数字电视机顶盒关键技术

数字电视机顶盒关键技术 全球电视的数字化发展已成定局，模拟电视机最终将被数字电视机所取代。由于从模拟电视向数字电视转换需要一个逐步实现的过程，数字电视机顶盒是这一期内最理想的解决方案。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，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。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。换言之，可以把上网机顶盒看作是一种非PC类的互联网络接入设备。因其使用需要一定带宽，有时可能出现因用户的数量增多而引起的收看不太顺畅的情况。1.2.2数字卫星机顶盒数字卫星机顶盒是一种用来接收卫星数字电视信号并转化成高质量的音视频信号输出的设备，优点是画质清晰，不用交月租，另外每增加一用户，仅需增加一台机顶盒，多用户时成本低，缺点是只能收卫星电视节目，不能接收香港台、清溪新闻等，适宜宾馆安装。1.2.3数字地面机顶盒其功能与数字卫星机顶盒类似，只是传输平台不同，其传输平台为地面广播信道。其优点是可以随时移动收看，但这种无线信道的情况相对有线电视网络复杂，并且存在的多径接收、邻频干扰等问题。1.2.4数字有线电视机顶盒其基本原理与数字地面机顶盒相同，只是传输平台不同，其传输平台是有线电视所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。但由于传输质量好、技术成熟、功能最多，接收的台也较多，所以被业界普遍看好。目前，该类机顶盒已得到广泛应用：视频点播、准视频点播（NVOD）、电子节目指南（EPG）、数据广播、数字电视接收、按次付费观看（PPV）、Internet接入等等。2数字电视机顶盒的工作原理数字电视机顶盒由高频头、QAM解调器、TS流解复用器、MPEG解码、视音频和图形处理、CPU以及存储器和外围接口、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原理为：高频头接收高频信号，将接收的高频信号下变频为中频信号，再通过QAM解调模块进行信道解码，从载波中分离出传送流（TS）。传送流中一般包括多个音频流、视频流及其他数据信息。解复用器则用来抽出不同节目的PES数据，提取相应的视频PES、音频PES和数据PES，送入MPEG-2解码器和相应的解析软件，使数字信息还原。针对付费电视，条件接收模块对数据流实施解扰，并通过含有识别用户的智能卡进行记账，确保付费用户能够收看。MPEG-2解码器对音视频信号进行解压缩，通过转换，将数字音视频还原成模拟音视频，并在普通彩色电视机上高质量呈现。3数字电视机顶盒的主要关键技术数字电视机顶盒的技术含量非常，集中反映在计算机、多媒体、通信技术和网络技术等方面，其涵盖的关键技术也十分广泛，下面我将对其中部分关键技术进行论述。3.1信道解码技术数字电视机项盒中的信道解码过程相当于模拟电视机中的高频头和中频放大器的作用。其目的是为了降低误码率，提高数字通信的可靠性。其调谐范围可以涵盖地面电视接收的频道、卫星信号接收的频道以及有线电视增补频道。3.2调制编码技术调制编码技术既是在保证系统的有效传输速率不降低前提条件下，所进行的调制与编码。在开展交互式应用中，我们需要考虑上行数据的调制编码问题。目前普遍通过三种方式传送上行数据，一是电话线，二是以太网卡，三是有线网络。3.3嵌入式CPU技术嵌入式CPU是数字电视机顶盒的心脏，其工作稳定性高，功耗较小，对环境的适应能力强，且体积更小，集成的功能较多。嵌入式操作系统的运行平台是CPU，CPU要和操作系统一起实现数据解码、图文电视解码、网络管理、显示管理、有条件接收管理、视频信号的上下变换等功能。3.4加解扰技术该技术主要应用于对数字节目进行加密和解密。其基本原理是利用加扰控制字加密传输的方法，用户端通过智能卡解密。利用这种技术，就能谢绝那些未交费或未经允许的观众收看，而那些交了费或经许可的观众就可以重新恢复电视信号，实现收看的目的。3.5中间件技术中间件技术，即是开放式业务平台，已成为交互式电视的核心技术。其特点在于产品的开发和生产是基于一个业务平台，为每一个环节提供相对独立的模式，中间件通常由网络浏览器、图像、Java虚拟机以及多媒体模块等组成，其优点是简捷，具有较强开放性和可移植性，投资的有效回报率高。3.6实时操作系统数字机顶盒中的操作系统所采用的是实时操作系统，目前流行的有VxWorks、pSOS、OS20、Windows CE等。实时操作系统可以及时调度运行实时任务，并且占用的内存空间较小，能够有效管理本地资源和网络资源。4结束语数字电视代替模拟电视是电视发展的必然趋势,但同时数字电视替代模拟电视还需要一个漫长的过程，电视机顶盒的出现，成为这一过渡时期的最理想的解决方案。随着我国数字电视的的迅