机顶盒 华东理工大学 ppt.ppt

机顶盒STB（Set-Top-Box）传统的说法是：“置于电视机顶上的盒子”。 利用有线电视网络作为传输平台，电视机作为用户终端，以提高现有电视机的性能或增加其功能。 信息家电的一种，能够让用户在现有模拟电视机上观看数字电视节目，并进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费类电子产品。 机顶盒的定义 调谐 AD转换 QAM解调 解复用 射频信号输入 中频信号 MPEG 传输流 PES分析 音视频 PES分组 视频解码 音频解码 视频 PES分组 音频 PES分组 PAL/NTSC 编码 PCM解码 视频输出 模拟视频 音频输出 模拟音频 机顶盒的基本原理 1、主芯片 2、存储器 3、调谐解调器 4、主板 5、智能卡接口 6、电源 7、结构件 1 2 3 5 4 6 7 机顶盒硬件结构 一般将CPU、解码器、解复用器、图形处理器与视音频处理器等都集成在主芯片中，尽可能形成一体化的芯片解决方案，可以有效降低器件成本，提高可靠性。 CPU是主芯片的核心，因此通常情况下CPU的性能就决定了主芯片的性能。CPU的性能一般是由主频决定的，主频越高则CPU的性能也越高。 主要芯片厂商： Zoran、ST、Broadcom、LSI、Fujitsu、Sigma…… 机顶盒主芯片 Flash 存储机顶盒的系统软件、驱动软件、应用程序以及一些基本不需要修改的用户参数信息，其中的软件可以通过升级（本地及在线）来更新。 RAM 存储机顶盒运行时需要处理的应用内容，例如图形处理、视音频解码、解复用、数据应用等，不同的应用需求，内存的大小配置也各不相同。 E2PROM 存储用户可以修改的参数信息，在掉电时内容还可保留。 机顶盒存储器 通常称为高频头，也称Tuner 作用：将输入的调制数字信号解调还原成传输流 不同的传输网络采用不同的高频头 有线数字电视传输网络（DVB-C）用QAM调谐解调器 地面数字电视传输网络（DVB-T）用COFDM调谐解调器 卫星数字电视传输网络（DVB-S）用QPSK调谐解调器 主要Tuner厂商：阿尔卑斯（ALPS）、飞利浦（Philips）、恩智浦（NXP）等 调谐解调器 射频接口 RF INOUT 音/视频接口 CVBS、S-Video、Y/Pb/Pr Audio L/R、 S/P DIF HDMI 数据接口 RJ45 USB RS232 智能卡接口 红外接收 接口 智能卡是包含微处理器和存储器的塑料卡，用于CA的解密 微处理器 RAM ROM E2PROM UART 机顶盒智能卡 应用层 中间层 嵌入式操作系统/驱动层 机顶盒软件结构 机顶盒软件结构 嵌入式操作系统 在实时的环境中工作，并能在较小的内存空间中运行 管理特定设备资源和时序、安排实时任务、管理有限的内存资源等 需要一套特定高级程序接口（API）以便开发高级程序所需 pSOS 、OS20 、Nucleus 、uCLinux、 VxWorks …… 驱动：嵌入式操作系统通过驱动控制硬件设备 DEMUX A/V Decode D/A TUNER …… 嵌入式操作系统/驱动层 提高机顶盒应用程序的代码重用性和可移植性，减少开发周期，提高开发效率 使应用程序开发与机顶盒硬件平台无直接关系，而只需要按照中间层API编写代码 在中间层中对应用程序占用的资源进行管理，把应用程序占用的资源与系统程序占用的资源分开，提高系统安全性 中间层 电子节目指南（EPG）、准视频点播（NVOD）、浏览器、游戏等应用程序，不直接调用驱动层接口、驱动适配层接口或操作系统的资源，而是通过调用中间层提供的资源来间接实现所需要的功能。 应用层 机顶盒基本分类 按传输方式可分为： 有线电视机顶盒 按照支持的业务功能可分为： 广播型 基本型 交互型 增强交互型 高清型 地面电视机顶盒 卫星电视机顶盒 IPTV机顶盒 机顶盒基本分类 广播型机顶盒支持功能主要包括： 接收数字视音频广播，MPEG-1/2视音频解码； 集成条件接收系统（CA），可根据系统授权收看加密电视节目； 支持电子节目指南（EPG）功能，提供一周节目预告； 支持统一Loader规范，实现软件在线自动升级； 通常用于家庭二端机或酒店、娱乐场所 主流配置 主频：100MHz Flash：2MB RAM：8MB 广播型机顶盒 除广播型机顶盒的功能外，集成中间件（包含浏览器）、支持单向数据广播业务 通常用于整转平移 主流配置 主频：200MHz左右 Flash：8MB RAM：32MB 基本型机顶盒 除基本型机顶盒的功能外，提供双向互动的功能，支持基于IPQAM的视频点播业务 用于高端互动业务用户或双向整转平移 主流配置 主频：300MHz左右 Flas