数字机顶盒的关键技术
http://www.cction.com 2008-06-03 11:50 中企顾问网
本文导读：1 信道解调技术 国际、国内标准对各种数字电视标准的调制方式均有规定，如，在有线网络中传输数字电视及增值业务采用QAM 调制方式，其中16QAM，32QAM，64QAM 必选，128QAM 和256QAM 可眩由于有线网络信道质量好，只用RS 编码作为纠错编码。
1 信道解调技术
国际、国内标准对各种数字电视标准的调制方式均有规定，如，在有线网络中传输数字电视及增值业务采用QAM 调制方式，其中16QAM，32QAM，64QAM 必选，128QAM 和256QAM 可选。由于有线网络信道质量好，只用RS 编码作为纠错编码。
2 嵌入式操作系统
数字机顶盒是一个软实时嵌入系统，是嵌入式系统在信息家电方面的典型应用。顾名思义，嵌入式系统是镶嵌在其他设备中的系统，它是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输处理技术，甚至传感器技术与具体应用对象相结合的产物，是技术密集、投资强度大、高度分散不断创新的知识密集型系统，反映当代最新科技的先进水平。一般来说，嵌入式系统由嵌入式芯片、嵌入式软件、嵌入式操作系统及嵌入式系统开发工具4 部分组成。嵌入式芯片包括嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器以及嵌入式片上系统，随着RISC 计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式芯片功能越来越强，体积越来越小。
3 信源解码技术
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。
4 信号处理技术
我国的CATV 网络是以同轴电缆入户，而且数字电视机现在还未普及，目前使用最广泛的仍然是模拟电视机。要从CATV 网络提取所选择的数字视频信号，并在模拟电视机上进行播放，数字机顶盒必须进行信号处理。首先对来自电缆的高频信号进行调谐，得到带宽为8 MHz，调制于7. 5 MHz 的中频正交幅度调制信号，将中频信号数字化、QAM 解调后供给信道解码部分完成信道的前向纠错解码。信道解码部分对送来的数据进行符号映射、差分解码、去交织、RS 解码及去能量扩散后，再经过解扰解密，得到MPEG - 2 传输流（TS）。解复用器按照一定的规则或根据用户的要求，从包含多路节目的TS 流中选取一路节目进行MPEG - 2 解码，得到重建的视频和音频数据，再经过NTSC / PAL / SECAM 视频信号编码以及音频信号的D/ A 转换以后，就可以送入模拟电视机了。大多数机顶盒还会加上图文屏幕显示（OSD）功能。控制子系统负责对各个部分进行初始化、配置和事件处理，控制各部分的实际工作。现在已经有了完成上述功能的器件或芯片组，也有的把多种功能集成到了一个芯片上。例如科胜讯的CX22490 芯片组，包括Cable Modem、硅调谐器、解调器、电视编码芯片和模拟调制解调器。
5 条件接收技术
有条件接收是指允许用户端接收机在满足一定的接收要求的条件下，接收特定的视频节目，由于用户占用专用的频道资源接受视频服务器的服务，所以要实行有条件接收，这是付费电视业务的关键。现在CATV 网络中采用的MPEG - 2 标准，包括了识别和传送条件接收信息的方式，但它没有定义条件接收信息的格式和对信号进行解码的方法。实现有条件接收，不但要有技术保障，还要最大限度满足商业可行性，而商业上主要考虑的问题是要有开放式编码和传输的国际标准，以实现有偿电视业务，进而实现VOD 业务。
6 大规模集成芯片技术
为实现实时的解复用和数据信息处理，目前的系统大多采用专用芯片，将CPU 内核与MPEG - 2 传输流解复用器、DVB 通用解扰器、MPEG -2 音视频解码器、NTSC/PAL 编码器集成，形成机顶盒STB 的核心芯片。
国际、国内标准对各种数字电视标准的调制方式均有规定，如，在有线网络中传输数字电视及增值业务采用QAM 调制方式，其中16QAM，32QAM，64QAM 必选，128QAM 和256QAM 可选。由于有线网络信道质量好，只用RS 编码作为纠错编码。
2 嵌入式操作系统
数字机顶盒是一个软实时嵌入系统，是嵌入式系统在信息家电方面的典型应用。顾名思义，嵌入式系统是镶嵌在其他设备中的系统，它是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输处理技术，甚至传感器技术与具体应用对象相结合的产物，是技术密集、投资强度大、高度分散不断创新的知识密集型系统，反映当代最新科技的先进水平。一般来说，嵌入式系统由嵌入式芯片、嵌入式软件、嵌入式操作系统及嵌入式系统开发工具4 部分组成。嵌入式芯片包括嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器以及嵌入式片上系统，随着RISC 计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式芯片功能越来越强，体积越来越小。
3 信源解码技术
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。
4 信号处理技术
我国的CATV 网络是以同轴电缆入户，而且数字电视机现在还未普及，目前使用最广泛的仍然是模拟电视机。要从CATV 网络提取所选择的数字视频信号，并在模拟电视机上进行播放，数字机顶盒必须进行信号处理。首先对来自电缆的高频信号进行调谐，得到带宽为8 MHz，调制于7. 5 MHz 的中频正交幅度调制信号，将中频信号数字化、QAM 解调后供给信道解码部分完成信道的前向纠错解码。信道解码部分对送来的数据进行符号映射、差分解码、去交织、RS 解码及去能量扩散后，再经过解扰解密，得到MPEG - 2 传输流（TS）。解复用器按照一定的规则或根据用户的要求，从包含多路节目的TS 流中选取一路节目进行MPEG - 2 解码，得到重建的视频和音频数据，再经过NTSC / PAL / SECAM 视频信号编码以及音频信号的D/ A 转换以后，就可以送入模拟电视机了。大多数机顶盒还会加上图文屏幕显示（OSD）功能。控制子系统负责对各个部分进行初始化、配置和事件处理，控制各部分的实际工作。现在已经有了完成上述功能的器件或芯片组，也有的把多种功能集成到了一个芯片上。例如科胜讯的CX22490 芯片组，包括Cable Modem、硅调谐器、解调器、电视编码芯片和模拟调制解调器。
5 条件接收技术
有条件接收是指允许用户端接收机在满足一定的接收要求的条件下，接收特定的视频节目，由于用户占用专用的频道资源接受视频服务器的服务，所以要实行有条件接收，这是付费电视业务的关键。现在CATV 网络中采用的MPEG - 2 标准，包括了识别和传送条件接收信息的方式，但它没有定义条件接收信息的格式和对信号进行解码的方法。实现有条件接收，不但要有技术保障，还要最大限度满足商业可行性，而商业上主要考虑的问题是要有开放式编码和传输的国际标准，以实现有偿电视业务，进而实现VOD 业务。
6 大规模集成芯片技术
为实现实时的解复用和数据信息处理，目前的系统大多采用专用芯片，将CPU 内核与MPEG - 2 传输流解复用器、DVB 通用解扰器、MPEG -2 音视频解码器、NTSC/PAL 编码器集成，形成机顶盒STB 的核心芯片。
