對于機(jī)頂盒,目前沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義,傳統(tǒng)的說法是:“置于電視機(jī)頂上的盒子'。它是利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺,電視機(jī)作為用
戶終端,以提高現(xiàn)有電視機(jī)的性能或增加其功能。由于功能和用途不同, 使得“機(jī)頂盒”這個概念有些模糊不清,如早期的增補(bǔ)頻道機(jī)頂
盒、圖文電視機(jī)頂盒、付費(fèi)電視機(jī)頂盒等。
廣義上說,凡是與電視機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備都可稱為機(jī)頂盒(Set Top Box)。我們一般說的數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要功能就是將接收
下來的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號,使用戶不用更換電視機(jī)就能收看數(shù)字電視節(jié)目,圖像質(zhì)量接近500線水平。
數(shù)字電視機(jī)頂盒是信息家電之一,它是一種能夠讓用戶在現(xiàn)有模擬電視機(jī)上觀看數(shù)字電視節(jié)目 ,并進(jìn)行交互式數(shù)字化娛樂、教育和商
業(yè)化活動的消費(fèi)類電子產(chǎn)品。
2.?dāng)?shù)字電視機(jī)頂盒的功能
1998年11月,美國和歐洲D(zhuǎn)TV(數(shù)字電視)及HDTV(高清晰度數(shù)字電視)試播后,又一次掀起了機(jī)頂盒的高潮,這次機(jī)頂盒的主要作用
是用普通模擬電視機(jī)收看數(shù)字電視或數(shù)字高清晰度電視, 當(dāng)然也具備網(wǎng)絡(luò)和有條件接收功能,這種機(jī)頂盒被稱為數(shù)字電視機(jī)頂盒。根據(jù)傳
輸媒體的不同,數(shù)字電視機(jī)頂盒又分為數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒(DVB-S) 、地面數(shù)字電視機(jī)頂盒(DVB-T)和有線數(shù)字電視機(jī)頂盒(DVB-C)三
種,三種機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在解調(diào)部分。目前應(yīng)用較為廣泛的是數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒及有線電視數(shù)字機(jī)頂盒 。本文主要介紹有線數(shù)字
電視機(jī)頂盒。
數(shù)字電視機(jī)頂盒能夠接收MPEG-2數(shù)字電視傳輸流和各種數(shù)據(jù)信息, 通過解調(diào)、解復(fù)用、解碼和視音頻編碼,在模擬彩色電視機(jī)上觀看
數(shù)字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息。目前,數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目,同時具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能,
包括:
(1)電子節(jié)目指南:它為用戶提供一種容易使用,界面非常友好,可以快速訪問想看節(jié)目的方式,用戶可以通過該功能看到各個頻道上
近期將播放的電視節(jié)目。
(2)支持交互式應(yīng)用如準(zhǔn)視頻點(diǎn)播、視頻點(diǎn)播、互動游戲等。
(3)高速數(shù)據(jù)廣播:能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報紙、熱門網(wǎng)絡(luò)等各種信息。
(4)因特網(wǎng)接入和電子郵件:數(shù)字電視機(jī)頂盒通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器便可實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能。用戶可以通過機(jī)頂盒內(nèi)置的瀏覽器
上網(wǎng),發(fā)送電子郵件,也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網(wǎng)。
(5)軟件在線升級:可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器將升級軟件傳送給機(jī)頂盒,機(jī)頂盒能識別該軟件的版本號,在版本
不同時接收該軟件,并對保存在存儲器中的軟件進(jìn)行更新。
(6)有條件接收:有條件接收的核心是加擾和加密,數(shù)字電視機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。
3.?dāng)?shù)字電視機(jī)頂盒原理
數(shù)字電視機(jī)頂盒接收數(shù)字電視節(jié)目,處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和完成多種應(yīng)用的解析。各類信源在進(jìn)入有線電視網(wǎng)絡(luò)之前經(jīng)過兩級編碼,第一級是
視音頻信號的信源編碼,并將所有信源封裝成傳輸流,第二級是傳輸用的信道編碼。與前端相應(yīng),數(shù)字電視機(jī)頂盒首先從傳輸層提取信道編
碼信號,完成信道解調(diào),接著還原壓縮的信源編碼信號,恢復(fù)原始視音頻流,同時完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種應(yīng)用的接收、解析。
數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作過程:數(shù)字電視機(jī)頂盒通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊選擇頻道,并進(jìn)行解調(diào)和和信道解碼處理,輸出MPEG-2多節(jié)目傳輸流數(shù)
據(jù),送給解復(fù)用器,解復(fù)用器從MPEG-2傳輸流數(shù)據(jù)中抽出一個節(jié)目的已打包的視音頻基本流(PES)數(shù)據(jù) ,包括視頻PES,音頻PES和輔助數(shù)
據(jù)PES,解復(fù)用器中包含一個解擾引擎,可在傳輸流層和PES層對加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾,解復(fù)用器輸出的是已解擾的視音頻PES。視頻PES送入
視頻解碼器,取出MPEG-2視頻數(shù)據(jù)并對其解碼后,輸出到模擬編碼器 ,編碼成模擬視頻信號,再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解
碼器,取出MPEG-2音頻數(shù)據(jù)并對其解碼,輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到音頻D/A變換器 ,音頻D/A變換器輸出模擬立體聲音頻信號,經(jīng)音頻輸出電路輸
出。
4. 數(shù)字電視機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)
數(shù)字電視機(jī)頂盒包括硬件和軟件兩部分。硬件提供數(shù)字電視機(jī)頂盒的硬件平臺,實(shí)現(xiàn)音視頻的解碼。在數(shù)字電視技術(shù)中,軟件技術(shù)比硬
件占有更為重要的位置,因為電視節(jié)目內(nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn),以及機(jī)頂盒和Internet的互聯(lián)都需要軟件來實(shí)
現(xiàn)。
1、數(shù)字電視機(jī)頂盒硬件組成
(1)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(NIM):網(wǎng)絡(luò)接口模塊完成信道解調(diào)和信道解碼功能,送出包含視音頻和其他數(shù)據(jù)信息的傳輸流(TS)。
(2)信源數(shù)據(jù)傳輸流解復(fù)用器:傳送流中一般包含多個音視頻流及一些數(shù)據(jù)信息,傳輸流解復(fù)用器用來區(qū)分不同的節(jié)目,提取相應(yīng)的音
視頻流和數(shù)據(jù)流,送入視音頻解碼器和相應(yīng)的解析軟件。
(3)條件接收模塊:對于付費(fèi)電視,條件接收模塊還對音視頻流實(shí)施解擾,并采用含有識別用戶和記憶功能的智能卡,保證合法用戶正
常收看。
(4)視音頻解碼器和后處理:MPEG-2解碼器完成對音視頻信號的解壓縮,經(jīng)視頻編碼器和音頻D/A變換 ,還原出模擬音視頻信號,在模
擬電視機(jī)上顯示高質(zhì)量圖像,并提供多聲道立體聲節(jié)目。
(5)嵌入式CPU與存儲器模塊和接口電路:嵌入式CPU是數(shù)字電視機(jī)頂盒的心臟,它與存儲器模塊用來存儲和運(yùn)行軟件系統(tǒng),并對各個硬
件模塊進(jìn)行控制。接口電路提供豐富的外部接口,包括通用串行接口USB,以太網(wǎng)接口及RS232,模擬、數(shù)字視音頻接口,數(shù)據(jù)接口等。