有线电视网络中使用的数字机顶盒技术
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一文看懂IPTV和OTT 电视的区别目录01.IPTV和OTT电视的介绍02.IPTV和OTT电视的区别03.IPTV和OTT电视的业务模式04.IPTV和OTT电视的平台架构●IPTV介绍IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。
IPTV既不同于传统的模拟式有线电视,也不同于经典的数字电视,因为传统的模拟电视和经典的数字电视都具有频分制、定时、单向广播等特点。
尽管经典的数字电视相对于模拟电视有许多技术革新,但只是信号形式的改变,而没有触及媒体内容的传播方式。
●IPTV的优势IPTV是宽带运营商才具有资格运营的,它的优势就是走专用网络,所以直播的清晰度更好,播放流畅不卡。
●OTT介绍OTT是“Over The Top”的缩写,来源于篮球等体育运动,是“过顶传球”之意。
现在指通过互联网向用户提供各种内容和应用服务。
这种应用和目前运营商所提供的通信业务不同,它仅利用运营商的网络,而服务由运营商之外的第三方提供●OTT的优势OTT在点播资源上更丰富,更新也更及时,而且OTT可以自主安装商城中的应用,灵活性更高区别从传输上区分:IPTV走的是运营商专网,OTT走的是互联网从内容上区分:IPTV上有直播,OTT没有直播从屏幕上区分:IPTV只有电视屏,OTT有Pad、Phone屏幕从终端上区分:IPTV是专属电视机顶盒,OTT是网络电视盒子从系统限制区分:IPTV不能安装应用,OTT可以安装应用IPTV牌照:两级播控牌照体系OTT牌照:集成服务牌照+内容服务牌照•一级播控牌照:爱上传媒,总共1张•二级播控牌照:总共31张,同样是分为持证主体和运营主体,电视台通常会建立一个新媒体公司负责运营•两级播控牌照都是由广电总局验收核发,采取的是后置审批模式,有资格和得到牌照之间需要时间•IPTV里面还会涉及到全国内容服务牌照和传输牌照,全国内容服务牌照仅存2张:中央电视台和百视通;传输牌照,主要是发给3大运营商,运营商有了IPTV传输牌照才能合规开展IPTV业务。
数字有线机顶盒根本使用方法和常见问题数字电视机顶盒STB〔Set-TopBox〕是信息家电之一,它是一种可以让用户在现有模拟电视机上观看数字电视节目,并进展交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费类电子产品。
目前我们使用的是数字有线电视机顶盒〔DVB-C〕,是可以将有线的数字电视信号转换成电视机可接收的模拟信号的变换设备,它对经过数字化压缩的图象和声音信号进展解码复原,产生模拟的视频和音频信号,通过机顶盒上的各种信号输出端〔音视频输出端子、分量视频输出端子、S-视频输出端子、HDMI端子〕经由信号线输送到电视机相应输入端,来收看高质量的电视节目。
根本使用方法1.机顶盒主要端口功能有线电视信号输入〔射频输入〕端子,连接有线电视信号线;有线电视信号输出〔环路输出〕端子,连接到电视机,要欣赏模拟方式播放的节目时,加以连接;视频输出端子〔黄色〕,连接到电视机的视频输入端子;音频输出端子〔红色、白色〕,连接到电视机的音频输入端子,红色是右声道,白色是左声道;色差分量输出端子,连接到有分量视频输入端子的电视机,但是,还需要连接音频输出;S-视频输出端子,连接到有S-视频输入端子的电视机,同样需要连接音频输出;HDMI端子,数字信号输出接口,高质量地传送数字图象和声音;数字音频〔播送〕输出接口( SPDIF),通过此接口可以实现数字音频〔播送〕的光纤信号输出;RS232串行端子,用于机顶盒和外部连接设备之间的信号接收和发送,是维护人员专用的接口。
2.系统连接A、通过同轴电缆〔有线电视信号线〕连接有线电视CATV用户盒到机顶盒的信号输入端口;B、通过音视频线〔黄红白线〕,颜色对应地连接机顶盒反面的音视频输出端到电视机的音视频输入端,也可采用分量视频线〔红蓝绿线〕,S-端子视频线和HDMI线连接到电视机相应的输入端口上;C、通过同轴电缆连接机顶盒的环路输出到电视机的有线输入端用于收看模拟电视〔可选操作〕;D、接通机顶盒电源。
什么是EOCEOC(Ethernet Over Coax)即通过同轴电缆传输宽带数据的技术,就是将宽带信号经过调制后与电视信号混合在CATV同轴电缆上传输,然后在用户终端解调分离出数据信号。
可以在不增加布线、不改变原同轴电缆及设备、不需要有线电视双向改造的情况下,实现了有线电视双向改造的功能,可以在不影响有线电视信号传输和收看的同时通过同轴电缆实现高速上网,是一种先进的宽带接入和双向化改造方案。
EOC技术可分为有源EOC,和无源EOC也称为基带EOC。
无源基带EOC的技术原理就是将以太网信号在无源EOC设备中通过频分复用技术,与有线电视信号混合通过同一根同轴电缆入户,在户内再通过无源设备将以太网信号跟电视信号分离,从而完成双向网络接入。
简单来说就是终端设备室无源器件。
有源调制EOC顾名思义就是终端采用有源器件,将数据信号调制成同轴电缆信号与电视信号一起传输,下行方向传输电视信号和数字调制信号,上行方向传输数据调制信号,实现双向传输。
有源调制EOC又可分为高频和低频。
我们所说的高频EOC和低频EOC是以广电的频率为衡量标准。
广电的传输频率是在87MHz到860MHz,所以大于860MHz的频率为高频,低于87MHz 的频率为低频。
高频技术的频率高,衰减大,所以传输距离很小。
抗干扰能力不好,所以只能用于楼道覆盖。
低频技术的频率低,衰减小,适合远距离传输。
抗干扰能力好,适合不同网络。
总体来说,低频EOC性能较好,信号衰减小。
使用高频EOC方案的有三类技术:同轴Wi-Fi,降频Wi-Fi,MOCA,使用高频EOC的有:HomePlug AV , HomePlug BPL,HomePNA 。
其中HomePlug AV为广电总局推荐技术,而福建金钱猫公司是国内第一家研制低频调制EOC 技术的厂家,使用芯片既为HomePlug AV。
EOC技术的特点:在一根同轴电缆上同时传输电视和双向数据信号, 大大简化HFC网络的双向改造,利用现有的广电HFC网络为用户提供数字电视, 互动电视和宽带服务;安装简单,快速部署, 无需重新布线, 无需扰民;双向带宽最高达100M, 抗噪声干扰能力远高于Cable Modem(电缆调制解调器), 可在恶劣的网络环境下工作;安全可靠,运行稳定,经济实用;TV接口可兼容所有主流有线电视设备如分路器、电视机、光发机等;Data接口可兼容所有以太网设备如交换机、路由器、IP机顶盒、PC等内嵌嵌入式系统,可通过http方式登陆进行各种管理设置如设置IP、密码等;支持全双工、半双工模式;支持10/100M自适应;支持IEEE802.3 10Base-T (以太网,10Mbps);支持IEEE802.3u 100Base-TX (快速以太网100Mbps);EOC设备可长时间稳定支持10个吞吐量(Throughput)为8Mbps(平均)的并发数据流,EOC入户技术有能力支持“100Mbps进楼道、10Mbps入户”的宽带接入方案;EOC产品组建的基于同轴电缆的家庭以太网,实现了“哪里有广播电视信号输出,哪里就有交互网络接口”,且运行稳定;符合802.11g标准的WOC设备单台可支持6个吞吐量为3.5Mbps的并发数据流,性能优于目前主流宽带接入技术。
科亚电子数字机顶盒讲解数字电视机顶盒数字机顶盒是数字传输系统的终端设备。
数字传输属于信息传输,应用了编码压缩、前向误码校正等先进技术,具有传输效率高、抗干扰能力强、容易进行各种复杂处理、容易存储管理等优点。
数字机顶盒是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换装置,通过对数字化压缩的图像声音信号进行解码还原,产生模拟视频和声音信号,以提供给观众高质量的电视节目。
有了这个装置,用户不必更换电视机就可以用普通的模拟电视机收看数字电视节目。
数字电视机顶盒数字机顶盒主要有数字卫星接收机(DVB-S)、数字有线接收机(DVB-C)和数字地面广播接收机(DVB-T、DMB-TH)三种。
这三种数字机顶盒的主要区别在于传输信道和调制方式。
数字卫星接收机接收来自卫星广播、采用QPSK (四相相移键控)调制的信号;数字有线接收机接收来自有线电视网络、采用QAM(正交幅度调制)调制的信号;数字地面广播接收机接收来自数字地面电视广播、采用COFDM(编码正交频分复用)调制的信号,DMB-TH采用TDS-OFDM (时域同步正交频分复用)调制的信号。
数字电视机顶盒数字机顶盒的组成数字机顶盒由调谐器、解调器、解复用器、解码器、系统控制部分、用户扩展接口和电源等部分组成。
•一体化调谐器、解调器( QPSK 、QAM、COFDM)数字调谐器接收来自卫星天线、地面或有线电视网的射频信号,进行低噪声放大、滤波和变频,将其转换成中频信号。
然后进行A/D转换,再进行信道解调和FEC处理,即进行QPSK、QAM、COFDM(TDS-OFDM)解调,FEC处理包括Viterbi解码、Reed-Solomon解码、卷积去交织等处理。
解调后的数据流经过Viterbi解码,去交织和解扰后,就成为每包188字节的标准传输流。
数字电视机顶盒•解复用器和解码器:由于传输流中包含了若干套节目,每个节目又包含了音频、视频和传输数据;而目前的MPEG-2解码器只能对单个音频或视频数据流进行解码。
理学院School of Sciences课程论文课程名称电视原理与系统课程编码011820 开课学期七论文题目数字电视机顶盒的原理与发展现状学号姓名XXX班级指导教师数字电视机顶盒的原理与发展现状摘要:随着我国经济的发展和科技的进步,广播电视网也正在向产品化、网络化、数字化的方向发展。
其中,数字机顶盒作为系统中的用户终端设备是一项关键的设备。
由于数字机顶盒能够将数字电视信号进行转换,成为模拟电视机可以接收到的PAL/NTSC 信号,同时也能够支持因特网浏览、视频点播、可视电话、DVD播放等多媒体的功能以及放大、解密、加扰的功能,和普通模拟电视机进行组合便能够构成完整独立的数字电视接收机,因此其市场发展前景可谓是及其广阔。
关键词:数字机顶盒;信号转换;电视接收机1. 机顶盒的概念、分类和特点1.1 机顶盒的概念机顶盒,顾名思义,因人们常常将它放在电视机的上面而得名,机顶盒的全称叫做“数字电视机顶盒”,英文缩写“STB”(Set Top Box)。
它是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备,它把经过数字化压缩的图像和声音信号解码还原成模拟信号送入普通的电视机[1]。
其作用是为了增强或扩展电视机功能,可分为模拟机顶盒和数字机顶盒,现在,我们所说的机顶盒通常指数字电视机顶盒。
它是一种能够让普通电视机呈现数字电视的高品质画面,并可通过网络进行教育和商业化活动、交互式数字化娱乐的消费类电子产品。
目前的数字电视机顶盒已成为一种嵌入式计算设备,具有完善的实时操作系统,提供强大的CPU计算能力,用来协调控制机顶盒各部分硬件设施,并提供易操作的图形用户界面,如增强型电视的电子节目指南,给用户提供图文并茂的节目介绍和背景资料。
同时,机顶盒具有“傻瓜计算机”能力,这样通过内部软件功能和对网络稍加进行双向改造,很容易实现如因特网浏览、视频点播、家庭电子商务、电话通信等多种服务,可谓一网打天下。
1.2数字电视机顶盒的分类及特点1.2.1上网机顶盒上网机顶盒是利用电话网或有线电视网作为传输介质,使用电视机作为显示器,,实现没有电脑确可以上网的功能,使电视机与互联网有机融合。
机顶盒工作原理
机顶盒工作原理指的是机顶盒作为一种网络连接设备,能够将电视信号转换成数字信号,并通过网络传输,使电视具备多媒体信息交互、互联网接入及智能化操作的功能。
机顶盒的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 接收信号:机顶盒通过天线或有线电视接收电视信号,将信号转换成数字信号。
2. 数字解码:机顶盒内置解码芯片,能够对数字信号进行解码和解压缩,将信号转换成高质量的音视频信号。
3. 网络连接:机顶盒内置网络接口,通过有线或无线方式连接到家庭局域网或互联网,实现与外部服务器的通信。
4. 系统操作:机顶盒内置操作系统,如Android系统、Linux
系统等,能够进行系统运行和管理,同时提供用户界面的显示和操作。
5. 多媒体播放:机顶盒可以播放本地存储的音视频文件,也可以通过网络流媒体协议实时接收和播放网络上的视频。
6. 应用功能:机顶盒可以通过安装应用程序,实现电视游戏、在线购物、社交媒体、电视直播等丰富的应用功能。
7. 交互操作:机顶盒通过遥控器、智能手机或平板电脑等外设,为用户提供交互式操作和控制。
通过上述工作原理,机顶盒能够实现电视节目的播放、电视台频道的切换、电视剧、电影等媒体资源的点播或在线流媒体播放,同时还能提供电视游戏、在线购物、社交媒体等功能,使电视更加智能化、多媒体化。
商业研究数字电钡棚顶盒原理及其应用懑器黪。
:蠹墓鬣+瀑鬣麓i驾慧霜鬻i灞嚣震蠹灞嚣&鬣’鬟露≤鬟+一覃焕昌滕政胜百色学院基金项目:百色学院重点项目资助课题(20041209)术手段将各种传输介质来的数字电视和各种数据信息转换成模拟电视机可以接收的信字电视节目和各种数据信息。
它的技术含量很高,集中反映了计算机、数字压缩编码和网络技术的发展水平,其应用十分广泛,几乎支持所有的广播电视和交互式多媒体技术的应用,市场发展前景广阔。
【关键词】数字电视机顶盒原理应用有线广播电视网正在向数字化、网络化、产品化方向发展.最终建成为宽带综合信息网。
依托有线广播电视网提供综合信息业务的关键设备是用户终端设备数字机顶盒.数字机顶盒可把数字电视信号转换成模拟电视机能够接收的PAL/NTSC信号.也可增添支持视频点播(VOD)、Internet浏览、播放DVD、可视电话等多媒体功能及加扰、解密、放大等功能.与普通的模拟电视机组合便构成完整的数字电视接收机.市场发展前景广阔。
下面介绍数字电视机顶盒的基本原理及其应用。
一、数字电视机顶盒的基本原理数字电视广播接收解码示意图数字电视机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目.如图所示。
调谐模块接收射频信号并下行变频为中频信号.然后进行A/D转换为数字信号.再送人QAM解调模块进行QAM解调.输出MPEG传输流的串行或并行数据。
解复用模块接收MPEG传输流.从中分离出一个节目的PES数据,包括视频PES、音频PES以及数据PES。
解复用模块中包含一个解扰引擎.可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰,其输出是已解扰的PES。
视频PES送入视频解码模块.取出MPEG视频数据.并对MPEG视频数据进行解码,然后输出到PAL/NTSC编码器.编码成模拟电视信号.再经视频输出电路输出。
音频PES送人音频解码模块.取出MPEG音频数据.并对MPEG音频数据进行解码.输出PCM音频数据到PCM解码器.PCM解码器输出立体声模拟音频信号.经音频输出电路输出。
机顶盒编辑数字视频变换盒(英语:Set Top Box,简称STB),通常称作机顶盒或机上盒,是一个连接电视机与外部信号源的设备。
它可以将压缩的数字信号转成电视内容,并在电视机上显示出来。
信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。
机顶盒接收的内容除了模拟电视可以提供的图像、声音之外,更在于能够接收数据内容,包括电子节目指南、因特网网页、字幕等等。
使用户能在现有电视机上观看数字电视节目,并可通过网络进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动。
目录1功能2业务3互联网企业跨足机顶盒4接口5刷机6接线7分类8工作原理9构成10作用11技术12故障处理13机芯片14保养15区别数字机顶盒的基本功能是接收数字电视社区多功能服务3互联网企业跨足机顶盒虽然互联网企业“跨界”做盒子困难实多,但为了“电视这块屏”,各企业还是打破头了想入行。
中国有4亿多家庭,而电视机的数量更要远高于4亿台,其中非智能电视占据着相当大的一部分比例。
如此根据盒子的平均价格,可大致推算出机顶盒市场需求或将超过千亿。
市场前景巨大且成本低廉的盒子成为互联网企业图谋电视屏的第一选择。
正是基于此,各大通信运营商、电子设备公司、互联网视频公司、甚至像阿里巴巴这样的互联网巨头企业,凡是想瓜分电视终端市场的企业都选择电视机顶盒来做这“探路石”。
现时,市面上这种“跨界”机顶盒有阿里盒子,小米盒子,妙购盒子,乐视盒子等。
中国产业洞察网分析师认为,对于互联网视频企业以及移动设备厂商而言,电视产业是一块有待争抢的大蛋糕,但对于做电视的话,资金、技术、渠道门槛是难以逾越的鸿沟,所以成本低、需求量大的盒子市场是他们目前与传统彩电制造企业展开竞争不错的选择。
中国洞察网《2013-2017年中国机顶盒市场投资分析及竞争策略研究报告[2]》指出对于这些“跨界”而来的众多“竞争者”,传统彩电企业则显得从容不迫,业内各大知名彩电品牌,推出的智能电视多囊括了智能机顶盒的功能,认为“互联网盒子,只不过是把电视机的互联网功能单列出来进行销售”,这主要针对的是消费者旧式不能联网的电视。
IPTV的相关知识IPTV,基工作原理和基于互联网的电话服务V oIP(将模拟信号(Voice)数字化,以数据封包(Data Packet)的形式在IP网络(IP Network)上做实时传递)相似,它把呼叫分为数据包,通过互联网发送,然后在另一端进行复原。
其实也是跟大多数的数据传输过程大概一样.首先是编码,即把原始的电视信号数据进行编码,转化成适合INTERNET传输的数据形式。
然后通过互联网传送最后解码,通过电脑或是电视播放。
只是由于是要求传输的数据是视频和同步的声音.如果效果要达到普通的电视效果每秒24帧甚至是DVD效果大家可以想象到要求的传输速度是非常高的。
所以它采用的编码和压缩技术是最新的高效视频压缩技术,IPTV对带宽的要求也比较苛刻。
带宽至少达到500K -700K即可收看IPTV。
768K的能达到DVD的效果,2M就非常清楚了.但是现在的ADSL宽带很少能提供2M的带宽。
下面给出了IPTV的网络图,并指出几项关键技术。
IPTV的网络拓扑图IPTV网络终端即IP机顶盒,功能包括三方面:首先,支持目前的LAN或DSL网络传输,接收及处理IP数据和视频流;其次,支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、WMV和Real等视频解码,支持视频点播、电视屏幕显示和数字版权管理;最后,支持HTML网页浏览,支持网络游戏等等。
IPTV网络终端所有功能实现基于高性能微处理器,而嵌入式操作系统构成了对芯片实时解码和纯软件实时解码(Codec)应用的基本支撑平台.目前,因使用不同的嵌入式OS,IPTV网络终端基本上分为两类,在技术和市场应用前景上,它们各具特色。
随着宽带的不断发展,通过高速互联网提供的电视服务正在成为现实。
IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通信等多种技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。
IPTV是互联网与传统电视相互融合的结果,视频流经过高效的压缩编码后被广播到IP网络上,通过位于宽带网络边缘的头端设备把直播电视、按需视频和个人录像等IPTV服务传送给用户.用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务:(1)个人电脑(2)网络机顶盒+普通电视机。
第3章 数字机顶盒要求掌握数字机顶盒的功能、分类、系统结构、工作原理知识点瞯数字机顶盒的功能及分类瞯数字机顶盒的结构及原理瞯典型数字电视机顶盒剖析重点和难点瞯有线数字电视机顶盒系统结构和关键技术瞯数字交互式电视的核心技术及中间件技术3畅1 数字机顶盒的功能与分类机顶盒,英文名称为SetTopBox,简称STB,其含义是置于电视机顶上的盒子。
机顶盒与电视机是数字电视产业链中最重要的终端设备,两者分工不同。
机顶盒是一种将数字电视信号转换成模拟电视信号的转换设备,用于接收数字电视信号,对数字信号进行解密和解码还原,产生模拟电视信号并输出。
电视机用于显示电视节目。
开播数字电视节目后,传统的模拟电视机不能直接收看数字电视信号,只有通过数字电视机顶盒,将数字电视信号接收并解码还原成模拟电视信号送给模拟电视机,才能正常接收数字电视节目,因此数字电视机顶盒是接收数字电视必备的设备,每台电视机必须配备一台机顶盒后才能收看数字电视节目。
3畅1畅1 数字机顶盒的基本功能目前的数字电视机顶盒已成为一种内嵌微型计算机的家电设备,具有和普通PC机同样完善的实时操作系统,能够提供强大的运算能力,用来协调控制机顶盒的各组成部分的工作,并能提供容易操作的图形菜单界面,如数字电视电子节目指南系统(EPG),它能给用户提供图文并茂的节目介绍和背景资料。
同时,机顶盒还具有“傻瓜计算机”的能力,通过内部软件功能,来实现如上网、视频点播、家庭电子商务等多种服务。
数字电视机顶盒的功能越来越丰富,人们除了用它收看最新的数字电视节目外,还可以获得互动电视、数据浏览等服务。
随着数字电视时代的到来,机顶盒的功能得到了迅速的发展,越来越多的运营商和设备厂商着眼于机顶盒上新技术的利用和新业务的开发,以提供给观众一种全新的收看电视节目的方式。
概括来说,目前数字机顶盒的功能主要体现在以下方面。
·97·①接收数字电视广播节目,提供高质量的视频和音频信号输出,这是机顶盒的最基本功能。
机顶盒的工作原理简介标题:机顶盒的工作原理简介引言概述:机顶盒是一种用于接收和解码数字电视信号的设备,它在数字电视技术的发展中起到了关键的作用。
本文将介绍机顶盒的工作原理,包括信号接收、解码、图像处理、音频处理和用户交互等方面。
一、信号接收1.1 信号源选择:机顶盒可以接收来自有线电视、卫星电视、地面数字电视等信号源的信号。
1.2 信号传输:机顶盒通过电缆、卫星天线或数字电视天线等设备接收信号,并将其传输到机顶盒内部进行处理。
1.3 信号解调:机顶盒对接收到的信号进行解调,将其转换为数字信号,以便后续的解码和处理。
二、解码2.1 视频解码:机顶盒使用视频解码芯片对接收到的数字信号进行解码,将其转换为可显示的视频信号。
2.2 音频解码:机顶盒使用音频解码芯片对接收到的数字信号进行解码,将其转换为可听的音频信号。
2.3 数据解码:机顶盒还可以对接收到的数据信号进行解码,以提供互联网访问、应用程序运行等功能。
三、图像处理3.1 分辨率转换:机顶盒可以根据显示设备的分辨率,对解码后的视频信号进行转换,以适应不同的显示设备。
3.2 色彩处理:机顶盒可以对解码后的视频信号进行色彩校正和增强处理,以提供更好的视觉效果。
3.3 图像优化:机顶盒还可以对解码后的视频信号进行去噪、锐化等图像优化处理,以提高图像质量。
四、音频处理4.1 音效处理:机顶盒可以对解码后的音频信号进行音效处理,如环绕声、均衡器等,以提供更好的音频体验。
4.2 音量控制:机顶盒可以对解码后的音频信号进行音量调节,以满足用户的听觉需求。
4.3 多语言处理:机顶盒还可以对解码后的音频信号进行多语言处理,以提供多语言的音频选择功能。
五、用户交互5.1 遥控器:机顶盒配备了遥控器,用户可以通过遥控器对机顶盒进行操作,如切换频道、调整音量等。
5.2 用户界面:机顶盒还提供了用户界面,用户可以通过界面进行各种设置和操作,如选择节目、访问互联网等。
5.3 应用程序:机顶盒可以安装各种应用程序,用户可以通过应用程序获得更多的功能和服务,如点播、游戏等。
数字有线电视机顶盒组成和分析摘要近年来,电视数字化的进程明显加快,模拟信号向数字信号过渡全面展开。
根据我国国情,数字电视机顶盒将成为模拟电视向数字电视过渡的桥梁,而有线数字电视机机顶盒中的主导产品。
借助机顶盒,人们不仅可以用原有的模拟电视收看数字电视节目,还可以利用数字机顶盒交互功能获得电子节目指南、视频点播、收发电子邮件、数据广播、远程教育等增值服务。
本次课程设计就是描叙数字机顶盒的工作原理,以及数字机顶盒重要模块,调制解调模块、解码模块、控制模块和数字机顶盒硬件和软件模块。
关键词:机顶盒,CPU ,CA目录1绪论 11.1课题描述 11.2基本工作原理及框图 12数字机顶盒硬件设计 22.1调制解调模块 22.2解码模块 42.3控制模块 53数字机顶盒软件系统设计 83.1 系统组成 83.2 系统分析 9总结 11致谢 12参考文献 131绪论1.1课题描述机顶盒是一种数字信号接收装置,它能够接收模拟信号,也能够接收数字式电视信号,然后把数字信号还原成模拟信号输入给电视机,通过这种方式接收的电视节目没有雪花点,图像稳定、清晰。
机顶盒中有CPU、内存、调制解调器、解码器、高频头等硬件及操作系统和应用程序等软件。
机顶盒是一台具有计算和电视双重功能的信息家电,通过遥控器完成操作,十分灵活、方便,任何人都可以轻松使用它,机顶盒是终端产品,它需要与之相对应的前端播出系统提供节目信号。
1.2基本工作原理及框图有线电视数字机顶盒基本原理如图1所示,调谐模块接收射频信号并下变频为中频信号,然后进行A/D转换变为数字信号,入QAM解调模块进行QAM解调,输出MPEG传输流串行或并行数据。
解复用模块接收MPEG传输流,从中抽出一个节目的PES数据,包括视频PES、音频PES和PES。
解复用模块中包含一个解扰引擎,可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰,其输出是已解扰的PES。
视频PES 送入视频解码模块,取出MPEG视频数据,并对MEPG视频数据进行解码,然后输出到PAL/NTSC编码器,编码成模拟电视信号,再经视频输出电路输出。
机顶盒工作原理
机顶盒是一种连接电视和网络的设备,通过接收和解码数字信号来播放电视节目和流媒体内容。
它的工作原理包括以下几个步骤:
1. 信号接收:机顶盒通过天线、有线电视或者网络接口接收数字信号或者数据流。
这些信号可以来自有线电视、卫星电视、数字电视或者网络视频平台。
2. 信号解码:接收到的信号需要经过解码处理,将数字信号转换成可识别的音视频信号。
机顶盒内部的解码器通常支持多种压缩格式,如MPEG-2、H.264等,可以对不同的信号进行解码。
3. 节目选择:解码之后,用户可以通过遥控器或其他输入设备选择所需的电视频道或者应用程序。
机顶盒会根据用户的选择和输入,找到对应的频道或者应用程序并进行播放。
4. 视频输出:机顶盒将解码后的视频信号通过HDMI、AV或者其他接口输出到电视屏幕上。
用户可以在电视上观看到所选频道的视频内容。
5. 音频输出:机顶盒将解码后的音频信号通过HDMI、光纤或者其他接口输出到音频设备中。
用户可以在音响或者电视扬声器中听到所选频道的声音。
6. 互联网连接:机顶盒通常可以通过有线或者无线网络连接到
互联网。
这样用户可以通过机顶盒访问各种在线视频平台、应用程序或者浏览器,享受丰富的在线内容。
7. 附加功能:一些机顶盒还有其他附加功能,如录制节目、时移和回放功能、游戏、应用程序等。
这些功能可以根据机顶盒的型号和品牌有所变化。
总结起来,机顶盒的工作原理是通过接收和解码数字信号,将其转换成可识别的音视频信号,并输出到电视屏幕和音响中,同时通过互联网连接提供丰富的在线内容和附加功能。
有线电视网络中使用的数字机顶盒技术 有线电视网络中使用的数字机顶盒技术 2003-9-23
罗蕴军 (江西省新余电视台,江西省新余市338000) 摘要:有线电视网络正在向数字化、网络化、产业化方向发展, 有线电视网络提供综合信息业务的关键设备之一是用户终端设备数字机顶盒(STB)。本文 从机顶盒的基本概念、有线电视数字机顶盒、有线电视数字机顶盒的基本原理、有线电视数 字机顶盒的关键技术几方面,介绍了目前有线电视数字机顶盒的技术。 关键词:有线电视数字机顶盒原理关键技术 图1数字电视广播 接收解码示意图 1机顶盒的基本概念 机顶盒(STB)的概念是比较广泛的。从广义上说,凡是与电视机连接的网络终端设备都可 称为机顶盒,从基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解扰器,到将电话线与电视 机联系在一起的“上网机顶盒”、数字卫星的综合接收解码器(IRD)、数字地面机顶盒, 以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。从狭义上说,我们可以将模拟设备排除在猓?主要功能将机顶盒分为上网机顶盒、 数字卫星综合接收解码器、数字地面机顶盒,以及有 线电视数字机顶盒,这些设备由于具有很好的网络功能,因此也成为信息家电的代表。 2有线电视数字机顶盒 有线广播电视网正在向数字化、网络化、产业化方向发展,最终建成为宽带综合信息网。依 托有线广播电视网提供综合信息业务的关键设备之一是用户终端设备数字机顶盒(STB)。 有线电视数字机顶盒的信号传输介质是有线电视广播所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合 网。但由于有线电视网络较好的传输质量以及电缆调制解调器技术的成熟,使得该类机顶盒 可以实现各种交互式应用,并被业界广泛看好。 事实上,该类机顶盒可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用,如数字电视广播接收、 电子节目指南(EPG)、准视频点播(NVOD)、按次付费观看(PPV)、软件在线升级、数据 广播、Internet接入、电子邮件、IP电话和视频点播等。 机顶盒中的操作系统不是非常的庞大,但却要求可以在实时的环境中工作,并能在较小的内 存空间中运行。这种操作系统称为实时操作系统。 前流行的实时操作系统有Wind River System公司的VxWorks、Integrated Systems Incorpo rated公司的pSOS、Microware公司的DAVID OS-9、ST公司的OS20、Windows CE以及专为机顶 盒开发的PowerTV等。这些操作系统各有所长,在机顶盒中都有应用。其中VxWorks、pSOS、 OS-9、OS20等是通用的实时操作系统,在其他的嵌入式系统中也有广泛的应用。当开发机顶 盒时,实时操作系统应与下面将要介绍的中间件结合使用。PowerTV是专为机顶盒开发的, 并将中间件集成在一起的操作系统,在美国应用较广。另外,随着嵌入式Linux的逐渐成熟 ,不仅为机顶盒厂商提供了一种选择,而且由于Linux的开放性和先进的结构,会对现有的 实时操作系统构成巨大的威胁。 实时操作系统负责本地资源和网络资源的管理,提供基本的操作功能和设备的访问控制。在 启动机顶盒时,由引导程序通过网络从中心控制系统下载,深圳迪科网视通数字机顶盒的 R TOS在设计上采用从FLASH ROM引导,其引导程序功能包括:系统自检、系统设置、DTV功能 、系统升级。 42中间件(Middle Ware) 中间件是一种将应用程序与底层的操作系统、硬件细节隔离开来的软件环境,它通常由各种 虚拟机构成。如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机、MHEG-5虚拟机等。一个完整 的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成,可以分为4层,从底层向上分别为:硬件、底层 软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台;底层软件提供操作系统以及各种硬 件驱动程序;应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用;中间件将应用软件与依赖硬件 的底层软件分隔开来,使应用不依赖于具体的硬件平台。中间件在机顶盒中的位置如图3所 示。 图3数字机顶盒软硬件环境 目前成熟的商用中间件产品有Open TV的EN2、Liberate的TV Navigator for DTV、Enreach 的EnreachTV for DTV、Canel+的Mediahighway和Intellibyte的IB EPG、IB SI Manager、I B Browser等。这些产品彼此并不兼容。许多国际标准组织已经开始着手建立公开的中间件 标准。DVB提出了基于Java虚拟机的中间件标准DVB-MHP(多媒体家庭平台); ATSC成立T3/S1 7技术专家小组委员会来为机顶盒定义软件环境,该软件环境称为DTV应用软件环境(DASE)。 ATVEF(先进电视发展论坛)也创建了一种规范。随着硬件平台的不断完善,机顶盒的竞争力 将完全体现其中的软件上。 43加解扰技术 加解扰技术用于对数字节目进行加密和解密。目前,国际上有两种标准:OpenCable定义的P OD以及DVB定义的SimulCrypt与MultiCrypt标准。下面简述DVB的“有条件接入”的基本原理 。 有条件接入的基本原理如图4所示。节目在播出前,要经过加扰处理,加扰过程是将复用后 的传送流(TS)与一个伪随机加扰序列做模2加,而这个伪随机序列的生成由控制字发生器 提供的控制字(CW)确定。有条件接入的核心实际上是控制字传输的控制。在MPEG传输流中 ,与控制字传输相关的有两个数据流:授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)。由 业务密钥(SK)加密处理后的控制字在ECMs中传送,其中还包括来源、时间、内容分类和价 格等节目信息。对控制字加密的业务密钥在授权管理信息中传送,并且业务密钥在传送前要 经过用户个人分配密钥(PDK)的加密处理,EMMs中还包括地址、用户授权信息、如用户可 以看的节目或时间段、用户付的收视费等。用户个人分配密钥(PDK)存放在用户的智能卡 (SmartCard)中。 图4有条件接入基本原理示 意图 在用户端,机顶盒为了再生出解扰随机序列,必须获取相关的条件接收控制信息。首先,机 顶盒根据PMT和CAT表中的CA-descriptor,获得EMM和ECM的PID值。然后,从TS流中过滤出EC Ms和EMMs,并通过SmardCard接口送给SmartCard。SmardCard首先读取用户个人分配密钥(P DK),用PDK对EMM解密,取出SK,然后利用SK对ECM进行解密,取出CW,并将CW通过SmartCa rd接口送给解扰引擎,解扰引擎利用CW就可以将已加扰的传输流进行解扰。 加解扰技术分为同密和多密技术。同密技术是将两家或两家以上的条件接收(CA)系统应用 于同一网络平台之中,从有线电视台角度是实现技术的选择和竞争的环境。多密技术要求机 顶盒采用CI技术,实现同一机顶盒可接收不同CA系统加密节目。从用户角度来讲,不会因购 买是一家CA的机顶盒而受到限制,用户还有选择其CA服务的可能性。 44电缆调制解调器 到目前为止,各种研究机构对电缆调制解调器进行了广泛的研究,这些研究成果最终形成了 几个国际性组织定义的标准,IEEE定义的IEEE802.14协议、DAVIC定义的DAVIC协议和MCNS定 义的DOCSIS及EuroDOCSIS协议。 在这些协议中,DOCSIS是最早商业化的标准,目前在北美,符合该标准的电缆调制解调器已 售出了几百万台。由于DOCSIS标准主要是针对北美市场定义的,其下行带宽为6MHz,上行为 5~42MHz,对采用NTSC模拟电视广播制式的国家是适用的。为了占领采用PAL制式国家的市 场,CableLabs又定义了EuroDOCSIS标准。该标准采用DVB-C作为下行物理层标准(在EuroDOC SIS标准中下行的码元速率为69652Mbit/s),上行频率范围为5~65MH z 。其余与DOCSIS完全一样。EuroDOCSIS标准的目的简单明确,就是在有线网络上透明地传输 IP数据包,该协议对IP的支持最好,随着DOCSIS11中对QoS的完善,该标准可支持IP电话 和可视电话。因此我们认为EuroDOCSIS对我国来说是一种比较好的选择。EuroDOCSIS标准中 下行码元速率为69652Mbit/s。 国家广电总局科技司周毅副司长在2000年(第八届)国际有线电视技术研讨会中外专家有线 电视论坛上指出:对于CA系统,我国已经确定采用同密技术,盼望有线电视能早日应用有我 国自主知识产权的CA系统。对于我国电缆调解调器(CM)的标准的制定,倾向于EuroDOCSIS ,在此基础上加入我国自己的东西。 5结束语 数字机顶盒不仅是用户终端,还是网络终端,它能使模拟电视机从被动接收模拟电视转向交 互式数字电视(如视频点播等),并能接入因特网,使用户享受电视、数据、语言等全方位 的信息服务。目前,有些人认为机顶盒就是用来使电视机上网,
这是一种认识上的误区。实 际上,数字机顶盒是在走普及数字电视机之前宽带综合信息网的组成成员之一。随着数字技 术、多媒体技术和网络技术的发展,将促使数字机顶盒内置和整个成本下降,让大多数用户 在普通模拟电视机上实现既能娱乐,又能上网等多种服务。 参考文献 [1]钟市.综述:数字机顶盒技术.北京:赛迪网,2000 [2]彭志强.有线电视数字机顶盒与视频点播.北京:广电在线,2002 [3]刘修文.数字电视有线传输技术.北京:电子工业出版社,2002 [4]宋靖涛.数字机顶盒技术综述.北京:卫视周刊,2001 [5]王艳荣.数字电视机顶盒技术综述.北京:中国CATV,2003 [6]张俊.关于数字电视机顶盒的八个问题.北京:世界宽带网络,2002 [7]燕宪文.数字电视机顶盒.北京:中国CATV,2002(收稿 日期:2003-06-06