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有线数字电视机顶盒原理与技术(多图)

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整理日期:2013-1-8 12:34:06 资料作者: 同洲电子股份 点击次数:

一、数字电视系统
1.1 数字电视数字电视(DTV,Digital Television)并不是指用户家庭中使用的电视机。它是一个系统概念,具体的定义是:一个从节目摄制、制作、编辑、存储、发射、传输、到信号的接收、处理、显示等全过程完全数字化的电视系统。

数字电视的优势:与模拟电视相比,数字电视有以下特点和优势:•清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强;•节目数量成倍增加;•可开展多功能业务。

数字电视系统结构
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数字电视系统结构框图
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1.2 MPEG-2(Moving Picture Experts Group)编码
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模拟信号数字化后,信息量激增,必须采用相应的数据压缩标准。数字电视广播采用MPEG-2视频压缩标准,适用多种清晰度图像质量。音频目前则有AC-3和MPEG-2两种标准。信源解码器必须适应不同编码策略,正确还原原始音、视频数据。

MPEG II的解码模块可以称为CPU以外的核心模块,MPEG II数字传输中采用交织编码,首先需要对码流进行去交织,视频、音频和数据码流的分离工作,以及视频码的解码工作。经以上各步骤MPEG-II码流成为视频和音频数字信号。

1.3 机顶盒
机顶盒(英文名全称是Set Top Box,简称STB)是指用来增强或扩展电视机功能的一种信息设备,由于人们通常将它放在电视机的上面,所以被称为机顶盒或顶置盒。目前机顶盒的主要功能就是,接收前端发送过来数字信号,并把数字信号转换成为模拟电视机能够识别处理的模拟信号。随着数字电视业务的逐步增多,机顶盒的功能将会越来越丰富,在人们的日常生活中发挥越来越重要的作用。

机顶盒的分类:
数字电视机顶盒可以根据它的发展过程、软硬件配置、功能及传输方式进行分类。根据最常用的传输方式分类方法,机顶盒可以分为:a、有线数字电视机顶盒;b、卫星数字电视机顶盒;c、地面数字电视机顶盒。

二、机顶盒硬件
机顶盒硬件就是一个稍微复杂的单片机硬件,有一个主芯片(CPU),有自己的存储器,外围电路,输出端口等.
一个典型的单片机硬件:
*主芯片(CPU);
*存储器(SDRAM,FLASH);
*输出接口及显示(LED);
*供电电源;

典型的机顶盒硬件包括:
•高频头
•主板
•智能卡插槽
•供电电源
•前面板
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2.1 高频头(tuner)
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主要功能---信道解码:a、高频滤波---将47MHz~862MHz之外的频率信号过滤;b、信号放大---将传输过程中衰减的信号进行放大处理;c、调谐---将射频(RF)信号进行选频、降频处理,输出中频(IF)信号;d、锁定频率;e、解调---处理中频(IF)信号,输出数据;f、环出射频(RF)信号。

主要参数:a、接收频率范围:47~862MHz;b、输入阻抗:75Ω;c、频道带宽:8MHz;d、输入电平范围:45~77dBμV(64QAM);f、支持符号率范围:3.6~6.952MS/s;


2.2 主板
典型的机顶盒主板硬件包括:•主芯片 •内存 •FLASH •E2PROM •外部接口
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主芯片
主要功能:•解复用 •解扰 •信源解码 •数模转换
主要指标:•主频MHz •指令处理速度MIPS
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存储器
态随机存储器(DRAM):只有在通电时才保持所存储的信息;非易失存储器(NVRAM):用于存储掉电后需要的数据,可在多种存储器上实现,如FLASH和E2PROM.
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外部接口
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•RF输入 •RF环出 •左右声道输出(RCA) •视频基带信号(CVBS)输出 •S/P DIF数字音频输出 •S-Video端子输出 •RS-232串口

2.3 智能卡插槽
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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,得到解扰的音视频数据。

件接收(CA)系统
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2.4 供电电源
为机顶盒硬件的有源器件供电:•将220V的交流电压转为直流电压;•向主板提供3V、5V、12V的直流电压。
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2.5 前面板
•面板按键输入•红外遥控输入•LED显示输出
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三、机顶盒软件
机顶盒从硬件上来看可能只是一个复杂的单片机硬件,但是从整体上来看,它已经不是一个单纯的硬件设备了,它还包括了操作系统和大量的应用软件。

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