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数字机顶盒技术 金塔电视台有线中心 2006.11.20 根据国家广播电影电视总局制定的我国广播电视数字化三步计划，2005年前，我国将全面推进和启动数字电视，届时，卫星传输全部实现数字化，有线电视网以及省级以上台基本实现数字化，而已有的模拟电视接收机采用机顶盒，兼容接收数字电视信号，机顶盒已成为中国数字电视实施中的过渡方式和过渡时期使用的最佳手段。 机顶盒STB（Set-Top-Box）起源于二十世纪九十年代初，当时在欧美作为保护版权和收取收视费的重要手段，有线电视台在每台用户电视机之前加一个密钥盒，只有交了费的用户才能正常收看电视，这就是最初的机顶盒。对于机顶盒，目前没有标准的定义，按文字释义是“置于电视机顶上的盒子”。 在现分阶段它是指用于有线电视网络环境下，接收模拟广播电视节目、数字广播电视节目，以及高速数据等功能的用户终端设备。数字电视机顶盒是信息家电之一，它是一种能够让用户在现有模拟电视上，观看数字电视节目，进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费业电子产品。 一、机顶盒的结构  根据接收数字电视广播和互联网信息的要求，一个机顶盒的硬件结构由信号处理（信道解码和信源解码）、控制和接口几大部分组成。机顶盒的结构图如图一所示：  图1 机顶盒的结构图 机顶盒从功能上看是计算机和电视机的融合产物，但结构却与两者不同，从信号处理和应用操作上看，机顶盒包含以下层次：  (1)物理层和连接层：包括高频调谐器，QPSK、QAM、OFDM、VSB解调，卷积解码，去交织，里德—索罗门解码，解能量扩散。 (2)传输层：包括解复用，它把传输流分成视频、音频和数据包。 (3)节目层：包括MPEG—2视频解码，MPEG/AC—3音频解码。 (4)用户层：包括服务信息，电子节目表，图形用户界面（GUI），浏览器，遥控，有条件接收，数据解码。 (5)输出接口：包括模拟视音频接口，数字视音频接口，数据接口，键盘，鼠标等。 二、机顶盒的功能 机顶盒从功能上分为数字电视机顶盒、网络电视（WebTV）机顶盒和多媒体（Multimedia）机顶盒三类。 其中，数字电视机顶盒的主要功能就是将接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户不用更换电视机就能收看数字电视节目，图像质量接近500线水平，但无上网功能。根据传输媒体的不同，数字电视机顶盒又分为卫星数字电视（DVB-S）机顶盒、地面数字电视（DVB-T）机顶盒和有线数字电视（DVB-C）机顶盒三种。目前应用较为广泛的是有线数字机顶盒。 数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用功能，如：（1）电子节目指南（EPG）。给用户提供一个容易使用、界面友好、可以快速访问想看节目的一种方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道上近期将播放的电视节目；（2）高速数据广播。能给用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等各种消息；（3）软件在线升级。软件在线升级可看成是数据广播的应用之一。数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新； （4）因特网接入和电子邮件。数字机顶盒可通过内置的电缆调制解调器方便地实现因特网接入功能。用户可以通过机顶盒内置的浏览器上网，发送电子邮件。同时机顶盒也可以提供各种接口与PC相连，用PC与因特网连接；（5）有条件接收。有条件接收的核心是加扰和加密，数字机顶盒应具有解扰和解密功能。 网络电视机顶盒的主要功能是使我国现有3.2亿台模拟电视机用户通过PSTN（公众电话交换网）和双向CATV网实现上因特网，收发电子邮件、游戏娱乐、网上学习等。 多媒体机顶盒是对前两种机顶盒功能的综合下产生的，有也称综合业务机顶盒或全功能数字机顶盒。它可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用，包括收看普通电视节目、数字加 密电视节目、点播多媒体节目和信息、电子节目指南（EPG）、收发电子邮件、因特网浏览、网上购物、远程教育等，需要的条件是双向CATV网。 三、机顶盒的主要技术 有线数字电视机顶盒的技术含量非常高，它集中反映了多媒体、计算机、数字压缩编码、解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术发展水平。目前数字机顶盒的关键技术主要有： 1、实时操作系统（RTOS） 实时操作系统负责本地资源和网络资源的管理，提供基本的操作功能和设备的访问控制。在启动机顶盒时，由引导程序通过网络从中心控制系统下载，如深圳迪科网视通数字机顶盒的 RTOS在设计上采用从FLASH ROM引导，其引导程序功能包括：（1）系统自检。对系统部分硬件进行检测，如DRAM等；（2）系统设置。用户可通过遥控器对系统必要的参