数字电视机顶盒由高频头、QAM解调器、TS流解复用器、MPEG一2解码器、PAUNTSC视频编码器、嵌人式CPU体系和外围接口、CA模块和上行数据调制器组成。作业原理如附图。
数字电视机顶盒的作业进程大致如下:高频头接纳来自有线网的高频信号,经过QAM解调器完结信道解码,从载波中别离出包含音、视频和其他数据信息的传送流门蜀。传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。解复用器则用来区别不同的节目,提取相应的音、视频流和数据流,送人MPEG一2解码器和相应的解析软件,完结数字信息的复原。关于付费电视,条件接纳模块对音、视频流施行解扰,并选用含有辨认用户和进行记账功用的智能卡,确保合法用户正常收看。MPEG一2解码器完结音、视频信号的解紧缩,经视频编码器和音频D/A改换,复原出模仿音、视频信号,在惯例彩色电视机上显现高质量图画,并供给多声道立体声节目。
数字电视机顶盒从功用上看是计算机和电视机的交融产品,但结构却与两者不同,从信号处理和运用操作上看,机顶盒包含以下层次:
(1)物理层和衔接层:包含高频调谐器,QPSK、QAM、OFDM、VSB解调,卷积解码,去交错,里德一索罗门解码,解能量分散。
(2)传输层:包含解复用,它把传输流分红视频、音频和数据包。
(3)节目层:包含MPEG-2视频解码。MPEG/AC-3音频解码。
(4)用户层:包含服务信息,电子节目表,图形用户界面(GUI),阅读器,遥控,有条件接纳,数据解码。
(5)输出接口:包含分模仿视音频接口,数字视音频接口,数据接口,键盘,鼠标等。
2.数字电视机顶盒关键技能
数字机顶盒集中反映了多媒体、计算机、数据紧缩编码、加解扰算法、加解密算法、通讯技能和网络技能开展水平,因而技能含量十分高,它所触及的关键技能主要有:
(1)复用宽和紧缩技能:模仿信号数字化后。信息量剧增,数据紧缩必不可少。MPEG-2视频紧缩规范在数字电视中广泛选用,适用于多种清晰度图画质量:
MPEG-4则选用根据目标的紧缩编码方法,它把图画和视频分割成不同的目标别离处理,不只提高了数据紧缩比,还能完成许多根据内容的交互功用,为多媒体数据紧缩编码供给了更为宽广的渠道。
跟着大规模%&&&&&%技能及嵌入式体系技能的广泛运用,数字机顶盒硬件完成多选用专用芯片或数字信号处理(DSP,DigitalSignalProcessing)芯片,将CPU内核与MPEG-2、MPEG4传输流解复用器、DVB通用解扰器、MPEG音频视频解码器和NTSC/PAL编码器集成,构成STB的中心芯片。以完成实时解复用和实时数据信息处理。
(2)下行数据解调与信道解码技能:紧缩后的数据不能直接在信道上传输,还需进行信道编码和调制。一般在有线电视网络中传输的数字电视及增值事务,多选用QAM(QuadratureAmplitudeModulation)调制方法及RS(ReeDSOlomon)纠错编码。
(3)上行数据的调制编码:在交互式运用中,遍及选用3种方法,即选用电话线传送上行数据。选用以太网传送上行数据和经过有线网络传送上行数据。因为上行数据相关于下行数据要少许多,故多运用OP-SK(QuadraturePhaseShiftKeying)或160AM方法进行调制。
(4)网络阅读技能:为完成真实意义上的网络阅读,有线电视网与因特网衔接除了考虑上行和下行数据之外,还必须考虑在其上运转IP(InternetProtocol)。
(5)实时操作体系:数字机顶盒中的操作体系选用实时操作体系(RTOS.Real-TimeOperatingSvstem),RTOS可在实时环境中作业,并占用较小的内存空间,它担任办理本地资源和网络资源,供给根本的操作功用以及设备的拜访操控。
(6)中间件技能:中间件(Middleware)技能,即开放式事务渠道,已成为交互式电视的中心技能。中间件一般由Java虚拟机、网络阅读器、图画与多媒体模块等组成,经过界说一组完好的规范运用程序接口,使运用程序独立于操作体系和硬件渠道。使运用程序的开发变得愈加简捷,产品的开放性和可移植性更强,以确保机顶盒的扩展性和出资的有用收回。
结束语
交互式电视是未来有线电视的开展方向,在多媒体宽带网建造和国家信息基础设施中占有无足轻重的位置。咱们当时正处在数字电视与高清晰度电视开展的关键时期,交互式电视工业蓬勃开展,因而了解数字电视技能及数字机顶盒极有必要。