數字機頂盒的關鍵技術
http://www.xibaipo.cc 2008-06-03 11:50 中企顧問網
本文導讀：1 信道解調技術 國際、國內標準對各種數字電視標準的調制方式均有規定，如，在有線網絡中傳輸數字電視及增值業務采用QAM 調制方式，其中16QAM，32QAM，64QAM 必選，128QAM 和256QAM 可眩由于有線網絡信道質量好，只用RS 編碼作為糾錯編碼。
1 信道解調技術
國際、國內標準對各種數字電視標準的調制方式均有規定，如，在有線網絡中傳輸數字電視及增值業務采用QAM 調制方式，其中16QAM，32QAM，64QAM 必選，128QAM 和256QAM 可選。由于有線網絡信道質量好，只用RS 編碼作為糾錯編碼。
2 嵌入式操作系統
數字機頂盒是一個軟實時嵌入系統，是嵌入式系統在信息家電方面的典型應用。顧名思義，嵌入式系統是鑲嵌在其他設備中的系統，它是計算機技術、通信技術、半導體技術、微電子技術、語音圖像數據傳輸處理技術，甚至傳感器技術與具體應用對象相結合的產物，是技術密集、投資強度大、高度分散不斷創新的知識密集型系統，反映當代最新科技的先進水平。一般來說，嵌入式系統由嵌入式芯片、嵌入式軟件、嵌入式操作系統及嵌入式系統開發工具4 部分組成。嵌入式芯片包括嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式數字信號處理器以及嵌入式片上系統，隨著RISC 計算機技術和微電子技術的迅速發展，嵌入式芯片功能越來越強，體積越來越小。
3 信源解碼技術
模擬信號數字化后，信息量激增，必須采用相應的數據壓縮標準。數字電視廣播采用MPEG - 2 視頻壓縮標準，適用多種清晰度圖像質量。音頻目前有AC -3 和MPEG - 2 兩種標準。信源解碼器必須適應不同編碼策略，正確還原原始音視頻數據。
4 信號處理技術
我國的CATV 網絡是以同軸電纜入戶，而且數字電視機現在還未普及，目前使用最廣泛的仍然是模擬電視機。要從CATV 網絡提取所選擇的數字視頻信號，并在模擬電視機上進行播放，數字機頂盒必須進行信號處理。首先對來自電纜的高頻信號進行調諧，得到帶寬為8 MHz，調制于7. 5 MHz 的中頻正交幅度調制信號，將中頻信號數字化、QAM 解調后供給信道解碼部分完成信道的前向糾錯解碼。信道解碼部分對送來的數據進行符號映射、差分解碼、去交織、RS 解碼及去能量擴散后，再經過解擾解密，得到MPEG - 2 傳輸流（TS）。解復用器按照一定的規則或根據用戶的要求，從包含多路節目的TS 流中選取一路節目進行MPEG - 2 解碼，得到重建的視頻和音頻數據，再經過NTSC / PAL / SECAM 視頻信號編碼以及音頻信號的D/ A 轉換以后，就可以送入模擬電視機了。大多數機頂盒還會加上圖文屏幕顯示（OSD）功能。控制子系統負責對各個部分進行初始化、配置和事件處理，控制各部分的實際工作。現在已經有了完成上述功能的器件或芯片組，也有的把多種功能集成到了一個芯片上。例如科勝訊的CX22490 芯片組，包括Cable Modem、硅調諧器、解調器、電視編碼芯片和模擬調制解調器。
5 條件接收技術
有條件接收是指允許用戶端接收機在滿足一定的接收要求的條件下，接收特定的視頻節目，由于用戶占用專用的頻道資源接受視頻服務器的服務，所以要實行有條件接收，這是付費電視業務的關鍵。現在CATV 網絡中采用的MPEG - 2 標準，包括了識別和傳送條件接收信息的方式，但它沒有定義條件接收信息的格式和對信號進行解碼的方法。實現有條件接收，不但要有技術保障，還要最大限度滿足商業可行性，而商業上主要考慮的問題是要有開放式編碼和傳輸的國際標準，以實現有償電視業務，進而實現VOD 業務。
6 大規模集成芯片技術
為實現實時的解復用和數據信息處理，目前的系統大多采用專用芯片，將CPU 內核與MPEG - 2 傳輸流解復用器、DVB 通用解擾器、MPEG -2 音視頻解碼器、NTSC/PAL 編碼器集成，形成機頂盒STB 的核心芯片。
國際、國內標準對各種數字電視標準的調制方式均有規定，如，在有線網絡中傳輸數字電視及增值業務采用QAM 調制方式，其中16QAM，32QAM，64QAM 必選，128QAM 和256QAM 可選。由于有線網絡信道質量好，只用RS 編碼作為糾錯編碼。
2 嵌入式操作系統
數字機頂盒是一個軟實時嵌入系統，是嵌入式系統在信息家電方面的典型應用。顧名思義，嵌入式系統是鑲嵌在其他設備中的系統，它是計算機技術、通信技術、半導體技術、微電子技術、語音圖像數據傳輸處理技術，甚至傳感器技術與具體應用對象相結合的產物，是技術密集、投資強度大、高度分散不斷創新的知識密集型系統，反映當代最新科技的先進水平。一般來說，嵌入式系統由嵌入式芯片、嵌入式軟件、嵌入式操作系統及嵌入式系統開發工具4 部分組成。嵌入式芯片包括嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式數字信號處理器以及嵌入式片上系統，隨著RISC 計算機技術和微電子技術的迅速發展，嵌入式芯片功能越來越強，體積越來越小。
3 信源解碼技術
模擬信號數字化后，信息量激增，必須采用相應的數據壓縮標準。數字電視廣播采用MPEG - 2 視頻壓縮標準，適用多種清晰度圖像質量。音頻目前有AC -3 和MPEG - 2 兩種標準。信源解碼器必須適應不同編碼策略，正確還原原始音視頻數據。
4 信號處理技術
我國的CATV 網絡是以同軸電纜入戶，而且數字電視機現在還未普及，目前使用最廣泛的仍然是模擬電視機。要從CATV 網絡提取所選擇的數字視頻信號，并在模擬電視機上進行播放，數字機頂盒必須進行信號處理。首先對來自電纜的高頻信號進行調諧，得到帶寬為8 MHz，調制于7. 5 MHz 的中頻正交幅度調制信號，將中頻信號數字化、QAM 解調后供給信道解碼部分完成信道的前向糾錯解碼。信道解碼部分對送來的數據進行符號映射、差分解碼、去交織、RS 解碼及去能量擴散后，再經過解擾解密，得到MPEG - 2 傳輸流（TS）。解復用器按照一定的規則或根據用戶的要求，從包含多路節目的TS 流中選取一路節目進行MPEG - 2 解碼，得到重建的視頻和音頻數據，再經過NTSC / PAL / SECAM 視頻信號編碼以及音頻信號的D/ A 轉換以后，就可以送入模擬電視機了。大多數機頂盒還會加上圖文屏幕顯示（OSD）功能。控制子系統負責對各個部分進行初始化、配置和事件處理，控制各部分的實際工作。現在已經有了完成上述功能的器件或芯片組，也有的把多種功能集成到了一個芯片上。例如科勝訊的CX22490 芯片組，包括Cable Modem、硅調諧器、解調器、電視編碼芯片和模擬調制解調器。
5 條件接收技術
有條件接收是指允許用戶端接收機在滿足一定的接收要求的條件下，接收特定的視頻節目，由于用戶占用專用的頻道資源接受視頻服務器的服務，所以要實行有條件接收，這是付費電視業務的關鍵。現在CATV 網絡中采用的MPEG - 2 標準，包括了識別和傳送條件接收信息的方式，但它沒有定義條件接收信息的格式和對信號進行解碼的方法。實現有條件接收，不但要有技術保障，還要最大限度滿足商業可行性，而商業上主要考慮的問題是要有開放式編碼和傳輸的國際標準，以實現有償電視業務，進而實現VOD 業務。
6 大規模集成芯片技術
為實現實時的解復用和數據信息處理，目前的系統大多采用專用芯片，將CPU 內核與MPEG - 2 傳輸流解復用器、DVB 通用解擾器、MPEG -2 音視頻解碼器、NTSC/PAL 編碼器集成，形成機頂盒STB 的核心芯片。
