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机顶盒的定义、种类和功能介绍作者：来源：广电网发表时间：2008-4-3形形色色的机顶盒1机顶盒的定义对于机顶盒，目前没有标准的定义，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称之为机顶盒。从过去基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解码器，到将电话线与电视机连接在一起的“维拉斯”上网机顶盒、数字卫星的综合接收解码器（IRD，Integrated Receive Decoder）、数字地面机顶盒以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。从狭义上说，如果只说数字设备的话，按主要功能可将机顶盒分为上网机顶盒、 数字卫星机顶盒（DVB-S）、数字地面机顶盒（DVB-T）、有线电视数字机顶盒（DVB-C）以及最新出现的IPTV机顶盒等。数字电视机顶盒是信息家电之一，它是一种能够让用户在现有模拟电视上，观看数字电视节目，进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费业电子产品。2数字机顶盒的功能数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用 功能，如：（1）电子节目指南（EPG）。给用户提供一个容易使用、界面友好、可以快速访问 想看节目的一种方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道上近期将播放的电视节目；（2）高速数据广播。能给用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等 各种消息；（3）软件在线升级。软件在线升级可看成是数据广播的应用之一。数据广播服务 器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新；（4）因特网接入和电子邮件。数字机顶盒 可通过内置的电缆调制解调器方便地实现因特网接入功能。用户可以通过机顶盒内置的浏览器上网，发送电子邮件。同时机顶盒也可以提供各种接口与PC相连，用PC与因特网连接；（5） 有条件接收。有条件接收的核心是加扰和加密，数字机顶盒应具有解扰和解密功能。总之，到目前为止，围绕数字机顶盒的数字视频、数字信息与交互式应用三大核心功能开发了多种增值业务。具体见下表：项目 内容基本业务 模拟电视广播、FM广播，模拟付费（加扰）电视数字视频 卫星数字视频广播（DVB-S）；地面数字视频广播（DVB-T）；有线数字视频广播（DVB-C）；MMDS数字视频广播；数字付费（加扰）电视数字音频 IP电话/传真；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 互联网接入服务（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；社区多功能服务虽然目前运营商在大规模推广数字电视，搞全网的整体平移，向用户免费发放STB，为此也创立了诸如青岛模式、佛山经验以及杭州模式等，但这一切并没有带来STB行业的繁荣，也没有促进STB技术的发展，反而给数字电视行业造成了很多的困惑。如何顺应技术的发展，把握技术发展的方向，可能不再仅仅是制造商需要关注的问题，也许更应当引起行业主管部门和运营商的关注，需要各方协同努力尽快为数字电视创造一个良好的可持续发展的空间。3机顶盒的种类一体机目前国内使用的机顶盒大多都属于基本型的范畴，它们可以接收数字电视节目，也可以提供一些诸如电子政务服务类的应用。随着数字电视机技术的发展，带数字解码功能的新型电视机已经面世，目前正在处于投产前的大规模测试阶段。这种将最基本的STB和电视机的功能结合在一起的新型一体化电视机，将对STB的制造业和数字电视的运营产生重大影响，面对家电巨头们庞大的生产能力和新的技术产品，大多数STB生产商将面临重新洗牌的风险。对运营商而言，一体机的出现也使运营发生了改变。过去运营商不仅要为节目传输操心，也要为用户的STB投入大量的精力，甚至为此背上沉重的包袱，特别是在整体平移的过程中，由于发送STB而背负了庞大的债务，而这一切都可能因为一体机的出现而得到很好的解决。在未来的23年内，按照国家产业的规划，国内生产的35%以上的电视机将带有STB功能，这意味着每年将有1 500台以上的一体机投放市场，以后这个数字还将会不断攀升。机卡分离。机卡分离和一体机几乎是天生的一对。电视机的大规模制造不仅提高了产品的可靠性，也降低生产的成本，而大规模制造的基础就是所生产的产品具有一致性，这不仅表现在硬件上也表现在软件上。由于软件的差异性使得制造商无法像生产电视机一样大规模地生产机顶盒。所以实现规模制造，CA是首先要解决的问题。机卡分离技术的含义在于让数字电视的接收设备（机）和CA智能卡及其软件（卡）无关，两者通过一个接口产品（大卡或CAM卡）来连接，电视机和STB预留这个通用的接口。在插入CA智能卡之前，所有的电视机和STB的软硬件都是相同的，而智能卡首先要插到一个与之适应的CAM卡中才能插到电视机或机顶盒上，解出相应的节目。虽然从表面上看由于使用了CAM卡增加了用户的接入成本，但由于脱离了CA的束缚给运营商和制造商都带来了使用和制造成本的降低，最终也带来了用户接入成本的降低。诸多的优点使机卡分离成为一种产业发展的趋势，美国已经把机卡分离作为数字电视机的标准，并为此定义了强制性的时间表。对中国这样一个电视机生产大国而言，机卡分离也将成为中国产业发展的趋势和标准。随着产品的批量投放市场，数字电视机的普及将有助于带动数字电视用户的发展。交互式STB。虽然一体机可能代替普及型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。PVR STB。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，但国外每年几百万台销量的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。DVB和IP合二为一IP技术的飞速发展给数字电视带来了巨大威胁，但在短期内由于网络成本的原因使两者只能共存而无法替代。虽然目前国内市场上有所谓的带IP功能的STB，但这些机顶盒只是集成了网卡或带回传通道，由于它们无法满足流媒体等服务，因此还不完全是一个将DVB和IP合二为一的STB。随着具有MPEG-II和MPEG-IV双解码功能芯片的推出和完善，国外已经有此类STB投放市场，它可适应于不同的网络环境，有着广阔的发展前景。另外，这种技术的发展和整合可能会给人们带来一些意想不到的变化，也许在不久的将来，随着网络技术的发展，一个集DVB和IP于一体的终端产品将会成为家庭的一员，它连接着家庭的显示设备、计算机甚至其他的智能化设备，满足家庭信息化的需求。4、结束语数字机顶盒不仅是用户终端，还是网络终端，它能使模拟电视机从被动接收模拟电视转向交互式数字电视（如视频点播等），并能接入因特网，使用户享受电视、数据、语言等全方位的信 息服务。目前，有些人认为机顶盒就是用来使电视机上网，这是一种认识上的误区。实际上，数字机顶盒是在走普及数字电视机之前宽带综合信息网的组成成员这一。随着数字技术、多媒体技 术和网络技术的发展，将促使数字机顶盒内置和整个成本下降，让大多数用户在普通模拟电视机上实现既能娱乐，又能上网等多种服务。总之，机顶盒作为数字电视标志性的产品，有着广阔的发展空间。随着数字电视应用、芯片技术和软件技术的发展，STB的功能也必将越来越强大，可以为运营商和用户开展更多的服务，满足不同层次的需求。机顶盒硬件知识（二）机顶盒的硬件结构及原理 机顶盒的工作过程 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送流(TS)。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，送入MPEG2解码器和相应的解析软件，完成数字信息的还原。 MPEG2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。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（SmartCard），保证合法用户正常收看。 硬件功能介绍 调谐解调器 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： QAM解调DVB-C QPSK解调DVB-S OFDM解调DVB-T 主芯片 大部分厂商现在的主芯片都将CPU、解码器、解复用器、图形处理器与视音频处理器集成在芯片中，目前市场主流的一些以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。 内存 对机顶盒而言，内存主要分为Flash内存和SDRAM内存。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。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还可以在主芯片的控制下对其上所载的软件进行更新，达到机顶盒软件远程升级的目的。SDRAM主要是用来配合主芯片运行应用程序和解码解复用。 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。 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（CommonInterface）来完成对CA智能卡的读取。 回传通信接口 随着机顶盒应用的扩展，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，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，用于满足用户将信息回传到前端。 其他设备接口 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、USB接口、无线键盘接口等等，使STB可以同摄像机、DVD、PDA等众多设备进行连接。机顶盒测试解决方案发布时间：10-02-14 来源： 点击量：1822 字段选择：大中小 机顶盒测试解决方案一机顶盒的测试简介1.机顶盒的原理机顶盒包括数字电视机顶盒和IP 机顶盒。数字电视机顶盒是一种能提供模拟音频和视频接口，使现在的模拟电视机能正常接收数字电视节目;同时还能提供各类数据信息服务和交互式功能，它的接入方式有有线、卫星和地表接入方式，是目前国内应用较多的有线数字电视接入方式。IP 机顶盒的基本功能原理和数字电视相同，但它的接入网络不是广电网络，而是Internet 网络。机顶盒测试解决方案2.数字电视机顶盒的测试如有线数字电视系统用户终端接收机性能参数要求所示，机顶盒的测试主要包括解调性能的测试和音视频(AV)输出指标测试。2.1.解调性能的测试测试目的是检验机顶盒的信号接收性能是否符合标准要求，如有线数字电视系统用终端接收机所 示为有线电视的接入方式国家标准要求。2.2.音视频(AV)输出指标测试音视频是重要指标，是表征机顶盒提供给用户音视频信号能否达到要求。测试项目及要求见有线数字电视系统用户终端接收机。机顶盒测试解决方案二研发生产测试方案总体测试方案分为三个主要部分，信号发生部分、信号网络分配部分和音视频测试部分。信号源产生标准数字测试信号，经过网络传输，加入到被测机顶盒的输入端口，控制机顶盒接收信号，并输出音视频信号，音视频测试设备接收并分析机顶盒产生的音视频信号，给出测试结论。如图一所示，是一个DVB-C 接入方式的机顶盒测试系统方案图，测试方案解释如下：1.电视前端模拟为测试信号源部分，这是一个简单的数字前端。QAM 调制器接收标准的测试码流信号(来自于DS7618 机顶盒测试系统)，调制成有线数字电视信号，这个信号和多路电视发生器(一般为60 路左右)产生的多路电视信号合路生成多频道的数字模拟电视信号，这样做的目的是为了产生实际的电视多波群测试信号，多波群信号进入分配网络和接收机(如DVB-C 机顶盒)会产生复杂的交调失真信号，进而影响接收效果，这就是模仿实际信号的目的所在。注意多路电视信号和数字电视信号间的功率差最好控制到10dB 以内(可用DS8821Q 监测功率指标，检验模拟、数字电视信号的质量)。多路电视信号发生器的输出具有开关和衰减功能。QAM 调制器选用捷变频调制器，码率可调。电视前端模拟的指标：60 路模拟电视信号，可开关，幅度可调QAM 调制器输出频率范围：100MHz860MHz调制类型：16QAM 32QAM 64QAM 128QAM256QAM码率调整范围：3.6M7MSPSMER： 37.5机顶盒测试解决方案2.有线电视传输网络，目的模拟实际的传输网络，包括光传输和同轴电缆传输网络(HFC)，这样做可以模拟网络传输过程中信号的劣化：产生杂散失真信号、信号衰落回波、信噪比恶化、信号带内幅度平坦度和群时延指标恶化等一系列实际网络问题。网络实际信号的质量可以用DS8821Q 来监测(如图一3 所示)，监测信号的功率变化、带内平坦度、失真、星座图和MER(数字信号劣化指标)等指标。图一机顶盒测试连接图这个模拟网络具有TP4-TP8 五个测试点用来模拟不同位置用户节点信号，用于测试机顶盒的接收性能。20dB 可控衰减器用来衰减电视信号功率变化，检验机顶盒接收灵敏度指标。这个网络同时配合源可以测试机顶盒的信号接收性能，包括如下：接收频率范围码率接收范围是否支持的解调方式(16/32/64/128/256QAM)可接收频道内的平坦度最大值最小接收电平最大接收电平频率捕捉带宽码率捕捉带宽实际信道的适应能力3音视频测试部分如图一所示 4 代表被测机顶盒，5 代表DS7618 机顶盒测试系统。DS7618 机顶盒输出标准的测试码流(TS 流文件)，做信号源部分的输入，同时控制被测机顶盒接收系统产生的测试信号，DS7618 接收机顶盒的音视频输入接收机顶盒的音视频信号，测试机顶盒音视频指标，并给出测试结果。DS7618AV 分析部分支持测试指标如下：3.1 视频测试部分参数白条幅度K 系数微分增益微分相位亮度-色度增益差亮度-色度时延差亮度信号非线性失真幅频特性随机信噪比3.2 音频频测试部分参数输出电平幅频特性信噪比失真度左右声道电平差左右声道相位差左右声道串扰合格限见有线数字电视系统用户终端接收机机顶盒测试解决方案三现场安装测试机顶盒的现场安装主要有两方面的考虑：1.现场网络质量，包括数字前端信号质量、传输网络各分前端质量和用户端的信号质量网路的质量因素大概有以下几点：A 各频道间的功率差，尤其是相邻频道B 数字信道的带内平坦度，一般好于8dBC 数字信号调制误差率(MER)一般到用户端MER28dBD 交调失真严重E 由于网络放大器、接插件、电缆等的质量和安装问题造成的回波问题等，现象是信道带内的纹波较大2.机顶盒的现场实用性机顶盒本身设计质量问题。厂家在现场施工过程中往往需要配备标准的电视信号分析设备，用以验证现场信号的质量，如1 所述。DS8821Q 频谱分析仪就是这种应用测试仪器，仪器具有频谱分析、数字和模拟有线电视信号的分析功能，同时仪器本身体积小、重量轻(5Kg)，可电池供电，适合室外使用，应用场合有前端监控、网络维护、现场工程验收和QAM 调制器等数字电视发生设备的生产测试等。DS8821Q 具体介绍见本站。参照标准：有线数字电视系统用户终端接收机性能参数要求。机顶盒测试解决方案DVB-S DVB-T DVB-C 收藏 什么是数字电视?从节目采集到节目编辑、从信号传送、发射到最终接收等全过程均采用数字化处理的电视系统称为数字电视。数字电视与传统的模拟电视比较就好像CD 与唱片的简单类比。小巧而高质量的CD并没有改变我们聆听音乐的方式，但却极大地提高了质量。同样,我们仍然将像往常一样看电视,但是我们必须将我们的电视接收机更换为数字电视接收机。更多的频道,更好的图像数字电视可以提供给我们更多的频道和更高质量的图像,无论是采用标准清晰度电视(SDTV)或者是高清晰度电视(HDTV)。高清晰度电视 (HDTV)将向家庭传送影院质量的图像和高保真的环绕声。这将把电视变成”家庭影院”。HDTV将向我们的眼睛呈现5倍于SDTV的信息量。广播工作者可以选择播放HDTV节目或者是SDTV节目。我们今天所用的标准模拟电视频道,将供广播工作者进行选择:传送一路HDTV节目或者挨在一起的几路 SDTV节目。在不久的将来,广播工作者将能够在极大地改进图像和声音质量,与极大地增加节目选择之间进行决策。观看者将变成使用者数字技术和多种数字媒体的融合,将在我们所理解的现今”电视”的那种传统的一对多的通讯模式之外提供更多的选择。先进的数字技术的运用将提供许多新的服务:多对一,多对多,和一对一的通信。结合交互式的反回通道(例如通过带接口的移动电话),数字信息接收者将提供给用户多种增强服务,从简单的交互式问答显示到无线英特网连接,以及电视和互联网的混合资源服务。你能在电视上做的任何事情你将能够在你的个人电脑上做,反之亦然。移动着的电视(和其它数字电视设备)模拟电视不能被移动电视接收机接收。而数字电视将可以使汽车、公共汽车、火车上安装的电视机、甚至手持电视接收机接收到水晶般清晰透亮的电视节目。不仅如此,新的增强的和交互式的服务(包括高速英特网连接)也能够发送到移动接收机。例如,用随身携带的GSM车载电话,以及一台内插智能卡的 DVB-T地面DTV接收机,你将能够以2-14Mb/s的速率浏览因特网,比28.8K的调制解调器快一千倍。未来已经开始电视已经大部分数字化了,可是观众感觉不到。技术上逐渐的变化已经伴随着电视节目进入千家万户。革命已经完成,数字技术是最终的胜利者。今天我们用来生产电视节目的大多数设备是数字的；在演播室、在站点之间分配信号，也都是数字化的。虽然我们在家中仍然接收模拟信号,就其质量和稳定性来说,很明显,这些节目内容不可能没有数字化的生产和分配技术的参与。当你通过有线电视、卫星或地面广播观看电视节目的时候,你是坐在传输链的终端,除了这最后一站之外,全部的传输都是在数字领域进行的。例如在新闻广播中,现场记者用数字卫星传送设备上行其报道回馈至节目中心；素材通过数字化接收、解码并且与演播厅中的动态节目一起进行数字化编辑;再被数字化的分配到世界各地的专业接收者；最后被转换成模拟电视信号并发送给你。现在这最后一步正在进入数字时代。数字电视的二种国际标准目前数字电视主要有两种标准。一是欧洲ETSI的DVB(日本DiBEG的ISDB-T源于DVB,不另作分类);二是美国先进电视委员会ATSC的DTV。DVB家族分为三个部分:用于卫星数字电视广播的DVB-S;用于有线(同轴电缆)数字电视广播的DVB-C;以及用于地面数字电视广播的 DVB-T。其中DVB-S标准已为全球所认同;DVB-C为欧洲,澳大利亚,北美,南美等一些国家接受;而数字电视地面广播DVB-T已在欧洲,澳大利亚,新加坡进行了广泛的测试试验得到认可。ATSC的DTV是一种地面数字电视广播标准,与DVB-T形成竞争,已在澳大利亚,新加坡等国家与DVB-T进行对比试验。目前接受该标准的国家和地区有美国,加拿大,墨西哥,阿根廷,韩国,台湾等。另外,北美地区在卫星数字电视广播方面接受DVB-S,DSS(休斯数字卫星系统);在有线数字电视广播方面接受OpenCable(美国CableLabs制定的数字有线标准，该标准接受ATSC制式以及国际电讯联盟（ITU）的ITU-T J.83的用于电视、声音和数据服务的有线数字多节目制式)。数字电视采用MPEG-2压缩方式MPEG-2编码压缩系统较之其它压缩工具,对于给定的质量可提供较大的压缩率,并且具有广泛的节目素材来源。在数据率达到一定程度时可以提供非常满意的图像质量以满足我们的需要。DVB和DTV的视频都采用MPEG-2压缩。DVB的音频采用MPEG第层音频(MUSICAM)。DTV采用杜比AC-3立体声。DVB如何工作?电视信号的发送由信源部分和信道部分组成。将数字视频、音频和多媒体数据信号编码为MPEG-2视频、音频及多媒体信号,经过传输复用电路复用为信源输出信号。可分别馈送至DVB-S/C/T信道。DVB-S用于卫星信道。卫星信道的特点是:可用频带宽、功率受限、干扰大、信噪比低。所以要求采用可靠性高的信号调制方式、强的信号纠错能力,对带宽要求不是特别高。因此DVB-S采用前向纠错(FEC)(包括Viterbi编码、交织、RS编码及加扰等电路), 正交移相键控(QPSK)调制的信道处理,然后馈给卫星链路。接收时进行相反的处理。DVB-C用于有线信道。有线信道的特点是:信噪比高、频带资源窄、存在回波和非线性失真。这些特点要求DVB-C采用带宽窄、频带利用率高、抗干扰能力较强的调制方式。同时,由于信道信噪比高,误码率较低,纠错能力要求不很高。因此,DVB-C的信道部分采用RS码和卷积码交织技术,正交幅度调制(QAM)。DVB-T用于地面广播信道。地面广播的特点是:地形复杂、存在时变衰落和存在多径干扰、信噪比较低。因此DVB-T采用前向纠错(FEC) (包括内码交织、内码Viterbi编码、外码交织、外码RS编码)和能有效消除多径干扰的正交频分复用技术(COFDM)和格雷码映射4/16 /64QAM调制等进行信道处理。然后在原来用于模拟的6MHZ、7MHZ和8MHZ的频带内发送数字电视节目。DVB-T发送的比特率是可变的。例如：在6MHZ频带可在3.723.8Mbit/s比特率之间进行选择; 在8MHZ频带可在4.931.7Mbit/s比特率之间进行选择。以适应不同的接收环境、如移动接收应适当降低发送的码率。ATSC如何工作?ATSC与DVB-T在信源处理和信道处理上除了音频采用杜比AC-3、发