數(shù)字電視機(jī)頂盒的原理與發(fā)展現(xiàn)狀(已修改)
2024-11-16 09:00 本頁面
【正文】 1 數(shù)字電視機(jī)頂盒的原理與發(fā)展現(xiàn)狀 摘 要 數(shù)字電視機(jī)頂盒是信息家電之一，本文對數(shù)字電視機(jī)頂盒的工作原理進(jìn)行了概述 ,對電視機(jī)頂盒的 結(jié)構(gòu)層次、主要技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r做了詳細(xì)的闡述，對機(jī)電盒的 分類 及市場情況 進(jìn)行了分析 ,給出了對未來數(shù)字電視機(jī)頂盒的發(fā)展 趨勢。 關(guān)鍵字：機(jī)頂盒原理， 結(jié)構(gòu)層次 ， 主要技術(shù) ， 發(fā)展現(xiàn)狀 ， 發(fā)展趨勢 一． 數(shù)字電視機(jī)頂盒的 原理 數(shù)字電視機(jī)頂盒接收各種傳輸介質(zhì)來的數(shù)字信號和各種 數(shù)據(jù)信息，通過解調(diào)、解復(fù)用、解碼和音視頻編碼 (或 者通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)解析模塊 )，在模擬電視機(jī)上觀看數(shù) 字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信 息。 以有線數(shù)字電視機(jī)頂盒為例，其工作原理如下：有線數(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。信源在進(jìn)入有線電視網(wǎng)絡(luò)前完成兩級 編碼，一是傳輸用的信道編碼，另一級是音、視頻信號 的信源編碼和所有信源封裝成傳輸流。與前端相應(yīng)，接收端機(jī)頂盒首先從傳輸層提取信道編碼信號，完成信道解調(diào) 。 其次是還原壓縮的信源編碼信號，恢復(fù)原始音、 視頻流，同時完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種應(yīng)用的接收、解析。 二．?dāng)?shù)字電視機(jī)頂盒的功能 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（ EPG） 它為用戶提供一種容易使用、界面友好、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一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目。 2 2 高速數(shù)據(jù)廣播 它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、 電子報紙、熱門網(wǎng)站等各種信息。 3 軟件在線升級 它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù) DVB 據(jù)廣播服務(wù)器按 DVB 數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級軟件廣播下來，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。 4 因特網(wǎng)接入和電子郵件 數(shù) 字機(jī)頂盒可通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實(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。同時機(jī)頂盒也可以提供各種接口與 PC 相連 ,使用 PC 接入因特網(wǎng)。 5 支持交互式應(yīng)用如 VOD 視頻點(diǎn)播、互動游戲等。 6 有條件接收 有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機(jī)頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。 三． 數(shù)字電視機(jī)頂盒的結(jié)構(gòu)層 次 機(jī)頂盒從功能上看是計(jì)算機(jī)和電視機(jī)的融合產(chǎn)物，但結(jié)構(gòu)卻與兩者不同，從信號處理和應(yīng)用操作上看，機(jī)頂盒包含以下層次： 1 物理層和連接層 包括高頻調(diào)諧器， QPSK、 QAM、 OFDM、 VSB 解調(diào)，卷積解碼，去交織，里德 — 索羅門解碼，去能量擴(kuò)散。 2 傳輸層 包括解復(fù)用，它把傳輸流分成視頻、音頻和數(shù)據(jù)包。 3 節(jié)目層 包括 MPEG— 2視頻解碼， MPEG/AC— 3音頻解碼。 4 用戶層 包括服務(wù)信息，電子節(jié)目表，圖形用戶界面（ GUI），瀏覽器，遙控，有條件接收，數(shù)據(jù)解碼。 5 輸出接口 包括模擬音視頻接口，數(shù)字音視頻接口， 數(shù)據(jù)接口，鍵盤，鼠標(biāo)等。 四． 數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要 技術(shù) 信道解碼、信源解碼、上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼、嵌入式 CPU、 MPEG－ 2 解壓縮、 機(jī)頂盒軟件、顯示控制和加解擾技術(shù)是數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要技術(shù)。 1 信道解碼 3 數(shù)字電視機(jī)頂盒中的信道解碼電路相當(dāng)于模擬電視機(jī)中的高頻頭和中頻放大器。在數(shù)字電視機(jī)頂盒中，高頻頭是必須的，不過調(diào)諧范圍包含衛(wèi)星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補(bǔ)頻道。根據(jù) DTV 目前已有的調(diào)制方式，信道解碼應(yīng)包括 QPSK、 QAM、 OFDM、VSB 解調(diào)功能。 2 信源解碼 模擬信號數(shù)字化后，信息量激增，必須采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視廣播采用 MPEG－ 2 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，適用多種清晰度圖像質(zhì)量。音頻目前則有 AC－ 3和 MPEG－ 2兩種標(biāo)準(zhǔn)。信源解碼器必須適應(yīng)不同編碼策略，正確還原原始音、視頻數(shù)據(jù)。 3 上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼 開展交互式應(yīng)用，需要考慮上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼問題。目前普遍采用的有 3 種方式，采用電話線傳送上行數(shù)據(jù)，采用以太網(wǎng)卡傳送上行數(shù)據(jù)和通過有線網(wǎng)絡(luò)傳送上行數(shù)據(jù)。 4 嵌入式 CPU 嵌入式 CPU 是數(shù)字電視機(jī)頂盒的心臟，當(dāng)數(shù)據(jù)完成信道解碼以后，首先要解復(fù)用，把傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數(shù)據(jù)分離開，在數(shù)字電視機(jī)頂盒專用的 CPU中集成了 32 個以上可編程 PID 濾波器，其中兩個用于視頻和音頻濾波，其余的用于 PSI、SI和 Private 數(shù)據(jù)濾波。 CPU 是嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行平臺，它要和操作系統(tǒng)一起完成網(wǎng)絡(luò)管理，顯示管理、有條件接收管理（ IC 卡和 Smart 卡）、圖文電視解碼、數(shù)據(jù)解碼、OSD、視頻信號的上下變換等功能。為了達(dá)到這些功能，必須在普通 32～ 64 位 CPU 上
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