ما هو الجهاز المستخدم لصندوق تلفزيون الإنترنت؟

ما هو الجهاز المستخدم لصندوق تلفزيون الإنترنت؟ دليل الأجهزة B2B

يعد Internet TV Box في الأساس جهاز حوسبة متصل بالشبكة يعتمد على ARM مزودًا بأجهزة مخصصة للوسائط المتعددة. لقد أدى التحول نحو فك تشفير AV1، وتشغيل 4K/60 إطارًا في الثانية، وWi-Fi 6، وتخزين eMMC الأسرع، وتسريع الذكاء الاصطناعي للأجهزة إلى تغيير الطريقة التي تحدد بها الشركات المصنعة هذه الأجهزة. لم يعد صندوق تلفزيون الإنترنت الحديث مجرد جهاز فك تشفير منخفض التكلفة متصل بمنفذ HDMI؛ إنه مزيج من SoC والذاكرة والتخزين وواجهات الشبكة ونظام التشغيل وإدارة الحقوق الرقمية والبرامج الثابتة والهندسة الحرارية.

بالنسبة للمشترين العاملين في مجال B2B، تتمثل المشكلة الحاسمة في مطابقة بنية الجهاز مع التطبيق. يمكن أن يتطلب جهاز OTT الاستهلاكي ومحطة IPTV وجهاز تلفزيون الفندق ومشغل اللافتات التجارية تكوينات مختلفة تمامًا للأجهزة والبرامج الثابتة.

ما هي أجهزة الجهاز المستخدمة في صندوق تلفزيون الإنترنت؟

عادةً ما يكون الجهاز الأساسي داخل صندوق تلفزيون الإنترنت عبارة عن نظام مدمج يعتمد على ARM ومبني على نظام على شريحة (SoC). تقوم شركة SoC بدمج وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ووحدة فك ترميز الفيديو ووحدة التحكم في الذاكرة ومحرك العرض ووظائف الوسائط المتعددة الأخرى في منصة واحدة.

تشتمل عائلات الشرائح الشائعة المستخدمة في هذه الفئة على Amlogic وRockchip وAllwinner ومنصات ARM SoC الأخرى.

1. ARM SoC: منصة الحوسبة الأساسية

تحدد شركة SoC سقف الأداء الأساسي لصندوق تلفزيون الإنترنت.

تتضمن التكوينات النموذجية ما يلي:

• وحدة المعالجة المركزية ARM رباعية النواة أو ثماني النواة

• Cortex-A55، أو Cortex-A53، أو Cortex-A73، أو Cortex-A76 أو بنيات مختلطة النواة

• وحدة معالجة الرسومات المدمجة

• أجهزة فك ترميز الفيديو

• أجهزة تشفير الفيديو على منصات مختارة

• محرك معالجة العرض

• ميزات أمان التمهيد والأجهزة الآمنة

• تسريع AI/NPU على منصات عالية الأداء

يمكن لمنتجات Internet TV Box للمبتدئين استخدام معالجات رباعية النواة لأحمال عمل IPTV الأساسية والبث المباشر. قد تستخدم المنتجات الأكثر تطلبًا شرائح SoC ثماني النواة لدعم الوسائط المتعددة بدقة 4K أو تطبيقات المتصفح أو خدمات الخلفية المتعددة أو اللافتات الرقمية أو أعباء عمل الذكاء الاصطناعي.

إن النهج الصحيح لشراء OEM هو عدم اختيار SoC بناءً على تردد وحدة المعالجة المركزية فقط. غالبًا ما تكون إمكانية فك تشفير الفيديو وعرض النطاق الترددي للذاكرة وأداء وحدة معالجة الرسومات ودعم Linux/Android BSP وتوافر SDK ونضج برنامج التشغيل والإمداد على المدى الطويل أكثر أهمية.

2. جهاز فك ترميز الفيديو

تعد وحدة فك ترميز الفيديو مكونًا بالغ الأهمية نظرًا لأن أعباء العمل المتدفقة تعتمد على تسريع الأجهزة.

قد يحتاج صندوق تلفزيون الإنترنت الحديث إلى الدعم من أجل:

• H.264/AVC

• H.265/HEVC

• VP9

• AV1

• مبيغ-2

• مبيغ-4

• AVS/AVS2 على الأنظمة الأساسية المعمول بها

بالنسبة لمنتج 4K، يجب على المشترين التحقق من مواصفات فك تشفير الأجهزة الفعلية بدلاً من قبول بيان "دعم 4K" العام.

على سبيل المثال، هذه مواصفات مختلفة ماديًا:

إخراج فيديو بدقة 4K

عكس

فك تشفير الأجهزة H.265/VP9/AV1 حتى 4K@60 إطارًا في الثانية

توفر المواصفات الثانية معلومات هندسية مفيدة.

أصبح AV1 أيضًا أحد الاعتبارات المهمة في تطوير المنتجات الجديدة لأنه يمكن أن يوفر ضغطًا فعالاً لمنصات البث. إذا كانت الخدمة المستهدفة تستخدم محتوى AV1، فإن فك تشفير أجهزة AV1 المخصص يمكن أن يقلل من حمل وحدة المعالجة المركزية ويحسن استقرار التشغيل.

3. ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين

تحدد ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والتخزين مدى فعالية Internet TV Box في التعامل مع التطبيقات وعمليات النظام.

تتضمن التكوينات النموذجية ما يلي:

يتم توفير التخزين عادةً من خلال eMMC، بسعات مثل 16 جيجابايت أو 32 جيجابايت أو 64 جيجابايت أو أعلى.

بالنسبة للمنتجات الاحترافية، يجب أن يأخذ اختيار eMMC في الاعتبار القدرة على التحمل وموثوقية التمهيد وحجم صورة البرنامج الثابت وتخزين التطبيقات والتخزين المؤقت للوسائط المحلية ومتطلبات تحديث OTA.

يحتوي صندوق تلفزيون الإنترنت الذي يقوم بتشغيل عميل IPTV بسيط على متطلبات تخزين مختلفة تمامًا عن مشغل اللافتات الرقمية الذي يقوم بتخزين أصول الوسائط محليًا.

ما هو الاتصال الذي يحتاجه صندوق تلفزيون الإنترنت؟

يكون جهاز Internet TV Box مفيدًا فقط عندما تتوافق واجهات الشبكة والعرض مع بيئة النشر.

إيثرنت وواي فاي

تتضمن تكوينات الشبكة النموذجية ما يلي:

• 10/100 متر إيثرنت

• جيجابت إيثرنت

• واي فاي 5

• واي فاي 6

• بلوتوث

• اتصال خلوي اختياري للمشاريع المتخصصة

بالنسبة إلى IPTV والتركيبات التجارية، يمكن أن يكون Gigabit Ethernet هو الأفضل عند الحاجة إلى اتصال مستقر عالي النطاق.

يعتمد أداء Wi-Fi على أكثر من مجموعة الشرائح اللاسلكية. يؤثر وضع الهوائي، وتوجيه التردد اللاسلكي، وتكديس PCB، ومواد التغليف، وتصميم مصدر الطاقة، وبرامج تشغيل البرامج الثابتة على الإنتاجية والموثوقية في العالم الحقيقي.

وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل هندسة PCBA مهمة في تطوير OEM.

يمكن أن يتمتع منتجان من أجهزة Internet TV Box يستخدمان نفس SoC بأداء لاسلكي مختلف تمامًا نظرًا لاختلاف تخطيطات التردد اللاسلكي وأنظمة الهوائي الخاصة بهما.

اتش دي ام اي و اتش دي سي بي

HDMI هي واجهة العرض الأساسية لمعظم تصميمات صندوق تلفزيون الإنترنت.

المواصفات الهامة تشمل:

• نسخة اتش دي ام اي

• الحد الأقصى للقرار

• الحد الأقصى لمعدل التحديث

• دعم تقرير التنمية البشرية

• لجنة الانتخابات المركزية

• نسخة اتش دي سي بي

• عمق اللون

• توافق العرض

يعد تشفير HDCP ذا أهمية خاصة عندما يتعين على الجهاز التعامل مع محتوى البث المحمي. قد يتمتع المنتج بأداء كافٍ لوحدة المعالجة المركزية وفك التشفير ولكنه لا يزال يفشل في النشر التجاري إذا كانت بنية إدارة الحقوق الرقمية وحماية المحتوى الخاصة به لا تلبي متطلبات النظام الأساسي.

بالنسبة لمشروعات B2B، يجب تقييم إمكانيات HDMI وHDCP وDRM وبرامج الترميز كنظام واحد وليس كمواصفات معزولة.

ما هو نظام التشغيل المستخدم في صندوق تلفزيون الإنترنت؟

يُستخدم Android على نطاق واسع لأنه يوفر نظامًا بيئيًا ثابتًا للتطبيقات ويدعم واجهات المستخدم المخصصة وتطبيقات البث والبرامج الوسيطة ووظائف إدارة الجهاز.

ومع ذلك، فإن Android ليس هو الخيار الوحيد.

تلفزيون أندرويد و AOSP

اعتمادًا على المشروع، يمكن للمصنعين توفير ما يلي:

• تلفزيون أندرويد

• AOSP

• أندرويد مخصص

• البرامج الثابتة لنظام Android للمؤسسات

يعد AOSP مفيدًا بشكل خاص لمشاريع OEM التي تتطلب تحكمًا أكبر في صورة الإنتاج.

يمكن أن تتضمن البرامج الثابتة المخصصة لـ Internet TV Box ما يلي:

• الرسوم المتحركة التمهيد ذات العلامات التجارية

• قاذفة مخصصة

• واجهة المستخدم/تجربة المستخدم المخصصة

• التطبيقات المثبتة مسبقًا

• وضع الكشك

• تكوين مالك الجهاز

• إعدادات التطبيق الافتراضية

• إعدادات النظام المقيدة

• تثبيت APK الصامت

• بدء التشغيل التلقائي للتطبيق

• تحديثات البرامج الثابتة عبر الهواء

• التشخيص عن بعد

يعد هذا المستوى من التحكم في البرامج الثابتة مهمًا لمشغلي IPTV ومجموعات الضيافة وشركات الاتصالات ومتكاملي الأنظمة.

صندوق تلفزيون الإنترنت القائم على نظام التشغيل Linux

يعد Linux خيارًا آخر عندما يحتاج العميل إلى تحكم أكبر في البرامج، أو بنية نظام خفيفة الوزن، أو بيئة تطوير مضمنة.

اعتمادًا على SoC وBSP، يمكن أن تدعم المنتجات توزيعات Linux مثل Debian أو Ubuntu أو Armbian.

يمكن تخصيص أجهزة Internet TV Box المستندة إلى Linux من أجل:

• الوسيطة IPTV

• اللافتات الرقمية

• تطبيقات الوسائط الصناعية

• الحوسبة الحافة

• معالجة الذكاء الاصطناعي المحلي

• التطبيقات المعتمدة على المتصفح

• أطر إعلامية مخصصة

النقطة المهمة هي أنه يجب اختيار نظام التشغيل وفقًا لبنية البرنامج ومتطلبات النشر، وليس فقط بناءً على شعبية العلامة التجارية.

كيف يغير تخصيص OEM صندوق تلفزيون الإنترنت؟

تعمل أجهزة البيع بالتجزئة القياسية عندما يقبل العميل التكوين المحدد مسبقًا من قبل الشركة المصنعة.

المشاريع التجارية في كثير من الأحيان لا تفعل ذلك.

قد يحتاج مشغل الاتصالات إلى مجموعة برمجيات وسيطة خاصة بـ IPTV. قد تحتاج مجموعة الفنادق إلى بوابة ضيافة ذات علامة تجارية. قد يحتاج مُدمج اللافتات الرقمية إلى واجهة كشك مقفلة وإدارة المحتوى عن بعد. قد يحتاج العميل الصناعي إلى واجهات إضافية وتشغيل مستمر في درجات حرارة محيطة مرتفعة.

تنقل هذه المتطلبات المشروع من مصادر المنتجات إلى الهندسة.

تعديل الأجهزة PCBA

يمكن لمصنع OEM/ODM ذو خبرة تعديل PCBA وفقًا لمتطلبات العميل.

تشمل التعديلات المحتملة ما يلي:

• سعة ذاكرة الوصول العشوائي

• سعة eMMC

• واجهة إيثرنت

• وحدة واي فاي

• تكوين USB

• واجهة اتش دي ام اي

• جيبيو

• UART

• آر إس-232

• هندسة الطاقة

• وحدات التحكم الطرفية

• مواقف الموصل

• أبعاد ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يجب أن يأخذ تخطيط PCBA أيضًا في الاعتبار سلامة الإشارة، وسلامة الطاقة، وأداء التردد اللاسلكي، وEMI، والتوزيع الحراري، والقيود الميكانيكية.

تكامل SDK/API

قد يحتاج جهاز Internet TV Box إلى التواصل مع منصات خارجية.

يمكن لهندسة OEM أن تدمج:

• الوسيطة IPTV

• منصات نظام إدارة المحتوى

• أنظمة إدارة السحابة

• خوادم OTA

• واجهات برمجة التطبيقات لإدارة الأجهزة

• بروتوكولات الصب

• تطبيقات الملكية

• أطر الذكاء الاصطناعي

• أنظمة المصادقة على المؤسسات

يجب تحديد تكامل SDK/API قبل الإنتاج الضخم لأن بنية البرنامج يمكن أن تؤثر على اختيار الأجهزة ومتطلبات الذاكرة/التخزين.

البرامج الثابتة المخصصة لواجهة المستخدم/تجربة المستخدم

بالنسبة لعمليات النشر التجارية، غالبًا ما يكون المشغل جزءًا من هوية المنتج.

يمكن لواجهة المستخدم المخصصة التحكم في:

• تخطيط الشاشة الرئيسية

• الوصول إلى التطبيق

• معلومات الفندق

• الملاحة قناة IPTV

• مناطق إعلانية

• محتوى اللافتات الرقمية

• إعدادات الجهاز

• أذونات المستخدم

• سلوك الكشك

يمكن لصورة البرنامج الثابت المصممة بشكل صحيح أيضًا استخدام إمكانات مالك جهاز Android وقفل المهمة لمنع المستخدمين من الخروج من بيئة التطبيق المقصودة.

ما هو التصميم الحراري المطلوب لصندوق تلفزيون الإنترنت؟

يصبح التصميم الحراري أمرًا بالغ الأهمية عندما يعمل صندوق تلفزيون الإنترنت بشكل مستمر.

الجهاز المستخدم لمدة ساعتين من البث المنزلي له متطلبات حرارية مختلفة عن محطة اللافتات الرقمية التي تعمل من 16 إلى 24 ساعة يوميًا.

تشمل المعلمات الحرارية الهامة ما يلي:

• استهلاك الطاقة لشركة نفط الجنوب

• تصميم غرفة التبريد

• مادة الواجهة الحرارية

• وضع مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

• الضميمة تدفق الهواء

• درجة الحرارة المحيطة

• تحميل مستمر لوحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات

• تكوين إدارة الطاقة

يعد التبريد السلبي كافيًا للعديد من التصميمات منخفضة الطاقة. قد تتطلب المنصات عالية الأداء مبددات حرارة أكبر أو هياكل ميكانيكية مخصصة.

يمكن لـ SZTomato تلبية المتطلبات الحرارية على كل من PCBA ومستوى الحاوية، بما في ذلك حلول التبريد المتخصصة لعمليات النشر الصناعية والعمليات المستمرة.

وهذا مهم بشكل خاص بالنسبة لأنظمة SoC عالية الأداء، حيث يمكن أن يؤدي التصميم الحراري غير المناسب إلى الاختناق الحراري، وانخفاض الأداء، وعدم الاستقرار، وتقصير عمر المكونات.

صندوق تلفزيون الإنترنت: ما هو الجهاز الذي يجب على مشتري B2B اختياره؟

لا يوجد تكوين واحد للأجهزة مناسب لكل تطبيق Internet TV Box.

يعتمد نموذج الاختيار الأفضل على عبء العمل:

بالنسبة لمشروع B2B، يجب تحديد الجهاز من التطبيق بشكل عكسي.

ابدأ بتنسيق المحتوى المطلوب، وبنية الشبكة، ومكدس البرامج، وتكوين العرض، ودرجة حرارة التشغيل، وكمية النشر، ومتطلبات الإدارة. ثم حدد SoC، والذاكرة، والتخزين، والواجهات، والبرامج الثابتة، والعلبة.

الخلاصة: صندوق تلفزيون الإنترنت هو عبارة عن منصة، وليس مجرد جهاز فك التشفير

الجهاز المستخدم ل صندوق تلفزيون الإنترنت عادةً ما تكون منصة حوسبة الوسائط المتعددة المستندة إلى ARM والتي تم إنشاؤها حول SoC مع فك تشفير فيديو مخصص وذاكرة وتخزين واتصال بالشبكة ومخرج HDMI وبرامج ثابتة لنظام Android أو Linux.

لكن النجاح التجاري يعتمد على ما هو أكثر من هذه المكونات الأساسية.

بالنسبة لمشتري B2B، تتضمن المواصفات الحقيقية قدرة SoC، ودعم برنامج الترميز، وDRM/HDCP، وبنية PCBA، والاتصال، والتحكم في البرامج الثابتة، والبنية التحتية لـ OTA، وتكامل واجهة برمجة التطبيقات (API)، والهندسة الحرارية، ودعم المنتج على المدى الطويل.

تعمل SZTomato من هذا المنظور الهندسي، حيث توفر تطوير OEM/ODM يغطي تعديل أجهزة PCBA، والبرامج الثابتة Android/AOSP وLinux، وتكامل SDK/API، وواجهة المستخدم/UX المخصصة، وأنظمة تحديث OTA، وحلول التبريد المتخصصة.

بالنسبة لمديري المشتريات ومتكاملي الأنظمة الذين يخططون لـ IPTV، أو OTT، أو تلفزيون الفندق، أو اللافتات الرقمية، أو النشر الصناعي، فإن أفضل نقطة بداية ليست عامة صندوق تلفزيون الإنترنت كتالوج. حدد حجم العمل وبنية البرنامج أولاً، ثم قم بتصميم النظام الأساسي للأجهزة من حولهما.