数字电视机顶盒的工作原理
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地面数字电视机顶盒(DMB-TH)简介成都康特(电子)集团公司最近推出了一款基于DMB-TH标准的高性能、低价格的地面数字电视机顶盒。
这款机顶盒完全符合中国数字电视地面广播传输系统标准GB20600-2006。
该机使用了凌讯科技公司与清华大学联合开发的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)解调芯片LGS8813和NEC公司开发的MPEG-2解码芯片EMMA2LL,具有接收灵敏度高、用户界面友好、操作简便实用、工作稳定可靠等优点。
该机还预留了很多接口,可根据市场发展和用户需要进一步扩展功能。
一、DVB-TH地面数字电视传输系统的原理DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来。
在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。
正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制方式,其基本思想是把高速率的信源信息流变换成低速率的N路并行数据流,然后用N个相互正交的载波进行调制,将N路调制后的信号相加即得发射信号。
在所传输的频带内,当许多载频并行传输一路数据信号时,要比串行传输更大地扩展了信号的脉冲宽度,提高了抗多径衰落方面的性能。
OFDM采用的基带调制为离散傅立叶变换,数据的编码映射是在频域进行,经过逆快速傅立叶变换(IFFT)转化为时域信号发送出去,接收端可通过FFT恢复出频域信号。
OFDM系统用离散傅立叶变换来实现,即避免了直接生成N个载波时由于频率偏移而产生的交调,而且便于利用超大规模集成电路(VLSI)技术。
传统的OFDM调制方式存在某些缺陷,插入强功率同步导频会使传输系统的有效性、可靠性蒙受损失。
基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术和巧妙利用OFDM保护间隔的填充技术克服了这种缺陷,同时提高了传输系统的频谱利用效率和抗噪声干扰性能。
新的TDS-OFDM信道估计技术还克服了信道估计迭代过程较长的不足,提高了移动接收性能。
数字电视机顶盒开关电源电路原理与故障检修。
康佳SDC950型数字电视机顶盒开关电源实绘电路如下图所示(C969原板标注为电容,实际安装的是一只电阻)。
开关电源电路N901(DM0265R)集成了PWM控制器、功率管及驱动、高压启动、稳压控制、保护等电路,①脚接地,②脚为工作电源输入端,③脚为输出电压反馈输入端,④脚为芯片内部功率管极限电流调整端(此机未用),⑤脚为启动电压输入端,6~8脚为芯片内部开关管漏极。
1、工作原理AC220V交流电经整流滤波后产生310V直流电压,一路经开关变压器T901的①-②绕组加到N901的⑥~⑧脚,为N901内部开关管提供高压;另一路经R904加到N901⑤脚,通过芯片内部启动电路对②脚外接的电容C908充电,当②脚电压达到12V启动阈值时,芯片内部功率管开始工作,同时内部电路关闭启动电源;T901的③-④绕组产生的高频电压经VD905整流、C908滤波后加到IC901②脚,为芯片提供工作电源。
开关电路工作后,T901次级产生的各路电压经整流滤波后为主板提供3.3V、7V、12V三种工作电压。
SR901、N902及周边元件组成稳压反馈电路,对3.3V输出电压进行取样后反馈到N901③脚,由芯片内部电路调整开关管的导通时间以保持输出电压的稳定。
正常工作时,实测②脚电压为8.8V。
当某种原因导致②脚电压低于8V或高于19V时,芯片将进入欠压/超压保护状态,整机不工作。
2、常见故障维修(1)主滤波电容C910失容。
当C910完全失容时,开机无任何反应,整机不工作。
此时测C910两端电压仅为210V;未完全失容时,有些机顶盒会出现间歇性工作或图像上有马赛克。
实修发现,C910失容后其外观并无明显异常,建议代换判断。
提示:电源芯片DM0256R 功率偏小,发热严重,且无散热片。
芯片附近的电路板大多已经烘烤变色,易导致引脚开焊或出现裂纹,从而使电源不能正常工作。
简单的做法是在6~⑧脚上大面积搪锡,以加强散热。
网络机顶盒工作原理
网络机顶盒工作原理是通过连接到用户家庭网络,利用互联网实现视频流媒体传输和内容播放的设备。
其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 连接网络:网络机顶盒通过有线或无线方式与用户家庭路由器或宽带调制解调器连接,接入互联网。
2. 获取内容:网络机顶盒通过连接到用户家庭网络,可从各大视频网站、电视台或其他内容提供商获取在线音视频内容,如电影、电视剧、综艺节目等。
用户可以通过遥控器或手机应用进行搜索和选择所需的内容。
3. 流媒体传输:网络机顶盒接收到用户选择的内容后,会将内容以流媒体的形式传输到电视机上进行播放。
流媒体是将音视频数据分成一段一段的小数据块,并通过互联网逐段传输的技术,用户可以在内容尚未完全下载完成前就开始欣赏。
4. 解码和显示:网络机顶盒接收到流媒体数据后,会解码音视频数据,并将其转换为适合电视机显示的格式。
通常会使用一些常见的视频和音频编解码标准,如H.264、MPEG-2等。
解
码后的数据通过HDMI或其他接口输出到电视机上进行显示。
除了上述基本的工作原理外,网络机顶盒还可以具备其他功能,如支持应用程序的安装和使用、与用户手机或平板电脑等设备的互联互通、个人云存储等。
这些功能的实现主要依赖于网络机顶盒内部的硬件和软件系统。
总的来说,网络机顶盒的工作原理是通过连接到用户家庭网络,利用互联网获取在线音视频内容,并通过流媒体传输和解码显示的方式将内容呈现在电视机上,从而实现用户的视频娱乐需求。
地面波机顶盒原理地面波机顶盒是指用于数字电视信号接收的设备,主要包括天线、接收器和解码器等部分。
根据地面波技术传播的特点,机顶盒需要通过天线接收到地面波广播信号,并将其转化为数字信号,再通过解码器将数字信号还原为音视频信号,最终通过电视机播放。
地面波机顶盒的原理可以分为几个步骤:天线接收信号、信号解调、信号解压、信号解码、数据解析和音视频处理等。
首先,天线接收信号是地面波机顶盒进行数字信号接收的重要步骤。
地面波技术是指数字电视信号通过地面发送,并通过天线在地面进行接收。
在接收信号的过程中,天线需要保证接收到的信号质量足够好,才能保证后续信号解析的准确性。
因此,在使用地面波机顶盒的时候,需要选择信号覆盖比较好的区域,同时选用优质天线,以保证能够接收高质量的数字信号。
其次,在接收到数字信号后,地面波机顶盒需要进行信号解调,将数字信号还原为原本的调制信号。
这个过程主要是将数字信号进行分离,以还原原本的模拟信号。
它主要包括复用器、分流器和解调器等技术,能够将数字信号进行还原,使得后续的解压缩和解码工作能够顺利进行。
然后,在进行信号解调过后,地面波机顶盒需要进行信号解压,这个过程将数字信号还原为压缩前的信号。
高清电视信号的体积较大,需要在传输过程中对信号进行压缩,以达到有效传输的目的。
信号解压的过程,就是对信号进行还原解压,使得原本压缩后的信号能够恢复成最初的原始信号。
接下来,核心的步骤是信号解码,这个过程将数字信号还原为原始的音视频信号。
数字电视信号是以数字信号的形式存在的,所以经过信号解压后,需要通过解码器来进行数字信号解码,以还原成原本的音视频信号。
这个过程主要包括编码格式的识别、解码器的解码等技术。
在解码过程中,需要根据信号的编码格式,选择合适的解码方式,以确保能够顺利地还原信号。
最后,地面波机顶盒需要进行数据解析和音视频处理,这个过程将解码后的信号进行处理和优化,以达到优质的视频播放效果。
数据解析主要包括校验、纠错等技术,能够避免在数字信号传输过程中发生的信号丢失和错误等问题。
电信iptv的工作原理
电信IPTV的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 信号传输:通过光纤、ADSL或者其他网络方式将IP信号传输至用户家庭。
2. 用户接受:用户通过光猫、机顶盒等设备接收到IP信号,并将其转换为可视化的视频和音频信号。
3. 网络分发:将视频和音频信号通过IP网络传输至用户终端设备,例如电视、电脑等。
4. 信号解码:用户终端设备对接收的IP信号进行解码,并将其转换为可视化的视频和音频信号。
5. 显示播放:将解码后的视频信号显示在用户终端设备的屏幕上,同时通过音频输出设备进行声音播放。
6. 交互功能:通过遥控器或者其他交互设备,用户可以进行频道切换、点播、回放等操作。
7. 互联网功能:用户可以通过IPTV接入互联网,观看在线视频、浏览网页、使用社交媒体等功能。
综上所述,电信IPTV的工作原理主要是通过将IP信号传输至用户家庭,并通过设备的解码和显示功能将其转化为可视化的视频和音频信号,供用户观看和收听。
用户可以通过交互设备进行频道切换和其他操作,同时也可以进行互联网访问。
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。
CATV知识之十二:有线数字电视机顶盒知识浙江传媒学院陈柏年1、什么是有线数字电视机顶盒?它分为哪些级别和类型?有线数字电视机顶盒(Cable STB):用于有线电视网络环境下,采用QAM 解调来接收模拟广播电视节目、数字广播电视节目,以及高速数据等功能的用户终端设备。
从功能上讲,它是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备。
从使用上讲,它是一种以电视机为显示设备,接收来自各种数字广播系统数字信号的用户端数字设备。
按照《有线数字电视机顶盒和遥控器功能实施指导意见》中的分类方法,节目业务类型可划分为标准清晰度(SD)和高清晰度(HD)两种级别,每种级别又都有第1类(基本型)、第2类(增强型)和第3类(高级型)三种类型。
有线数字电视机顶盒的功能归纳2、说明有线数字电视机顶盒的功能(1)接收模拟电视和数字电视;(2)接收模拟广播和数字声广播;(3)高速数据广播;(4)电子节目指南(EPG);(5)准视频点播/视频点播(NVOD/VOD);(6)软件在线升级;(7)因特网接入;(8)有条件接收。
3、三代机顶盒的功能配置和应用程序编制有何不同?三种类型有线数字电视机顶盒的主要性能表4、简要说明有线数字电视机顶盒主要部件的工作原理。
(1)高频头:接收来自有线网的高频信号,通过QAM解调器完成信道解码,从载波中分离出包含音、视频和其它数据信息的传输流(TS)。
(2)解复用器: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。
(3)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。
(4)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。
5、分别说明有线数字电视发送端和接收端的工作过程。
有线数字电视发送端工作过程:(1)音频、视频及数字信号首先经过MPEG-2编码器进行数据压缩,通过节目复用器形成基本码流(ES)。
有线电视机顶盒工作原理
有线电视机顶盒通过接收有线电视信号,并将信号转化为高清画质的视频和立体声音频输出到电视上,实现电视信号的解码和播放功能。
主要包括以下几个方面的工作原理:
1. 信号接收:有线电视机顶盒内置有一个接收器,可以接收有线电视信号传输过来的信号。
接收器通常是由射频调谐器和解调器组成,通过接收信号并将其转化为机顶盒可处理的信号。
2. 解码:接收到的信号通常是经过压缩编码的,有线电视机顶盒内部会进行解码操作,将信号还原为原始的视频和音频数据。
常见的解码算法包括MPEG-2、H.264等。
3. 输出处理:解码后的视频和音频数据通过视频处理器和音频处理器进行进一步的处理。
视频处理器负责将视频信号转化为高清画质的视频输出,通常支持不同的分辨率和画面比例。
音频处理器则将音频信号进行解码、混音和音效处理,以实现良好的声音效果。
4. 用户界面:有线电视机顶盒通常也配备了用户界面,通过连接遥控器和电视屏幕,用户可以使用遥控器对机顶盒进行控制,浏览和选择电视频道、操作设置等。
用户界面还可以提供一些额外的功能,如电视节目表、网络应用等。
5. 数据传输:有线电视机顶盒还可以通过不同的接口连接其他设备,如电视、音响、硬盘录像机等。
这些接口通常包括HDMI、光纤音频输出、USB等,支持高清音视频的传输和连
接。
总之,有线电视机顶盒的工作原理是通过信号接收、解码、输出处理和用户界面等多个环节的协同工作,将有线电视信号转化为高质量的视频和音频输出,并提供各种附加功能供用户使用。
机顶盒遥控面板工作原理
机顶盒遥控面板的工作原理是基于红外线技术。
遥控面板上的按键通过红外线发射器将特定的红外信号发送到机顶盒的接收器上。
机顶盒的接收器会解码接收到的红外信号,识别出来自遥控面板特定按键的信号,并将信号传递给机顶盒的控制单元。
控制单元根据接收到的信号执行相应的功能,例如调节频道、音量或者打开/关闭特定功能等。
红外线技术是一种无线通信技术,可以通过空气中的红外线传输信号。
遥控面板上的按键通过按下和释放的动作激活红外线发射器,发射器会发射出特定频率的红外线信号。
这些红外线信号被机顶盒的接收器捕捉到,并解码成特定的数字码。
不同的按键会发射不同的数字码,机顶盒的控制单元根据接收到的数字码识别出相应的按键动作。
在机顶盒接收器的设计中,通常会包含一个红外线传感器来接收红外线信号,并将信号转换为电信号。
通过实时检测红外线信号的变化,接收器能够确定是否接收到遥控面板发送的信号。
一旦接收到信号,接收器会将信号传递给机顶盒的控制单元进行处理。
总的来说,机顶盒遥控面板的工作原理是通过红外线技术进行无线信号传输,遥控面板上的按键激活红外线发射器,发射特定的红外线信号,机顶盒的接收器接收并解码信号,将解码后的信号传递给机顶盒的控制单元执行相应的功能。
网络机顶盒工作原理网络机顶盒(Network Set-Top Box,简称STB)是一种通过网络连接到电视机或显示屏上的设备,主要用于接收和播放来自互联网或其他网络的媒体内容,如视频、音频、游戏等。
网络机顶盒主要由硬件和软件组成,下面将介绍其工作原理。
硬件方面,网络机顶盒通常由处理器、内存、储存器、网络接口、视频解码器、音频解码器以及其他必要的接口组成。
处理器是网络机顶盒的核心,它负责处理和解码来自网络的媒体数据。
内存用于缓存和存储数据,保证顺畅的播放体验。
储存器主要用于存储应用程序、系统固件和个人数据。
网络接口用于连接网络,可以是有线或无线方式。
视频解码器负责解码来自网络的视频数据,将其渲染到显示屏上。
音频解码器则解码音频数据,通过扬声器播放。
软件方面,网络机顶盒采用操作系统和应用程序来管理和播放媒体内容。
操作系统通常是专门为网络机顶盒定制的,以提供良好的用户界面和稳定的系统性能。
应用程序包括媒体播放器、游戏软件、在线视频平台、音乐播放器等。
媒体播放器负责解析和播放来自网络的媒体文件,支持多种格式和编码方式。
在线视频平台应用程序可以让用户通过网络直接观看各种在线视频内容。
游戏软件则提供丰富的游戏体验,用户可以通过网络下载和安装游戏。
网络机顶盒的工作流程大致如下:首先,用户通过遥控器或其他输入设备向机顶盒发送指令。
机顶盒接收到指令后,使用处理器进行解析和处理。
例如,用户可以选择播放某个视频,机顶盒会解析用户指令,找到对应的视频文件并开始播放。
同时,机顶盒还会根据用户的网络设置,通过网络接口连接到互联网或其他网络。
一旦连接建立,机顶盒可以通过网络下载、更新媒体内容或与其他设备进行通信。
接下来,视频解码器将解码视频数据,并将解码后的数据传递给显示屏进行显示。
音频解码器则解码音频数据,并将解码后的数据传递给扬声器进行播放。
综上所述,网络机顶盒通过硬件和软件的配合,从网络接收、处理和播放媒体内容,为用户提供了丰富的娱乐和信息服务。
无线机顶盒工作原理
无线机顶盒通过无线电信号接收器和解码器等组件,将数字信号转换成图像和声音,从而实现收看电视节目的功能。
其主要工作原理如下:
1. 信号接收:无线机顶盒通过内置的无线电信号接收器,接收来自电视信号源发出的无线数字信号。
无线信号可以通过卫星、有线电视、地面数字电视转播等方式传输。
2. 解码:接收到的无线数字信号经过无线机顶盒内部的解码器进行解码处理。
解码器能够将数字信号转换成电视节目的图像和声音。
3. 数字信号转换:解码后的数字信号通过数字到模拟转换器(DAC)转换成模拟信号。
这样,机顶盒就能够通过音视频
输出接口将模拟信号传输到电视机或音响设备上,实现图像和声音的播放。
4. 操控和交互:通过遥控器或者其他操控设备,用户可以操作机顶盒进行频道切换、音量调节、菜单导航等操作。
机顶盒通过内部的处理芯片和操作系统,实现用户与机顶盒的交互。
5. 数据传输:无线机顶盒通常还具备其他功能,比如接入互联网、支持应用程序的下载和安装等。
这些功能需要无线机顶盒通过与用户的家庭网络连接,实现数据传输。
总结起来,无线机顶盒的工作原理是通过接收、解码、转换和
传输等步骤,将电视信号源发出的数字信号转换成图像和声音,然后通过用户的操作和家庭网络连接,实现对电视节目的收看和其他功能的实现。
数字电视工作原理数字电视是指利用数字信号进行传输和接收的电视系统。
与传统的模拟电视相比,数字电视具有更清晰的图像、更高的音质以及更多的频道选择。
数字电视系统由数字信号传输、数字信号接收和解码三个主要部分组成。
下面将详细介绍数字电视的工作原理。
一、数字信号传输数字电视通过数字信号传输技术将图像和音频信号转换为数字数据,并通过一定的传输方式传送到用户终端。
常见的数字信号传输方式有地面传输、卫星传输和有线传输。
地面传输主要利用地面数字电视广播网进行信号传输,信号通过发射塔传输到用户的电视天线,再经过解码器解码后显示在电视机上。
地面传输的数字电视信号具有广播覆盖范围广、传输稳定可靠等特点。
卫星传输则是借助卫星进行信号传输,将数字电视信号通过发射到卫星上,再通过卫星信号接收器接收并解码显示在电视机上。
卫星传输的数字电视信号可以实现全球范围的覆盖,但对于地理条件条件较差或难以接收到卫星信号的地区可能存在困难。
有线传输则是利用有线网络进行数字信号的传输,数字电视信号通过光纤或同轴电缆传输到用户的终端设备,再通过解码器解码显示在电视机上。
有线传输的数字电视信号传输速度快,可传输的频道数量多,适用于高密度人口地区。
二、数字信号接收数字电视信号在传输到用户终端后,需要经过数字信号接收设备进行接收。
接收设备包括数字电视机、机顶盒等。
数字电视机内置了数字信号接收功能,可以直接接收并解码数字电视信号。
用户只需通过天线等方式连接数字电视机即可观看数字电视节目。
对于传统电视机,需要通过机顶盒进行数字信号接收。
机顶盒接收并解码数字电视信号,然后再将解码后的信号传输给电视机进行显示。
用户需要将天线信号连接到机顶盒,并通过视频线等方式将机顶盒与电视机连接。
三、数字信号解码数字信号接收设备接收到数字电视信号后,还需要进行解码操作,将数字信号转换为可显示的图像和音频信号。
解码的过程中,数字信号会经过压缩与解压缩的处理。
数字信号的压缩可以减小信号的体积,提高传输效率。
了解IP机顶盒的基本原理和工作原理IP机顶盒是一种能够通过互联网接收、解码并播放视频、音频等媒体内容的设备。
它在家庭中起着连接电视和互联网的桥梁作用,使用户可以随时随地享受到丰富的内容。
以下将详细介绍IP机顶盒的基本原理和工作原理。
首先,IP机顶盒的基本原理是基于IP协议的数据传输。
IP协议是一种用于互联网上的数据传输的网络层协议,它通过将数据分割成小的数据包,并在每个数据包中添加源地址和目标地址的方式来实现数据在网络中的传输。
IP机顶盒利用IP协议来接收、解码并播放从互联网传输过来的视频、音频等媒体内容。
其次,IP机顶盒的工作原理可以简单分为以下几个步骤。
第一步是接收数据。
IP机顶盒通过连接家庭网络或者有线电视网络,可以接收到从互联网上传输过来的视频、音频等媒体内容。
这些内容经过编码和压缩后,以数据包的形式传输到机顶盒。
第二步是解码数据。
接收到数据后,IP机顶盒会对数据进行解码操作。
解码是将经过编码和压缩处理的数据恢复成原始的视频、音频等媒体内容的过程。
解码器是IP机顶盒中的重要组件,它能够对各种格式的音视频进行解码,并将其转换成可以在电视上播放的信号。
第三步是播放媒体内容。
解码完成后,IP机顶盒会将解码后的视频、音频等媒体内容转换成电视可以显示和播放的信号,然后通过HDMI等接口连接到电视上,用户便可以在电视上观看视频、听音乐等。
此外,IP机顶盒还具备一些其他的功能。
例如,它可以通过连接到互联网,实现在线视频点播、直播功能,用户可以随时选择自己喜欢的内容进行观看。
另外,IP机顶盒还支持应用程序的安装和使用,用户可以通过下载各种应用程序扩展机顶盒的功能,如游戏、社交媒体、电子商务等。
总结起来,IP机顶盒的基本原理是基于IP协议的数据传输,通过接收、解码和播放媒体内容来实现用户对互联网上丰富内容的访问。
它的工作原理包括接收数据、解码数据和播放媒体内容等步骤。
IP机顶盒的出现和普及,为用户提供了更加便捷、多样化的媒体内容观看方式,成为现代家庭娱乐生活中不可或缺的一部分。
1.数字电视机顶盒的组成
数字电视机顶盒由高频头、QAM解调器、TS流解复用器、MPEG一2解码器、PAUNTSC 视频编码器、嵌人式CPU系统和外围接口、CA模块和上行数据调制器组成。
工作原理如附图。
数字电视机顶盒的工作过程大致如下:高频头接收来自有线网的高频信号,通过QAM解调器完成信道解码,从载波中分离出包含音、视频和其他数据信息的传送流门蜀。
传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。
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,送人MPEG一2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,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一2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。
数字电视机顶盒从功能上看是计算机和电视机的融合产物,但结构却与两者不同,从信号处理和应用操作上看,机顶盒包含以下层次:
(1)物理层和连接层:包括高频调谐器,QPSK、QAM、OFDM、VSB解调,卷积解码,去交织,里德一索罗门解码,解能量扩散。
(2)传输层:包括解复用,它把传输流分成视频、音频和数据包。
(3)节目层:包括MPEG-2视频解码。
MPEG/AC-3音频解码。
(4)用户层:包括服务信息,电子节目表,图形用户界面(GUI),浏览器,遥控,有条件接收,数据解码。
(5)输出接口:包括分模拟视音频接口,数字视音频接口,数据接口,键盘,鼠标等。
2.数字电视机顶盒关键技术
数字机顶盒集中反映了多媒体、计算机、数据压缩编码、加解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术发展水平,因此技术含量非常高,它所涉及的关键技术主要有:
(1)复用和解压缩技术:模拟信号数字化后。
信息量剧增,数据压缩必不可少。
MPEG-2视频压缩标准在数字电视中广泛采用,适用于多种清晰度图像质量:
MPEG-4则采用基于对象的压缩编码方法,它把图像和视频分割成不同的对象分别处理,不仅提高了数据压缩比,还能实现许多基于内容的交互功能,为多媒体数据压缩编码提供了更为广阔的平台。
随着大规模集成电路技术及嵌入式系统技术的广泛应用,数字机顶盒硬件实现多采用专用芯片或数字信号处理(DSP,DigitalSignalProcessing)芯片,将CPU内核与MPEG-2、MPEG4传输流解
复用器、DVB通用解扰器、MPEG 音频视频解码器和NTSC/PAL编码器集成,形成STB的核心芯片。
以实现实时解复用和实时数据信息处理。
(2)下行数据解调与信道解码技术:压缩后的数据不能直接在信道上传输,还需进行信道编码和调制。
通常在有线电视网络中传输的数字电视及增值业务,多采用QAM (QuadratureAmplitudeModulation)调制方式及RS(ReeDSOlomon)纠错编码。
(3)上行数据的调制编码:在交互式应用中,普遍采用3种方式,即采用电话线传送上行数据。
采用以太网传送上行数据和通过有线网络传送上行数据。
由于上行数据相对于下行数据要少很多,故多使用OP-SK(QuadraturePhaseShiftKeying)或160AM方式进行调制。
(4)网络浏览技术:为实现真正意义上的网络浏览,有线电视网与因特网连接除了考虑上行和下行数据之外,还必须考虑在其上运行IP(InternetProtocol)。
(5)实时操作系统:数字机顶盒中的操作系统采用实时操作系统(RTOS.Real-TimeOperatingSvstem),RTOS可在实时环境中工作,并占用较小的内存空间,它负责管理本地资源和网络资源,提供基本的操作功能以及设备的访问控制。
(6)中间件技术:中间件(Middleware)技术,即开放式业务平台,已成为交互式电视的核心技术。
中间件通常由Java虚拟机、网络浏览器、图像与多媒体模块等组成,通过定义一组完整的标准应用程序接口,使应用程序独立于操作系统和硬件平台。
使应用程序的开发变得更加简捷,产品的开放性和可移植性更强,以保证机顶盒的扩展性和投资的有效回收。
结束语
交互式电视是未来有线电视的发展方向,在多媒体宽带网建设和国家信息基础设施中占有举足轻重的地位。
我们当前正处在数字电视与高清晰度电视发展的关键时期,交互式电视产业蓬勃发展,因此了解数字电视技术及数字机顶盒极有必要。