機頂盒的數(shù)字技術(shù)與發(fā)展

1、機頂盒的機頂盒的數(shù)字技術(shù)與發(fā)展數(shù)字技術(shù)與發(fā)展電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)楊忠孝楊忠孝2008.112008.11目錄目錄n概述概述n第一章第一章 機頂盒的起源、分類、定義機頂盒的起源、分類、定義n第二章第二章 數(shù)字電視機頂盒的工作原理數(shù)字電視機頂盒的工作原理n第三章第三章 數(shù)字電視機頂盒的主要技術(shù)數(shù)字電視機頂盒的主要技術(shù)n第四章第四章 數(shù)字電視機頂盒的發(fā)展?fàn)顩r數(shù)字電視機頂盒的發(fā)展?fàn)顩rn結(jié)束語結(jié)束語概述概述n當(dāng)今社會正在進入新經(jīng)濟時代，信息和網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今社會正在進入新經(jīng)濟時代，信息和網(wǎng)絡(luò)是時代的具體特征。目前信息傳播的電子媒體主時代的具體特征。目前信息傳播的電子媒體主要有要有通訊網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機

2、網(wǎng)通訊網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機網(wǎng)三種形式。三種形式。其中廣播電視網(wǎng)以其頻帶寬，有線和無線覆蓋其中廣播電視網(wǎng)以其頻帶寬，有線和無線覆蓋面廣的優(yōu)勢，為信息的傳播提供了良好的媒介。面廣的優(yōu)勢，為信息的傳播提供了良好的媒介。而數(shù)字廣播電視的雙向化和數(shù)字化，與電信網(wǎng)而數(shù)字廣播電視的雙向化和數(shù)字化，與電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)的融合，預(yù)示著一個全新的信息化和計算機網(wǎng)的融合，預(yù)示著一個全新的信息化時代的到來。時代的到來。nDVBDVB組織（國際已經(jīng)變成了一個世界性組織。數(shù)字視組織（國際已經(jīng)變成了一個世界性組織。數(shù)字視頻廣播組織）這一個由歐洲人發(fā)起的組織目前頻廣播組織）這一個由歐洲人發(fā)起的組織目前DVBDVB組組織決定新

3、的技術(shù)必須是建立在織決定新的技術(shù)必須是建立在 MPEG-2MPEG-2壓縮算法上的壓縮算法上的數(shù)字技術(shù)，而且必須是以市場導(dǎo)向的。數(shù)字技術(shù)，而且必須是以市場導(dǎo)向的。q由于相對較低的基礎(chǔ)設(shè)施費用投入和各國相對簡單的標(biāo)由于相對較低的基礎(chǔ)設(shè)施費用投入和各國相對簡單的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)問題準(zhǔn)協(xié)調(diào)問題, ,數(shù)字衛(wèi)星電視數(shù)字衛(wèi)星電視(DVB-S)(DVB-S)網(wǎng)、數(shù)字有線電視網(wǎng)、數(shù)字有線電視(DVB-C)(DVB-C)網(wǎng)和數(shù)字地面電視網(wǎng)和數(shù)字地面電視(DVB-T)(DVB-T)網(wǎng)先走一步，發(fā)展網(wǎng)先走一步，發(fā)展更快。更快。 q19951995年年DVBDVB組織確立了數(shù)字衛(wèi)星電視的標(biāo)準(zhǔn)組織確立了數(shù)字衛(wèi)星電視的標(biāo)準(zhǔn)DVB

4、-SDVB-S，q 19961996年數(shù)字有線電視年數(shù)字有線電視DVB-CDVB-C數(shù)字共用天線電視、數(shù)字?jǐn)?shù)字共用天線電視、數(shù)字微波電視等標(biāo)準(zhǔn)隨之確立，數(shù)字地面電視微波電視等標(biāo)準(zhǔn)隨之確立，數(shù)字地面電視 DVB-TDVB-T的采用的采用緊隨其后，將給整個社會帶來更深刻的變化。緊隨其后，將給整個社會帶來更深刻的變化。q I997I997年以年以 DVBDVB標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的數(shù)字電視已經(jīng)在全世界普標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的數(shù)字電視已經(jīng)在全世界普及，擁有了幾百萬用戶。及，擁有了幾百萬用戶。 19981998年末，微型計算機用戶年末，微型計算機用戶可以通過在他們使用的微機內(nèi)插入數(shù)字衛(wèi)星接收卡，用可以通過在他們使用的微機內(nèi)

5、插入數(shù)字衛(wèi)星接收卡，用來享受因特網(wǎng)服務(wù)。目前，數(shù)字地面電視來享受因特網(wǎng)服務(wù)。目前，數(shù)字地面電視(DVB-T)(DVB-T)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)正在逐漸被世界各國所采用，為今后的高清晰度電視開正在逐漸被世界各國所采用，為今后的高清晰度電視開辟了廣泛的前景。辟了廣泛的前景。第一章第一章 機頂盒的起源機頂盒的起源 1.1 1.1機頂盒的起源機頂盒的起源* *機頂盒機頂盒STBSTB（Set-Top-BoxSet-Top-Box）起源于二十世紀(jì)九十年代初，當(dāng)）起源于二十世紀(jì)九十年代初，當(dāng)時在歐美作為保護版權(quán)和收取收視費的重要手段，有線電視時在歐美作為保護版權(quán)和收取收視費的重要手段，有線電視臺在每臺用戶電視機之前加

6、一個密鑰盒，只有交了費的用戶臺在每臺用戶電視機之前加一個密鑰盒，只有交了費的用戶才能正常收看電視，這就是最初的機頂盒。才能正常收看電視，這就是最初的機頂盒。 * * 二十世紀(jì)九十年代中期，國際互聯(lián)網(wǎng)在全世界快速發(fā)展和普二十世紀(jì)九十年代中期，國際互聯(lián)網(wǎng)在全世界快速發(fā)展和普及，人們萌發(fā)了用電視機上網(wǎng)的想法，于是具有及，人們萌發(fā)了用電視機上網(wǎng)的想法，于是具有InternetInternet功功能的機頂盒出現(xiàn)了。當(dāng)時，計算機和網(wǎng)絡(luò)廠商都期望因特網(wǎng)能的機頂盒出現(xiàn)了。當(dāng)時，計算機和網(wǎng)絡(luò)廠商都期望因特網(wǎng)機頂盒能成新的家用電器，市場炒作曾經(jīng)幾起幾落，但始終機頂盒能成新的家用電器，市場炒作曾經(jīng)幾起幾落，但始終未

7、成氣候。未成氣候。 * * 19981998年年1111月，美國和歐洲月，美國和歐洲D(zhuǎn)TVDTV（數(shù)字電視）及（數(shù)字電視）及HDTVHDTV（高清（高清晰度數(shù)字電視）試播后，又一次掀起了機頂盒的高潮，這次晰度數(shù)字電視）試播后，又一次掀起了機頂盒的高潮，這次機頂盒的主要作用是用普通模擬電視機收看數(shù)字電視或數(shù)字機頂盒的主要作用是用普通模擬電視機收看數(shù)字電視或數(shù)字高清晰度電視，當(dāng)然也具備網(wǎng)絡(luò)和有條件接收功能，這種機高清晰度電視，當(dāng)然也具備網(wǎng)絡(luò)和有條件接收功能，這種機頂盒被稱為數(shù)字電視機頂盒。頂盒被稱為數(shù)字電視機頂盒。1.2 1.2 數(shù)字機頂盒的分類數(shù)字機頂盒的分類 目前，已出現(xiàn)在市場上的機頂盒基本目

8、前，已出現(xiàn)在市場上的機頂盒基本上可劃分為三類上可劃分為三類n網(wǎng)絡(luò)電視（網(wǎng)絡(luò)電視（WebTVWebTV）機頂盒）機頂盒n多媒體（多媒體（MultimediaMultimedia）機頂盒）機頂盒n數(shù)字電視機頂盒。數(shù)字電視機頂盒。1.2.1 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)電視機頂盒網(wǎng)絡(luò)電視機頂盒n網(wǎng)絡(luò)電視機頂盒是在微軟公司網(wǎng)絡(luò)電視機頂盒是在微軟公司“維納斯計劃維納斯計劃”和凱思公司的和凱思公司的“女媧計劃女媧計劃”的催化下產(chǎn)生的，的催化下產(chǎn)生的，主要功能是使我國現(xiàn)有主要功能是使我國現(xiàn)有3.23.2億臺模擬電視機億臺模擬電視機用戶通過用戶通過PSTNPSTN（公眾電話交換網(wǎng)）和雙向（公眾電話交換網(wǎng)）和雙向CATVC

9、ATV網(wǎng)實現(xiàn)上因特網(wǎng)，收發(fā)電子郵件、游網(wǎng)實現(xiàn)上因特網(wǎng)，收發(fā)電子郵件、游戲娛樂、網(wǎng)上學(xué)習(xí)等。戲娛樂、網(wǎng)上學(xué)習(xí)等。1.2.2 1.2.2 數(shù)字電視機頂盒數(shù)字電視機頂盒n數(shù)字電視機頂盒的主要功能：將接收下來的數(shù)字電視數(shù)字電視機頂盒的主要功能：將接收下來的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，使用戶不用更換家中普通信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，使用戶不用更換家中普通的模擬電視機就能收看數(shù)字電視節(jié)目，圖像質(zhì)量接近的模擬電視機就能收看數(shù)字電視節(jié)目，圖像質(zhì)量接近500500線水平，但無上網(wǎng)功能。線水平，但無上網(wǎng)功能。n根據(jù)傳輸媒體的不同，數(shù)字電視機頂盒又分為數(shù)字衛(wèi)根據(jù)傳輸媒體的不同，數(shù)字電視機頂盒又分為數(shù)字衛(wèi)星電視機頂

10、盒（星電視機頂盒（DVB-SDVB-S）、地面數(shù)字電視機頂盒）、地面數(shù)字電視機頂盒（DVB-TDVB-T）和有線電視數(shù)字機頂盒（）和有線電視數(shù)字機頂盒（DVB-CDVB-C）三種。）三種。三種機頂盒的硬件結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在解調(diào)部分。目前應(yīng)三種機頂盒的硬件結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在解調(diào)部分。目前應(yīng)用較為廣泛的是數(shù)字衛(wèi)星電視機頂盒及有線電視數(shù)字用較為廣泛的是數(shù)字衛(wèi)星電視機頂盒及有線電視數(shù)字機頂盒。機頂盒。 1.2.3 1.2.3 多媒體機頂盒多媒體機頂盒n多媒體機頂盒是對前兩種機頂盒功能的綜合下多媒體機頂盒是對前兩種機頂盒功能的綜合下產(chǎn)生的，有時候也稱綜合業(yè)務(wù)機頂盒或全功能產(chǎn)生的，有時候也稱綜合業(yè)務(wù)機頂盒或全功能

11、數(shù)字機頂盒。數(shù)字機頂盒。n它可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)它可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)用，包括收看普通電視節(jié)目、數(shù)字加用，包括收看普通電視節(jié)目、數(shù)字加 密電視節(jié)密電視節(jié)目、點播多媒體節(jié)目和信息、電子節(jié)目指南目、點播多媒體節(jié)目和信息、電子節(jié)目指南（EPGEPG）、收發(fā)電子郵件、因特網(wǎng)瀏覽、網(wǎng)上購）、收發(fā)電子郵件、因特網(wǎng)瀏覽、網(wǎng)上購物、遠程教育等，需要的條件是雙向物、遠程教育等，需要的條件是雙向CATVCATV網(wǎng)。網(wǎng)。1.3 1.3 機頂盒的定義機頂盒的定義n對于機頂盒，目前沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義，傳統(tǒng)對于機頂盒，目前沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義，傳統(tǒng)的說法是：的說法是：“置于電視機頂上的盒子置于電

12、視機頂上的盒子”。它是利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺，電它是利用有線電視網(wǎng)絡(luò)作為傳輸平臺，電視機作為用戶終端，以提高現(xiàn)有電視機的視機作為用戶終端，以提高現(xiàn)有電視機的性能或增加其功能。由于功能和用途不同，性能或增加其功能。由于功能和用途不同，使得使得“機頂盒機頂盒”這個概念有些模糊不清，這個概念有些模糊不清，如早期的增補頻道機頂盒、圖文電視機頂如早期的增補頻道機頂盒、圖文電視機頂盒、付費電視機頂盒等。盒、付費電視機頂盒等。STBSTB實物圖實物圖n數(shù)字電視機頂盒是信數(shù)字電視機頂盒是信息家電之一，它是一息家電之一，它是一種能夠讓用戶在現(xiàn)有種能夠讓用戶在現(xiàn)有模擬電視機上觀看數(shù)模擬電視機上觀看數(shù)字電視節(jié)

13、目，并進行字電視節(jié)目，并進行交互式數(shù)字化娛樂、交互式數(shù)字化娛樂、教育和商業(yè)化活動的教育和商業(yè)化活動的消費類電子產(chǎn)品。消費類電子產(chǎn)品。n下圖是加上數(shù)字電視下圖是加上數(shù)字電視機頂盒的電視機。機頂盒的電視機。1.4 1.4 數(shù)字電視機頂盒的功能數(shù)字電視機頂盒的功能n數(shù)字電視機頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，數(shù)字電視機頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括同時具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，包括（1 1）電子節(jié)目指南（）電子節(jié)目指南（EPGEPG）：它為用戶提供一種容易）：它為用戶提供一種容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用使用、界面

14、友好、可以快速訪問想看節(jié)目的方式，用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目。上近期將播放的電視節(jié)目。（2 2）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)）高速數(shù)據(jù)廣播：它能為用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報紙、熱門網(wǎng)站等各種信息。信息、電子報紙、熱門網(wǎng)站等各種信息。 （3 3）軟件在線升級：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。）軟件在線升級：它可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVBDVB數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級軟件廣播數(shù)據(jù)廣播標(biāo)準(zhǔn)將升級軟件廣播下來，機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時下來，機頂盒

15、能識別該軟件的版本號，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。接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進行更新。1.4 1.4 數(shù)字電視機頂盒的功能數(shù)字電視機頂盒的功能 （4 4）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機頂盒可通）因特網(wǎng)接入和電子郵件：數(shù)字機頂盒可通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實現(xiàn)因特網(wǎng)接過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能。用戶可以通過機頂盒內(nèi)置的瀏覽器上入功能。用戶可以通過機頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各種接口與種接口與PCPC相連相連, ,使用使用PCPC接入因特網(wǎng)。接入因特網(wǎng)。（5 5）支持

16、交互式應(yīng)用如）支持交互式應(yīng)用如: VOD: VOD視頻點播、互動視頻點播、互動游戲等。游戲等。（6 6）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和）有條件接收：有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。加密，數(shù)字機頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。第二章第二章 數(shù)字電視機頂盒的工作原理數(shù)字電視機頂盒的工作原理 n數(shù)字電視機頂盒接收各種傳輸介質(zhì)來的數(shù)字信號和各種數(shù)字電視機頂盒接收各種傳輸介質(zhì)來的數(shù)字信號和各種數(shù)據(jù)信息，通過解調(diào)、解復(fù)用、解碼和音視頻編碼數(shù)據(jù)信息，通過解調(diào)、解復(fù)用、解碼和音視頻編碼( (或者或者通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)解析模塊通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)解析模塊) )，在模擬電視機上觀看數(shù)字電，在模

17、擬電視機上觀看數(shù)字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息。視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息。n以有線數(shù)字電視機頂盒為例，其工作原理如下：有線數(shù)以有線數(shù)字電視機頂盒為例，其工作原理如下：有線數(shù)字電視機頂盒接收數(shù)字電視節(jié)目、處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和完成字電視機頂盒接收數(shù)字電視節(jié)目、處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和完成多種應(yīng)用的解析。信源在進入有線電視網(wǎng)絡(luò)前完成兩級多種應(yīng)用的解析。信源在進入有線電視網(wǎng)絡(luò)前完成兩級編碼，一是傳輸用的信道編碼，另一級是音、視頻信號編碼，一是傳輸用的信道編碼，另一級是音、視頻信號的信源編碼和所有信源封裝成傳輸流。與前端相應(yīng)，接的信源編碼和所有信源封裝成傳輸流。與前端相應(yīng)，接收端機頂盒首先從傳輸層提取信道編碼信號，完成信道收端機

18、頂盒首先從傳輸層提取信道編碼信號，完成信道解調(diào)解調(diào); ; 其次是還原壓縮的信源編碼信號，恢復(fù)原始音、其次是還原壓縮的信源編碼信號，恢復(fù)原始音、視頻流，同時完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種應(yīng)用的接收、解析。視頻流，同時完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多種應(yīng)用的接收、解析。信道的編碼與解碼信道的編碼與解碼n基本概念基本概念2.1 2.1 數(shù)字電視機頂盒的結(jié)構(gòu)數(shù)字電視機頂盒的結(jié)構(gòu) n一個數(shù)字電視機頂盒的硬件結(jié)構(gòu)由信號處理（信道解碼和信一個數(shù)字電視機頂盒的硬件結(jié)構(gòu)由信號處理（信道解碼和信源解碼）、控制和接口幾大部分組成。源解碼）、控制和接口幾大部分組成。2.2 2.2 機頂盒的實物外觀圖機頂盒的實物外觀圖2.3 2.3 機頂盒的內(nèi)部

19、結(jié)構(gòu)圖片機頂盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片2.4 2.4 機頂盒結(jié)構(gòu)層次機頂盒結(jié)構(gòu)層次n機頂盒從功能上看是計算機和電視機的融合產(chǎn)物，但機頂盒從功能上看是計算機和電視機的融合產(chǎn)物，但結(jié)構(gòu)卻與兩者不同，從信號處理和應(yīng)用操作上看，機結(jié)構(gòu)卻與兩者不同，從信號處理和應(yīng)用操作上看，機頂盒包含以下層次：頂盒包含以下層次： (1) (1)物理層和連接層物理層和連接層 包括高頻調(diào)諧器，包括高頻調(diào)諧器，QPSKQPSK、QAMQAM、OFDMOFDM、VSBVSB解調(diào)，解調(diào)，卷積解碼，去交織，里德卷積解碼，去交織，里德索羅門解碼，去能量擴散。索羅門解碼，去能量擴散。 (2) (2)傳輸層傳輸層 包括解復(fù)用，它把傳輸流分成視頻、

20、音頻和數(shù)據(jù)包。包括解復(fù)用，它把傳輸流分成視頻、音頻和數(shù)據(jù)包。 (3) (3)節(jié)目層節(jié)目層 包括包括MPEG2MPEG2視頻解碼，視頻解碼，MPEG/AC3MPEG/AC3音頻解音頻解碼。碼。 (4)(4)用戶層用戶層 包括服務(wù)信息，電子節(jié)目表，圖形用戶界面包括服務(wù)信息，電子節(jié)目表，圖形用戶界面（GUIGUI），瀏覽器，遙控，有條件接收，數(shù)據(jù)解），瀏覽器，遙控，有條件接收，數(shù)據(jù)解碼。碼。 (5)(5)輸出接口輸出接口 包括模擬音視頻接口，數(shù)字音視頻接口，數(shù)據(jù)接包括模擬音視頻接口，數(shù)字音視頻接口，數(shù)據(jù)接口，鍵盤，鼠標(biāo)等?？?，鍵盤，鼠標(biāo)等。 第三章第三章 數(shù)字電視機頂盒的主要技術(shù)數(shù)字電視機頂盒的主要

21、技術(shù) n有線數(shù)字電視機頂盒的工作過程大致如下：高頻頭有線數(shù)字電視機頂盒的工作過程大致如下：高頻頭接收來自有線網(wǎng)的高頻信號，通過接收來自有線網(wǎng)的高頻信號，通過QAMQAM解調(diào)器完成解調(diào)器完成信道解碼，從載波中分離出包含音、視頻和其它數(shù)信道解碼，從載波中分離出包含音、視頻和其它數(shù)據(jù)信息的傳送流據(jù)信息的傳送流(TS)(TS)。傳送流中一般包含多個音、。傳送流中一般包含多個音、視頻流及一些數(shù)據(jù)信息。解復(fù)用器則用來區(qū)分不同視頻流及一些數(shù)據(jù)信息。解復(fù)用器則用來區(qū)分不同的節(jié)目，提取相應(yīng)的音、視頻流和數(shù)據(jù)流，送入的節(jié)目，提取相應(yīng)的音、視頻流和數(shù)據(jù)流，送入MPEGMPEG2 2解碼器和相應(yīng)的解析軟件，完成數(shù)字信

22、息解碼器和相應(yīng)的解析軟件，完成數(shù)字信息的還原。的還原。n對于付費電視，條件接收模塊對音、視頻流實施解對于付費電視，條件接收模塊對音、視頻流實施解擾，并采用含有識別用戶和進行記賬功能的智能卡，擾，并采用含有識別用戶和進行記賬功能的智能卡，保證合法用戶正常收看。保證合法用戶正常收看。MPEGMPEG2 2解碼器完成音、解碼器完成音、視頻信號的解壓縮，經(jīng)視頻編碼器和音頻視頻信號的解壓縮，經(jīng)視頻編碼器和音頻D/AD/A變換，變換，還原出模擬音、視頻信號，在普通模擬彩色電視機還原出模擬音、視頻信號，在普通模擬彩色電視機上顯示高質(zhì)量圖像，并提供多聲道立體聲節(jié)目。上顯示高質(zhì)量圖像，并提供多聲道立體聲節(jié)目。

23、n從上可以看出：信道解碼、信源解碼、上行數(shù)據(jù)的從上可以看出：信道解碼、信源解碼、上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼、嵌入式調(diào)制編碼、嵌入式CPUCPU、MPEG2MPEG2解壓縮、機頂解壓縮、機頂盒軟件、顯示控制和加解擾技術(shù)是數(shù)字電視機頂盒盒軟件、顯示控制和加解擾技術(shù)是數(shù)字電視機頂盒的主要技術(shù)。的主要技術(shù)。 3.1 3.1 信道解碼信道解碼 n數(shù)字電視機頂盒中的信道解碼電路相當(dāng)于模擬數(shù)字電視機頂盒中的信道解碼電路相當(dāng)于模擬電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數(shù)字電視機電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數(shù)字電視機頂盒中，高頻頭是必須的，不過調(diào)諧范圍包含衛(wèi)頂盒中，高頻頭是必須的，不過調(diào)諧范圍包含衛(wèi)星頻道、地面電視接收頻

24、道、有線電視增補頻道。星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補頻道。根據(jù)根據(jù)DTVDTV目前已有的調(diào)制方式，信道解碼應(yīng)包括目前已有的調(diào)制方式，信道解碼應(yīng)包括QPSKQPSK（四相相移鍵控）（四相相移鍵控） 、QAMQAM、OFDM(OFDM(正交頻正交頻分復(fù)用分復(fù)用) )、VSBVSB解調(diào)功能。解調(diào)功能。3.2 3.2 信源解碼信源解碼n模擬信號數(shù)字化后，信息量激增，必須采用模擬信號數(shù)字化后，信息量激增，必須采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視廣播采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視廣播采用MPEG-2MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，適用多種清晰度圖視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，適用多種清晰度圖像質(zhì)量。音頻目前則有像質(zhì)量。音

25、頻目前則有AC-3AC-3和和MPEG-2MPEG-2兩種兩種標(biāo)準(zhǔn)。信源解碼器必須適應(yīng)不同編碼策略，標(biāo)準(zhǔn)。信源解碼器必須適應(yīng)不同編碼策略，正確還原原始音、視頻數(shù)據(jù)。正確還原原始音、視頻數(shù)據(jù)。 3.3 3.3 上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼 n開展交互式應(yīng)用，需要考慮上行數(shù)據(jù)的調(diào)制開展交互式應(yīng)用，需要考慮上行數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼問題。目前普遍采用的有編碼問題。目前普遍采用的有3 3種方式：種方式：n1 1、采用電話線傳送上行數(shù)據(jù)；、采用電話線傳送上行數(shù)據(jù)；n2 2、采用以太網(wǎng)卡傳送上行數(shù)據(jù)；、采用以太網(wǎng)卡傳送上行數(shù)據(jù)；n3 3、通過有線網(wǎng)絡(luò)傳送上行數(shù)據(jù)。、通過有線網(wǎng)絡(luò)傳送上行數(shù)據(jù)。 3.4 3.

26、4 嵌入式嵌入式CPU CPU n嵌入式嵌入式CPUCPU是數(shù)字電視機頂盒的心臟，當(dāng)數(shù)據(jù)完是數(shù)字電視機頂盒的心臟，當(dāng)數(shù)據(jù)完成信道解碼以后，首先要解復(fù)用，把傳輸流分成成信道解碼以后，首先要解復(fù)用，把傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數(shù)據(jù)分離開，在數(shù)視頻、音頻，使視頻、音頻和數(shù)據(jù)分離開，在數(shù)字電視機頂盒專用的字電視機頂盒專用的CPUCPU中集成了中集成了3232個以上可編個以上可編程程PIDPID濾波器，其中兩個用于視頻和音頻濾波。濾波器，其中兩個用于視頻和音頻濾波。nCPUCPU是嵌入式操作系統(tǒng)的運行平臺，它要和操作是嵌入式操作系統(tǒng)的運行平臺，它要和操作系統(tǒng)一起完成網(wǎng)絡(luò)管理，顯示管理、有條件接

27、收系統(tǒng)一起完成網(wǎng)絡(luò)管理，顯示管理、有條件接收管理（管理（ICIC卡和卡和SmartSmart卡）、圖文電視解碼、數(shù)據(jù)解卡）、圖文電視解碼、數(shù)據(jù)解碼、碼、OSDOSD、視頻信號的上下變換等功能。為了達、視頻信號的上下變換等功能。為了達到這些功能，必須在普通到這些功能，必須在普通32326464位位CPUCPU上擴展許上擴展許多新的功能，并不斷提高速度，以適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)多新的功能，并不斷提高速度，以適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)和三維游戲的要求。和三維游戲的要求。 3.5 MPEG23.5 MPEG2解碼解碼 nMPEG2MPEG2是數(shù)字電視中的關(guān)鍵技術(shù)之一，目是數(shù)字電視中的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前實用的視頻數(shù)字處理技術(shù)基

28、本上是建立在前實用的視頻數(shù)字處理技術(shù)基本上是建立在MPEG2MPEG2技術(shù)基礎(chǔ)上，技術(shù)基礎(chǔ)上，MPEG2MPEG2是包括從網(wǎng)是包括從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁咔逦入娨暤娜恳?guī)范。絡(luò)傳輸?shù)礁咔逦入娨暤娜恳?guī)范。MPLLMPLL用于用于VCDVCD，MPMLMPML用于用于DVDDVD、SDTVSDTV，MPMHMPMH用于用于HDTVHDTV。 nMPEG2MPEG2圖像信號處理方法分運動預(yù)測、圖像信號處理方法分運動預(yù)測、DCTDCT、量化、可變長編碼、量化、可變長編碼4 4步完成，電路是由步完成，電路是由RISCRISC處理器為核心的處理器為核心的ASICASIC電路組成。電路組成。3.5 MPEG23

29、.5 MPEG2解碼解碼 nMPEG2MPEG2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼，功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼，最好具有分層解碼功能。圖文電視可用最好具有分層解碼功能。圖文電視可用APHAAPHA迭顯迭顯功能選加在主畫面上，這就要求解碼器能同時解調(diào)功能選加在主畫面上，這就要求解碼器能同時解調(diào)主畫面圖像和圖文電視數(shù)據(jù)，要有很高的速度和處主畫面圖像和圖文電視數(shù)據(jù)，要有很高的速度和處理能力。理能力。OSDOSD是一層單色或偽彩色字幕，主要用于是一層單色或偽彩色字幕，主要用于用戶操作提示。用戶操作提示。n在

30、音頻方面，由于歐洲在音頻方面，由于歐洲D(zhuǎn)VBDVB采用采用MPEG2MPEG2伴音，美伴音，美國的國的ATSCATSC采用杜比采用杜比AC3AC3，因而音頻解碼要具有以，因而音頻解碼要具有以上兩種功能。上兩種功能。3.6 3.6 數(shù)字電視機頂盒軟件數(shù)字電視機頂盒軟件 電視數(shù)字化后，數(shù)字電視技術(shù)中軟件技術(shù)占有更電視數(shù)字化后，數(shù)字電視技術(shù)中軟件技術(shù)占有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬件實現(xiàn)外，為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬件實現(xiàn)外，包括電視內(nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣包括電視內(nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，直至機頂盒和個人計算機的互聯(lián)播業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，直至機頂盒和個人計算

31、機的互聯(lián)以及和以及和InternetInternet的互聯(lián)都需要由軟件來實現(xiàn)，具體的互聯(lián)都需要由軟件來實現(xiàn)，具體包括以下幾個方面：包括以下幾個方面： 1 1、硬件驅(qū)動層軟件、硬件驅(qū)動層軟件 2 2、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng) 3 3、中間件、中間件 4 4、上層應(yīng)用軟件、上層應(yīng)用軟件 3.6.1 3.6.1 硬件驅(qū)動層軟件硬件驅(qū)動層軟件n硬件驅(qū)動層軟件：硬件驅(qū)動層軟件： 驅(qū)動程序驅(qū)動硬件功能，驅(qū)動程序驅(qū)動硬件功能，如射頻解調(diào)器、傳輸解復(fù)用器、如射頻解調(diào)器、傳輸解復(fù)用器、A/VA/V解碼器、解碼器、OSDOSD、視頻編碼器等。、視頻編碼器等。3.6.2 3.6.2 嵌入式

32、實時多任務(wù)操作系統(tǒng)嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)n嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)：嵌入式實時操作系嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)：嵌入式實時操作系統(tǒng)是相對于桌面計算機操作系統(tǒng)而言的，它不裝統(tǒng)是相對于桌面計算機操作系統(tǒng)而言的，它不裝在硬盤中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對簡單，資源在硬盤中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，功能相對簡單，資源開資較小，便于固化在存儲器中。嵌入式操作系開資較小，便于固化在存儲器中。嵌入式操作系統(tǒng)的作用與統(tǒng)的作用與PCPC機上的機上的DOSDOS和和WindowsWindows相似，用戶相似，用戶通過它進行人機對話，完成用戶下達的指定。指通過它進行人機對話，完成用戶下達的指定。指定接收采用多種方式如：鍵盤、鼠標(biāo)

33、、語音、觸定接收采用多種方式如：鍵盤、鼠標(biāo)、語音、觸摸屏、紅外遙控器等。摸屏、紅外遙控器等。3.6.3 3.6.3 中間件中間件n一個完整的數(shù)字機頂盒由硬件平臺和軟件系統(tǒng)組成，一個完整的數(shù)字機頂盒由硬件平臺和軟件系統(tǒng)組成，可以分為可以分為4 4層，從底層向上分別為：硬件、底層軟層，從底層向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。硬件提供機頂盒的硬件平件、中間件、應(yīng)用軟件。硬件提供機頂盒的硬件平臺；底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動程序；臺；底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動程序；應(yīng)用軟件包括本機存儲的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；中應(yīng)用軟件包括本機存儲的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；中間件將應(yīng)用軟件與依賴

34、硬件的底層軟件分隔開來，間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺。使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺。n中間件：中間件： 在開發(fā)機頂盒上層應(yīng)用中常常會面對如下在開發(fā)機頂盒上層應(yīng)用中常常會面對如下問題問題: : 實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，硬件平臺原理細節(jié)，實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，硬件平臺原理細節(jié)，復(fù)雜的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，繁雜的用戶界面以及實用功能等復(fù)雜的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，繁雜的用戶界面以及實用功能等各項跨行業(yè)的難題。為了解決上述問題，中間件技各項跨行業(yè)的難題。為了解決上述問題，中間件技術(shù)應(yīng)運而生，并成為數(shù)字電視核心技術(shù)，也就是我術(shù)應(yīng)運而生，并成為數(shù)字電視核心技術(shù)，也就是我們前面提到的開放式業(yè)務(wù)平

35、臺。們前面提到的開放式業(yè)務(wù)平臺。n中間件是在數(shù)字電視接收機的應(yīng)用程序和操作系中間件是在數(shù)字電視接收機的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)、硬件平臺之間嵌入的一個中間層，定義一組統(tǒng)、硬件平臺之間嵌入的一個中間層，定義一組較為完整的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口，使應(yīng)用程序較為完整的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口，使應(yīng)用程序獨立于操作系統(tǒng)和硬件平臺，從而將應(yīng)用的開發(fā)獨立于操作系統(tǒng)和硬件平臺，從而將應(yīng)用的開發(fā)變得更加簡捷，使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強。變得更加簡捷，使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強。n開放的業(yè)務(wù)平臺上的特點在于產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)開放的業(yè)務(wù)平臺上的特點在于產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)以一個業(yè)務(wù)平臺為基礎(chǔ)，開放的業(yè)務(wù)平臺為每個以一個業(yè)務(wù)平臺

36、為基礎(chǔ)，開放的業(yè)務(wù)平臺為每個環(huán)節(jié)提供獨立的運行模式，每個環(huán)節(jié)擁有自身的環(huán)節(jié)提供獨立的運行模式，每個環(huán)節(jié)擁有自身的利潤，能產(chǎn)生多個供應(yīng)商。只有采用開放式業(yè)務(wù)利潤，能產(chǎn)生多個供應(yīng)商。只有采用開放式業(yè)務(wù)平臺才能保證機頂盒的擴展性，保證投資的有效平臺才能保證機頂盒的擴展性，保證投資的有效回收?；厥?。n中間件是一種將應(yīng)用程序與底層的操作系統(tǒng)、硬中間件是一種將應(yīng)用程序與底層的操作系統(tǒng)、硬件細節(jié)隔離開來的軟件環(huán)境，它通常由各種虛擬件細節(jié)隔離開來的軟件環(huán)境，它通常由各種虛擬機構(gòu)成。如機構(gòu)成。如HTMLHTML虛擬機、虛擬機、JavaScriptJavaScript虛擬機、虛擬機、JavaJava虛擬機、虛擬機

37、、MHEG-5MHEG-5虛擬機等。虛擬機等。3.6.4 3.6.4 上層應(yīng)用軟件上層應(yīng)用軟件n上層應(yīng)用軟件：上層應(yīng)用軟件： 執(zhí)行服務(wù)商提供的各種服務(wù)功能，執(zhí)行服務(wù)商提供的各種服務(wù)功能，如：電子節(jié)目指南、準(zhǔn)視頻點播、視頻點播、數(shù)如：電子節(jié)目指南、準(zhǔn)視頻點播、視頻點播、數(shù)據(jù)廣播、據(jù)廣播、IPIP電話和可視電話等。上層應(yīng)用軟件獨電話和可視電話等。上層應(yīng)用軟件獨立于立于STBSTB的硬件，它可以用于各種的硬件，它可以用于各種STBSTB硬件平臺，硬件平臺，消除應(yīng)用軟件對硬件的依賴。消除應(yīng)用軟件對硬件的依賴。3.7 3.7 顯示技術(shù)顯示技術(shù) n就電視和計算機顯示器而言，就電視和計算機顯示器而言，CRT

38、CRT顯示是一種成熟顯示是一種成熟的技術(shù)，但是用低分辨率的電視機顯示文字，尤其的技術(shù)，但是用低分辨率的電視機顯示文字，尤其是小于是小于24242424的小字，問題就變得復(fù)雜了。電視機的小字，問題就變得復(fù)雜了。電視機的顯像管是大節(jié)距的低分辨率管，只適合顯示的顯像管是大節(jié)距的低分辨率管，只適合顯示720720576576或或640640480480的圖像，它的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)是固的圖像，它的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)是固定不變的，是為定不變的，是為525525行行60HZ60HZ或或625625行行50HZ50HZ設(shè)計的，設(shè)計的，而數(shù)字電視的顯示格式有而數(shù)字電視的顯示格式有1818種以上。上網(wǎng)則要符合種以上。上網(wǎng)則要符合V

39、ESAVESA格式，顯然，電視機的顯示系統(tǒng)無法適應(yīng)這么格式，顯然，電視機的顯示系統(tǒng)無法適應(yīng)這么多格式。另外，電視采用低幀頻的隔行掃描方式，多格式。另外，電視采用低幀頻的隔行掃描方式，當(dāng)顯示圖形和文字時，亮度信號存在背景閃爍，水當(dāng)顯示圖形和文字時，亮度信號存在背景閃爍，水平直線存在行間閃爍。如果把逐行掃描的計算機圖平直線存在行間閃爍。如果把逐行掃描的計算機圖文轉(zhuǎn)換到電視機上，水平邊沿就會僅出現(xiàn)在奇場或文轉(zhuǎn)換到電視機上，水平邊沿就會僅出現(xiàn)在奇場或偶場，屏顯時間接近人眼的視覺暫留，會產(chǎn)生厲害偶場，屏顯時間接近人眼的視覺暫留，會產(chǎn)生厲害的邊緣閃爍現(xiàn)象，因而要用電視機上網(wǎng)，必須要補的邊緣閃爍現(xiàn)象，因而要

40、用電視機上網(wǎng)，必須要補救電視機顯示的缺陷。救電視機顯示的缺陷。n考慮技術(shù)難度和成本，目前用兩種方法進行改進，考慮技術(shù)難度和成本，目前用兩種方法進行改進，一種是抗閃爍濾波器，把相鄰三行的圖像按比例相一種是抗閃爍濾波器，把相鄰三行的圖像按比例相加成一行，使僅出現(xiàn)在單場的圖像重現(xiàn)在每場中，加成一行，使僅出現(xiàn)在單場的圖像重現(xiàn)在每場中，這種方式叫三行濾波法。三行濾波法簡單易實現(xiàn)。這種方式叫三行濾波法。三行濾波法簡單易實現(xiàn)。但降低了圖像的清晰度，適用于隔行掃描方式的電但降低了圖像的清晰度，適用于隔行掃描方式的電視機。另一種方法是把隔行掃描變成逐行掃描，并視機。另一種方法是把隔行掃描變成逐行掃描，并適當(dāng)提高

41、幀頻，這種方式要成倍地增加掃描的行數(shù)適當(dāng)提高幀頻，這種方式要成倍地增加掃描的行數(shù)和場數(shù)，為了使增加的像數(shù)不是無中生有，保證活和場數(shù)，為了使增加的像數(shù)不是無中生有，保證活動畫面的連續(xù)性，必須要作行、場內(nèi)插運算和運動動畫面的連續(xù)性，必須要作行、場內(nèi)插運算和運動補償，必須用專用的芯片和復(fù)雜的技術(shù)才能實現(xiàn)，補償，必須用專用的芯片和復(fù)雜的技術(shù)才能實現(xiàn)，這種方式在電視機上顯示計算機圖文的質(zhì)量非常好，這種方式在電視機上顯示計算機圖文的質(zhì)量非常好，但必須在有逐行和倍掃描功能的電視機上才能實現(xiàn)。但必須在有逐行和倍掃描功能的電視機上才能實現(xiàn)。另外把分辨率高于模擬電視機的另外把分辨率高于模擬電視機的HDTVHDTV

42、和和VESAVESA信號信號在電視機上播放，只能顯示部分畫面，必須進行縮在電視機上播放，只能顯示部分畫面，必須進行縮小這就象小這就象PIPPIP方式，要丟行和丟場。同樣為保證圖方式，要丟行和丟場。同樣為保證圖像的連續(xù)性，也要進行內(nèi)插運算。像的連續(xù)性，也要進行內(nèi)插運算。 3.8 3.8 加解擾技術(shù)加解擾技術(shù)n加加/ /解擾技術(shù)：用于對數(shù)字節(jié)目進行加解擾技術(shù)：用于對數(shù)字節(jié)目進行加/ /解密，其基解密，其基本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒?，用戶端本原理是采用加擾控制字加密傳輸?shù)姆椒?，用戶端利用利用ICIC卡解密。在卡解密。在MPEGMPEG傳輸流中，與控制字傳輸傳輸流中，與控制字傳輸相關(guān)的有兩個

43、數(shù)據(jù)流：授權(quán)控制信息（相關(guān)的有兩個數(shù)據(jù)流：授權(quán)控制信息（ECMsECMs）和）和授權(quán)管理信息（授權(quán)管理信息（EMMsEMMs），由業(yè)務(wù)密鑰（），由業(yè)務(wù)密鑰（SKSK）加密）加密處理后的控制字在處理后的控制字在ECMsECMs中傳送，其中還包括節(jié)目中傳送，其中還包括節(jié)目來源、時間、內(nèi)容分類和節(jié)目價格等節(jié)目信息。對來源、時間、內(nèi)容分類和節(jié)目價格等節(jié)目信息。對控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在授權(quán)管理中傳送，并且業(yè)控制字加密的業(yè)務(wù)密鑰在授權(quán)管理中傳送，并且業(yè)務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過用戶個人分配密鑰（務(wù)密鑰在傳送前要經(jīng)過用戶個人分配密鑰（PDKPDK）的加密處理，的加密處理，EMMsEMMs中還包括地址、用戶授權(quán)信息

44、，中還包括地址、用戶授權(quán)信息，如用戶可以看的節(jié)目或時間段，用戶付的收視費等。如用戶可以看的節(jié)目或時間段，用戶付的收視費等。用戶個人分配密鑰（用戶個人分配密鑰（PDKPDK）存放在用戶的智能卡）存放在用戶的智能卡（Smart CardSmart Card）中。）中。 在用戶端，機頂盒根據(jù)在用戶端，機頂盒根據(jù)PMTPMT和和CATCAT表中的表中的CA-CA-descriptordescriptor，獲得，獲得EMMEMM和和ECMECM的的PIDPID值，然后從值，然后從TSTS流流中過濾出中過濾出ECMsECMs和和EMMsEMMs，并通過，并通過Smard CardSmard Card接口送

45、接口送給給Smart CardSmart Card。Smart CardSmart Card首先讀取用戶個人分配密首先讀取用戶個人分配密鑰（鑰（PDKPDK），用），用PDKPDK對對EMMEMM解密，取出解密，取出SKSK，然后利，然后利用用SKSK對對ECMECM進行解密，取出進行解密，取出CWCW，并將，并將CWCW通過通過Smart CardSmart Card接口送給解擾引擎，解擾引擎利用接口送給解擾引擎，解擾引擎利用CWCW就就可以將加擾的傳輸流進行解擾?？梢詫⒓訑_的傳輸流進行解擾。n加解擾技術(shù)分為同密和多密技術(shù)。加解擾技術(shù)分為同密和多密技術(shù)。nA A）同密技術(shù)是將兩家或兩家以上的

46、條件接收（）同密技術(shù)是將兩家或兩家以上的條件接收（CACA）系統(tǒng)應(yīng)用于同一網(wǎng)絡(luò)平臺之中，從有線電視臺角度系統(tǒng)應(yīng)用于同一網(wǎng)絡(luò)平臺之中，從有線電視臺角度是實現(xiàn)技術(shù)的選擇和競爭的環(huán)境。是實現(xiàn)技術(shù)的選擇和競爭的環(huán)境。nB B）多密技術(shù)要求機頂盒采用）多密技術(shù)要求機頂盒采用CICI技術(shù)，實現(xiàn)同一機頂技術(shù)，實現(xiàn)同一機頂盒可接收不同盒可接收不同CACA系統(tǒng)加密節(jié)目。從用戶角度來講，系統(tǒng)加密節(jié)目。從用戶角度來講，不會因購買是一家不會因購買是一家CACA的機頂盒而受到限制，用戶還的機頂盒而受到限制，用戶還有選擇其他有選擇其他CACA服務(wù)的可能性。服務(wù)的可能性。 3.9 3.9 實時操作系統(tǒng)（實時操作系統(tǒng)（RTO

47、SRTOS）n實時操作系統(tǒng)（實時操作系統(tǒng)（RTOSRTOS）實時操作系統(tǒng)負責(zé)本地資源和網(wǎng)絡(luò)資源的管理，提供實時操作系統(tǒng)負責(zé)本地資源和網(wǎng)絡(luò)資源的管理，提供基本的操作功能和設(shè)備的訪問控制。在啟動機頂盒時，基本的操作功能和設(shè)備的訪問控制。在啟動機頂盒時，由引導(dǎo)程序通過網(wǎng)絡(luò)從中心控制系統(tǒng)下載，其引導(dǎo)程由引導(dǎo)程序通過網(wǎng)絡(luò)從中心控制系統(tǒng)下載，其引導(dǎo)程序功能包括：序功能包括：na a、系統(tǒng)自檢。對系統(tǒng)部分硬件進行檢測，如、系統(tǒng)自檢。對系統(tǒng)部分硬件進行檢測，如DRAMDRAM等；等；nb b、系統(tǒng)設(shè)置。用戶可通過遙控器對系統(tǒng)必要的參數(shù)進、系統(tǒng)設(shè)置。用戶可通過遙控器對系統(tǒng)必要的參數(shù)進行設(shè)置，如基本頻率、輔助頻率

48、、符號率、行設(shè)置，如基本頻率、輔助頻率、符號率、DTVDTV節(jié)目節(jié)目信息表等；信息表等；nc c、DTVDTV功能。用戶在無點播服務(wù)的情況下，可看數(shù)字功能。用戶在無點播服務(wù)的情況下，可看數(shù)字電視節(jié)目；電視節(jié)目；nd d、系統(tǒng)升級。通過判別系統(tǒng)或臺標(biāo)的名稱和版本號，、系統(tǒng)升級。通過判別系統(tǒng)或臺標(biāo)的名稱和版本號，下載升級下載升級FLASH ROMFLASH ROM中的系統(tǒng)或臺標(biāo)數(shù)據(jù)。中的系統(tǒng)或臺標(biāo)數(shù)據(jù)。3.10 3.10 電纜調(diào)制解調(diào)器電纜調(diào)制解調(diào)器n到目前為止，各種研究機構(gòu)對電纜調(diào)制解調(diào)器進到目前為止，各種研究機構(gòu)對電纜調(diào)制解調(diào)器進行了廣泛的研究，這些研究成果最終形成了幾個行了廣泛的研究，這些研

49、究成果最終形成了幾個國際性組織定義的標(biāo)準(zhǔn)，國際性組織定義的標(biāo)準(zhǔn)，IEEEIEEE定義的定義的IEEE802.14IEEE802.14協(xié)協(xié)議、議、DAVICDAVIC定義的定義的DAVICDAVIC協(xié)議和協(xié)議和MCNSMCNS定義的定義的DOCSISDOCSIS及及EuroDOCSISEuroDOCSIS協(xié)議。協(xié)議。n對于對于CACA系統(tǒng)，我國已經(jīng)確定采用同密技術(shù)。系統(tǒng)，我國已經(jīng)確定采用同密技術(shù)。n對于我國電纜調(diào)解調(diào)器（對于我國電纜調(diào)解調(diào)器（CMCM）的標(biāo)準(zhǔn)的制定，傾）的標(biāo)準(zhǔn)的制定，傾向于向于EuroDOCSISEuroDOCSIS，在此基礎(chǔ)上加入我國自己的東，在此基礎(chǔ)上加入我國自己的東西。西。

50、EuroDOCSOSEuroDOCSOS標(biāo)準(zhǔn)中下行碼元速率為標(biāo)準(zhǔn)中下行碼元速率為6.9652mb/s6.9652mb/s，上行頻率范圍為，上行頻率范圍為5-65MHz5-65MHz。第四章第四章 數(shù)字電視機頂盒的發(fā)展?fàn)顩r數(shù)字電視機頂盒的發(fā)展?fàn)顩rn數(shù)字電視是在還沒有察覺的情況下就已經(jīng)進入了我們的數(shù)字電視是在還沒有察覺的情況下就已經(jīng)進入了我們的生活。而我們能夠開始感覺到數(shù)字技術(shù)的沖擊只是一個生活。而我們能夠開始感覺到數(shù)字技術(shù)的沖擊只是一個時間問題，今天數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在我們生活的方方面面有時間問題，今天數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在我們生活的方方面面有所體現(xiàn)，從電話、傳真機到微型電腦，再到目前風(fēng)靡世所體現(xiàn)，從電話、傳

51、真機到微型電腦，再到目前風(fēng)靡世界的因特網(wǎng)。界的因特網(wǎng)。今天，今天， 盡管我們在家里仍然收看的還是模擬電視節(jié)盡管我們在家里仍然收看的還是模擬電視節(jié)目，但是節(jié)目制作棚里的設(shè)備已經(jīng)是數(shù)字化了，從節(jié)目目，但是節(jié)目制作棚里的設(shè)備已經(jīng)是數(shù)字化了，從節(jié)目制作棚到發(fā)射塔的信號傳輸也已是數(shù)字化了，沒有這些制作棚到發(fā)射塔的信號傳輸也已是數(shù)字化了，沒有這些節(jié)目制作與傳輸?shù)臄?shù)字技術(shù)，我們的節(jié)目質(zhì)量是無法滿節(jié)目制作與傳輸?shù)臄?shù)字技術(shù)，我們的節(jié)目質(zhì)量是無法滿足的。當(dāng)你通過衛(wèi)星電視網(wǎng)、有線電視網(wǎng)或開路電視網(wǎng)足的。當(dāng)你通過衛(wèi)星電視網(wǎng)、有線電視網(wǎng)或開路電視網(wǎng)觀看電視節(jié)目時，你已經(jīng)是位于數(shù)字電視傳輸?shù)淖詈笠挥^看電視節(jié)目時，你已經(jīng)是

52、位于數(shù)字電視傳輸?shù)淖詈笠粋€環(huán)節(jié)，這一個環(huán)節(jié)正在經(jīng)歷一場數(shù)字化革命個環(huán)節(jié)，這一個環(huán)節(jié)正在經(jīng)歷一場數(shù)字化革命, ,以達到電以達到電視節(jié)目的全數(shù)字化傳輸。視節(jié)目的全數(shù)字化傳輸。n在電視數(shù)字化的進程中在電視數(shù)字化的進程中, ,國際國際DVBDVB組織組織(Digital Video Broadcasting)(Digital Video Broadcasting)提出了全套的提出了全套的解決方案，這一方案涉及我們常用的傳輸媒解決方案，這一方案涉及我們常用的傳輸媒介：數(shù)字衛(wèi)星電視介：數(shù)字衛(wèi)星電視(DVB-S)(DVB-S)、數(shù)字有線電視、數(shù)字有線電視(DVB-C) (DVB-C) 、數(shù)字開路電視、數(shù)字開

53、路電視(DVB-T) (DVB-T) 。電視數(shù)字化的時代已經(jīng)到來電視數(shù)字化的時代已經(jīng)到來! ! 4.1 4.1 國外機頂盒的發(fā)展?fàn)顩r國外機頂盒的發(fā)展?fàn)顩rn目前在全球數(shù)字電視廣播領(lǐng)域有三個相對成熟的目前在全球數(shù)字電視廣播領(lǐng)域有三個相對成熟的標(biāo)準(zhǔn)制式正在參與全球制式競爭。他們是歐洲的標(biāo)準(zhǔn)制式正在參與全球制式競爭。他們是歐洲的DVBDVB、美國的、美國的ATSCATSC和日本的和日本的ISDBISDB。三者之間相。三者之間相互獨立，在各自特定的應(yīng)用領(lǐng)域里具有自己的優(yōu)互獨立，在各自特定的應(yīng)用領(lǐng)域里具有自己的優(yōu)勢。勢。nISDBISDB已經(jīng)在已經(jīng)在20022002年內(nèi)啟動，其特點是為多媒體應(yīng)年內(nèi)啟動，其

54、特點是為多媒體應(yīng)用提供了最好的支持。用提供了最好的支持。nDVB-TDVB-T是三者中應(yīng)用最為廣泛和靈活的標(biāo)準(zhǔn)，并是三者中應(yīng)用最為廣泛和靈活的標(biāo)準(zhǔn)，并已在歐洲啟動實施。澳大利亞：地面數(shù)字電視廣已在歐洲啟動實施。澳大利亞：地面數(shù)字電視廣播基本上彩了播基本上彩了DVB-TDVB-T的方式。新加坡：的方式。新加坡：19981998年年2 2月新加坡開始了用單頻網(wǎng)和月新加坡開始了用單頻網(wǎng)和ATMATM技術(shù)進行技術(shù)進行DVB-TDVB-T的數(shù)字電視實驗。的數(shù)字電視實驗。n ATSCATSC電視制式簡介電視制式簡介ATSCATSC的英文全稱是的英文全稱是Advanced Television System

55、s CommitteeAdvanced Television Systems Committee（美國高級電視業(yè)務(wù)顧問委員會）。該委員（美國高級電視業(yè)務(wù)顧問委員會）。該委員會于會于19951995年年9 9月月1515日正式通過日正式通過ATSCATSC數(shù)字電視數(shù)字電視國家標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)。ATSCATSC制信源編碼采用制信源編碼采用MPEG-2MPEG-2視視頻壓縮和頻壓縮和ACAC3 3音頻壓縮；信道編碼采用音頻壓縮；信道編碼采用VSBVSB調(diào)制，提供了兩種模式：地面廣播模式調(diào)制，提供了兩種模式：地面廣播模式（8VSB8VSB）和高數(shù)據(jù)率模式（）和高數(shù)據(jù)率模式（16VSB16VSB）。隨著）

56、。隨著多媒體傳輸業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)移動多媒體傳輸業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)移動接收的需要，近來又計劃增加接收的需要，近來又計劃增加2VSB2VSB的移動接的移動接收模式。收模式。 ATSCATSC的節(jié)目已在美國多個試點臺的節(jié)目已在美國多個試點臺進行了試播。進行了試播。 4.2 4.2 國內(nèi)機頂盒的發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)機頂盒的發(fā)展?fàn)顩rn香港：已經(jīng)宣布了數(shù)字電視廣播的確定的日程。香港：已經(jīng)宣布了數(shù)字電視廣播的確定的日程。n中國：由原國家科委、原電子部、原廣電部等中國：由原國家科委、原電子部、原廣電部等11 11個部個部委組成的委組成的HDTVHDTV研究開發(fā)直轄市小組扶持的國家重點研究開發(fā)直轄市小組扶

57、持的國家重點產(chǎn)業(yè)工程項目產(chǎn)業(yè)工程項目數(shù)字高清晰度電視（數(shù)字高清晰度電視（HDTVHDTV）功能樣）功能樣機系統(tǒng)自機系統(tǒng)自19961996年年7 7月立項以來，投資月立項以來，投資15001500萬元經(jīng)費，萬元經(jīng)費，至至20052005年年9 9月月8 8日研制成功，并于當(dāng)日起在中央電視臺日研制成功，并于當(dāng)日起在中央電視臺3030頻道向北京地區(qū)進行廣播實驗。這標(biāo)志著我國成為頻道向北京地區(qū)進行廣播實驗。這標(biāo)志著我國成為繼美國和歐洲之后的第三個制成該系統(tǒng)的國家。中國繼美國和歐洲之后的第三個制成該系統(tǒng)的國家。中國計劃在計劃在20152015年全面開始普及數(shù)字電視，年全面開始普及數(shù)字電視，2000200

58、0年年8 8月月1414日，中國數(shù)字有線電視節(jié)目在深圳首播成功，日，中國數(shù)字有線電視節(jié)目在深圳首播成功，20002000年年全國全國2424個省、自治區(qū)、直轄市有線電視聯(lián)網(wǎng)，個省、自治區(qū)、直轄市有線電視聯(lián)網(wǎng)，20012001年年實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)。全國有實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)。全國有300300多個有線電視網(wǎng)絡(luò)公司在多個有線電視網(wǎng)絡(luò)公司在雙向雙向HFCHFC分配網(wǎng)上進行綜合業(yè)務(wù)試點，為數(shù)字有線電分配網(wǎng)上進行綜合業(yè)務(wù)試點，為數(shù)字有線電視多功能開發(fā)架起了橋梁。視多功能開發(fā)架起了橋梁。n在在HFCHFC網(wǎng)改造成雙向網(wǎng)改造成雙向HFCHFC網(wǎng)中，許多有線電視網(wǎng)絡(luò)公網(wǎng)中，許多有線電視網(wǎng)絡(luò)公司在開展廣播電視、數(shù)據(jù)傳輸、因

59、特網(wǎng)接入、視頻點司在開展廣播電視、數(shù)據(jù)傳輸、因特網(wǎng)接入、視頻點播等綜合業(yè)務(wù)試點上取得了成功經(jīng)驗。由于數(shù)字播等綜合業(yè)務(wù)試點上取得了成功經(jīng)驗。由于數(shù)字CATVCATV（有線電視）系統(tǒng)的數(shù)字電視機頂盒能將模擬電視節(jié)（有線電視）系統(tǒng)的數(shù)字電視機頂盒能將模擬電視節(jié)目、目、DTVDTV（數(shù)字電視節(jié)目）和高速數(shù)據(jù)等多媒體交互（數(shù)字電視節(jié)目）和高速數(shù)據(jù)等多媒體交互業(yè)務(wù)一起轉(zhuǎn)換（顯示）在用戶的電視機和個人電腦上，業(yè)務(wù)一起轉(zhuǎn)換（顯示）在用戶的電視機和個人電腦上，向用戶提供了更為寬松的交互環(huán)境，用適合于用戶的向用戶提供了更為寬松的交互環(huán)境，用適合于用戶的高速數(shù)據(jù)多媒體交互業(yè)務(wù)，把電視節(jié)目和廣告連接到高速數(shù)據(jù)多媒體交互業(yè)務(wù)，把電視節(jié)目和廣告連接到網(wǎng)頁，在數(shù)字電視機頂盒的遙控器上實現(xiàn)網(wǎng)頁，在數(shù)字電視機頂盒的遙控器上實現(xiàn)VODVOD（視頻（視頻點播）和簡單的點播）和簡單的EmailEmail（電子郵件）收發(fā)；訪問（電子郵件）收發(fā)；訪問InternetInternet（國際互聯(lián)網(wǎng)）的娛樂、信息和授權(quán)的電子商（國際互聯(lián)網(wǎng)）的娛樂、信息和授權(quán)的電子商務(wù)等。大大改變了傳統(tǒng)電視廣播的特性，提供著信息務(wù)等。大大改變了傳統(tǒng)電視廣播的特性，提供著信息的交互應(yīng)用。的交互應(yīng)用。n隨著數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)的發(fā)展，數(shù)字電視機頂盒技術(shù)隨著數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)的發(fā)展，數(shù)字電視機頂盒技術(shù)和市場都