数字机顶盒原理-李玉涛

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1、数字机顶盒原理姓名：李玉涛部门：用服二部日期：2012年8月1日数字电视系统结构框图机顶盒的定义机顶盒STB（Set-Top-Box）传统的说法是：“置于电视机顶上的盒子”。利用有线电视网络作为传输平台，电视机作为用户终端，以提高现有电视机的性能或增加其功能。信息家电的一种，能够让用户在现有模拟电视机上观看数字电视节目，并进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费类电子产品。国家数字化建设，是一种政策。数字电视前端播出和网络传输的都是数字电视信号，而广大用户目前所使用的电视机本质上仍然是模拟电视机，并不能

2、直接接收数字电视信号。因此，必须在现有的电视机前加装一个机顶盒。数字电视机顶盒对数字信号进行解码还原，转换成现在电视机能够接收的视、音频信号，用户才能够通过普通电视机和音响设备就享受到数字电视的精彩。为什么要使用数字电视机顶盒？机顶盒原理机顶盒的基本原理调谐AD转换QAM解调解复用射频信号输入中频信号MPEG传输流PES分析音视频PES分组视频解码音频解码视频PES分组音频PES分组PAL/NTSC编码PCM解码视频输出模拟视频音频输出模拟音频机顶盒的基本原理高频头的调谐模块接收射频信号，并将射频信号转变为

3、中频信号，然后进行A/D转换为数字信号，再送入解调模块QPSK/QAM/OFDM)进行解调，输出MPEG传输流串行或并行数据流（TS流）。解复用模块接收TS传输流，从中解析出一个节目的PES（PacketisedElementaryStreams）数据，包括视频PES、音频PES。解复用模块中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰。视频PES送入视频解码模块，对MPEG视频数据进行解码，然后输出到视频编码器，再经视频处理电路输出标清格式的视频信号。音频PES送入音频解码模块，对MPEG

4、音频数据进行解码，经音频输出处理电路输出模拟、数字音频信号。机顶盒硬件结构1、主芯片2、存储器3、调谐解调器4、主板5、智能卡接口6、电源7、结构件123546机顶盒主芯片一般将CPU、解码器、解复用器、图形处理器与视音频处理器等都集成在主芯片中，尽可能形成一体化的芯片解决方案，可以有效降低器件成本，提高可靠性。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。主要芯片厂商：Zoran、ST、Broadcom、LSI、Fuji

5、tsu、Sigma……内存Flash存储机顶盒的系统软件、驱动软件、应用程序以及一些基本不需要修改的用户参数信息，其中的软件可以通过升级（本地及在线）来更新。RAM存储机顶盒运行时需要处理的应用内容，例如图形处理、视音频解码、解复用、数据应用等，不同的应用需求，内存的大小配置也各不相同。EEPROM存储用户可以修改的参数信息，在掉电时内容还可保留。调谐解调器通常称为高频头，也称Tuner作用：将输入的调制数字信号解调还原成传输流不同的传输网络采用不同的高频头有线数字电视传输网络（DVB-C）用QAM调谐解调

6、器地面数字电视传输网络（DVB-T）用COFDM调谐解调器卫星数字电视传输网络（DVB-S）用QPSK调谐解调器主要Tuner厂商：阿尔卑斯（ALPS）、飞利浦（Philips）、恩智浦（NXP）等机顶盒接口射频接口RFIN&OUT音/视频接口CVBS、S-Video、Y/Pb/PrAudioL/R、S/PDIFHDMI数据接口RJ45USBRS232智能卡接口红外接收智能卡接口主要功能：接收由主芯片解复用后的ECM信息和EMM信息，通过智能卡上的分配密钥，逐步解密，得到CW（控制字），传送给主芯片处理，得

7、到解扰的音视频数据。应用层中间层嵌入式操作系统/驱动层机顶盒软件结构驱动层包括数字电视机顶盒硬件的驱动程序，主要用于完成对硬件设备的操作。中间层将机顶盒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。应用层可以分成驻留应用程序和可下载应用程序。包括EPG、数据广播、股票、简单的下载游戏等。机顶盒软件结构机顶盒可实现的功能（1）数字电视广播节目的接收，提供高质量的视频和音频输出。（2）提供一个友好的界面，便于用户使用和控制；具有电子节目指南（EPG）功能，使用户方便地选取自

8、己所需的节目。（3）集成加密系统。（4）集成中间件系统。（5）支持数据广播应用，向用户提供股市行情、票务信息、报纸、热门网站等各种信息及软件在线升级功能。（6）支持交互式多媒体应用，包括因特网接入、电子邮件、电话、视频点播、互动游戏、网上购物等等。有线数字电视机顶盒可以通过电缆调制解调器，方便地实现因特网接入、发送电子邮件和IP电话功能。有线数字电视机顶盒提供的基本功能有哪些？机顶盒关键技术数字电视机顶盒的关键技