數字機頂盒

數字機頂盒

有線電視轉換設備
機頂盒指電視機頂上的盒子,是擴展電視機功能的一種家電。機頂盒根據接收的信号種類分為模拟機頂盒和數字機頂盒。模拟機頂盒接收模拟信号,數字機頂盒接收數字信号。數字機頂盒是一種多媒體終端,有類似于家用電腦的硬件體系結構和專用的實時操作系統及應用軟件。
    中文名:數字機頂盒 外文名: 别名: 用途: 分類: 含義:機頂盒指電視機頂上的盒子 信号種類:模拟機頂盒和數字機頂盒 産品功能:電子節目指南等

産品簡介

用戶将有線饋線接駁于數字機頂盒,再用AV連接線接入電視機AV輸入端子,然後使用數字機頂盒遙控器,可以進行頻道、節目的選擇。

數字電視在電視的AV節目中播出,收看時把電視節目轉為平時播放影碟或錄象的頻道,所有數字電視節目都在AV頻道中,選擇時需使用機頂盒遙控器,根據菜單操作,其操作過程與播放DVD相似。如果不收看數字電視節目,按電視遙控器AV轉換鍵,即回到原節目。

工作原理

機頂盒各個模塊在Internet的高速接入中,協同工作。用戶首先通過發送命令請求一個URL。在使用PPP點對點協議的一次交易過程中,該命令最終到達Internet業務提供者的調制解調器共用機架上。然後通過動态分配法,該用戶獲得本次交易中使用的IP地址,并把請求送往Internet。當Internet的内容被找到之後,接着把它送到Internet業務提供者(ISP)那裡,再由ISP的路由器負責把它送到電纜電視網絡,最後回到用戶的機頂 盒。在有線電視的機頂盒,信息内容被截獲。機頂盒在電視機與電纜網絡之間完成一個網關的任務。它的任務是管理IP的通信流量,具有控制用戶進出網絡的能力 一旦IP包到達機 頂 盒,把視頻信号從該包中分離下來,對其中的數據進行譯碼,然後把它送到浏覽器裡準備在電視機上顯示。

由于Cable Modem要求用戶要配置一部電腦才能上網,影響了用戶層的擴展,而使用機頂盒則不需電腦,一部電視機足矣,因而機頂盒的市場前景可能看好。信息使用者從企業向家庭過渡,網絡帶寬從窄帶向寬帶過渡,用戶入網設備從PC機向帶機頂盒(STB)的電視過渡,使用界面從Windows向電視遙控鍵界面過渡,信息内容從為企業服務向為人民生活服務過渡,是網絡服務發展的大方向,機頂盒(STB)顯然是這個大方向上的一個階段。

産品功能

數字電視機頂盒能夠接收MPEG-2數字電視傳輸流和各種數據信息,通過解調、解複用、解碼和視音頻編碼,在模拟彩色電視機上觀看數字電視節目和各種數據信息。數字電視機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目,同時具有所有廣播和交互式多媒體應用功能,包括:

(1)電子節目指南:它為用戶提供一種容易使用,界面非常友好,可以快速訪問想看節目的方式,用戶可以通過該功能看到各個頻道上将播放的電視節目。

(2)支持交互式應用如準視頻點播、視頻點播、互動遊戲等。

(3)高速數據廣播:能為用戶提供股市行情、票務信息、電子報紙、熱門網絡等各種信息。

(4)因特網接入和電子郵件:數字電視機頂盒通過内置的電纜調制解調器便可實現因特網接入功能。用戶可以通過機頂盒内置的浏覽器上網,發送電子郵件,也可以提供各種接口與PC相連,使用PC接入因特網。

(5)軟件在線升級:可看成是數據廣播的應用之一。數據廣播服務器将升級軟件傳送給機頂盒,機頂盒能識别該軟件的版本号,在版本不同時接收該軟件,并對保存在存儲器中的軟件進行更新。

(6)有條件接收:有條件接收的核心是加擾和加密,數字電視機頂盒應具有解擾和解密功能。

随着數字電視和網絡技術的發展,數字電視機頂盒的功能将更加完善,尤其是單片PC技術的發展,将促使數字電視機頂盒在物理結構上将各部分硬件高度集成,形成STB核心芯片,從而減小體積,降低成本,提高性能。外部接口将更加豐富,通過USB接口可以和數碼相機連接,通過IDE接口可以挂接硬盤實現節目存儲等。交互式機頂盒将成為數字電視機頂盒的主流,用戶在模拟彩色電視機上不僅能收看數字電視,還能實現娛樂和上網。

使用保養

關機停用後保養

硬盤播放器的保養,包括擦拭去塵去污、充電維護等,都必須先行關機,停止使用後再行維護操作。最好是脫離開與電腦、電視機的連接,然後清洗,維護,以免發生觸電、短路和其它危險。有些用戶愛在播放音樂、播放影片過程中,擦拭硬盤播放器,這是不符合保養要求的,也潛藏着各種危險,不宜違規操作。

讓硬盤播放器遠離磁場

硬盤播放器主要器件采用的是磁介質,所以一定要使其遠離磁場,否則硬盤會被磁化,丢失數據。常見的磁場源有喇叭、音箱、手機等等。

注意使用的環境和條件

硬盤播放器不宜在高溫下使用。高溫會使硬盤中晶振的頻率發生變化。一般不宜在高爐旁使用,不在特熱的場地使用。如果非要在高溫境況下使用不可,那也要添加必要的降溫設備,以保硬盤不因過熱而發生故障。n

注意防潮防水防黴

必須保持硬盤播放器的幹燥和清潔。硬盤播放器中的硬盤一旦受潮濕,就會引起内部短路,輕則丢失數據,重則毀壞硬盤。所以.平時在使用硬盤播放器的時候,要特别注意遠離水濕,防止水滴,注意防黴,最好是能将硬盤播放器放置于專用的保護套中。這既能避免汗水的侵蝕,還能防止播放器外殼被硬物劃傷。n

避免強烈震動在搬遷時要輕拿輕放。

在使用時更要小心,要避免劇烈震動。根據硬盤播放器的工作原理,硬盤跟閃存的工作方式不同,硬盤在讀寫時磁頭和盤片接觸十分近,這時如果受到強烈震動就會有可能損傷硬盤,輕則出現磁盤壞道,重則硬盤報廢。所以我們最好不要在劇烈運動場境挪動硬盤播放器,攜帶、使用硬盤播放器要保持環境的平穩,平時最好給硬盤播放器戴上一個矽膠保護套,這個套能起到緩沖的作用,可保護硬盤播放器遭受意外震動而發生問題。

正确使用電池

硬盤播放器一般使用大容量的锂電池,對于锂電池來說,頻繁的充電會減少電池使用壽命。所以一般情況下最好是在電量将要用完的情況下再進行充電。如果電池是可以拆卸的,那麼,建議購買多塊電池輪用,在使用第一塊時,給第二塊電池充電,可以交替使用,這也防止一塊電池突然沒電造成播放器無法使用的尴尬情況。n

硬件組成

重要模塊

(1)網絡接口模塊(NIM):網絡接口模塊完成信道解調和信道解碼功能,送出包含視音頻和其他數據信息的傳輸流(TS)。

(2)信源數據傳輸流解複用器:傳送流中一般包含多個音視頻流及一些數據信息,傳輸流解複用器用來區分不同的節目,提取相應的音視頻流和數據流,送入視音頻解碼器和相應的解析軟件。

(3)條件接收模塊:對于付費電視,條件接收模塊還對音視頻流實施解擾,并采用含有識别用戶和記憶功能的智能卡,保證合法用戶正常收看。

(4)視音頻解碼器和後處理:MPEG-2解碼器完成對音視頻信号的解壓縮,經視頻編碼器和音頻D/A變換,還原出模拟音視頻信号,在模拟電視機上顯示高質量圖像,并提供多聲道立體聲節目。

(5)嵌入式CPU與存儲器模塊和接口電路:嵌入式CPU是數字電視機頂盒的心髒,它與存儲器模塊用來存儲和運行軟件系統,并對各個硬件模塊進行控制。接口電路提供豐富的外部接口,包括通用串行接口USB,以太網接口及RS232,模拟、數字視音頻接口,數據接口等。

調制解調模塊。數字機頂盒工作在有線電視網絡狀态下,有線電視網采用模拟傳輸,因此必須對數字信号進行調制和解調才能在模拟信道傳輸,調制解調器是系統關鍵的組成部分,在技術上類似電話調制解調器的原理,但采用了更高的調制方法,下行多采用64QAM或256QAM,在DVB-C(Digital Video Broadcast by Cable) 和DAVIC中采用64QAM做為标準調制方法,以Motorola 的MC92305QAM 解調芯片為例,在7M模拟帶寬上采用64QAM調制的數字信号速率可達42Mbit/S,上行采用兩種方式,一種是采用電話線做為上行信道,另一種是采用雙向HFC網的上行通道,采用HFC網時采用QPSK做為調制方案。QAM或QPSK調制器将MPEG格式的數據流調制在一個标準的PAL信道内,與其他視頻調制信号一起合路發送出去。

編解碼模塊。由于采用模拟通道,為保證數據傳輸的可靠性和低誤碼率,前向糾錯編碼是必不可少的,DVB 采用Reed Solomon編碼,RS碼是一類糾錯能力很強的多進制BCH碼。

MPEG II的解碼模塊。數字機頂盒的核心是數字視頻技術,MPEGII的解碼模塊可以稱為CPU以外的核心模塊,MPEG II數字傳輸中采用交織編碼,首先需要對碼流進行去交織,視頻、音頻和數據碼流的分離工作,以及視頻碼的解碼工作。經以上各步驟MPEGII碼流成為視頻(CCIR656 格式)和音頻數字信号。MPEG多路複用器将各路節目流、數據流複合在一起,以188字節為一幀的MPEG2數據格式發送到射頻調制器并提供電子節目單(EPG)。

數字視頻編碼器和音頻DAC。數字機頂盒的“外設”是電視機和音響系統,數字的音視頻信号必須轉換為模拟音視頻信号,以Motorola公司的MC44724為例,MC44724可以将ITU601、656标準4:2:2 并行視頻數據轉換為PAL或NTSC格式的視頻、S-Video、Y/Cb/Cr 或R/G/B,擴展的VBI(Vertical Blanking Interval)信息輸入口用于顯示圖文信息。音頻DAC非常普遍這裡不再介紹。現代音響系統都支持Dolby Pro Logic和Lucasfilm Home THX家庭影院系統,需在音頻DAC之前用數字音頻信号處理芯片對數字音頻信号進行處理,有專用處理芯片和采用數字信号處理芯片DSP進行處理兩種方式。

圖形控制模塊。和視頻圖形混合器數字機頂盒另一方面需要提供類似計算機的複雜圖形甚至是三維圖形,需要系統具有強大的二維和三維圖形加速芯片,而且需要将圖形和視頻信号能進行混合疊加顯示,此類功能類似現有的字幕機。

媒體訪問控制模塊MAC。數字機頂盒在網絡通信上可以看成是Cable Modem,IP路由器接收用戶端通過PSTN( 公用電話網)傳來的點播信号并傳送到Internet服務器/ 路由器。主要參照DAVIC和IEEE 802.14 标準,IEEE802.14倡導采用ATM并在802.14 MAC訪問層上定義了ATM層,DAVIC同時定義了以太網和ATM标準。

可擦寫DVD。現有數字機頂盒完全工作在網絡環境,僅能利用智能卡進行一些類似個人帳号、 解碼号等 信息的儲存,不具備本地大數據存儲功能,所有信息需要從網上獲得,無論網絡狀況還是今後,像CD-ROM此類介質仍是大容量信息傳遞的一種主要方式,CD-ROM的缺點是信息無法更新。采用可擦寫DVD不僅可以使用光盤上的巨大信息,更有效的是通過Internet網進行數據更新,使DVD盤上數據保持最新狀态,DVD應成為數字機頂盒的重要的備用模塊。

加解擾模塊和版權保護模塊。在有線電視運營中,付費電視是一種主要的業務,要求數字機頂盒必須具備電視信号的加解擾功能,由于采用數字信号,加解擾比模拟信号加解擾容易和保密度高,DVB對加解擾功能有相關定義,另一方面,采用數字信号在版權保護上加大了難點,采用Macrovision generator 進行活動圖像的保護。

機芯片組

網絡電視機頂盒的機芯片是一種叫意法半導體機芯,根據市場研究機構IMS預測,到2015年DOCSIS 3.0客戶端設備的出貨量将達到4900萬個。這樣的流通量可見網絡電視機頂盒的趨勢是很可觀的,意法半導體(ST)推出了符合DOCSIS 3.0最新标準的纜線數據機系統單晶片。能夠将16個下行通道和4個上行通道分别整合成一個通道,使上下行數據傳輸速度分别達到108Mbps和800Mbps。這款産品的數據速率較市場上銷售的數據機明顯快很多,讓多個用戶能夠透過同一個家庭網路同時體驗高品質的全高畫質多媒體和互動網路服務。意法半導體的纜線數據機研發經驗是高數據速率的保障。

意法半導體DOCSIS 3.0纜線數據機技術采用一顆ARM Cortex- A9雙核處理器,針對路由器、交換機、電話、安全和媒體服務器等應用。因為可支援多媒體功能和付費電視及網路媒體服務加密演算法,新産品将被意法半導體用于各種應用IC的内核,包括有線機上盒、有/無視訊輸出的媒體閘道和纜線數據機。

意法半導體數位融合事業群副總裁暨統一平台産品部總經理Laurent Remont表示:「DOCSIS 3.0的功能和性能标準讓有線電視營運業者能夠在未來提供創新服務,提升服務品質。我們的DOCSIS 3.0數據機技術優于市場上的同類技術,将協助客戶開發先進産品,提供高品質的内容和新型服務,例如家庭自動化、家庭安全和遠端健康監控。

纜上資料服務介面規格 (Data Over Cable Service Interface Specifications,DOCSIS)是全球有線電視服務供應商及相關設備供應商所采用的主要有線電纜數據機标準之一。DOCSIS技術包括全歐洲使用的EuroDOCSIS标準,讓有線電視營運業者能夠提供視訊、語音和數據叁網融合服務。

最新的DOCSIS 3.0标準可支援網路電視協議,讓有線電視營運業者能夠提供視訊點播和視訊串流,并可支援下一代網路協議,為民衆提供更出色的服務内容。

而且,DOCSIS 3.0還将頻道整合技術導入有線電纜數據機,這項靈活的技術可使設備實現100Mbps以上的高性能。DOCSIS 3.0是同時為多個用戶提供互動式多媒體服務和高速上網體驗的關鍵技術。

中國發展

中國機頂盒發展迅速。數字機頂盒也叫電視盒等簡稱,目前數字機頂盒可分三大類,一類是以購物為重的數字機頂盒,一類是以年輕人為目标數字機頂盒子,還有是一類隻為父母設計的數字機頂盒桔豆盒子。

由于機頂盒産業的資源供給或産品需求正在發生一系列的變化,導緻這一産業正逐漸從其他國家或地區梯度轉移到中國生産和制造。中國已經成為全球最大的機頂盒生産制造中心。2007年,中國機頂盒市場中以有線機頂盒為主。機頂盒市場出貨量達到了6500萬台以上,相比2006年增長41.3%。其中國内機頂盒出貨量超過3000萬台,相比2006年增長49.32%,國内市場機頂盒出貨量首次超出國外市場;有線機頂盒市場保有量在2007年底突破了2500萬台,相比2006年增長了近60%。2008年中國數字電視進入了蓬勃發展期,除有線數字電視仍舊表現出強勁增長勢頭外,地面數字電視随着2008年奧運會的契機也有了突破性的發展。2008年,雖然受到雪災、地震以及全球金融危機等客觀因素的影響,但中國機頂盒市場依然處于景氣周期。

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