有线电视数字机顶盒的关键技术详

数字电视机顶盒技术综述一、机顶盒的基本概念机顶盒（STB，Set Top Box）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，Integrated Receive Decoder）、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外，按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。

二、各种机顶盒的主要功能和特点1．上网机顶盒提起机顶盒，我们首先想到的可能是微软的维纳斯计划。

维纳斯计划实际上是一个Windows CE推广计划，只不过在推出Windows CE的同时，捆绑了一个机顶盒硬件平台。

它利用电话网络做为传输平台，利用电视机做为显示平台，实现Internet接入功能。

因此，可以将其看成是一种非PC类的互联网接入设备。

随着Internet的不断发展，互联网接入设备的前景是非常好的，但这种机顶盒占用了用户家中几乎所有的网络资源（电话线和电视机），却只能实现上网功能，对用户来说，是得不偿失的。

电视机的最大优势是显示视频，最大的作用还是娱乐，但这种机顶盒不论是硬件还是软件，均不支持视频应用，这个缺陷，注定了它的前景不会太好。

在维纳斯计划推出不久，我国有许多企业陆续推出了该类产品，如康佳?quot;光元"网络机顶盒、海信的"家庭网络快车"DB-200M互联网机顶盒、海尔的"网神"网络机顶盒，但市场却没有任何反映，这也说明了这种机顶盒是没有前途的。

事实上，将维纳斯计划中机顶盒的电话调制解调器用电缆调制解调器来代替，也可以实现上网功能，但由于这种机顶盒与有线电视网络相连，一般都支持视频，我们把它放在有线电视数字机顶盒中介绍。

关于有线数字电视网络及机顶盒常见故障的探讨【摘要】本文笔者根据自己多年的工作经验，探索了有线电视数字机顶盒的关键技术，并就有线数字电视网络及机顶盒故障进行综合分析，以供业内人士参考。

【关键词】电视网络；机顶盒；故障分析1 有线电视数字机顶盒的基础知识概述数字机顶盒是模拟用户收看数字电视节目的必备设备。

随着有线电视数字机顶盒数量与日俱增，其稳定的运行以及对故障检修方面的技术要求日益显现。

1.1 关于有线电视数字机项盒的基本原理有线电视数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，示意图如图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 （analog-to-digital模拟／数字转换）转换为数字信号，再送入qam（quadrature-amplitude-modulation正交幅度调制）解调模块进行qam解调，输出mpeg（move-picture-expert-group运动图像专家组）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（packed-elementary-stream打包的基本流）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，然后再经视频输出电路输出。

音频pes 送入音频解码模块，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。

对于付费电视，条件接收模块对音、视频流实施解扰，并采用含有识别用户和进行记账功能的智能卡，保证合法用户正常收看。

mpeg-2解码器完成音、视频信号的解压缩，经视频编码器和音频d／a变换，还原出模拟音、视频信号，在常规彩色电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。

有线电视数字机顶盒的关键技术1、根据传输媒介的不同，数字电视机顶盒分为：数字卫星机顶盒（DVB-S）；地面数字电视机顶盒（DVB-T）；有线电视数字机顶盒（DVB- C）。

2、根据图像清晰度的不同，机顶盒分为：标清机顶盒；高清机顶盒。

3、根据是否双向互动，机顶盒又可分为：单向机顶盒；双向互动机顶盒。

第一、机顶盒的硬件结构从数字电视机顶盒的构成上看，主要包括硬件和软件两大部分。

从结构上看，机顶盒一般由主芯片、内存、调谐解调器、回传通道、CA（Conditional Access）接口、外部存储控制器以及视音频输出等几大部分构成。

《调谐解调器》------调谐解调器部分的作用是将传输过来的调制数字信号解调还原成传输流，调谐解调器的不同就构成了不同的数字机顶盒，例如用于QPSK解调的卫星机顶盒（DVB-S），用于QAM解调的有线数字机顶盒（DVB-C）以及用于OFDM解调的地面传输数字机顶盒（DVB-T）。

目前市场上比较流行的调谐解调器的生产厂商有Thomson、Sharp 等，国内虽然也有一些厂商生产调谐解调器，但市场份额很小。

《主芯片》------随着芯片技术的发展，越来越多的厂家将机顶盒的功能更多地集成在一个主芯片里，例如现在大部分厂商都将CPU、解码器、解复用器、图形处理器与视音频处理器集成在芯片中，甚至一些以Philips为代表的芯片厂商将调谐解调器也集成在芯片中，形成一体化的芯片解决方案，有效地降低了器件成本并提高了可靠性。

在主芯片中，首先根据传输流所传递的标志信息对接收到的传输流进行解复用，然后根据CA智能卡所传递的解扰信息对节目流进行解扰，解扰后的TS流送到视音频解码器中分别对其进行解码，还原成A V信号进行输出，同时，也分离出复用在TS流中的各类系统数据表，送给机顶盒处理器分别输出。

另外，由于在主芯片中集成了CPU和图形管理器，使机顶盒可以完成更多的功能，它可以运行各种软件完成诸多任务，例如股票接收、网页浏览等，也可以通过图形管理器实现2D 甚至3D的图形处理，为用户提供更美观的界面，实现交互式游戏等各种高画质应用。

数字机顶盒关键技术及交互应用数字机顶盒关键技术及交互应用在以数字化、网络化和信息化为基本特征的21世纪，电信网、计算机网和有线电视网三网融合的进程必将不断加快，而这种融合的具体体现正是交互式电视（ITV ，Interactive Television）。

交互式电视是一种受用户控制的视频分配业务，在节目间和节目内观众能够作出选择。

它采用一种不对称的双向传输网络，用户信息通过窄带的上行信道传到信息中心，而由信息中心到用户的下行信道则是具有视频传输能力的宽带信道。

因而是一种非对称双工形式的新型电视广播技术。

正是现代通信技术、多媒体技术和数据压缩编码技术的进步，为传统的模拟、单向有线电视，向数字化、交互式方向发展奠定了坚实的基础。

数字机顶盒（STB，Set-Top-Box）是交互式电视系统中不可缺少的重要组成部分，它是普通电视与宽带传输之间的桥梁，通过它用户可在普通电视上收看高清晰度图像以及进行视频点播（VOD，Video On Demand）、家庭购物等服务。

因此，设计性能卓越、功能完备的数字机顶盒对发展交互式电视具有重大意义。

2 数字机顶盒结构组成及实现功能模拟电视向数字电视转化的进程不断加快，这不仅仅是视频传输和显示的一场变革，更重要的是由于采用了先进的数字压缩技术、多媒体技术和宽带网络技术，从而使电视广播不再限于单向发送音频视频信号，而是需要服务提供商能够根据用户的选择来提供相应的服务。

模拟机顶盒只具备电视调谐和解码功能已不能满足要求，新型的数字机顶盒因此应运而生。

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设备，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。

数字化、交互式、多媒体、多功能是数字机顶盒的基本特征，其中交互式是数字机顶盒的生命力所在。

因为只有交互才能使用户的要求得以实现，而在未来有线电视和多媒体宽带网中最有应用前景的也正是交互式电视。

数字电视机顶盒的工作原理数字电视机顶盒是一种可以接收数字电视信号并将其转化为模拟电视信号输出的设备。

它是现代家庭数字电视系统中的重要组成部分，通过数字电视机顶盒，用户可以享受到高清晰度、高清晰度和多个频道的数字电视节目。

数字电视机顶盒的工作原理可以分为以下几个方面说明：1. 信号接收：数字电视机顶盒内部有一个接收器，用于接收室外数字电视信号（或通过有线电视网络接收）。

接收器将接收到的信号转换为电信号并进行解调和解码处理。

2. 解码处理：数字电视信号是一种复杂的编码信号，通过解码处理，将信号解码为视频和音频数据。

在数字电视机顶盒中，解码处理主要包括视频解码和音频解码。

视频解码：数字电视信号中的视频数据经过解码处理，恢复为原始的视频图像数据。

数字电视机顶盒内部通常采用专门的视频解码芯片，如MPEG-2、MPEG-4或H.265等，对视频数据进行解码和解压处理，还能对图像进行去噪、增强等处理，以提高画质。

音频解码：数字电视信号中的音频数据经过解码处理，恢复为原始的音频信号。

数字电视机顶盒内部通常通过音频解码芯片，如AC-3或AAC等，对音频数据进行解码和解压，以得到高质量的声音。

3. 显示输出：当视频数据解码成功后，数字电视机顶盒将得到的视频数据输出到显示设备，如电视机、显示器等。

输出的视频信号可以是模拟信号（通过模拟端口输出）或数字信号（通过HDMI或其他数字接口输出），以满足各种显示设备的需求。

4. 操作控制：数字电视机顶盒通常配备有一套用户界面（UI），用户可以通过遥控器或其他输入设备进行操作。

用户可以使用遥控器来切换不同频道的节目，调整音量、进行菜单操作等。

5. 互联网功能：现代数字电视机顶盒通常具备互联网功能，可以连接到互联网并提供丰富的互联网应用和服务。

用户可以通过数字电视机顶盒观看在线视频、播放网络音乐、浏览网页、使用各种应用程序等。

6. 数据存储和传输：数字电视机顶盒内部通常内置一定的存储空间，用于存储电视节目、电影、音乐等多媒体内容。

有线数字电视机顶盒原理及常见问题处理办法-技术方案1数字电视机顶盒的原理数字电视机顶盒从功能上看是计算机和电视机相结合的产物,从信号处理和应用操作上看,它包含以下几个层次:物理层和链路层:包括高频调谐,QPSK/QAM/COFDM/VSB解调、卷积码解码、去交织、RS(里德-索罗门)解码、解能量扩散。

传送层:包括解复用,它把MPEG-2传送流分成视频、音频和数据包。

节目层:包括MPEG-2视频解码、MPEG-2AAC(或AC-3)音频解码。

应用层:包括业务信息(SI)、电子节目指南EPG、图形用户界面(GUI)、浏览器、遥控、CA等。

输出接口:包括模拟视频/音频接口、数据接口、键盘、鼠标等。

图1为有线数字电视机顶盒原理框图。

图1有线数字电视机顶盒原理框图高频头(调谐器)接收来自有线网的射频信号并下变频为中频信号,经QAM解调器进行解调,输出包含音频、视频和其他数据信息的传送流(TS)。

传送流中一般包含多个音视频流及一些数据信息。

TS流解复用器则用来区分不同的节目,提出相应的音视频流和数据流,送入MPEG-2解码器和相应的解析软件,完成数字信息的还原。

对于付费电视,CA模块对音视频流实施解扰,并采用含有识别用户和进行记账功能的智能卡,保证合法用户正常收看。

视频PES送入MPEG-2视频解码模块进行解码,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送入音频解码模块进行解码,输出PCM音频数据经D/A变换器变换成立体声模拟音频信号,经音频输出电路输出。

2使用中出现的问题及解决办法2.1不能正常接收某一个频点上的数字电视节目(1)原因分析用频谱仪看此频点的波形图是否有陷波点。

正常的数据信号显示的波形应该是完整平滑的,如果有陷波点,只有平坦部分的数据能够收全,该段的数字电视节目就能收到,恰好在陷波点位置的数据就收不到,那一段的数字电视节目就收不到。

造成这种现象有可能是用户线和用户盒不规范,也有可能是分支分配器输入输出口接反,还有可能是电缆指标不合格(这种电缆在某一频点衰减过大),在有供电器的网络中多余的供电输出口没有加上假负载,或是机顶盒本身的问题,或是前端的问题等等情况都有可能出现这种故障。

有线数字电视机顶盒关键技术及日常使用中常见问题的处理方法作者：孙俊晓来源：《电子世界》2012年第15期【摘要】伴随着数字电视整体转移步伐的加快，数字机顶盒已趆来趆多地走进百姓家中。

对有线数字电视机顶盒关键技术及海信DB-750C数字机顶盒的安装、使用及常见问题的解决方法进行详细分析。

【关键词】数字电视机顶盒；关键技术；问题；方法1.前言广播电视数字化被纳入国家中长期科技发展规划，因此实施有线电视数字化整体转换，是国家提倡和推动的方式。

在用户家中使用的电视机上配置一台机顶盒，井插上智能卡，使用户的电视机成为集公共广播电视传播、信息服务、文化娱乐、政务公开、交流互动于一体的数字多媒体信息终端，满足用户对广播电视节目和多种信息、多种服务的需求。

数字电视机顶盒已被广大消费者接受，普及数字电视机顶盒已是大势所趋。

烟台广电在数字电视整体中，采用了青岛海信电器股份有限公司生产的海信DB-705C数字机顶盒。

现就数字电视机顶盒关键技术和使用中常见问题的解决方法综述如下。

2.数字电视机顶盒关键技术数字电视机顶盒由高频头、信道解调器、信源解复用器、MPEG-2解码器、视频编码器、音频D/A、嵌入式CPU系统和外围接口、条件接收模块等组成。

组成原理框图如图1所示。

高频头接收来自有线网的射频信号并下变频为中频信号，经QAM解调器进行解调，输出包含音、视频和其他数据信息的传送流(TS)。

传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。

TS流解复用器则用来区分不同的节目，提取相应的音、视频流和数据流，送入MPEG-2解码器和相应的解析软件，完成数字信息的还原。

对于付费电视，CA模块对音、视频流实施解扰，并采用含有识别用户和进行记账功能的智能卡，保证合法用户正常收看。

视频PES送入MPEG-2视频解码模块进行解码，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送入音频解码模块进行解码，输出PCM音频数据到D/A变换器，变换成立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。