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1、1,高斯贝尔成都研发中心,GOSPELL R&D CENTRE,2,数字电视机顶盒培训,高斯贝尔成都研发中心,3,目 录一、数字电视机顶盒的概念11数字电视机顶盒的定义及作用12数字电视机顶盒的发展二、数字电视机顶盒的分类21按用户群分类按信号传输方式分类211卫星数字电视机顶盒（接收机）212有线数字电视机顶盒213地面数字电视机顶盒214无线MUDS/MMDS215各种传输和调制方式在全球的分布22按功能特点分类221普通机顶盒222 IPTV机顶盒 2221 IPTV机顶盒简介 2222 IPTV网络改造方案EPON+EOC介绍：223高清机顶盒、PVR机顶盒等,4,三、数字电视机顶盒基
2、本构成和原理31机顶盒组成结构311机顶盒基本构成312各模块功能313机顶盒的关键参数32机顶盒基本工作原理321软件结构框图322功能实现框图四、简单故障判断常见问题处理41故障定义判断分类42软件升级方案43异常故障维修处理 五、公司机顶盒产品分类介绍及目前对应工程师51卫星接收机52城网53农网六、机顶盒市场现状（缺，待收集）,5,11数字电视机顶盒的定义及作用 数字电视机顶盒简称“机顶盒”，“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，它对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，再产生模拟的视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供
3、高质量的电视节目。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。它是目前信息家电中重要的技术设备之一，也是模拟广播电视向数字广播电视过渡的最好解决方案。从模拟电视向高清晰度数字电视过渡，是一个跨越式的过渡，可以说无法直接兼容，也就是说目前的所有的模拟电视是不能使用的，所以一步到位是不现实的，目前各国采用了一个过渡式的办法-既数字机顶盒，使用了数字机顶盒后将数字信号转变成模拟信号输入给现在的模拟电视机显示信息，这样有效地避免了电视信号在传输过程中导致的干扰和损耗，电视接收的信号质量得到了很大程度的改善。这是一种过渡，由于模拟电视机的扫描线已定，所以它与高清晰度数字电视相比，还
4、有相当大的距离。,6,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。机顶盒的广泛应用使得广电局对用户管理收费更加容易，同时通过对网络的改造能不断的开发运营许多增值业务。,7,12数字电视机顶盒的发展机顶盒（settopbox，STB）起源于20世纪90年代初，当时主要是欧美国家有线电视台为解决有线电视收视费问题而设计的一个解扰设备。机顶盒作为数字电视（DTV）辅助设备是从20世纪90年代后期欧美国家试播数字电视和高清
5、数字电视（HDTV）开始的。它的主要作用是使用户能够用原有的模拟电视机收看数字电视节目和高清数字电视节目，即提供数模信号转换功能，通常把这类机顶盒称为数字电视机顶盒。数字电视已经在发达国家得到相当大的发展。我国的机顶盒市场已经基本普及一级地市并向二级地市全面铺开。技术方面新的交互型机顶盒、DMB-TH、高清机顶盒卫星直播星接收机等新的产品涌入，将逐渐使得国内市场尽快成熟。同时网络流媒体、数字一体电视机、手机电视、等产品未来将对机顶盒市场造成冲击。机顶盒必须尽快占领市场，同时逐渐向多媒体终端发展才能在未来的数字电视市场中站稳脚步。,8,二、数字电视机顶盒的分类21按信号传输方式分类数字电视机顶盒
6、具有网络环境特征和条件接收功能。所谓网络环境特征是指在不同的电视广播网中使用的机顶盒不同。根据ETSI定义的三种数字电视传输制式可有：用于接收有线电视的DVB-C、接收数字卫星电视的DVB-S、接收地面广播电视的DVB-T三种类型。为保证在不同的传输模式中信号能最大的利用带宽和保持良好的信号质量。在信号传输中的调制方式各有不同并作为区分机顶盒的主要标准。目前主要有主要有QPSK调制、QAM调制、OFDM调制等。,9,211数字卫星机顶盒数字卫星机顶盒普遍称为卫星接收机。卫星接收机是没有前端机房设备的，没有地区差异，主要应用于外贸和特殊单位以及部分农村市场。连接示意如下：,10,数字卫星机顶盒目
7、前采用正交相移键控调制(QPSK)。QPSK调制方式最大的有点是不会因幅度变化造成失真。,11,QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种相位调制技术，它规定了4种载波相位，QPSK中每次调制可传输2个信息比特，这些信息比特通过载波的4种相位来传递，解调器再根据星座图及接收到的载波信号相位来判断发送端发送的信息比特。QPSK信号是一种四状态信号，对应于四种相位分别表示二进制(00，01，10，11)四种状态，QPSK信号相位有两种形式，即2相移系统与/4相移系统，其信号矢量图如图4-45所示:,QPSK是一种恒定包络的二维角度调制技术，它有同相、正交两个载波，
8、同相载波即载波本身，正交载波是指相位旋转90的载波，作为一种恒定包络调制，QPSK信号平均功率恒定，不受幅度衰减的影响，即幅度失真不会使QPSK产生误码。QPSK调制在实现时采用正交调幅方式，其产生原理图如图4-46所示,12,QPSK有效码率、带宽和符号率的对应关系通道带宽(BW)=1.2符号率符号率=通道输出数据码率2有效输出码率符号率2FEC188 204FEC1/2、2/3、3/4、5/6、7/8,13,212有线数字电视机顶盒有线数字电视系统主要应用于具有有线网络的城镇。根据各地网络的差异机顶盒各区域也不相同。但是有线网络的存在为机顶盒提供了更多的功能拓展空间。它是目前国内主要的应用
9、方式。有线数字电视网络示意如图,14,有线数字电视机顶盒目前采用QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交幅度调制。,15,QAM是专门为正统的有线电视系统开发的编码方式，是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度与相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下，QAM星座图中可以容纳更多的星座点，即可实现更高的频带利用率。我们可以根据网络的质量来选择不同的编码，QAM可以分为QAM256、QAM128、QAM64、QAM32、QAM16。相同带宽下QAM256的码率最高，一般我们采用性价比最高的QAM64来做系统，8M带宽可以达到38.1M码率。,1
10、6,调制方式对比,17,213地面数字电视机顶盒数字地面广播类似早年的无线电视，简单说是由电视台的电视塔发射信号，然后覆盖一定的城市范围。地面数字电视广播采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用调制。OFDM调制是专门为地面数字视频广播开发的编码方式，该编码的优点是克服了由于地表面的地物和地貌不同区域差异引起的信号传输多路径干扰，这种干扰是地面数字视频广播中的首要问题，其次这种编码还支持移动接收，但是-T是-C、-S、-T中三种接收方式中最昂贵的一种，DVB/DMB-T的频率范围是VHF:174MHz to 230MHz
11、；UHF:474MHz to 862MHz。,18,19,数字地面广播具有很大的市场空间，但是由于国家标准迟迟没有出台。虽然国际电联已经定下美国、欧洲和日本三种标准，但是中国一直没有采纳国际电联的推荐，准备自己开发研制、自己制定标准。经过五年之争DMB-TH作为国家强制标准终于在07年底确定，它以TDS-OFDM技术为基础，融合基于清华大学DMBT制系统(数字多媒体广播)多载波技术和上海交通大学ADTB-T系统(高级数字电视地面广播)的单载波技术。以多载波技术为主，单载波技术为辅，在作为强制性地面标准的同时，也可以用于移动电视(Mobile TV)。,20,214无线MUDS/MMDS网络 由
12、于-T的国家标准出台缓慢以及成本考虑，很多无线市场（包括有线难以覆盖的城市边缘以及农村市场）采用MUDS/MMDS来实现区域内无线数字电视节目广播。节目源主要可以来自卫星信号，省级广电SDH网络，自办节目，及有线电视网络光纤信号信号经编码、复用后加入CA（条件接收）信息，对节目进行加密、调制之后通过MMUS/MMDS或者是光纤的方式进行系统覆盖；在HFC难以覆盖的地区以及接收效果不好的地区建立MUDS/MMDS发射站点进行补充覆盖(也可租用移动或联通的发射塔进行小区域覆盖)。这样，在有线电视可以覆盖的地区，用户可以通过有线电视网络收看到数字电视信号；而在有线电视难以覆盖的地区，用户可以通过MM
13、DS或者是MUDS接收的方式收看到数字电视。这样,不仅可以实现分区覆盖，分级管理，同时也有利于频率资源的分配。,21,DVB-C和DVB-S的无线传输都是通过降频器接收，前端通过信号发射塔将信息发出来，终端通过MMUS/MMDS降频器接收信号，由于两种方式的效果相差不大，而且DVB-S的抗干扰能力和接收门限都有优势，并且价格也有很大优势，所以农网一般采用DVB-S来搭建系统。DVB-S无线接收机顶盒是本公司专门针对农网市场开发的一类机型，频率范围有500-1500M和250-750M，更低的频率更适合有线网络传播，国内很多现成的有线网络只能支持到300M左右的频率范围，能保证在不改造网络的情况
14、下来完成数字平移是最理想的。美信的2118对应的是500-1500M，美信的2117对应的是250-750M。,22,混合传输是指把有线传输和无线传输结合，发挥各自的优点，无线的优点是传输距离远，成本低，适合离散的用户，但是前提是能看到发射塔，无障碍物，有线的优点是信号衰减小，适合比较密集的用户群。这样零散的小片区域网络就可以通过混合传输来完成既经济又实用的信号接收，先通过降频器将信号接收下来，然后经过功率放大器和功率分配器将信号通过有线传送给终端用户。,23,215各种传输和调制方式在全球的分布,24,22按功能特点分类221普通机顶盒这里指只依托于有线网络，单向接收终端，实现数字电视基本功
15、能。最简单的机顶盒具备音频视频广播/条件接收/EPG节目信息/节目排序/预定提醒/简单游戏等。主要用于低价农村市场。增强型单向机顶盒在芯片运算速度/内存/DRAM/输出接口上有很大提高，除具备基本功能外，能支持如：单向的数据广播/电子邮件/天气预报/TV新闻杂志/NVOD/开机及界面广告等功能。一般来我们将基本型和增强型称为农网和城网。由于各地区环境差异，一般来说每个地方的机顶盒在软件或硬件上都不能通用。从而衍生出很多不同的机种，各机种的区别在于：外观结构、接口要求、射频盒、馈电、内存大小、CA、软件界面、区域控制等。,25,按照加密方式的不同可以分为：同密、专密、标准（公司的分类标准）。专密
16、是我们公司自主开发的一种加密方式，这种加密不能和市面上其他的加密方式兼容，主要是因为我们采用了专用的加扰方式。这里需要分清楚的是加密和加扰是两个不同的概念。加扰是指对视频、音频和辅助数据进行处理，加密主要是对控制字进行加密和对授权密钥的加密，加密以后的信息我们分别称做ECM和EMM。所以专密系统中只允许有一套系统存在。同密方式允许在DVB传输中的一套节目中携带有不同CAS生成的多个CA信息给不同CAS的机顶盒用户。标准CA是同密CA概念的一部分，是指市场上专门开发CA系统的公司开发出的CA系统，这些系统被不同的终端生产厂商采用，通用性很强，所以我们称之为标准CA，现在市面上标准CA主要有：永新
17、同方，算通，数码视讯，irdeto，conax等，国内主要用同方、数码视讯和算通三种CA系统。,26,222 IPTV机顶盒2221 IPTV机顶盒简介随着国家标准的逐步统一，未来数字一体电视机可能代替普通型STB，但在数字电视发展中，由于业务的不断扩展，STB的软件也将不断完善，特别是在交互式领域，随着中间件的完善和应用，STB就成为一个价格低廉的硬件平台，可以通过更换不同的软件来实现多种应用。对运营商而言，交互式应用有着庞大的商业利益，是未来最重要的利润来源，而交互式STB的使用可以帮助实现这一目标。交互式STB也代表着机顶盒技术发展的最高水平，有着十分巨大的发展空间。,27,IPTV即交
18、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。用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务：(1)计算机，(2)网络机顶盒+普通电视机)。它能够很好地适应当今网络飞速发展的趋势，充分有效地利用网络资源。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。,28,IPTV将IP和电视结合可以极大的增加电视在家庭电器中的作用，实现很多增值业
19、务为用户提供多种选择。如：真视频点播（VOD）音乐（MOD）；实时音频卡拉OK点播（KOD）数字数据 信息点播（IOD）；数据广播（BIS）；股市证券信息广播（SIS）；VBI图文电视；应用程序下载；远程数据库流向；电子商务；家居银行；交互式多媒体 互联网接入（IAS）；远程教育；远程医疗；网上购物；网上收费；电子广告；股市证券服务（SES）；网上（音、视频）广播业务；可视电话与电视会议；在线游戏终端；社区多功能服务；等；,29,IPTV瓶颈主要并不在技术层面。目前在于电视网络改造以及广电和电信等部门的协调上。双向传输现在能完成的业务除了单向能完成的业务以外还可以完成VOD（视频点播），Int
20、ernet等高速数据业务。VOD跟NVOD是不相同的，VOD是用户随时点播就要即时播出，每个用户点播的时间是不同的，因此随着用户的增加，该节目所占用的带宽也随之增加，直至用户点播的时间间隔小于磁盘的寻址时间，VOD就变成了NVOD。由于VOD是每个用户单独享用一套节目，用户越多，占用的频带带宽就越大，服务器要求的容量也越大，造价就越高，因此VOD目前只能局限于宾馆、别墅区等用户数量不多的高消费场所。或许只有真正的三网融合才能实现IPTV的普及。,30,2222 IPTV网络改造方案：中国有线电视起步于20世纪80年代后期，经过几十年的建设和发展，目前有线电视网用户数量已达到一亿多，其主要的网络
21、为HFC（Hybrid Fiber Coaxial）光纤同轴电缆混合网，由于电视信号的单向广播方式的传输使得目前广电网还是主要以单向网络形式存在。为降低维护管理成本，应对日益激烈甚至是残酷的竞争：避免用户流失、提升多业务、全业务服务能力，充分利用现有庞大的HFC基础网络来拓展双向传输业务（诸如：宽带、数字电视、视频点播）的开展，已成为广电运营商的当前双向改造的主要课题。目前广电仍然希望用自己的网络实现IPTV交互，在有线电视网络双向改造的方案中，除了HFC（Hybrid Fiber Coaxial）方案（CM）和光纤收发器到楼+LAN入户方案，一种新的方案即EPON（或GePON）+EoC（E
22、thernet over Coax）技术方案正在越来越受到关注。,31,EPON（Ethernet passive optical networks，以太无源光网络）是一项采用点到多点拓扑结构、利用光纤和光无源器件进行物理层传输、通过以太网协议提供多种业务的宽带接入新技术。这项技术充分结合了无源光网络技术和以太网技术的优势，为在局端中心机房（CO）和终端客户现场之间配置宽带接入光纤线路提供了一种高效低成本的方法。无源光网络技术因其点到多点的拓扑结构、传输中只需要无源器件的特点，具备节省铺设成本，免后期维护的优点，特别适合于接入网领域，成为备受青睐的光接入网技术。EPON充分结合了无源光网络技术
23、和以太网技术的优势，通过经济高效的结构和技术，为接入网最终用户提供一种最有效的宽带方式。一个典型的EPON无源光网络系统由光线路终端(OLT：Optical Line Termination)、光网络单元(ONU：Optical Network Unit/ONT：Optical Network Termination)、光分配网络(ODN：Optical Distribution Network)组成(如图1)。光分配网络包括光分路器（Splitter）和光纤，光分路器是无源光纤分支器，是一个连接光线路终端和光网络单元的无源设备，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。在下行方向采用802.3帧
24、广播技术(如图2)，上行方向执行时分复用相关接入协议(如图3)。由于上行方向上的给定时刻只允许一个用户传输，为了避免不同用户的冲突，采用了多点控制协议(Multi-point control protocol，MPCP)。,32,33,EPON网络具有以下特点：网络采用两级结构，“高性能、低成本网络的组建采用了先进的PON两级网络结构，不需要有源汇聚设备，降低了网络投建的成本，同时又因为少一级网络中转设备，提高了网络的整体性能。光纤线路结构与CATV光网络兼容，无需重新布线局端设备（OLT）经过光分支器将光信号进行功率分配后送给各终端设备（ONU），这与CATV光网络的光纤线路结构是完全一致，
25、因此可利用现有CATV网络的光纤线路直接承载数据，无需重新布置安装线路，间接节省了数据网络的建设成本。天然的用户隔离技术，网络安全的保证本网络的主体采用EPON技术，EPON网络中各个ONU是天然隔离的，它与通过划分VLAN隔离不同，是由底层数据传输协议规定的，更能够保障整个网络的安全。局端与终端设备均采用光接口，无需外置光/电转换器局端设备与终端设备均采用光纤接口，直接与光纤网络连接，无需外置光/电转换设备，既减少了日常网络的维护量，又降低了成本。便于升级，可通过增加光分路器的分光比增加光节点的数量。,34,最后一百米接入方案：Ethernet Over Coax（EoC）E-Cable同轴
26、宽带系统。针对CM在实际应用中的诸多不足，产生了一种新的解决方案Ethernet Over Coax 技术 E-Cable同轴宽带系统，它是将以太数据信号IP DATA和有线电视信号TV RF 采用频分复用技术，对同一根铜轴电缆通过频率分割，在1025MHZ 带宽内直接传送10Base-T的基带以太网DATA信号，50860MHz 仍然传送RF TV信号，这两个信号在同一根同轴电缆里传输，在楼宇内利用HFC 网络入户的同轴电缆将IP DATA和 TV RF混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出TV RF射频信号连接至电视机或DVB 机顶盒；分离出IP DATA 数据信号连接至计算机。,35
27、,36,1、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；2、迎合HFC 网络的拓扑结构。无需对单元楼道内网络进行改造，充分利用HFC 网络的同轴线缆资源。3、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。WOC入户是有线电视网络实现宽带接入的有效途径之一；4、EOC/WOC技术可以深度挖掘有线电视同轴电缆网络资源，使视频交互服务的应用特征与电视机应用优势无缝结合；5、EOC/WOC技术可以方便地
28、支持一户多终端（多机顶盒）的交互;6、与用5类线连接的网络进行的对比测试（主观）,对于VOD(包括IPTV)、VOIP（Skype）等业务无明显差别,37,223高清机顶盒、PVR机顶盒等高清机顶盒HDMI：当今电视市场，平板电视占据绝对主流。液晶与等离子采用数字化显示方式，可以19201080（全高清）和1280720（高清）图象。2008年6月央视高清DMB-T频道已经开播。但是由于以前高清机顶盒的芯片成本一直居高不下，高清机顶盒一直发展很慢。随着具有MPEG-II和MPEG-IV双解码功能芯片的推出和完善，高清将会逐步走进普通用户家庭。到2008年底我公司高清事业部已经完成高清样机。高清
29、接口如下图：,38,PVR机顶盒：在STB中加上存储设备就可以将自己喜欢的节目存储起来，这种STB就是PVR。虽然目前PVR STB在国内还没有形成一定的市场，但国外市场已经有强劲增长就预示着国内未来市场的庞大，随着时间的推移，这种需求将会越来越大。双解码或多解码STB：对国内的运营商而言，特别是在整体平移的过程中，如何解决用户两台以上的电视机收看数字电视节目是一个令开发人员十分头疼的问题，虽然可以通过强制性的行政行为达到一机一卡，提高收视费，但无法让用户理解这种运营模式，也使数字电视的推广面临很大的阻力。双解码STB是在一个STB中采用双解码芯片或在一个芯片中嵌入两个以上的解码电路，并配以两
30、个解调器，进而使一个STB输出两路不同的节目，而STB的成本仅仅增加了3050。这种新产品的出现，无疑对那些拥有两台以上电视机的用户是一个福音，当然对那些寄希望于用户购买两台以上的STB以及交纳两份以上的节目费的运营商而言，这并不是一个好消息。多解码机顶盒的诞生也使真正的PVR功能得以实现，能同时录制和收看不同的节目。,39,三、数字电视机顶盒基本构成和原理31机顶盒组成结构311机顶盒基本构成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
31、分构成。硬件部分结构如下：,40,41,实体图片例举：,42,312各模块功能调谐解调器：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。,43,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
32、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AV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2
33、D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。由于CPU是主芯片的核心，因此通常情况下CPU的性能就决定了主芯片的性能。CPU的性能一般是由主频决定的，主频越高则CPU的性能也越高。目前最快的CPU主频已经超过了400 MIPS，即使是目前市场上流行、最基本的机顶盒中CPU的主频也超过了50 MIPS。CPU速度同运行其上的业务系统有着必然的联系，如果需要在一个STB中运行一个HTML浏览器，100 MIPS可能就是对CPU的最低要求，当然这还需要内存的配合。,44,内存：在某些方面，机顶盒同PC机有很多相似之处，甚至可以说是一台简化了的PC机，两者最相似之处就
34、是内存。对机顶盒而言，内存主要分为Flash内存和SDRAM内存。Flash用来存贮机顶盒的系统软件、驱动软件、应用程序以及一些用户信息，在系统断电时内容还可保留，同时Flash可以通过在线的方式对其上所载的软件进行更新，达到机顶盒软件升级的目的。SDRAM主要是用来存储应用数据。机顶盒的许多功能都需要内存来实现，例如图形处理、视音频解码和解复用等，不同的应用需求，内存的大小配置也各不相同。容量大的Flash和SDRAM的配置虽然可以为将来的业务系统预留足够的内存空间，但内存并不是决定软件能否运行的因素，它需要配合CPU来工作，不切合实际的高配置只会造成资源浪费，而无助于STB性能的提高。,4
35、5,智能卡接口通过读卡器读取CA智能卡中的数据用于数字电视节目的解扰，特别是在付费电视发展的今天，这是大多数STB必不可少的部件。除了标准的读卡器外，在有些STB中也采用通用接口CI（Common Interface）来完成对CA智能卡的读取。CI是一个由DVB组织为机顶盒和分离的硬件模块之间定义的标准接口。这种起源于PCMCIA的技术应用，使机顶盒可以批量生产，也为机顶盒带来了变化，有着广泛的应用前景。回传通信接口随着机顶盒应用的扩展，使用户对机顶盒的需求已经不单单停留在简单地收看视音频节目上了，交互式的需求使机顶盒中内嵌了回传设备，这些设备可以包括网络适配器、调制解调器等通信接口，用于满足
36、用户将信息回传到前端。,46,外部存储设备外部存储设备一般指外挂式硬盘，大容量的硬盘可以用于存储节目流以满足用户的个性化需求。一个STB中能否外挂硬盘一般都是由主芯片所决定的，只有CPU的处理能力达到一定程度时才有可能支持硬盘的读写，而硬盘的读写也需要更多的内存空间。其他设备接口新技术的发展使机顶盒的物理接口也不断地增加，如RS232接口、红外遥控器接口、无线键盘接口、USB数据接口等等，使STB可以同摄像机、DVD、PDA等众多设备进行连接。,47,输出接口：复合视频CVBS、S端子、Y/Cr/Cb亮色分离输出、HDMI高清接口、SCART接口、音频输出、数字音频输出接口。从CPU输出的音视
37、频信号，通过一系列的处理（编码、DA转换、放大和滤波）之后，传到莲花插头上，再对外输出到电视机的AV插口，它对电视的标准阻抗匹配为75欧姆；RF环路输出：环路射频输出，可以将信号环出用于另一台机顶盒，或则当模拟信号和数字信号同时传输时在机顶盒关机的时候给电视提供模拟信号。DB9F/DB9M：标准串口接口，传输软件升级的信息，用来给数字机升级软件，调试和读出机顶盒数据。,48,313机顶盒的关键参数普通硬件参数：视频 解码方式（ISO/IEC13818-2）MPEG-2 MPML；视频输出格式 PAL/NTSC自动；单路视频压缩码率 2-15Mbps（连续可调）；图像分辨率 720 x576（最
38、大；随发端信号可调）音频 音频解码方式 MPEG-1（layer1、2）；音频工作方式 单声道、双声道、立体声；音频取样频率 32、44.1、48KHz；信道编码 编码方式 RS码（204，188，T=8）；,49,（2）输入信号与解调性能：DVB-C 接收机工作频率范围 47-862MHz；输入阻抗 75欧姆；频道带宽 8MHz；输入电平范围 36-90dBuv（64QAM）；46-77dBuv（256QAM）；载噪比门限 8dB；本振泄漏（Intrinsic Loss）43dBuv；解调方式 16、32、64、128、256QAM；支持符号率范围；节目时基（PCR）抖动适应能力+500ns
39、；,DVB-S接收机工作频率范围 255-800MHz；500-1550MHz；950-2150MHz；输入阻抗 75欧姆；频率捕捉范围 12MHz；输入反射损耗 7dB；解调方式 QPSK支持符号率范围 245MS/s；节目时基（PCR）抖动适应能力+500ns；,DVB-T/DMB-TH接收机工作频率范围 VHF:174MHz to 230MHz UHF:470MHz to 862MHz输入阻抗 75欧姆；频道带宽 6MHz 7MHz8MHz软件设置频率捕捉范围+150kHz；输入反射损耗 8dB；本振泄漏（Intrinsic Loss）43dBuv；解调方式 4/16/32QAM/64Q
40、AM_NR；支持符号率范围；节目时基（PCR）抖动适应能力+500ns；,ADTB-T：接收机工作频率范围 47-862MHz；输入阻抗 75欧姆；频道带宽 8MHz频率捕捉范围+150kHz；输入反射损耗 8dB；本振泄漏（Intrinsic Loss）43dBuv；解调方式 16/32/64/128/256QAM 支持符号率范围；节目时基（PCR）抖动适应能力+500ns；,50,（3）QAM射频环通输出接口：环通频率 110-862MHz；输出电阻 75欧姆；物理接口 F-型（阴性）；（4）PAL-D视频输出：视频输出幅度 700+30mvp-p；视频同步幅度 300+20mvp-p；带
41、外干扰抑制比 56dB；亮度信号的非线性失真 4%色度/亮度信号的增益差+5%；色度/亮度信号的时延差 不劣于+50ns；亮度通道的线性响应（K系数）4%；物理接口 2xRCA，S-Video。,51,（5）音频输出：音频输出电平 0+6dBu；音频失真度 70dB（20-20kHz）；音频左右声道串扰-60dB（20Hz-20KHz）；音频左右声道相位差 5度（20Hz-20kHz）；音频左右声道电平差 0.5dB（20Hz-20KH z）；音量调节 32量级；物理接口 4xRCA。（6）S/P DIF数字音频输出 采样率 32 kHz、44.1kHz、48 kHz 位解析度 16bit（7
42、）RS-232串行数据接口传输率 38.4Kb/s；数据字长 8bits；奇偶校验 无；仃止位 1；数据流控制 无；物理接口 RS232 type；DB9 Female；,52,（8）网络接口RJ45：用于网络连接，支持Tcp/Ip,DHCP,DNS协议（9）USB接口：用于外接USB设备扩展（10）音频对视频传输时间差+90185ms；（11）传输流误码率 4级；（13）稳定性：平均无故障工作时间（MTBF）大于15000小时；可靠性：采用SJ/T11219-20005.10的试验方案；（14）安全性符合GB/T8898中二类设备的有关要求；（15）电磁辐射干扰值 1x10 W（16）整机功
43、率 15W,53,电源频率：50Hz2Hz电源电压：100240V/AC环境温度：055相对湿度：1090大气压：86kPa-106kPa,54,32机顶盒基本工作原理基本原理：数字电视机顶盒的基本功能是可接收数字电视信号和处理MPEG-2标准的数字视/音频信号，并将其转换成为模拟电视信号。它的工作过程为：首先调谐模块通过天线接收到射频信号并下行变频为中频信号，通过A/D转换为数字信号后送入QAM解调模块进行QAM解调，并输出MPEG传输流的串行和并行数据。解复用模块接收MPEG传输流，并从中抽出一个节目PES数据，包括视频PES、音频PES、数据PES。解复用模块中包括一个解扰引擎，可对加扰
44、的数据进行解扰，其输出是已解扰PES。接着，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，再输出到PAL/NTSC编码器编码成模拟电视信号，最后经过视频输出电路输出。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，再输出到PCM解码器解码成立体声模拟音频信号，最后经过音频输出电路输出。,55,56,机顶盒的软件系统：机顶盒作为一个客户端系统，除了要具有良好的硬件平台外还需要配备不同的软件系统才能使其完成各种任务。机顶盒中的软件可以分成三个主要的层：应用层、中间解释层和驱动层，每一层都包含了诸多的程序或接口等。驱动层驱动层包括机顶
45、盒硬件的驱动程序和API接口，它主要用于完成对硬件设备的操作。中间解释层中间解释层将STB的应用程序指令翻译成CPU能识别的指令，从而通过驱动层去调动硬件设备完成相应的操作。该层包括嵌入式操作系统、中间件、CA驻留软件等。虽然中间件的使用可以给STB软件的设计和应用带来极大好处，但高昂的使用费用，对硬件需求的增加以及技术上的不成熟使中间件在国内鲜有应用。目前许多软件设计者采用直接调用驱动层的软件来编写应用程序，这虽然可以满足一时的需求，但随着应用需求的增加，在STB中使用中间件才是一个很好的解决方案。,57,应用层应用层可以分成驻留应用程序和可下载应用程序两部分，不同的STB软件设计理念使这两
46、个部分包含的应用程序也不尽相同，合理规划这两部分的组成将有助于提高STB的可靠性和相应时间。目前国内机顶盒中的应用较少，主要以EPG、数据广播、股票、简单的下载游戏等为主，而数字电视的魅力在于这种基于数字电视平台的业务应用，这些应用将会改善人们的一些日常生活习俗。随着双向网络的建设，交互式应用的普及，基于交互式的应用软件也将越来越多，这也会给运营商带来难以预料的增值收入。有线电视数字机顶盒的技术含量非常高，它集中反映了多媒体、计算机、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术发展水平。,58,加解扰技术 加解扰技术用于对数字节目进行加密解密，其基本原理是采用加扰控制字加密传输的方
47、法，用户端利用IC卡解密。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，其中还包括节目来源、时间、内容分类和节目价格等节目信息。对控制字加密的业务密钥在授权管理 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（Smart Card）中。在用户端，机顶盒根据PMT和CAT表中的CA-descriptor，获得EMM和ECM的PID值，然
48、后从TS流中过滤出ECMs和EMMs，并通过Smard Card接口送给Smart Card。Smart Card首先读取用户个人分 配密钥（PDK），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 Smart Card接口送给解扰引擎，解扰引擎利用CW就可以将扰的传输流进行解扰。,59,321软件结构框图,60,322功能实现框图例举：频道播放,61,节目搜索：,62,数据管理：,63,EPG处理：,64,邮件信息,65,升级流程：,66,四、简单故障判断常见问题处理41故障定义判断分类不管机顶盒的种类是什么，它的基本工作原理都是大同小异的。当机顶盒出现
49、故障不能正常使用的时候可以从一下思路考虑。（1）、首先，我们要判断是机顶盒的问题还是环境的问题。这点很重要，很多时候用户家出现问题，但是怎么找都不知道机顶盒有什么毛病，结果问题出现在环境上。机顶盒的工作环境主要指三个方面：1、电源环境2、信号环境3、设备兼容。1、当区域性出现机顶盒经常损坏，电源板故障、甚至一些外接设备损坏时，首先我们要了解当地的电网络情况，有的地方电网络电压长期偏高或偏低或极不稳定，有可能我们需要根据当地情况修改电路或选用适应性强的电源板。,67,2、信号环境直接影响机顶盒的信号接收和图象质量，机顶盒出现马赛克，很可能是用户家信号线屏蔽不好或者信号干扰造成的。这类情况很多，比
50、如用降频器接收信号，很容易收到周围建筑遮挡或者附近无线电波干扰。在有线网络中，有的比较老的小区信号线本身质量就不好，用户还经常自己乱接分支器，造成信号严重失真，还有的分支器本身就会在某个频点形成信号自激。这些情况下需要帮助用户简单整改线路，或添加滤波和隔离装置。在判断信号问题的时候往往需要用到场强仪或信号分析仪，条件不准许的情况下可以用机顶盒对比邻居或周围用户情况。,68,3、设备兼容问题，主要是指机顶盒与电视直接的兼容性，世面上的电视有些对音视频信号要求特别标准，特别是液晶平板电视，对电子干扰较模拟电视敏感很多。有的甚至视频输出稍微不标准的就会造成同步锁定失败，屏幕跳动失真的情况，还有比如音
