequenze VHF/UHF da 54 a 890 MHz e i dodici canali di spazio VHF si esaurirono rapidamente sulla maggior parte dei sistemi. Aggiunta di qualsiasi I canali aggiuntivi dovevano quindi essere fatti inserendo i segnali extra nei sistemi via cavo su frequenze non standard, tipicamente al di sotto del canale VHF 7 (banda media) o direttamente al di sopra del canale VHF 13 (superbanda).

Queste frequenze corrispondevano a servizi non televisivi (come la radio ricetrasmittente) via etere e quindi non erano presenti sui ricevitori TV standard. Prima che i televisori via cavo diventassero comuni alla fine degli anni '80, era necessario un dispositivo di sintonizzazione elettronica chiamato convertitore via cavo per ricevere i canali analogici aggiuntivi e trasporre o convertire il canale selezionato in frequenza radio analogica (RF) per la visualizzazione su un normale televisore su un singolo canale, di solito il canale VHF 3 o 4. La scatola permetteva a un televisore analogico non via cavo di ricevere canali via cavo analogici crittografati ed era un prototipo di topologia per dispositivi di crittografia digitale successivi. I televisori più recenti sono stati poi convertiti per essere cifrati analogici Pronto per il cavo, con il convertitore standard integrato per la vendita di televisione premium (alias pay-per-view). Diversi anni dopo e lentamente commercializzato, l'avvento del cavo digitale è continuato e ha aumentato la necessità di varie forme di questi dispositivi. La conversione a blocchi dell'intera banda di frequenza interessata su UHF, sebbene meno comune, è stata utilizzata da alcuni modelli per fornire la piena compatibilità con i videoregistratori e la capacità di pilotare più televisori, anche se con uno schema di numerazione dei canali in qualche modo non standard.

I ricevitori televisivi più recenti hanno notevolmente ridotto la necessità di set-top box esterni, sebbene i convertitori via cavo continuino ad essere utilizzati per decodificare i canali via cavo premium in base alle restrizioni di accesso controllate dall'operatore e per ricevere canali digitali via cavo, oltre a utilizzare servizi interattivi come video on demand, pay per view e home shopping attraverso la televisione.

abilitare i sottotitoli sui televisori più vecchi in Nord America, prima che diventasse un'inclusione obbligatoria nei nuovi televisori. Alcuni sono stati anche prodotti per disattivare l'audio (o sostituirlo con rumore) quando viene rilevata volgarità nei sottotitoli, dove anche la parola offensiva viene bloccata. Alcuni includono anche un V-chip che consente solo i programmi di alcuni sistemi di classificazione dei contenuti televisivi. Potrebbe anche essere integrata una funzione che limita il tempo dei bambini a guardare la TV o a giocare ai videogiochi, anche se alcune funzionano sull'elettricità principale piuttosto che sul segnale video.

Articolo principale: Adattatore per televisione digitale

transizione alla televisione digitale terrestre dopo l'inizio del millennio ha lasciato molti ricevitori televisivi esistenti incapaci di sintonizzare e visualizzare direttamente il nuovo segnale. Negli Stati Uniti, dove nel 2009 è stata completata la chiusura dell'analogico per le emittenti a servizio completo, è stata concessa una sovvenzione federale Offerto per convertitori idonei per i coupon con capacità deliberatamente limitate che ripristinerebbero i segnali persi durante la transizione digitale.

Articolo

principale: Ricevitore/decoder integrato

set-top box professionali sono indicati come IRD o ricevitori/decoder integrati nel settore audio/video broadcast professionale. Sono progettati per ambienti di movimentazione sul campo e di montaggio su rack più robusti. Gli IRD sono in grado di emettere segnali di interfaccia digitale seriale non compressi, a differenza degli STB consumer che di solito non lo fanno, principalmente per motivi di copyright.

I

set-top box ibridi, come quelli utilizzati per la programmazione Smart TV, consentono agli spettatori di accedere a più metodi di distribuzione TV (inclusi terrestre, via cavo, Internet e satellite);^[3] come i box IPTV, includono video on demand, TV in differita, Internet videotelefonia, sorveglianza, giochi, shopping, guide elettroniche ai programmi incentrate sulla TV e e-government. Integrando flussi di distribuzione variabili, gli ibridi (a volte noti come "TV-centrici"^[4] ) consentono agli operatori di pay-TV di implementare applicazioni più flessibili, riducendo i costi di lancio di nuovi servizi, aumentando la velocità di commercializzazione e limitando le interruzioni per i consumatori. ^[5]

Ad esempio, i set-top box Hybrid Broadcast Broadband TV (HbbTV) consentono di riunire le trasmissioni televisive tradizionali, provenienti da fornitori di servizi terrestri (DTT), satellitari o via cavo, con video distribuiti su Internet e contenuti multimediali personali. Advanced Digital Broadcast (ADB) ha lanciato il suo primo set-top box ibrido DTT/IPTV nel 2005,^[6] che ha fornito a Telefónica la piattaforma TV digitale per il suo servizio Movistar TV entro la fine di quell'anno. ^[7] Nel 2009, ADB ha fornito la prima piattaforma TV digitale ibrida a tre vie in Europa all'operatore satellitare digitale polacco n, che consente agli abbonati di visualizzare contenuti integrati trasmessi via satellite, terrestre o Internet. ^[8]

Inview Technology, con sede nel Regno Unito, ha oltre 8 milioni di STB distribuiti nel Regno Unito per il televideo e un servizio VOD push originale per Top Up TV.

Nelle reti IPTV, il set-top box è un piccolo computer che fornisce comunicazioni bidirezionali su una rete IP e decodifica i contenuti multimediali in streaming video. I set-top box IP sono dotati di un'interfaccia di rete domestica integrata che può essere Ethernet, Wireless (802.11 g,n,ac) o una delle tecnologie di rete domestica cablate esistenti, come HomePNA o lo standard ITU-TG.hn, che consente di creare una rete locale ad alta velocità (fino a 1 Gbit/s) utilizzando il cablaggio domestico esistente (linee elettriche, linee telefoniche e coassiali cavi). ^[9]

Negli Stati Uniti e in Europa, le compagnie telefoniche utilizzano l'IPTV (spesso su reti ADSL o in fibra ottica) come mezzo per competere con i tradizionali monopoli locali della televisione via cavo.

Questo tipo di servizio si distingue dalla televisione in streaming, che coinvolge contenuti di terze parti su Internet pubblico non controllati dall'operatore del sistema locale.

Le

guide elettroniche ai programmi e le guide interattive ai programmi forniscono agli utenti di applicazioni televisive, radiofoniche e di altri media menu continuamente aggiornati che visualizzano la programmazione delle trasmissioni o le informazioni di programmazione per la programmazione corrente e futura. Alcune guide, come ITV, presentano anche lo scorrimento all'indietro per promuovere i loro contenuti di recupero. ^[10]

Preferiti

Questa funzione consente all'utente di scegliere i canali preferiti, rendendoli più facili e veloci da accedere; Questo è utile con l'ampia gamma di canali digitali offerti. Il concetto di canali preferiti è superficialmente simile a quello della funzione "segnalibro" offerta in molti browser web.

Timer

Il timer consente all'utente di programmare e abilitare il box per passare da un canale all'altro in determinati orari: questo è utile per registrare da più di un canale mentre l'utente è fuori. L'utente deve ancora programmare il videoregistratore o il registratore DVD.

Funzioni utili

Comandi sulla scatola

Alcuni modelli sono dotati di comandi sulla scatola e sul telecomando. Ciò è utile in caso di smarrimento del telecomando da parte dell'utente o di invecchiamento delle batterie.

Telecomandi che funzionano con altri televisori

Alcuni telecomandi possono anche controllare alcune funzioni di base di televisori di varie marche. Ciò consente all'utente di utilizzarne solo uno telecomando per accendere e spegnere il televisore, regolare il volume o passare tra canali TV digitali e analogici o tra canali terrestri e Internet.

Blocco genitori

Il blocco genitori o i filtri dei contenuti consentono agli utenti di età superiore ai 18 anni di bloccare l'accesso a canali non appropriati per i bambini, utilizzando un numero di identificazione personale. Alcuni box bloccano semplicemente tutti i canali, mentre altri consentono all'utente di limitare l'accesso ai canali scelti non adatti a bambini al di sotto di una certa età.

Con

l'aumentare della complessità e dei potenziali errori di programmazione del set-top box,^software come MythTV, Select-TV e Media Center di Microsoft hanno sviluppato funzionalità paragonabili a quelle dei set-top box, che vanno dalle funzionalità di base simili a DVR alla copia di DVD, all'automazione domestica e alla riproduzione di musica o video in tutta la casa.

Quasi tutti i set-top box moderni sono dotati di processi di aggiornamento automatico del firmware. L'aggiornamento del firmware viene in genere fornito dal fornitore di servizi.

Ambiguità nella definizione

Con l'avvento dei televisori a schermo piatto, i set-top box hanno ora un profilo più profondo rispetto ai top della maggior parte dei televisori moderni. Per questo motivo, i set-top box sono spesso posizionati sotto i televisori e il termine set-top box è diventato una sorta di termine improprio, forse aiutando l'adozione del termine digibox . Inoltre, i set-top box più recenti che si trovano ai margini delle reti di distribuzione basate su IP sono spesso chiamati net-top box o NTB, per distinguere tra ingressi IP e RF. Il Roku LT ha le dimensioni di un mazzo di carte e offre Smart TV ai set convenzionali. ^[12]

La distinzione tra sintonizzatori esterni o demodulatori (tradizionalmente considerati "set-top") ") e dispositivi di archiviazione (come videoregistratori, DVD o unità PVR basate su disco) è anche offuscato dalla crescente diffusione di sintonizzatori satellitari e via cavo con un disco rigido, una rete o interfacce USB integrate.

Anche i dispositivi con le capacità dei terminali informatici, come il thin client WebTV, rientrano nell'area grigia che potrebbe invitare al termine "NTB".

Europa

In Europa, un set-top box non contiene necessariamente un sintonizzatore proprio. Una scatola collegata a un connettore SCART per televisore (o videoregistratore) viene alimentata con il segnale televisivo in banda base dal sintonizzatore dell'apparecchio e può invece fare in modo che il televisore visualizzi il segnale elaborato restituito.

Questa funzione SCART è stata utilizzata per il collegamento ad apparecchiature di decodifica analogica da operatori di pay-TV in Europa e, in passato, è stata utilizzata per il collegamento ad apparecchiature di televideo prima che i decoder diventassero integrati. Il segnale in uscita potrebbe essere lo stesso natura come il segnale in ingresso, o video RGBcomponent, o anche un "insert" sul segnale originale, a causa della funzione di "commutazione rapida" di SCART.

Nel caso della pay-TV analogica, questo approccio ha evitato la necessità di un secondo telecomando. L'uso dei segnali televisivi digitali nei più moderni schemi di pay-TV richiede che la decodifica avvenga prima della fase di conversione da digitale ad analogico, rendendo le uscite video di un connettore SCART analogico non più adatte per l'interconnessione all'hardware di decodifica. Standard come la Common Interface di DVB e la CableCARD di ATSC utilizzano quindi una scheda simile a PCMCIA inserita come parte del percorso del segnale digitale come alternativa a un set-top box dotato di sintonizzatore.

Costi

Secondo il Los Angeles Times , il costo per un fornitore di servizi via cavo negli Stati Uniti per un set-top box è compreso tra $ 150 per un decoder di base e $ 250 per un decoder più sofisticato. Nel 2016 la media L'abbonato alla pay-TV pagava $ 231 all'anno per noleggiare il proprio set-top box da un fornitore di servizi via cavo. ^[13]

Nel

giugno 2011, un rapporto dell'American National Resources Defense Council ha portato l'attenzione sull'efficienza energetica dei set-top box,^[14] e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha annunciato piani per prendere in considerazione l'adozione di standard di efficienza energetica per i set-top box. Nel novembre 2011, la National Cable & Telecommunications Association ha annunciato una nuova iniziativa per l'efficienza energetica che impegna i maggiori operatori via cavo americani all'acquisto di set-top box conformi agli standard Energy Star e allo sviluppo di modalità di sospensione che utilizzeranno meno energia quando il set-top box non viene utilizzato per guardare o registrare video. ^[16]