機頂盒
稱作機頂盒或機上盒
數字視頻變換盒(SetTopBox)簡稱STB,通常稱作機頂盒或機上盒,是一個連接電視機與外部信號源的設備。它可以將壓縮的數字信號轉成電視內容,並在電視機上顯示出來。信號可以來自有線電纜、衛星天線、寬頻網路以及地面廣播。機頂盒接收的內容除了模擬電視可以提供的圖像、聲音之外,更在於能夠接收數字內容,包括電子節目指南、網際網路網頁、字幕等等。使用戶能在現有電視機上觀看數字電視節目,並可通過網路進行互動式數字化娛樂、教育和商業化活動。
機頂盒(settopbox,STB)起源於20世紀90年代初,當時主要是歐美國家有線電視台為解決有線電視收視費問題而設計的一個解擾設備。機頂盒作為數字電視(DTV)輔助設備是從20世紀90年代後期歐美國家試播數字電視和高清數字電視(HDTV)開始的。它的主要作用是使用戶能夠用原有的模擬電視機收看數字電視節目和高清數字電視節目,即提供數/模信號轉換功能,通常把這類機頂盒稱為數字電視機頂盒。數字電視機頂盒具有網路環境特徵和條件接收功能。所謂網路環境特徵是指在不同的電視廣播網中使用的機頂盒不同,根據ETSI定義的三種數字電視傳輸制式可有:用於接收有線電視的數字電視機頂盒DVB-C、接收數字衛星電視的數字電視機頂盒DVB-S、接收地面廣播電視的數字電視機頂盒DVB-T三種類型。
近年來,隨著寬頻網路的發展,網際網路應用越來越廣泛,人們萌發了利用網際網路收看電視的想法。特別是IPTV如火如荼的發展帶動了終端市場的活躍,電信設備製造商紛紛投入機頂盒的研發生產,原有數字電視機頂盒廠商也在試水雙向IP機頂盒。機頂盒由原來單一的解擾或數/模轉換專用機頂盒,發展到支持多種接入方式和IP,有多種編解碼能力和圖形瀏覽器功能,可以支持包括數字電視在內的視頻點播、時移電視、網路瀏覽、信息服務、遠程教學和醫療、互動遊戲等業務功能的IPTV機頂盒。未來IPTV機頂盒將作為一種家用數字平台被廣泛用於不斷擴大的互動式多媒體數字內容服務領域。
需支持基本業務和擴展業務所需要的媒體處理功能。對於基本業務,可在AVS視頻、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4Part10/H.264、SMPTEVC-1中選擇一種或多種作為視頻解碼標準;音頻解碼可採用MPEG-2/4AAC、MPEG-2音頻、杜比AC3/5.1、MPEG-1Layer2和MP3等。當技術和業務都比較成熟后,最終會確定一兩項作為IPTV的音視頻編解碼標準。對於擴展業務,需支持CIF或QCIF等圖像顯示格式和H.261或H.263視頻編解碼標準,必須支持G.711音頻編解碼標準,也可採用G.723、G.728、G.729音頻編解碼標準。之所以採用多選項方式,主要是考慮各種音視頻編解碼標準的專利收費情況等沒有確定標準。
此外,機頂盒需支持解析度為640×480、720×576、352×288圖形顯示方式,每像素至少支持16位彩色;支持可同時顯示多個平面的內容,可採用平鋪或疊加圖像方式;支持顯示字元和漢字的能力,漢字編碼應符合GB18030要求。
機頂盒需提供交互內容選擇和內容交互控制兩類交互功能。交互內容選擇功能支持利用門戶導航菜單選擇內容、進行節目檢索、與業務平台的認證系統交互認證信息等交互過程。內容控制功能主要針對在實現點播業務時,機頂盒與IPTV業務平台之間應具有交互控制命令以控制內容信息的功能。
軟體升級功能。機頂盒可以提供應用軟體介面,通過在線或本地軟體升級獲得支持新業務的能力,必須能夠通過網路或外圍存儲設備獲取最新軟體版本號並判斷是否需要升級,也可以通過HTTP(S)或FTP獲取最新版本文件。如果升級失敗,機頂盒必須仍能正常工作,並在開機時進行軟體版本檢查。
日誌功能。機頂盒必須實現對本機版本信息和系統信息的管理及錯誤信息的診斷,並形成雙備份日誌文件。狀態發生變化時填寫日誌;當機頂盒開機時上傳日誌文件,並每隔24h上傳一次日誌文件。
遠程配置功能。機頂盒必須能夠實現重啟動、下載、設置參數值、恢復出廠設置、設置參數屬性、刪除設備註冊、最小內核恢復等功能。
本地配置功能。包括通過區域網對機頂盒信息進行配置(機頂盒提供Web方式配置界面)以及用戶通過遙控器對機頂盒進行配置,配置信息包括IPTV業務管理系統域名、網路接入方式、網路接入賬號/密碼、靜態IP、網關、DNS伺服器、DHCP和用戶業務編號/密碼等。
機頂盒硬體基本配置應具有3類物理介面,即上行網路介面、下行音視頻介面和紅外遙控介面,根據需要還可以配置多種輔助介面。
● ● 網路側介面:可以根據需要配置一種或多種介面。介面類型包括高速乙太網介面10/100Base-T、ADSL介面(可選用於有內置xDSLModem的設備),無線區域網介面(可根據接入條件提供以下任一種無線區域網接入標準的介面。在2.4GHz頻段內,傳輸速率為11Mbit/s,應符合IEEE802.11b標準;在5.8GHz頻段內,傳輸速率為54Mbit/s,應符合IEEE802.11a標準;在2.4GHz頻段內,傳輸速率為54Mbit/s,應符合IEEE802.11g標準)。
● ● 音視頻介面:視頻輸出介面有複合視頻輸出端子和S-Video視頻輸出端子;音頻輸出介面有模擬音頻輸出介面和數字音頻輸出介面。
● ● 紅外介面:規定了利用紅外遙控器對機頂盒控制的傳輸距離、紅外發射角度和機頂盒接收紅外信號的最小角度,具體性能要求應滿足IrDA1.1協議(快速紅外協議)的基本要求。
● ● 輔助介面:為可選項,包括USB介面、下行乙太網介面、Z介面和串列介面等。
IPTV機頂盒作為IP網路接入的終端設備,必須支持一系列與業務相關的IP。可以將機頂盒所涉及的IP歸納為:接入過程中涉及的相關協議,包括PPPoE、DHCP、IEEE802.1x;文件/文本傳送協議,包括TFTP、FTP、HTTP;媒體傳送協議,包括實時傳輸協議(RTP)和符合ISO/IEC13818-12000規定的傳輸協議;Internet組管理協議,包括支持組播的IGMP(應符合RFC2236的規定);媒體播放控制協議,包括實時流RTSP(應符合RFC2326的規定);管理協議,包括由DSL論壇定義的用戶終端廣域網管理協議TR069和簡單網路管理協議SNMPv2;網路時間同步協議,可選擇網路時間協議(NTP)或簡單網路時間協議(SNTP)。
機頂盒應支持AAA認證方式,接入IP網路時應提供必要的信息,包括用戶識別碼或用戶名和密碼,經認證授權后才可以使用IPTV業務平台提供的各類業務;同時支持機卡分離,利用智能卡技術以硬體加密方式存儲用戶信息。數字版權管理安全要求:對於網路的數字版權保護由內容提供商或業務提供商實現,傳送到用戶端的信息應是具有DRM的信息。在STB中需具有針對業務平台DRM的相應版本,提供內容版權的保護。
數字機頂盒的基本功能是接收數字電視
機頂盒
(2)高速數據廣播。能給用戶提供股市行情、票務信息、電子報紙、熱門網站等各種消息
(3)軟體在線升級。軟體在線升級可看成是數據廣播的應用之一。數據廣播伺服器按DVB數據廣播標準將升級軟體廣播下來,機頂盒能識別該軟體的版本號,在版本不同時接收該軟體,並對保存在存儲器中的軟體進行更新
(4)網際網路接入和電子郵件。數字機頂盒可通過內置的電纜數據機方便地實現網際網路接入功能。用戶可以通過機頂盒內置的瀏覽器上網,發送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各種介面與PC相連,用PC與網際網路連接
(5)有條件接收。有條件接收的核心是機頂盒加擾和加密,數字機頂盒應具有解擾和解密功能。
新一代機頂盒的功用應包括:①接收廣播方式的模擬電視和數字電視節目,②高速訪問Internet,收發e-mail,③視頻點播(VOD)和音樂點播功能,④電話、可視電話、會議電視,⑤連接VCR、VCD等消費電子產品的功能,⑥電子購物,⑦電子遊戲等。
圍繞數字機頂盒的數字視頻、數字信息與互動式應用三大核心功能開發了多種增值業務。具體見下表:
數字視頻衛星數字視頻廣播(DVB-S)
地面數字視頻廣播(DVB-T)
有線數字視頻廣播(DVB-C)
MMDS數字視頻廣播
數字付費(加擾)電視
數字音頻IP電話/傳真
音樂(MOD)
實時音頻卡拉OK點播(KOD)
數字數據信息點播(IOD)
數據廣播(BIS)
股市證券信息廣播(SIS)
VBI圖文電視
應用程序下載
遠程資料庫流向
電子商務
家居銀行
互動式多媒體網際網路接入服務(IAS)
遠程教育
遠程醫療
網上購物
網上收費
電子廣告
股市證券服務(SES)
網上(音、視頻)廣播業務
可視電話與電視會議
社區多功能服務
● ● 信號輸入:數字信號輸入,用於連接有線電視信號。
● ● 信號環路輸出:數字信號輸出,可用於連接其他機頂盒。
● ● RCA:複合視頻信號(CVBS)介面——最簡單、最原始的視頻介面。俗稱RCA介面,黃色的為視頻信號,白色的為左聲道音頻信號,紅色的為右聲道音頻信號。
● ● YPbPr:色差分量介面,用於連接電視機或顯示器。
● ● S-VIDEO:清晰度視頻介面,將亮度信號Y和色度信號C分開傳輸。確保亮度信號不會受到色度信號的干擾。
● ● SPDIF:光纖數字音頻介面,用於連接音響或電視。
● ● USB:通用串列匯流排,可連接U盤等。
● ● 網路介面:乙太網介面,可用於上網,程序升級,交互等。
● ● VGA:PC領域使用廣泛,分為VGA和SVGA類型,可以支持到1920X108060Hz解析度顯示。
● ● RS232:數據介面,一般用於程序升級。
● ● SCART:歐洲使用統一標準音視頻介面,能夠自動識別設備之間的輸入輸出關係,單根(多股)連線,簡化設備之間的連接。SCART介面傳輸機頂盒CVBS信號、隔行RGB信號、音頻信號。
● ● HDMI:高解析度視頻輸出,用於連接電視機或顯示屏。
● ● 切斷機頂盒和電視機電源。
● ● 用射頻線將機頂盒的射頻輸入端(射頻輸入)與有線電視信號插座相連;
● ● 用AV線將機頂盒電視機的“視頻”,“左/右聲道”(音頻)介面相連。黃色為視頻、白色(L)和紅色(R)為左右聲道,插頭顏色分別相對應。
● ● 把機頂盒電源插頭與220V交流電源相連。
注意:
● ● 若電視機有S-端子輸入端,可用S-端子線將其與本機的S-端子輸出端相連,可得到更高的圖像質量。
● ● 環路輸出:是用來收看模擬電視。用有線電視線將機機頂盒頂盒環路輸出與電視的天線輸入口相連;供用戶兼顧收看模擬電視節目(收看數字電視節目與模擬電視節目,用戶通過切換電視機的AV/TV來實現)。如不收看模擬電視,無需連接。
● ● 若還有其他設備和機頂盒方面的連接問題,請與網路中心聯繫。
常見故障的排除:
出現某些問題,不一定是機器故障,在送出修理之前,請按下表檢查
故障現象 | 可能的原因 | 處理的方法 |
無聲音或圖像,但前面板電源指示燈亮 | 接收機處於待機狀態 | 按待機鍵將接收機從待機模式激活 |
電視機只有聲音沒有圖像 | 視頻電纜沒有接好 | 對照連接圖正確連接視頻線 |
收看的是廣播節目 | 按<電視>鍵切換到電視節目 | |
開機后,數碼顯示器無顯示 | 電源插頭未插好 | 將電源插頭插好 |
前面板電源開關未開 | 打開前面板電源開關 | |
屏幕顯示“無電視信號” | 有線電纜未連接好 | 參照示意圖重新連接有線電纜 |
節目參數設定不正確 | 正確設定節目參數或重新搜索節目 | |
揚聲器無聲音 | 音頻電纜沒有接好 | 對照連接圖正確連接音頻線 |
聲音關閉 | 打開音量調節到適當音量 | |
輸出聲道不對 | 進入系統設置,切換其它聲道 | |
遙控器不能操作 | 遙控器電池電力不足 | 更換遙控器電池 |
遙控器未對準機頂盒或距離太遠 | 將遙控器對準機頂盒,縮短遙控器與機頂盒的距離 | |
圖像出現停頓或馬賽克現象 | 由於線路問題,導致信號太弱 | 請專業人員檢查有線電視線路 |
接頭鬆動、接觸不良 | 檢查終端盒至數字接收機之間的接頭 |
此類機頂盒又稱為綜合業務接收機(LIM),用來接收數字衛星廣播節目。該類機頂盒在幾年前就已商業化,有專業的LIM,也有個人用的LIM。所看到的許多衛視節目都是有線電視台通過專業的LIM從衛星接收下來,再通過有線電視送入用戶家中的。個人用的LIM在我國並不普及,但在國外具有較好的市場。該類機頂盒的主要功能是接收數字電視廣播,同時也支持數據廣播、圖文電視等應用。但由於它的傳輸平台是衛星通道,支持互動式應用比較困難。數字衛星機頂盒基本採用DVB-S(DigitalVideoBroadcastSatellite)標準,國內外都有商用產品。
數字地面機頂盒的功能與數字衛星機頂盒類似,所不同的只是傳輸介質由衛星通道變成了地面廣播通道。該類機頂盒所使用頻率與有線電視頻率相同,但由於這種無線通道的情況比有線電視網路複雜得多,所以它的信號傳輸技術與數字有線電視機頂盒也有較大差別。
世界上有三種主要的數字電視地面廣播標準:歐洲的DVB、美國的ATSC和日本的ISDB-T(綜合業務數字廣播)系統的DTTB(數字地面電視廣播)方案。DTTB實際上是DVB-T的變種,ATSC的接收設備稱為DTV,DVB的接收設備稱為標準數字電視。但在一個較短的時期內,DTV和標準數字電視不可能降到模擬電視的價位,還必須通過數字地面機頂盒將數字地面廣播的節目顯示在模擬電視機上。
數字地面機頂盒的關鍵技術是編碼正交頻分復用(CODFM),該技術可有效解決數字地面廣播中所存在的多徑接收、鄰頻干擾等問題。在模擬電視廣播系統中,多徑接收會造成圖像重影,在數字電視廣播系統中,某些特定相位的多徑信號可能因信號間相位疊加,導致接收失敗。另外,數字廣播信號與模擬廣播信號之間以及數字廣播信號之間會存在鄰頻干擾,數字廣播若要利用鄰頻技術提高帶寬利用率,頻道內的有效輻射功率則必須低於模擬電視廣播的有效輻射功率,並且應保持頻譜功率密度恆定。正交頻分復用CODFM克服了上述問題,它將串列數據流劃分為多個比特的碼元,每個碼元可有數千比特,再用這些比特去調製被置於一個頻段內間隔很小的數千個相互正交的載波。通過設置這些載波的保護間隔和邊帶能量的位置,使某一特定載波在鄰近頻道上的能量為零,從而提供較好的鄰頻抑制能力。
數字有線電視機頂盒的基本原理與數字衛星機頂盒、數字地面機頂盒相同,只是信號傳輸介質是有線電視廣播所採用的全電纜網路或光纖/同軸混合網。但由於有線電視網路較好的傳輸質量以及電纜數據機技術的成熟,使得這類機頂盒可以實現各種互動式應用,並被業界廣泛看好。數字有線電視機頂盒基本採用DVB-C(DigitalVideoBroadcast)標準。
事實上,這類機頂盒可以支持幾乎所有的廣播和互動式多媒體應用,如數字電視廣播接收、電子節目指南EPG、准視頻點播(NVOD)、按次付費觀看(PPV)、軟體在線升級、數據廣播、網際網路接入、電子郵件、IP電話和視頻點播等。
狹義上只包括數字設備的機頂盒,按標準分可分為數字衛星機頂盒(DVB-S)、歐標數字地面機頂盒(DVB-T)、國標數字地面機頂盒(DTMB)、有線電視數字機頂盒(DVB-C)。按功能可分為單向機頂盒、雙向機頂盒、IPTV機頂盒。
選用的晶元不同,構成的硬體平台就不同,配備的其他設備和介面也不同,這就組成了多種多樣的STB。例如,在STB中加上數據機或網卡,就構成了一個具有雙向功能的機頂盒;加上硬碟就構成了個人視頻錄製器(PVR:PersonalVideoRecorder),當然這些都需要軟體的配合機頂盒。在同一個硬體平台上通過駐留不同的軟體也可以構成不同應用的機頂盒,而多樣化的STB滿足了不同層次的需求。
目前國內使用的機頂盒大多都屬於基本型的範疇,它們可以接收數字電視節目,也可以提供一些諸如電子政務服務類的應用。隨著數字電視機技術的發展,帶數字解碼功能的新型電視機已經面世。
機卡分離和一體機幾乎是天生的一對。電視機的大規模製造不僅提高了產品的可靠性,也降低生產的成本,而大規模製造的基礎就是所生產的產品具有一致性,這不僅表現在硬體上也表現在軟體上。由於軟體的差異性使得製造商無法像生產電視機一樣大規模地生產機頂盒。所以實現規模製造,CA是首先要解決的問題。
機卡分離技術的含義在於讓數字電視的接收設備(機)和CA智能卡及其軟體(卡)無關,兩者通過一個介面產品(大卡或CAM卡)來連接,電視機和STB預留這個通用的介面。在插入CA智能卡之前,所有的電視機和STB的軟硬體都是相同的,而智能卡首先要插到一個與之適應的CAM卡中才能插到電視機或機頂盒上,解出相應的節目。雖然從表面上看由於使用了CAM卡增加了用戶的接入成本,但由於脫離了CA的束縛給運營商和製造商都帶來了使用和製造成本的降低,最終也帶來了用戶接入成本的降低。
雖然一體機可能代替普及型STB,但在數字電視發展中,由於業務的不斷擴展,STB的軟體也將不斷完善,特別是在互動式領域,隨著中間件的完善和應用,STB就成為一個價格低廉的硬體平台,可以通過更換不同的軟體來實現多種應用。對運營商而言,互動式應用有著龐大的商業利益,是未來最重要的利潤來源,而互動式STB的使用可以幫助實現這一目標。互動式STB也代表著機頂盒技術發展的最高水平,有著十分巨大的發展空間。
在STB中加上存儲設備就可以將自己喜歡的節目存儲起來,這種STB就是PVR。雖然PVRSTB在國內還沒有形成一定的市場,但國外每年幾百萬台銷量的強勁增長就預示著國內未來市場的龐大,隨著時間的推移,這種需求將會越來越大。
雙解碼STB是在一個STB中採用雙解碼晶元或在一個晶元中嵌入兩個以上的解碼電路,並配以兩個解調器,進而使一個STB輸出兩路不同的節目,而STB的成本僅僅增加了30%~50%。這種新產品的出現,無疑對那些擁有兩台以上電視機的用戶是一個福音,當然對那些寄希望於用戶購買兩台以上的STB以及交納兩份以上的節目費的運營商而言,這並不是一個好消息。
IP技術的飛速發展給數字電視帶來了巨大威脅,但在短期內由於網路成本的原因使兩者只能共存而無法替代。傳通道,由於它們無法滿足流媒體等服務,因此還不完全是一個將DVB和IP合二為一的STB。隨著具有MPEG-II和MPEG-IV雙解碼功能晶元的推出和完善,一個集DVB和IP於一體的終端產品將會成為家庭的一員,它連接著家庭的顯示設備、計算機甚至其他的智能化設備,滿足家庭信息化的需求。
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業務提供者的數據機共用機架上。然後通過動態分配法,該用戶獲得本次交易中使用的IP地址,並把請求送往Internet。當Internet的內容被找到之後,接著把它送到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路,最後回到用戶的機頂盒。在有線電視的機頂盒,信息內容被截獲。機頂盒在電視機與電纜網路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路的能力一旦IP包到達機頂盒,把視頻信號從該包中分離下來,對其中的數據進行解碼,然後把它送到瀏覽器里準備在電視機上顯示。
由於CableModem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,網路帶寬從窄帶向寬頻過渡,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,信息內容從為企業服務向為人民生活服務過渡,是網路服務發展的大方向,機頂盒(STB)顯然是這個大方向上的一個階段。
數字電視機頂盒接收數字電視節目,處理數據業務和完成多種應用的解析。各類信源在進入有線電視網路之前經過兩級編碼,第一級是視音頻信號的信源編碼,並將所有信源封裝成傳輸流,第二級是傳輸用的通道編碼。與前端相應,數字電視機頂盒首先從傳輸層提取通道編碼信號,完成通道解調,接著還原壓縮的信源編碼信號,恢復原始視音頻流,同時完成數據業務和多種應用的接收、解析。
數字電視機頂盒的工作過程:數字電視機頂盒通過網路介面模塊選擇頻道,並進行解調和通道解碼處理,輸出MPEG-2多節目傳輸流數據,送給解復用器,解復用器從MPEG-2傳輸流數據中抽出一個節目的已打包的視音頻基本流(PES)數據,包括機頂盒視頻PES,音頻PES和輔助數據PES,解復用器中包含一個解擾引擎,可在傳輸流層和PES層對加擾的數據進行解擾,解復用器輸出的是已解擾的視音頻PES。視頻PES送入視頻解碼器,取出MPEG-2視頻數據並對其解碼后,輸出到模擬編碼器,編碼成模擬視頻信號,再經視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼器,取出MPEG-2音頻數據並對其解碼,輸出PCM音頻數據到音頻D/A變換器,音頻D/A變換器輸出模擬立體聲音頻信號,經音頻輸出電路輸出。
從數字電視機頂盒的構成上看,主要包括硬體和軟體兩大部分。
從結構上看,機頂盒一般由主晶元、內存、調諧解調器、回傳通道、CA(ConditionalAccess)介面、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分構成。
數字有線電視機頂盒由四個子系統組成。
機頂盒
控制子系統:這是機頂盒的心臟部分,由CPU,ROM和RAM組成,提供信號存取和控制的處理功能,並提供一個可編程平台。它除了負責各子系統的初始化以外,還必須控制各部分協調工作並具體完成信號的解密、去擾,進行多路分離,獲取MPEG-2數據流和其它一些打包數據。
數字處理子系統:壓縮編碼的聲音數據經音頻解壓縮器解碼,輸出到D/A轉換器得到電視的音頻信號。壓縮編碼的視頻數據經視頻解壓縮器解碼,其輸出與OSD系統產生的圖形混合,經NTSC/PAL/SECAM編碼器供給電視。這部分一般採用專用晶元。
網路介面子系統:實現和視頻伺服器的雙工通信。針對接入網的不同,採用相應的介面。
用戶/公共介面及擴展介面子系統:與紅外遙控器、遊戲控制器、智能卡、解密卡等外設進行通信。
調諧解調器
調諧解調器部分的作用是將傳輸過來的調製數字信號解調還原成傳輸流,調諧解調器的不同就構成了不同的數字機頂盒,例如用於QPSK解調的衛星機頂盒(DVB-S),用於QAM解調的有線數字機頂盒(DVB-C)以及用於OFDM解調的地面傳輸數字機頂盒(DVB-T)。市場上比較流行的調諧解調器的生產廠商有Thomson、Sharp等,國內也有一些廠商生產解調器,例如瀾起,國芯等,佔有一定的市場份額。
主晶元
隨著晶元技術的發展,越來越多的廠家將機頂盒的功能更多地集成在一個主晶元里,例如現在大部分廠商都將CPU、解碼器、解復用器、圖形處理器與視音頻處理器集成在晶元中,甚至一些以Philips為代表的晶元廠商將調諧解調器也集成在晶元中,形成一體化的晶元解決方案,有效地降低了器件成本並提高了可靠性。
在主晶元中,首先根據傳輸流所傳遞的標誌信息對接收到的傳輸流進行解復用,然後根據CA智能卡所傳遞的解擾信息對節目流進行解擾,解擾后的TS流送到視音頻解碼器中分別對其進行解碼,還原成AV信號進行輸出,同時,也分離出復用在TS流中的各類系統數據表,送給機頂盒處理器分別輸出。
另外,由於在主晶元中集成了CPU和圖形管理器,使機頂盒可以完成更多的功能,它可以運行各種軟體完成諸多任務,例如股票接收、網頁瀏覽等,也可以通過圖形管理器實現2D甚至3D的圖形處理,為用戶提供更美觀的界面,實現互動式遊戲等各種高畫質應用。
由於CPU是主晶元的核心,因此通常情況下CPU的性能就決定了主晶元的性能。CPU的性能一般是由主頻決定的,主頻越高則CPU的性能也越高。目前最快的CPU主頻已經超過了800MIPS,即使是目前市場上流行、最基本的機頂盒中CPU的主頻也超過了50MIPS。CPU速度同運行其上的業務系統有著必然的聯繫,如果需要在一個STB中運行一個HTML瀏覽器,100MIPS可能就是對CPU的最低要求,當然這還需要內存的配合。
內存
在某些方面,機頂盒同PC機有很多相似之處,甚至可以說是一台簡化了的PC機,兩者最相似之處就是內存。對機頂盒而言,內存主要分為ROM和RAM。ROM一般採用串列flash,并行flash或者NANDflash。Flash用來存貯機頂盒的系統軟體、驅動軟體、應用程序以及一些用戶信息,在系統斷電時內容還可保留,同時Flash可以通過在線的方式對其上所載的軟體進行更新,達到機頂盒軟體升級的目的。RAM從SDRAM到DDR到DDR2到DDR3,主要是用來存儲應用數據。機頂盒的許多功能都需要內存來實現,例如圖形處理、視音頻解碼和解復用等,不同的應用需求,內存的大小配置也各不相同。容量大的ROM和RAM的配置雖然可以為將來的業務系統預留足夠的內存空間,但內存並不是決定軟體能否運行的因素,它需要配合CPU來工作,不切合實際的高配置只會造成資源浪費,而無助於STB性能的提高。
外部存儲設備
外部存儲設備一般指外掛式硬碟,大容量的硬碟可以用於存儲節目流以滿足用戶的個性化需求。一個STB中能否外掛硬碟一般都是由主晶元所決定的,只有CPU的處理能力達到一定程度時才有可能支持硬碟的讀寫,而硬碟的讀寫也需要更多的內存空間。
智能卡介面
通過讀卡器讀取CA智能卡中的數據用於數字電視節目的解擾,特別是在付費電視發展的今天,這是大多數STB必不可少的部件。除了標準的讀卡器外,在有些STB中也採用通用介面CI(CommonInterface)來完成對CA智能卡的讀取。CI是一個由DVB組織為機頂盒和分離的硬機頂盒件模塊之間定義的標準介面。這種起源於PCMCIA的技術應用,使機頂盒可以批量生產,也為機頂盒帶來了變化,有著廣泛的應用前景。
回傳通信介面
隨著機頂盒應用的擴展,使用戶對機頂盒的需求已經不單單停留在簡單地收看視音頻節目上了,互動式的需求使機頂盒中內嵌了回傳設備,這些設備可以包括網路適配器、數據機等通信介面,用於滿足用戶將信息回傳到前端。
其他設備介面
新技術的發展使機頂盒的物理介面也不斷地增加,如RS232介面、紅外遙控器介面、無線鍵盤介面、Wi-Fi介面等等,使STB可以同攝像機、DVD、PDA等眾多設備進行連接。
機頂盒中開關電源變壓器被視做機頂盒電源的心臟,主要功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離。變壓器功率一般在30W左右,工作原理是基於電磁感應原理,既強調功率傳送大,又強調絕緣隔離電壓高。變壓器的使用條件包括兩方面內容:可靠性和電磁兼容性。以前只注意可靠性,現在由於環境保護意識增強,必須注意電磁兼容性。屏蔽是防止電磁干擾,增加高頻電源變壓器電磁兼容性的好辦法。為了阻止高頻電源變壓器的電磁干擾,在設計磁芯結構和設計繞組結構也應當採取相應的措施,例如在變壓器的繞組內加屏蔽銅箔或在變壓器外邊加屏蔽罩等。
機頂盒的軟體結構有4層。
硬體驅動層:位於軟體結構的最底層,控制各模塊的初始化和工作。
內核層:一般是一個小型的操作系統,完成進程的創建和執行進程間的通信、資源的分配與管理。
命令解析層:對應用層屏蔽以下各層解析應用程序和用戶發出的命令。
應用層:位於軟體結構的最上層。可能的應用程序包括電子節目瀏覽,視頻播放器等等。
機頂盒作為一個客戶端系統,除了要具有良好的硬體平台外還需要配備不同的軟體系統才能使其完成各種任務。機頂盒中的軟體可以分成三個主要的層:應用層、中間解釋層和驅動層,每一層都包含了諸多的程序或介面等。
驅動層
驅動層包括機頂盒硬體的驅動程序和API介面,它主要用於完成對硬體設備的操作。
中間解釋層
中間解釋層將STB的應用程序指令翻譯成CPU能識別的指令,從而通過驅動層去調動硬體設備完成相應的操作。該層包括嵌入式操作系統、中間件、CA駐留軟體等。雖然中間件的使用可以給STB軟體的設計和應用帶來極大好處,但高昂的使用費用,對硬體需求的增加以及技術上的不成熟使中間件在國內鮮有應用。目前許多軟體設計者採用直接調用驅動層的軟體來編寫應用程序,這雖然可以滿足一時的需求,但隨著應用需求的增加,在STB中使用中間件才是一個很好的解決方案。
應用層
應用層可以分成駐留應用程序和可下載應用程序兩部分,不同的STB軟體設計理念使這兩個部分包含的應用程序也不盡相同,合理規劃這兩部分的組成將有助於提高STB的可靠性和響應時間。目前國內機頂盒中的應用較少,主要以EPG、數據廣播、股票、簡單的下載遊戲等為主,而數字電視的魅力並不在於看電視,而在於這種基於數字電視平台的業務應用,這些應用將會改善人們的一些日常生活習俗。隨著雙向網路的建設,互動式應用的普及,基於互動式的應用軟體也將越來越多,這也會給運營商帶來難以預料的增值收入。有線電視數字機頂盒的技術含量非常高,它集中反映了多媒體、計算機、數字壓縮編碼、加解擾演演算法、加解密演演算法、通信技術和網路技術發展水平。
數字機頂盒不僅是用戶終端,還是網路終端,它能使模擬電視機從被動接收模擬電視轉向互動式數字電視(如視頻點播等),並能接入網際網路,使用戶享受電視、數據、語言等全方位的信息服務。目前,有些人認為機頂盒就是用來使電視機上網,這是一種認識上的誤區。實際上,數字機頂盒是走在普及數字電視機之前的寬頻綜合信息網的組成成員之一。隨著數字技術、多媒體技術和網路技術的發展,將促使數字機頂盒內置和整個成本下降,讓大多數用戶在普通模擬電視機上實現既能娛樂,又能上網等多種服務。
通道解碼、信源解碼、上行數據的調製編碼、嵌入式CPU、MPEG-2解壓縮、機頂盒軟體、顯示控制和加解擾技術是數字電視機頂盒的主要技術。
開機后,前面板沒有任何顯示
出現開機后,面板沒有任何顯示,這可能是電源插頭沒有連接好或插座無電。這時候住戶應該接好電源插頭,並保證插座電壓正常。
電視機無聲音,無圖象
電視劇沒有圖形沒有聲音可能是機頂盒接收機處於待機狀態,這時接收機前面板上應顯示當前時間。我們要做的是按下遙控器上的電源鍵切換到操作狀態。另外造成這種故障的可能是音視頻線沒有連接或沒有連接正確。這時候應該檢查音視頻線連接是否正確。
選台時顯示“沒有信號”
選台沒有信號一般有四個原因:
1)有線電視電纜連接有誤
解決方法:按照系統連接重新連接有線電視電纜;
2)有線電視台已狀態機或出現故障
解決方法:等待或向電視台諮詢;
3)可能是第一次開機
解決方法:接收機會自動搜索節目,請您耐心的等待幾分鐘;
4)不是第一次開機的情況下
解決方法:請進入菜單,在節目搜索中選擇自動搜索;
電視機有圖象無聲音
出現機頂盒有圖形無聲音情況也有四種原因:
1)音頻電纜沒有接好或接錯
解決方法:這時我們要對照接線圖重新連接;
2)接收機或電視機的音量開關為最小
解決方法:打開聲音,調節音量到合適大小;
3)音頻參數設置不當
解決方法:進入系統設置,選擇適合的音頻模式;
4)接收機處於靜音狀態
解決方法:請按機頂盒的遙控器上的靜音鍵恢複音量;
電視機有聲音無圖象
電視機有聲音無圖像可能是視頻電纜沒有接好或接錯或者接收機處於廣播方式,面臨這種情況我們應該對照接線圖重新連接跟切換到電視節目。
網路電視機頂盒的機晶元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DOCSIS3.0客戶端設備的出貨量將達到4900萬個。這樣的流通量可見現在網路電視機頂盒的趨勢是很可觀的,意法半導體(ST)推出了符合DOCSIS3.0最新標準的纜線數據機系統單晶片。能夠將16個下行通道和4個上行通道分別整合成一個通道,使上下行數據傳輸速度分別達到108Mbps和800Mbps。這款產品的數據速率較目前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DOCSIS3.0纜線數據機技術採用一顆ARMCortex-A9雙核處理器,針對路由器、交換機、電話、安全和媒體伺服器等應用。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演演算法,新產品將被意法半導體用於各種應用IC的內核,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產品部總經理LaurentRemont表示:「DOCSIS3.0的功能和性能標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DOCSIS3.0數據機技術優於目前市場上的同類技術,將協助客戶開發先進產品,提供高品質的內容和新型服務,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(DataOverCableServiceInterfaceSpecifications,DOCSIS)是全球有線電視服務供應商及相關設備供應商所採用的主要有線電纜數據機標準之一。DOCSIS技術包括全歐洲使用的EuroDOCSIS標準,讓有線電視營運業者能夠提供視訊、語音和數據叄網融合服務。
最新的DOCSIS3.0標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,並可支援下一代網路協議,為民眾提供更出色的服務內容。
而且,DOCSIS3.0還將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。DOCSIS3.0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。
現在人們的生活水平越來越好,人們的生活越來越豐富,網路電視機頂盒是這個時代新興的產品是便民,是時尚,是趨勢,是未來.
● ● 不要使用給普通硬碟設計的磁碟優化軟體,因為讀寫強度過大會對脆弱的微硬碟造成致命的傷害。硬碟播放器通常都會有“工程模式”,在裡面可以對微硬碟進行清理複位等操作.比較方便。
● ● 硬碟採用的是磁介質,所以一定要使其遠離磁場,否則會將硬碟磁化,丟失數據。常見的磁場源有音箱和手機等等。
● ● 不要在高溫下使用,否則會使硬碟中晶振的頻率發生變化。不過一般使用時不會出現這種特殊的溫度條件。
● ● 使用時如是夏天.我們出汗較多,一旦硬碟潮濕后就會引起短路,毀壞硬碟。所以.平時在使用的過程中最好是能將硬碟播放器放置於專用的保護套中。這不僅能避免汗水的入侵,還能防止播放器外殼被硬物划傷。
● ● 由於硬碟跟快閃記憶體的工作方式不同,硬碟在讀寫時磁頭和碟片接觸十分近,這時如果受到強烈震動則可能損傷硬碟,輕則出現磁碟壞道,重則硬碟報廢。所以我們最好不要在劇烈運動時攜帶硬碟播放器,平時最好給硬碟播放器戴上一個硅膠保護套,從而起到緩衝的作用。
● ● 一般來說廠商都會在產品中附帶一個小布袋,或者使用上述的硅膠套,均可以防止划傷。
● ● 電池。硬碟播放器一般使用大容量的鋰電池,對於鋰電池來說,頻繁的充電會減少電池使用壽命。所以一般情況下最好在電量將要用完的情況下再進行充電。如果電池是可以拆卸的,那麼建議購買第二塊電池,可以交替使用,也防止一塊電池突然沒電造成播放器無法使用的尷尬情況。
● ● 不要頻繁的纏繞耳機線,防止內部斷線。不要將音量調得過大,長時間大音量使用不僅會損傷耳機震膜,還可能損傷自己的耳朵,導致聽力下降,嚴重者還可能致使耳朵失聰。
簡單的說,“網路機頂盒”可以看成是一個通過INTERNET網際網路獲得視頻節目的“機頂盒”。也就是說普通的機頂盒接的是同軸線纜,走的是有線電視網路;而網路機頂盒接的是網線,走的是網際網路。
傳統電視所收看的節目都是固定的,不能接入網際網路,也不能隨消費者自己的喜好支配電視節目,不具有可以載入的內容和應用。而連接上網路機頂盒,通過網線或無線WIFI接入網際網路,在電視機上實現網頁瀏覽、視頻影片播放、在線聊天、遊戲娛樂、在線電影電視等可依據自己喜好支配電視節目,也可隨意安裝應用程序。
網路連接:網路電視機頂盒之所以帶有“網路”這個詞就是因為它能夠連接到網際網路,重複利用網路上的資源(視頻、圖片、文字信息等),所以網路電視盒一般都配有有線介面和網線WIFI網卡,是用戶能夠方便的鏈接到網際網路。
電視機顯示:名稱中的“電視”一詞是指電視盒主要通過電視機顯示,Tacadia網路電視機頂盒T10不僅可以鏈接高清的HDMI數據線,還可以鏈接傳統的三色AV線,兼容性比較強大。
外接設備:豐富的外部設備擴展介面,可以鏈接滑鼠鍵盤、攝像頭、遊戲機、外部存儲(U盤、SD卡和硬碟)等。
而從節目內容上看,普通機頂盒接收的是各個電視頻道,而網路機頂盒是通過網際網路實現各種與電腦同樣的功能,如:在線觀看電影電視、遊戲娛樂、網頁瀏覽、微博、博客、收發郵件、在線聊天等內容。
新華區工商局聯合河北廣電網路集團石家莊分公司,對石市部分非法銷售網路機頂盒商戶進行了依法查處。記者跟隨執法人員來到太和電子城,發現一些商戶的攤位上,都在顯著的位置掛著“網路機頂盒”、“網路播放器”等招牌,有的則貼出“用網路機頂盒,免費看電視”的宣傳語,而在攤位上,則擺放著很多網路機頂盒,涉及熾天使、映美訊等多個品牌,價錢從200多元到400多元不等。但經執法人員檢查,發現大多都沒有國家強制性產品認證標識(3C認證)。對此,執法人員對4家商鋪6個品牌上百件無3C認證的網路機頂盒進行了查處。