有线数字电视机顶盒

1、有线数字电视机顶盒赵铁夫广播电视技术高级工程师广东有线电视网络公司人事部Tel : (020)83311630, 61292775E-mail :一、机顶盒的概念 机顶盒（STB：Set Top Box）的概念是比较广泛的。从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒。从狭义上说，我们可以将模拟设备排除在外 ，专指数字电视机顶盒。有线数字电视机顶盒是CATV网络综合业务终端设备之一。 二、机顶盒的基本功能 1、高质量的视/音频解码2、具有双向通信能力 3、提供友好的用户服务界面4、支持用户上网5、具有安全的CA系统6、有应用软件平台（中间件）有线数字电视机顶盒一般结构见P.16图2

2、-3三、机顶盒发展第一代机顶盒：硬件机顶盒第二代机顶盒：中间件机顶盒第三代机顶盒：软件机顶盒发展方向：多媒体终端 数字机顶盒的结构分层硬件平台硬件层实时操作系统和驱动程序中间件层底层应用软件层条件接收系统电子节目指南股票系统设置频道列表中间件数字机顶盒的软件结构应用层 中间层 底层 硬件层 Office-2004DOS、WindowsBOISEPG、GAME股票、购物Open-TV,DVB-MHP各厂商不同四、业务信息表 PSI /SI复习：TS 流产生方框图视频信源信源分解视频信源编码打包音频信源音频信源编码打包数据广播格式化复用器系统时钟Data (CA, EPG,PSI/SI,IP et

3、c.)ESESPESPESPESTS1PCR再复用器TS3TS2TS (MPTS)四、业务信息表 PSI /SI 复习：MPEG-2 TS 流结构包头4 byte有效载荷184 byte包头4 byte有效载荷184 byte包头4 byte有效载荷184 byte优先级别1bit误码指示1bit净数据单元起始指示1bit同步8bit加扰控制2bit13bit自适应区控制2bit连续计数4bit业务信息（SI）总体结构图表MPEG-2定义的信息PSIDVB定义的信息强制性可选择STPID=14TOTPID=14RSTPID=13EITPID=12SDTPID=11BATPID=11NITPID

4、=10PATPID=00CATPID=01PMTPID=PTSDTPID=02TDTPID=14EITPID=12SDTPID=11NITPID=10节目关联表条件接收表节目映射表传输流描述表网络信息表现行传输流业务描述表现行传输流事件信息表现行传输流时间日期表网络信息表其他传输流业务群关联表业务描述表其他传输流事件信息表其他传输流运行状态表时间偏移表填充表PAT 节目关联表举例表格内容注解Table id = 00按MPEG-2标准，PAT的表号为0Transport stream id复合传输流号Program number 0存在NIT表PID of NIT用于NIT的表号Program

5、 number 1第一套节目号PID for PMT of Program #1第一套节目的PMT表号Program number 2第二套节目号PID for PMT of Program #2第二套节目的PMT表号Program number N第 N 套节目号，N= 16 bit PID for PMT of Program #N第 N 套节目的PMT表号CRC 3232 bit PAT 表校验码PMT 节目映射表举例Table id = 02按MPEG-2标准，PMT的表号为02Program numberPMT表中的节目号PCR PID本节目码流的参考时钟包的PID号Stream t

6、ype 1ES流类型，例如视频、音频、数据 Elementary PID 1ES包的PID号 ES info. Length 1ES包的长度描述 Descriptors 1关于ES 包的附加数据，例如ECM的PIDStream type 2ES流类型，例如视频、音频、数据 Elementary PID 2ES包的PID号 ES info. Length 2ES包的长度描述 Descriptors 2关于ES 包的附加数据，例如ECM的PIDCRC 3232 bit PMT 表校验码CAT 条件接收表举例Table id = 01按MPEG-2标准，CAT的表号为01CAS #1第一套节目CA系

7、统Vendor id 1第一套节目CA系统经销商识别号EMM PID 1第一套节目CA系统EMM信息包的PID号CAS #2第二套节目CA系统Vendor id 2第二套节目CA系统经销商识别号EMM PID 2第二套节目CA系统EMM信息包的PID号CAS #3第三套节目CA系统Vendor id 3第三套节目CA系统经销商识别号EMM PID 3第三套节目CA系统EMM信息包的PID号五、机顶盒解码工作流程 PID=56节目# kPID=33节目# 2PID=22节目# 1PID=16节目# 0复合传输流TSVAPATAVPMTPATAPATVPMT流向PATPID=0PATPID=0PA

8、TPID=0PMTPMTVVVAAA码流# 1视频块# 1PID=54码流# 2音频块# 1PID=48码流# 3音频块# 2PID=49码流# k数据块# 1PID=55五、机顶盒解码工作流程 概括：主要工作：查表次要工作：组装码流块六、机顶盒特有功能原理简介 1、EPG 2、NVOD3、马塞克4、数据广播5、PPV/IPPV6、Loader在线升级 7、PVR8、图文电视9、Dolby AC-310、双向1、EPG电子节目指南节目列表形式（省有线）1、EPG电子节目指南单频道时间表形式1、EPG电子节目指南提示条形式1、EPG电子节目指南马赛克形式1、EPG电子节目指南EPG的作用：为用户

9、收看电视节目和享受信息服务提供良好的导航机制，服务门户。使用户方便快捷地搜索到自己关心的节目和信息 。1、EPG电子节目指南EPG的基本功能：节目预告当前节目浏览节目附加信息节目分类节目预定家长分级控制1、EPG电子节目指南EPG生成的信息来源：使用DVB-SI，见STB书P.25.MPEG-2 PSIDVB-SI附加描述符1、EPG电子节目指南界面设计要求：美观大方美工、营销、技术联合设计符合中国电视用户的观看习惯在尽量少的界面上实现尽可能多的功能EPG在前端系统中的位置编码器编码器编码器复用器加扰器调制器CATVEPG 服务器CASSMS2、NVOD准视频点播原理：多通道时间错开滚动播出，

10、P.27实质：单向广播，人机交互机顶盒查找SDT、EIT等获得NVOD信息，建立NVOD业务。2、NVOD准视频点播缺点：播出时间用户不宜掌握需要建立随机收费系统播出内容又十分有限：Mon. Tues.Wed.Thurs.Fri.Sat.Sun.地道战地雷战南征北战黑山阻击战塔山阻击战甲午海战休息3、马塞克 EPG的另一种形式4、数据广播 数字化后，多种媒体数据已无本质区别。数据广播的六种业务类型:数据管道数据流多协议封装数据轮播对象轮播特定业务P.29 图3-7数据广播各种类型协议结构（部分）应 用应用说明DVB数据流DVB数据管道PESDVB数据轮播DSM-CC数据轮播 DSM-CC对象轮

11、播DVB对象轮播DVB多协议封装应用说明特定业务应用说明数据报DSM-CC私有数据应用说明应用说明DSM-CC数据轮播 MPEG-2 专用数据段应用层接口MPEG-2传输流数据管道应用领域数据流多协议封装数据轮播对象轮播 注册 业务Data_broadcast_id:0 x00010 x00020 x00030 x00040 x00050 x00060 x0007未定义4、数据广播数据管道用于数据广播业务，数据直接封装在 MPEG-2的TS包载荷中传输。典型应用：实时证券广播。4、数据广播数据流异步或同步的数据广播业务，数据封装在节目基本流(PES)的包中传输。异步数据流定义为只有数据、没有任

12、何时序要求的流。同步数据流定义为带时序要求的流。这种情况下，接收端能够再生数据和时钟，并将其放入同步数据流中，例如E1，T1。典型应用：会议电视。4、数据广播多协议封装支持需要通信协议来传输数据报的数据广播业务，即交互式数据广播业务。典型应用：IP Over DVB（CM上网）4、数据广播数据轮播支持周期性地广播数据业务，循环轮播中随时更新、添加、删除数据。典型应用：新闻、教育、天气、电子政务4、数据广播对象轮播针对特定对象进行周期性地广播数据业务。典型应用：数据信息点播业务、 用户交费信息等。4、数据广播数据广播应用实例阳光政务股票音频5、PPV按次付费/IPPV即时按次付费都是付费电视都需

13、要收费机制都需要机顶盒显示事件和订购信息6、Loader在线升级 在线升级是机顶盒的必备功能。机顶盒自动下载（Download Code）最新版本应用程序，完成应用软件升级。前端发布的升级程序以特定业务格式数据广播，BAT节目群关联表中包含描述信息和下载指导信息。Flash中存放的应用程序更新换代。7、PVR个人录像机P.33 图3-11 PVR-STB硬件结构图多了一个调谐和解调部分 还多了一个硬盘P.34 图3-12 PVR实现原理图原理：两路解复用通道，看录可分开。7、PVR个人录像机具有PVR功能的机顶盒带来了新业务： 人机对话的虚拟VOD具体新功能：1、手动放像2、时移重放3、虚拟V

14、OD4、边看边录，互不干扰5、建立个人喜欢频道8、图文电视数据轮播的应用业务之一。9、Dolby AC-35.1环绕立体声，P. 39 图3-13。 10、双向机顶盒内置Cable Modem采用DOCSIS标准CMTS与CM双向通信P.40 表3-1网络及终端具有双向功能之后的飞跃 -可开展交互式电视服务。ITV举例-广告浏览-1电视购物ITV举例-广告浏览-2房产汽车旅游美食保健妇女儿童家电服装日用通信医药ITV举例-广告浏览-3ITV举例-广告浏览-4七、有线数字电视机顶盒实例LSI SC 2005 机顶盒组成方案 P.87CDVBC 5120 机顶盒外观及功能P.94CDVBC 512

15、0 机顶盒使用方法 P.133机顶盒实物样机硬件板块：主板 包括一体化调谐解调、解复用、解码、 A/V编码、CPU等控制操作显示板电源板Smart Card 接口板八 、ITV交互式电视简介定义及其分类交互电视是一种受用户控制的视频分配业务，可让观众自由决定在何时观看何种节目。以ITV为标志数字电视进入了第二代：第一代是传输体制变革，模拟向数字过渡；第二代是收看方式的变革，广播式向交互式过渡。八 、ITV交互式电视简介交互电视服务的主要应用有以下几个方面： 电影点播（Movies On Demand）交互电视新闻（Interactive TV News ）商品目录浏览（Catalog Brow

16、sing） 远程学习(Distance Learning)交互视频游戏(Interactive Video Games)交互广告(Interactive Advertising) 八 、ITV交互式电视简介交互电视服务根据交互程度分为五个等级 交互等级操作方式典型应用极低（0）观众可转换频道和节目 NVOD、Pay-TV低（1）观众可与前端交谈，像控制VCR一样操纵节目播放 TVOD中（2）观众可与前端交谈，像控制LD一样操纵某段节目播放 互动电视剧电视商场 高（3）观众可自由选择服务器，和其他服务节目 即时交易电视游戏、远程教育 完全交互（4）观众可自由选择服务器，且和其他用户交谈 提供即时

17、语音和图像通信 八 、ITV交互式电视简介ITV系统的组成框图 ITV节目源宽带网用户终端业务管理系统视频服务器八 、ITV交互式电视简介视频服务器是交互电视系统的关键设备，它实际上是一个存储和检索视频节目的信息系统。数据库节目库事物处理系统码流检索与输出业务管理系统双向控制信道下行信道八 、ITV交互式电视简介事物处理系统处理的是服务器与机顶盒之间的控制指令，数据库中存有节目目录、存放位置、服务器资源使用情况，它向码流输出系统发出操作指令，并向业务管理系统提供计费信息。码流输出根据输出调度命令输出节目，并汇报情况，修改事物数据库中的数据。八 、ITV交互式电视简介视频服务器功能：大容量视频存

18、储器实时、连续、快速地传输节目流交互控制能力具有用户访问机制（安全）有自愈能力（可靠）八 、ITV交互式电视简介ITV系统付费方式：按次付费（PPV）准交互式计费交互式计费八 、ITV交互式电视简介ITV用户及收费系统组成 授权控制收费管理用户管理加扰器 前端机顶盒基本服务节目 付费节目源 用户信息 HFC八 、ITV交互式电视简介九运会期间CCTV ITV试验系统框图 复用器STBTVV-Ch1V-Ch2V-Ch3DataHFC八 、ITV交互式电视简介九运会期间CCTV ITV试验系统用户界面 主画面可选画面1可选画面2可选画面3 附加信息选择及显示九、电视短信业务简介浏览短信的三种模式单用户短信的当前浏览多用户短信的当前浏览从用户界面进入信箱电视短信业务新开通每日一乐业务！笑一笑，十年少！发送“DYXH接收的机顶盒号码或手机号码”至10000（ 代表空格可自己订阅也可送阅）短信系统构成及运行环境短信网