1. 急!關於機頂盒盲掃問題
network似乎指NIT表中的network id
不清楚衛星機頂盒有無主頻,但通常所有SI表都放在一個頻點
2. 機頂盒到底是什麼東西
[修改]
電視機頂盒吧?
用來解碼電視數字信號的
可以理解為機頂盒連到網上把視頻(電視)播放出來
已經開始普及了
現在交一定節目費就免費送了
只要是購買的專業頻道就不會有廣告
當然不用擔心病毒
它連接到的是廣電的數據中心
怎麼會有毒?
參考:
機頂盒
1、機頂盒的定義
對於機頂盒,目前沒有標準的定義,從廣義上說,凡是與電視機連接的網路終端設備都可稱之為機頂盒。從過去基於有線電視網路的模擬頻道增補器、模擬頻道解碼器,到將電話線與電視機連接在一起的「維拉斯」上網機頂盒、數字衛星的綜合接收解碼器(IRD,Integrated Receive Decoder)、數字地面機頂盒以及有線電視數字機頂盒都可稱為機頂盒。從狹義上說,如果只說數字設備的話,按主要功能可將機頂盒分為上網機頂盒、數字衛星機頂盒(DVB-S)、數字地面機頂盒(DVB-T)、有線電視數字機頂盒(DVB-C)以及最新出現的IPTV機頂盒等。
數字電視機頂盒是信息家電之一,它是一種能夠讓用戶在現有模擬電視上,觀看數字電視 節目,進行互動式數字化娛樂、教育和商業化活動的消費業電子產品。
2、數字機頂盒的功能
數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目,同時具有所有廣播和互動式多媒體應用 功能,如:
(1)電子節目指南(EPG)。給用戶提供一個容易使用、界面友好、可以快速訪問 想看節目的一種方式,用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目;
(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。數據廣播服務 器按DVB數據廣播標准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加擾和加密,數字機頂盒應具有解擾和解密功能。總之,到 目前為止,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:
項目 內容
基本業務 模擬電視廣播、FM廣播,模擬付費(加擾)電視
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 互聯網接入服務(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
3、數字機頂盒的分類與應用
不同的運營商和不同的機頂盒廠商按照不同的應用習慣將STB分成基本型、增強型、交互型等幾種,運營商對數字電視理解和應用水平的不同對STB的劃分也有所不同。大多數的運營商將基本型定義成僅支持視音頻服務和接收EPG信息,不支持數據瀏覽和其他應用,而將這些應用放在所謂的增強型中;把具有雙向功能的 STB定義為交互型。實際上從功能上很難區分什麼是基本型什麼是交互型,不同的商業目的就會有不同的劃分,所謂的基本型和增強型往往都是使用同一個硬體平台,不同的只是軟體而已,雖然也有廠商宣稱他們的STB是交互型的或者可以開展互動式服務,但由於網路上的原因,在國內還沒有一種成熟的互動式應用,目前所謂的互動式應用基本上都還停留在本地交互的基礎上。
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制器(PVR:Personal Video Recorder),當然這些都需要軟體的配合。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。
STB的發展趨勢
龐大的市場空間,數百億的產值吸引了眾多的商家從事STB的生產製造,據估計國內大約有300餘家企業都在從事STB的生產,而截至到2004年底,全國有線數字用戶大約在80萬戶左右,除去以前累計發展的30多萬戶,實際去年一年新增用戶不會超過50萬戶,市場競爭的殘酷性使全行業處於一種虧損狀態。
雖然目前運營商在大規模推廣數字電視,搞全網的整體平移,向用戶免費發放STB,為此也創立了諸如青島模式、佛山經驗以及杭州模式等,但這一切並沒有帶來 STB行業的繁榮,也沒有促進STB技術的發展,反而給數字電視行業造成了很多的困惑。如何順應技術的發展,把握技術發展的方向,可能不再僅僅是製造商需要關注的問題,也許更應當引起行業主管部門和運營商的關注,需要各方協同努力盡快為數字電視創造一個良好的可持續發展的空間。
數字電視一體機
目前國內使用的機頂盒大多都屬於基本型的范疇,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,目前正在處於投產前的大規模測試階段。這種將最基本的STB和電視機的功能結合在一起的新型一體化電視機,將對STB的製造業和數字電視的運營產生重大影響,面對家電巨頭們龐大的生產能力和新的技術產品,大多數STB生產商將面臨重新洗牌的風險。
對運營商而言,一體機的出現也使運營發生了改變。過去運營商不僅要為節目傳輸操心,也要為用戶的STB投入大量的精力,甚至為此背上沉重的包袱,特別是在整體平移的過程中,由於發送STB而背負了龐大的債務,而這一切都可能因為一體機的出現而得到很好的解決。在未來的2~3年內,按照國家產業的規劃,國內生產的35%以上的電視機將帶有STB功能,這意味著每年將有1 500台以上的一體機投放市場,以後這個數字還將會不斷攀升。
機卡分離
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。諸多的優點使機卡分離成為一種產業發展的趨勢,美國已經把機卡分離作為數字電視機的標准,並為此定義了強制性的時間表。對中國這樣一個電視機生產大國而言,機卡分離也將成為中國產業發展的趨勢和標准。隨著產品的批量投放市場,數字電視機的普及將有助於帶動數字電視用戶的發展。
互動式STB
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。
PVR STB
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。雖然目前PVR STB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。
雙解碼或多解碼STB
對國內的運營商而言,特別是在整體平移的過程中,如何解決用戶兩台以上的電視機收看數字電視節目是一個令開發人員十分頭疼的問題,雖然可以通過強制性的行政行為達到一機一卡,提高收視費,但無法讓用戶理解這種運營模式,也使數字電視的推廣面臨很大的阻力。
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。
DVB和IP合二為一
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。雖然目前國內市場上有所謂的帶IP功能的STB,但這些機頂盒只是集成了網卡或帶回傳通道,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,國外已經有此類STB投放市場,它可適應於不同的網路環境,有著廣闊的發展前景。另外,這種技術的發展和整合可能會給人們帶來一些意想不到的變化,也許在不久的將來,隨著網路技術的發展,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。
4、有線電視數字機頂盒的關鍵技術
機頂盒的硬體結構
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(Conditional Access)介面、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分構成。
調諧解調器
調諧解調器部分的作用是將傳輸過來的調制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)。目前市場上比較流行的調諧解調器的生產廠商有Thomson、Sharp等,國內雖然也有一些廠商生產調諧解調器,但市場份額很小。
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志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,解擾後的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,實現互動式游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400 MIPS,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50 MIPS。CPU速度同運行其上的業務系統有著必然的聯系,如果需要在一個STB中運行一個HTML瀏覽器,100 MIPS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Flash內存和 SDRAM內存。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。SDRAM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Flash和SDRAM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(Common Interface)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體模塊之間定義的標准介面。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。
機頂盒的軟體系統
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的可靠性和相應時間。目前國內機頂盒中的應用較少,主要以EPG、數據廣播、股票、簡單的下載游戲等為主,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、加解擾演算法、加解密演算法、通信技術和網路技術發展水平。
※加解擾技術
加解擾技術用於對數位元組目進行加密解密,其基本原理是採用加擾控制字加密傳輸的方法,用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中,與控制字傳輸相關的有兩個數據流:授權控制信息(ECMs)和授權管理信息(EMMs),由業務密鑰(SK)加密處理後的控制字在ECMs中傳送,其中還包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理 中傳送,並且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰( PDK)的加密處理,EMMs中還包括地址、用戶授權信息,如用戶可以看的節目或時間段,用戶付的收視費等。用戶個人分配密鑰(PDK)存放在用戶的智能卡(Smart Card)中。在用戶端,機頂盒根據PMT和CAT表中的CA-descriptor,獲得EMM和ECM的PID值,然後從TS流中過濾出ECMs和EMMs,並通過 Smard Card介面送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個人分配密鑰(PDK),用PDK對EMM解密,取出SK,然後利用SK對ECM進行解密,取出CW,並將CW通過 Smart Card介面送給解擾引擎,解擾引擎利用CW就可以將擾的傳輸流進行解擾。 加解擾技術分為同密和多密技術。同密技術是將兩家或兩家以上的條件接收(CA)系統應用於同一網路平台之中,從有線電視台角度是實現技術的選擇和競爭的環境。多密技術要求機頂盒採用CI技術,實現同一機頂盒可接收不同CA系統加密節目。從用戶角度來講,不會因購買是一家CA的機頂盒而受到限制,用戶還有選擇其CA服務的可能性。
5、結束語
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,數字機頂盒是在走普及數字電視機之前寬頻綜合信息網的組成成員這一。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。
總之,機頂盒作為數字電視標志性的產品,有著廣闊的發展空間。隨著數字電視應用、晶元技術和軟體技術的發展,STB的功能也必將越來越強大,可以為運營商和用戶開展更多的服務,滿足不同層次的需求。
3. 機頂盒是什麼
機頂盒的硬體結構
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(Conditional Access)介面、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分構成。
調諧解調器
調諧解調器部分的作用是將傳輸過來的調制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)。目前市場上比較流行的調諧解調器的生產廠商有Thomson、Sharp等,國內雖然也有一些廠商生產調諧解調器,但市場份額很小。
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志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,解擾後的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,實現互動式游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400 MIPS,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50 MIPS。CPU速度同運行其上的業務系統有著必然的聯系,如果需要在一個STB中運行一個HTML瀏覽器,100 MIPS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Flash內存和SDRAM內存。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。SDRAM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Flash和SDRAM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(Common Interface)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體模塊之間定義的標准介面。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。
機頂盒的軟體系統
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的可靠性和相應時間。目前國內機頂盒中的應用較少,主要以EPG、數據廣播、股票、簡單的下載游戲等為主,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、 加解擾演算法、加解密演算法、通信技術和網路技術發展水平。
※加解擾技術
加解擾技術用於對數位元組目進行加密解密,其基本原理是採用加擾控制字加密傳輸的方法,用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中,與控制字傳輸相關的有兩個數據流:授權控制信息 (ECMs)和授權管理信息(EMMs),由業務密鑰(SK)加密處理後的控制字在ECMs中傳送,其中還包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理 中傳送,並且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰( PDK)的加密處理,EMMs中還包括地址、用戶授權信息,如用戶可以看的節目或時間段,用戶付的收視費等。用戶個人分配密鑰(PDK)存放在用戶的智能卡(Smart Card)中。 在用戶端,機頂盒根據PMT和CAT表中的CA-descriptor,獲得EMM和ECM的PID值,然後從TS流中過濾出ECMs和EMMs,並通過Smard Card介面送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個人分 配密鑰(PDK),用PDK對EMM解密,取出SK,然後利用SK對ECM進行解密,取出CW,並將CW通過 Smart Card介面送給解擾引擎,解擾引擎利用CW就可以將擾的傳輸流進行解擾。 加解擾技術分為同密和多密技術。 同密技術是將兩家或兩家以上的條件接收(CA)系統應用於同一網路平台之中,從有線電視台角度是實現技術的選擇和競爭的環境。 多密技術要求機頂盒採用CI技術,實現同一機頂盒可接收不同CA系統加密節目。從用戶角度 來講,不會因購買是一家CA的機頂盒而受到限制,用戶還有選擇其CA服務的可能性。
4. 數字電視機頂盒有什麼用是無線接收數字信號還是有線接收信號
一、什麼是數字電視機頂盒:機頂盒的全稱叫做「數字電視機頂盒」,英文縮寫「STB」 (Set-Top Box)。它是一種將數字電視信號轉換成模擬信號的變換設備,它把經過數字化壓縮的圖像和聲音信號解碼還原成模擬信號送入普通的電視機。
數字電視機頂盒是一種將數字電視信號轉換成模擬信號的變換設備,它對經過數字化壓縮的圖像和聲音信號進行解碼還原,產生模擬的視頻和聲音信號,通過電視顯示器和音響設備給觀眾提供高質量的電視節目。目前的數字電視機頂盒已成為一種嵌入式計算設備,具有完善的實時操作系統,提供強大的CPU計算能力,用來協調控制機頂盒各部分硬體設施,並提供易操作的圖形用戶界面,如增強型電視的電子節目指南,給用戶提供圖文並茂的節目介紹和背景資料。同時,機頂盒具有「傻瓜計算機」能力, 這樣通過內部軟體功能和對網路稍加進行雙向改造,很容易實現如網際網路瀏覽、視頻點播、家庭電子商務、電話通信等多種服務,可謂一網打天下。
電視從黑白電視向彩色電視過渡時,採用了兼容的辦法,PAL-D制在中國一直延續到現在。
從模擬電視向高清晰度數字電視過渡,是一個跨越式的過渡,可以說無法直接兼容,也就是說目前的所有的模擬電視是不能使用的,所以一步到位是不現實的,目前各國採用了一個過渡式的辦法--既數字機頂盒,使用了數字機頂盒後將數字信號轉變成模擬信號輸入給現在的模擬電視機顯示信息,這樣有效地避免了電視信號在傳輸過程中導致的干擾和損耗,電視接收的信號質量得到了很大程度的改善。這只是一種過渡,由於模擬電視機的掃描線已定,所以它與高清晰度數字電視相比,還有相當大的距離。
高清晰度數字電視(HDTV)是未來的發展方向,到那時現在的模擬電視被全部淘汰,電視台的射、錄、編設備也相應更換,人們在電視屏幕上看到的將是高清晰度的電視畫面和更多的功能,HDTV會把電視帶入一個嶄新的時代。
有人問目前數字機頂盒接收的信號是高清晰度數字電視嗎?不是,使用了數字機頂盒後將數字信號轉變成模擬信號輸入給現在的模擬電視機顯示信息,這樣電視接收的信號質量雖然有了很大程度的改善,由於模擬電視機的掃描線已定,所以它與高清晰度數字電視相比,還有相當大的距離。這只是一種過渡。
二、數字電視機頂盒的主要技術
信道解碼、信源解碼、上行數據的調制編碼、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。
(1)信道解碼
數字電視機頂盒中的信道解碼電路相當於模擬電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數字電視機頂盒中,高頻頭是必須的,不過調諧范圍包含衛星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補頻道。根據DTV目前已有的調制方式,信道解碼應包括QPSK、QAM、OFDM、VSB解調功能。
(2)信源解碼
模擬信號數字化後,信息量激增,必須採用相應的數據壓縮標准。數字電視廣播採用MPEG-2視頻壓縮標准,適用多種清晰度圖像質量。音頻目前則有AC-3和MPEG-2兩種標准。信源解碼器必須適應不同編碼策略,正確還原原始音、視頻數據。
(3)上行數據的調制編碼
開展互動式應用,需要考慮上行數據的調制編碼問題。目前普遍採用的有3種方式,採用電話線傳送上行數據,採用乙太網卡傳送上行數據和通過有線網路傳送上行數據。
(4)嵌入式CPU
嵌入式CPU是數字電視機頂盒的心臟,當數據完成信道解碼以後,首先要解復用,把傳輸流分成視頻、音頻,使視頻、音頻和數據分離開,在數字電視機頂盒專用的CPU中集成了32個以上可編程PID濾波器,其中兩個用於視頻和音頻濾波,其餘的用於PSI、SI和Private數據濾波。CPU是嵌入式操作系統的運行平台,它要和操作系統一起完成網路管理,顯示管理、有條件接收管理(IC卡和Smart卡)、圖文電視解碼、數據解碼、OSD、視頻信號的上下變換等功能。為了達到這些功能,必須在普通32~64位CPU上擴展許多新的功能,並不斷提高速度,以適應高速網路和三維游戲的要求。
(5)MPEG-2解碼
MPEG-2是數字電視中的關鍵技術之一,目前實用的視頻數字處理技術基本上是建立在MPEG-2技術基礎上,MPEG-2是包括從網路傳輸到高清晰度電視的全部規范。MP@LL用於VCD,可視電話會議和可視電話用的H.263和H.261是它的子集。MP@ML用於DVD、SDTV,MP@MH用於HDTV。
MPEG-2圖像信號處理方法分運動預測、DCT、量化、可變長編碼4步完成,電路是由RISC處理器為核心的ASIC電路組成。
MPEG-2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼,最好具有分層解碼功能。圖文電視可用APHA迭顯功能選加在主畫面上,這就要求解碼器能同時解調主畫面圖像和圖文電視數據,要有很高的速度和處理能力。OSD是一層單色或偽彩色字幕,主要用於用戶操作提示。
在音頻方面,由於歐洲DVB採用MPEG-2伴音,美國的ATSC採用杜比AC-3,因而音頻解碼要具有以上兩種功能。
(6)數字電視機頂盒軟體
電視數字化後,數字電視技術中軟體技術佔有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬體實現外,包括電視內容的重現、操作界面的實現、數據廣播業務的實現,直至機頂盒和個人計算機的互聯以及和Internet的互聯都需要由軟體來實現,具體如下:
1 硬體驅動層軟體: 驅動程序驅動硬體功能,如射頻解調器、傳輸解復用器、A/V解碼器、OSD、視頻編碼器等。
2 嵌入式實時多任務操作系統:嵌入式實時操作系統是相對於桌面計算機操作系統而言的,它不裝在硬碟中,系統結構緊湊,功能相對簡單,資源開資較小,便於固化在存儲器中。嵌入式操作系統的作用與PC機上的DOS和Windows相似,用戶通過它進行人機對話,完成用戶下達的指定。指定接收採用多種方式如:鍵盤、滑鼠、語音、觸摸屏、紅外遙控器等。
3 中間件: 開放的業務平台上的特點在於產品的開發和生產以一個業務平台為基礎,開放的業務平台為每個環節提供獨立的運行模式,每個環節擁有自身的利潤,能產生多個供應商。只有採用開放式業務平台才能保證機頂盒的擴展性,保證投資的有效回收。
4 上層應用軟體: 執行服務商提供的各種服務功能,如:電子節目指南、准視頻點播、視頻點播、數據廣播、IP電話和可視電話等。上層應用軟體獨立於STB的硬體,它可以用於各種STB硬體平台,消除應用軟體對硬體的依賴。
(7)顯示技術
就電視和計算機顯示器而言,CRT顯示是一種成熟的技術,但是用低解析度的電視機顯示文字,尤其是小於24×24的小字,問題就變得復雜了。電視機的顯像管是大節距的低解析度管,只適合顯示720×576或640×480的圖像,它的偏轉系統是固定不變的,是為525行60Hz或625行50Hz設計的,而數字電視的顯示格式有18種以上。上網則要符合VESA格式,顯然,電視機的顯示系統無法適應這么多格式。另外,電視採用低幀頻的隔行掃描方式,當顯示圖形和文字時,亮度信號存在背景閃爍,水平直線存在行間閃爍。如果把逐行掃描的計算機圖文轉換到電視機上,水平邊沿就會僅出現在奇場或偶場,屏顯時間接近人眼的視覺暫留,會產生厲害的邊緣閃爍現象,因而要用電視機上網,必須要補救電視機顯示的缺陷。
根據技術難度和成本,目前用兩種方法進行改進,一種是抗閃爍濾波器,把相鄰三行的圖像按比例相加成一行,使僅出現在單場的圖像重現在每場中,這種方式叫三行濾波法。三行濾波法簡單易實現。但降低了圖像的清晰度,適用於隔行掃描方式的電視機。另一種方法是把隔行掃描變成逐行掃描,並適當提高幀頻,這種方式要成倍地增加掃描的行數和場數,為了使增加的像數不是無中生有,保證活動畫面的連續性,必須要作行、場內插運算和運動補償,必須用專用的晶元和復雜的技術才能實現,這種方式在電視機上顯示計算機圖文的質量非常好,但必須在有逐行和倍掃描功能的電視機上才能實現。另外把解析度高於模擬電視機的HDTV和VESA信號在電視機上播放,只能顯示部分畫面,必須進行縮小這就像PIP方式,要丟行和丟場。同樣為保證圖像的連續性,也要進行內插運算。
(8)加解擾技術
加解擾技術用於對數位元組目進行加密和解密。其基本原理是採用加擾控制字加密傳輸的方法,用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中,與控制字傳輸相關的有2個數據流:授權控制信息(ECMs)和授權管理信息(EMMs)。由業務密鑰(SK)加密處理後的控制字在ECMs中傳送,其中包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理信息中傳送,並且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰(PDE)的加密處理。EMMs中還包括地址、用戶授權信息,如用戶可以看的節目或時間段,用戶付的收視費等。
用戶個人分配密鑰(PDK)存放在用戶的智能卡(Smart Card)中,在用戶端,機頂盒根據PMT和CAT表中的CA-descriptor,獲得EMM和ECM的PID值,然後從TS流中過濾出ECMs和EMMs,並通過Smart Card介面送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個人分配密鑰(PDK),用PDK對EMM解密,取出SK,然後利用SK對ECM進行解密,取出CW,並將CW通過Smart Card介面送給解擾引擎,解擾引擎利用CW就可以將已加擾的傳輸流進行解擾。
5 數字電視機頂盒在我國的發展現狀
數字電視機頂盒將改變我們現有的電視的概念,也將為互聯網提供一個嶄新的消費終端,而且這個消費終端將比其他任何終端如PC、手機、PDA都普及、方便、吸引人。隨著各地有線數字電視的試播,數字電視機頂盒的推廣與幾年前相比已有長足的進步,但是數字機頂盒在國內還沒有得到廣泛的應用,這主要有幾個原因:
(1)數字機頂盒的技術含量較高,真正的產品並不是很多,許多廠商的VOD(視頻點播)事實上大多處於概念階段。
(2)網路雙向改造與質量問題。由於數字電視機頂盒受網路帶寬制約較大,尤其是目前國內網路發展基礎薄弱,而且各種網路資源各自為陣, 因此它的大范圍普及推廣還需時日。
(3)服務不力、缺乏專業的ICP,即信息和節目資源貧乏。如VOD業務推廣應用的一大難點就是節目源的開放以及片源、版權。國家有線電視主幹網的建立、專業供片商的出現可在一定程度上緩解這一難題。許多廠家紛紛開發基於賓館、酒店、小區的VOD系統,也是為了避開這一難題。
(4)資費偏高,對多數用戶而言也是不小的開支。中國人的消費心理是可以承受一次性較大的購置成本,卻不大願意接受長期持續不斷的、沒有明顯回報的消費支付。
盡管當前數字機頂盒的推廣受到了很大的限制,但是數字電視機頂盒不僅是用戶終端,也是網路終端,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。隨著數字技術、多媒體技術和網路技術的發展,數字電視機頂盒功能將逐步完善,尤其是單片PC技術的發展,將促使數字電視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。
三、數字電視機頂盒新動向
數字電視機頂盒面臨淘汰 新標准明年上市面臨淘汰 新標准明年上市
據悉,聯邦規章管理者於美國東部已經採納了新的設備標准以加快向更高音視頻質量的數碼電視的轉變。
聯邦通信委員會(FCC)以5比0的投票結果通過了可將數字電視信號直接接入電視機而不需要機頂盒和額外電纜的設備標准。為了觀看收費電視,用戶要向電視機中插入一個由他們的有線電視服務商提供的安全卡。
製造商希望能於明年底發售具有這種即插即用技術的高清晰度電視機。他們稱,聯邦通信委員會的決定將提高消費者的需求和刺激公司提高產量,進一步普及這種新型電視機。
與傳統的模擬電視不同,數字電視信號使用的是計算機語言,其圖象更加清晰,同時還具有其它潛在性能,如互聯網接入、視頻游戲以及同一頻道中的多套節目等。數字信號可通過衛星、有線或無線廣播傳送。
5. 機頂盒必須要和衛星鍋才能用到底機頂盒是什麼樣的東西
對於機頂盒(Set Top Box ),目前沒有標準的定義,從廣義上說,凡是與電視機連接的網路終端設備都可稱之為機頂盒。從過去基於有線電視網路的模擬頻道增補器、模擬頻道解碼器,到將電話線與電視機連接在一起的「維拉斯」上網機頂盒、數字衛星的綜合接收解碼器(IRD,Integrated Receive Decoder)、數字地面機頂盒以及有線電視數字機頂盒都可稱為機頂盒。從狹義上說,如果只說數字設備的話,按主要功能可將機頂盒分為上網機頂盒、 數字衛星機頂盒(DVB-S)、數字地面機頂盒(DVB-T)、有線電視數字機頂盒(DVB-C)以及最新出現的IPTV機頂盒等。
數字電視機頂盒是信息家電之一,它是一種能夠讓用戶在現有模擬電視上,觀看數字電視 節目,進行互動式數字化娛樂、教育和商業化活動的消費業電子產品。
數字視頻變換盒(英語:Set Top Box,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,更在於能夠接收數據內容,包括電子節目指南、網際網路網頁、字幕等等。
[編輯本段]2、數字機頂盒的功能
數字機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目,同時具有所有廣播和互動式多媒體應用 功能,如:
(1)電子節目指南(EPG)。給用戶提供一個容易使用、界面友好、可以快速訪問 想看節目的一種方式,用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節目;
(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。數據廣播服務 器按DVB數據廣播標准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加擾和加密,數字機頂盒應具有解擾和解密功能。總之,到 目前為止,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:
項目 內容
基本業務 模擬電視廣播、FM廣播,模擬付費(加擾)電視
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 互聯網接入服務(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
數字機頂盒的輸入輸出介面
數字機頂盒的輸入輸出介面1、信號輸入
2、信號環路輸出
3、RCA
4、YPbPr
5、S-VIDEO
6、SPDIF
7、USB
8、網路介面
[編輯本段]3、數字機頂盒的分類與應用
不同的運營商和不同的機頂盒廠商按照不同的應用習慣將STB分成基本型、增強型、交互型等幾種,運營商對數字電視理解和應用水平的不同對STB的劃分也有所不同。大多數的運營商將基本型定義成僅支持視音頻服務和接收EPG信息,不支持數據瀏覽和其他應用,而將這些應用放在所謂的增強型中;把具有雙向功能的STB定義為交互型。實際上從功能上很難區分什麼是基本型什麼是交互型,不同的商業目的就會有不同的劃分,所謂的基本型和增強型往往都是使用同一個硬體平台,不同的只是軟體而已,雖然也有廠商宣稱他們的STB是交互型的或者可以開展互動式服務,但由於網路上的原因,在國內還沒有一種成熟的互動式應用,目前所謂的互動式應用基本上都還停留在本地交互的基礎上。
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制器(PVR:Personal Video Recorder),當然這些都需要軟體的配合。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。
STB的發展趨勢
龐大的市場空間,數百億的產值吸引了眾多的商家從事STB的生產製造,據估計國內大約有300餘家企業都在從事STB的生產,而截至到2004年底,全國有線數字用戶大約在80萬戶左右,除去以前累計發展的30多萬戶,實際去年一年新增用戶不會超過50萬戶,市場競爭的殘酷性使全行業處於一種虧損狀態。
雖然目前運營商在大規模推廣數字電視,搞全網的整體平移,向用戶免費發放STB,為此也創立了諸如青島模式、佛山經驗以及杭州模式等,但這一切並沒有帶來STB行業的繁榮,也沒有促進STB技術的發展,反而給數字電視行業造成了很多的困惑。如何順應技術的發展,把握技術發展的方向,可能不再僅僅是製造商需要關注的問題,也許更應當引起行業主管部門和運營商的關注,需要各方協同努力盡快為數字電視創造一個良好的可持續發展的空間。
數字電視一體機
目前國內使用的機頂盒大多都屬於基本型的范疇,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,目前正在處於投產前的大規模測試階段。這種將最基本的STB和電視機的功能結合在一起的新型一體化電視機,將對STB的製造業和數字電視的運營產生重大影響,面對家電巨頭們龐大的生產能力和新的技術產品,大多數STB生產商將面臨重新洗牌的風險。
對運營商而言,一體機的出現也使運營發生了改變。過去運營商不僅要為節目傳輸操心,也要為用戶的STB投入大量的精力,甚至為此背上沉重的包袱,特別是在整體平移的過程中,由於發送STB而背負了龐大的債務,而這一切都可能因為一體機的出現而得到很好的解決。在未來的2~3年內,按照國家產業的規劃,國內生產的35%以上的電視機將帶有STB功能,這意味著每年將有1 500台以上的一體機投放市場,以後這個數字還將會不斷攀升。
機卡分離
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。諸多的優點使機卡分離成為一種產業發展的趨勢,美國已經把機卡分離作為數字電視機的標准,並為此定義了強制性的時間表。對中國這樣一個電視機生產大國而言,機卡分離也將成為中國產業發展的趨勢和標准。隨著產品的批量投放市場,數字電視機的普及將有助於帶動數字電視用戶的發展。
互動式STB
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。
PVR STB
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。雖然目前PVR STB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。
雙解碼或多解碼STB
對國內的運營商而言,特別是在整體平移的過程中,如何解決用戶兩台以上的電視機收看數字電視節目是一個令開發人員十分頭疼的問題,雖然可以通過強制性的行政行為達到一機一卡,提高收視費,但無法讓用戶理解這種運營模式,也使數字電視的推廣面臨很大的阻力。
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。
DVB和IP合二為一
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。雖然目前國內市場上有所謂的帶IP功能的STB,但這些機頂盒只是集成了網卡或帶回傳通道,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,國外已經有此類STB投放市場,它可適應於不同的網路環境,有著廣闊的發展前景。另外,這種技術的發展和整合可能會給人們帶來一些意想不到的變化,也許在不久的將來,隨著網路技術的發展,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。
[編輯本段]4、有線電視數字機頂盒的關鍵技術
機頂盒的硬體結構
機頂盒的硬體結構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(Conditional Access)介面、外部存儲控制器以及視音頻輸出等幾大部分構成。
調諧解調器
調諧解調器部分的作用是將傳輸過來的調制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)。目前市場上比較流行的調諧解調器的生產廠商有Thomson、Sharp等,國內雖然也有一些廠商生產調諧解調器,但市場份額很小。
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志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,解擾後的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,實現互動式游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400 MIPS,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50 MIPS。CPU速度同運行其上的業務系統有著必然的聯系,如果需要在一個STB中運行一個HTML瀏覽器,100 MIPS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Flash內存和SDRAM內存。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。SDRAM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Flash和SDRAM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(Common Interface)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體模塊之間定義的標准介面。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。
機頂盒的軟體系統
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的可靠性和相應時間。目前國內機頂盒中的應用較少,主要以EPG、數據廣播、股票、簡單的下載游戲等為主,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、 加解擾演算法、加解密演算法、通信技術和網路技術發展水平。
※加解擾技術
加解擾技術用於對數位元組目進行加密解密,其基本原理是採用加擾控制字加密傳輸的方法,用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中,與控制字傳輸相關的有兩個數據流:授權控制信息 (ECMs)和授權管理信息(EMMs),由業務密鑰(SK)加密處理後的控制字在ECMs中傳送,其中還包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理 中傳送,並且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰( PDK)的加密處理,EMMs中還包括地址、用戶授權信息,如用戶可以看的節目或時間段,用戶付的收視費等。用戶個人分配密鑰(PDK)存放在用戶的智能卡(Smart Card)中。 在用戶端,機頂盒根據PMT和CAT表中的CA-descriptor,獲得EMM和ECM的PID值,然後從TS流中過濾出ECMs和EMMs,並通過Smard Card介面送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個人分 配密鑰(PDK),用PDK對EMM解密,取出SK,然後利用SK對ECM進行解密,取出CW,並將CW通過 Smart Card介面送給解擾引擎,解擾引擎利用CW就可以將擾的傳輸流進行解擾。 加解擾技術分為同密和多密技術。 同密技術是將兩家或兩家以上的條件接收(CA)系統應用於同一網路平台之中,從有線電視台角度是實現技術的選擇和競爭的環境。 多密技術要求機頂盒採用CI技術,實現同一機頂盒可接收不同CA系統加密節目。從用戶角度 來講,不會因購買是一家CA的機頂盒而受到限制,用戶還有選擇其CA服務的可能性。
[編輯本段]5、結束語
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,數字機頂盒是在走普及數字電視機之前寬頻綜合信息網的組成成員這一。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。
總之,機頂盒作為數字電視標志性的產品,有著廣闊的發展空間。隨著數字電視應用、晶元技術和軟體技術的發展,STB的功能也必將越來越強大,可以為運營商和用戶開展更多的服務,滿足不同層次的需求。
[編輯本段]機頂盒行業發展現狀
進入2008年,中國數字電視產業特別是有線數字電視產業持續了快速發展的勢頭,數字電視機頂盒市場與數字電視整體轉換同步發展,市場規模不斷增長。2008年前三季度中國機頂盒市場銷量迎來井噴,數據顯示,前三季度中國市場共銷售機頂盒1666.7萬台,同比增長了83.4%。
機頂盒銷量的猛增,主要由以下幾個因素推動:有線數字電視經過幾年的發展,積累了大量的成功經驗,廣電在推廣上有多個區域和城市可作為參考的典型,因此各地的數字電視整體平移進程越來越快;中國的機頂盒製造產業已經具備了很大的規模,中國從事機頂盒生產的企業達到了200多家,九洲、長虹和同洲等企業的產能早已達到數百萬台。如此眾多的企業,使得中國機頂盒市場的競爭十分激烈,價格下降速度很快,有線數字電視運營商的機頂盒采購壓力也相對減輕很多;更多數字電視行業內的企業參與到了數字電視的轉換工作,進行了很多聯合運營的業務模式創新,從而加快了模擬轉數字的進程,刺激了機頂盒銷量的增加。
2008年,各地區有線數字電視運營商加大了奧運前的平移力度,以確保更多的用戶能夠通過數字電視的方式收看節目,特別是3月份CCBN展會在北京成功召開,給機頂盒企業帶來了大量的訂單。2008年前三季度中國市場共完成機頂盒銷售收入58.7億元,同比增長了53.1%,高清、雙向等高端機頂盒的銷量增加,減緩了機頂盒價格的降低幅度,使得中國市場機頂盒銷售額得以與銷量同時高速增長。
2008年,機頂盒廠商之間的競爭愈加激烈,且競爭模式已經從單純的產品、技術、服務競爭了轉向合作模式的創新競爭。數字機頂盒廠商跨越了單純的生產製造范疇,向更深層次的商務合作領域邁進,機頂盒廠商與運營商的合作模式已經從單純的買賣關系向共同承擔風險共同享受利潤的合作模式轉變。
[編輯本段]機頂盒產業的發展
近年來,中國機頂盒發展迅速。由於機頂盒產業的資源供給或產品需求正在發生一系列的變化,導致這一產業正逐漸從其他國家或地區梯度轉移到中國生產和製造。中國已經成為全球最大的機頂盒生產製造中心。2007年,中國機頂盒市場中以有線機頂盒為主。機頂盒市場出貨量達到了6500萬台以上,相比2006年增長41.3%。其中國內機頂盒出貨量超過3000萬台,相比2006年增長49.32%,國內市場機頂盒出貨量首次超出國外市場;有線機頂盒市場保有量在2007年底突破了2500萬台,相比2006年增長了近60%。2008年中國數字電視進入了蓬勃發展期,除有線數字電視仍舊表現出強勁增長勢頭外,地面數字電視隨著2008年奧運會的契機也有了突破性的發展。2008年,雖然受到雪災、地震以及全球金融危機等客觀因素的影響,但中國機頂盒市場依然處於景氣周期。
根據《廣播影視科技「十五」計劃和2010年遠景規劃》,2010年中國將全面實現數字廣播電視,2015年將停止模擬廣播電視的播出。毋庸置疑,數字電視節目的普及已成為必然趨勢,而中國現行的「模擬電視+機頂盒」的轉換形式使機頂盒市場蘊藏了巨大商機。
面對潛力巨大的機頂盒市場,國內廠家早已未雨綢繆,而且他們更看好相對成熟的發達國家市場,其產品已經出口美國、歐洲、中東等國家和地區。也正是看到了機頂盒產業的巨大機會,國內外廠商紛紛湧入這一行業。目前終端設備製造商不僅包括家電巨頭海爾、長虹、TCL、康佳、創維,還有IT企業清華同方、浪潮、中興通訊、實達等,甚至包括跨國巨頭摩托羅拉、飛利浦等。而在機頂盒產業鏈中,除了機頂盒生產廠商,還包括上游晶元廠商、操作系統供應商、內容提供商等。
數字電視機頂盒的主要技術
信道解碼、信源解碼、上行數據的調制編碼、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。
(1)信道解碼
數字電視機頂盒中的信道解碼電路相當於模擬電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數字電視機頂盒中,高頻頭是必須的,不過調諧范圍包含衛星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補頻道。根據DTV目前已有的調制方式,信道解碼應包括QPSK、QAM、OFDM、VSB解調功能。
(2)信源解碼
模擬信號數字化後,信息量激增,必須採用相應的數據壓縮標准。數字電視廣播採用MPEG-2視頻壓縮標准,適用多種清晰度圖像質量。音頻目前則有AC-3和MPEG-2兩種標准。信源解碼器必須適應不同編碼策略,正確還原原始音、視頻數據。
(3)上行數據的調制編碼
開展互動式應用,需要考慮上行數據的調制編碼問題。目前普遍採用的有3種方式,採用電話線傳送上行數據,採用乙太網卡傳送上行數據和通過有線網路傳送上行數據。
[1] (4)嵌入式CPU
嵌入式CPU是數字電視機頂盒的心臟,當數據完成信道解碼以後,首先要解復用,把傳輸流分成視頻、音頻,使視頻、音頻和數據分離開,在數字電視機頂盒專用的CPU中集成了32個以上可編程PID濾波器,其中兩個用於視頻和音頻濾波,其餘的用於PSI、SI和Private數據濾波。CPU是嵌入式操作系統的運行平台,它要和操作系統一起完成網路管理,顯示管理、有條件接收管理(IC卡和Smart卡)、圖文電視解碼、數據解碼、OSD、視頻信號的上下變換等功能。為了達到這些功能,必須在普通32~64位CPU上擴展許多新的功能,並不斷提高速度,以適應高速網路和三維游戲的要求。
(5)MPEG-2解碼
MPEG-2是數字電視中的關鍵技術之一,目前實用的視頻數字處理技術基本上是建立在MPEG-2技術基礎上,MPEG-2是包括從網路傳輸到高清晰度電視的全部規范。MP@LL用於VCD,可視電話會議和可視電話用的H.263和H.261是它的子集。MP@ML用於DVD、SDTV,MP@MH用於HDTV。
MPEG-2圖像信號處理方法分運動預測、DCT、量化、可變長編碼4步完成,電路是由RISC處理器為核心的ASIC電路組成。
MPEG-2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼,最好具有分層解碼功能。圖文電視可用APHA迭顯功能選加在主畫面上,這就要求解碼器能同時解調主畫面圖像和圖文電視數據,要有很高的速度和處理能力。OSD是一層單色或偽彩色字幕,主要用於用戶操作提示。
在音頻方面,由於歐洲DVB採用MPEG-2伴音,美國的ATSC採用杜比AC-3,因而音頻解碼要具有以上兩種功能。
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6. 如何抓取機頂盒的ipoe驗證
抓取機頂盒的ipoe驗證。電信IPTV機頂盒,支持openwrt和U盤的路由器抓取的包時間長會很大,有可能幾百MBWireshark將電信IPTV盒子連接到路由器的LAN口,配置盒子,使盒子處於觀看電視頻道狀態待用,獲取電信盒子IP本次抓取ip為192.168.1.10。
說明:
執行完命令後開始將電視機頂盒換台,把所以需要抓取的電視台都換一遍,換台完畢後ssh客戶端CTRL+C結束抓取,scp或者使用Samba服務拷貝target.cap到本地,通過Wireshark打開文件分析輸入過濾信息rtsp。
導出過濾結果,其中Info信息里的PLAY地址即為IPTV直播地址,可以通過播放器直接播放驗證,打開機頂盒,進行各種客戶端操作,adb開始抓取盒子上的LOG。
當復現盒子上終端缺陷時,游標在cmd窗口在電腦上按Ctrl+C結束ABD的抓取工作,在ADB的當前目前下就會生成一個1.log的日誌文件,通過解析1.log,定位缺陷原因。
7. 數字電視機頂盒的主要技術
信道解碼、信源解碼、上行數據的調制編碼、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。 MPEG-2是數字電視中的關鍵技術之一,實用的視頻數字處理技術基本上是建立在MPEG-2技術基礎上,MPEG-2是包括從網路傳輸到高清晰度電視的全部規范。MP@LL用於VCD,可視電話會議和可視電話用的H.263和H.261是它的子集。MP@ML用於DVD、SDTV,MP@HL用於HDTV。
MPEG-2圖像信號處理方法分運動預測、DCT、量化、可變長編碼4步完成,電路是由RISC處理器為核心的ASIC電路組成。
MPEG-2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼,最好具有分層解碼功能。圖文電視可用APHA迭顯功能選加在主畫面上,這就要求解碼器能同時解調主畫面圖像和圖文電視數據,要有很高的速度和處理能力。OSD是一層單色或偽彩色字幕,主要用於用戶操作提示。
在音頻方面,由於歐洲DVB採用MPEG-2伴音,美國的ATSC採用杜比AC-3,因而音頻解碼要具有以上兩種功能。 電視數字化後,數字電視技術中軟體技術佔有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬體實現外,包括電視內容的重現、操作界面的實現、數據廣播業務的實現,直至機頂盒和個人計算機的互聯以及和Internet的互聯都需要由軟體來實現,具體如下:
1、硬體驅動層軟體: 驅動程序驅動硬體功能,如射頻解調器、傳輸解復用器、A/V解碼器、OSD、視頻編碼器等。
2、嵌入式實時多任務操作系統:嵌入式實時操作系統是相對於桌面計算機操作系統而言的,它不裝在硬碟中,系統結構緊湊,功能相對簡單,資源開資較小,便於固化在存儲器中。嵌入式操作系統的作用與PC機上的DOS和Windows相似,用戶通過它進行人機對話,完成用戶下達的指定。指定接收採用多種方式如:鍵盤、滑鼠、語音、觸摸屏、紅外遙控器等。
3、中間件: 開放的業務平台上的特點在於產品的開發和生產以一個業務平台為基礎,開放的業務平台為每個環節提供獨立的運行模式,每個環節擁有自身的利潤,能產生多個供應商。只有採用開放式業務平台才能保證機頂盒的擴展性,保證投資的有效回收。
4、上層應用軟體: 執行服務商提供的各種服務功能,如:電子節目指南、准視頻點播、視頻點播、數據廣播、IP電話和可視電話等。上層應用軟體獨立於STB的硬體,它可以用於各種STB硬體平台,消除應用軟體對硬體的依賴。 就電視和計算機顯示器而言,CRT顯示是一種成熟的技術,但是用低解析度的電視機顯示文字,尤其是小於24×24的小字,問題就變得復雜了。電視機的顯像管是大節距的低解析度管,只適合顯示720×576或640×480的圖像,它的偏轉系統是固定不變的,是為525行60Hz或625行50Hz設計的,而數字電視的顯示格式有18種以上。上網則要符合VESA格式,顯然,電視機的顯示系統無法適應這么多格式。另外,電視採用低幀頻的隔行掃描方式,當顯示圖形和文字時,亮度信號存在背景閃爍,水平直線存在行間閃爍。如果把逐行掃描的計算機圖文轉換到電視機上,水平邊沿就會僅出現在奇場或偶場,屏顯時間接近人眼的視覺暫留,會產生厲害的邊緣閃爍現象,因而要用電視機上網,必須要補救電視機顯示的缺陷。
根據技術難度和成本,用兩種方法進行改進,一種是抗閃爍濾波器,把相鄰三行的圖像按比例相加成一行,使僅出現在單場的圖像重現在每場中,這種方式叫三行濾波法。三行濾波法簡單易實現。但降低了圖像的清晰度,適用於隔行掃描方式的電視機。另一種方法是把隔行掃描變成逐行掃描,並適當提高幀頻,這種方式要成倍地增加掃描的行數和場數,為了使增加的像數不是無中生有,保證活動畫面的連續性,必須要作行、場內插運算和運動補償,必須用專用的晶元和復雜的技術才能實現,這種方式在電視機上顯示計算機圖文的質量非常好,但必須在有逐行和倍掃描功能的電視機上才能實現。另外把解析度高於模擬電視機的HDTV和VESA信號在電視機上播放,只能顯示部分畫面,必須進行縮小這就像PIP方式,要丟行和丟場。同樣為保證圖像的連續性,也要進行內插運算。 加解擾技術用於對數位元組目進行加密和解密。其基本原理是採用加擾控制字加密傳輸的方法,用戶端利用IC卡解密。在MPEG傳輸流中,與控制字傳輸相關的有2個數據流:授權控制信息(ECMs)和授權管理信息(EMMs)。由業務密鑰(SK)加密處理後的控制字在ECMs中傳送,其中包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等節目信息。對控制字加密的業務密鑰在授權管理信息中傳送,並且業務密鑰在傳送前要經過用戶個人分配密鑰(PDE)的加密處理。EMMs中還包括地址、用戶授權信息,如用戶可以看的節目或時間段,用戶付的收視費等。
用戶個人分配密鑰(PDK)存放在用戶的智能卡(Smart Card)中,在用戶端,機頂盒根據PMT和CAT表中的CA-descriptor,獲得EMM和ECM的PID值,然後從TS流中過濾出ECMs和EMMs,並通過Smart Card介面送給Smart Card。Smart Card首先讀取用戶個人分配密鑰(PDK),用PDK對EMM解密,取出SK,然後利用SK對ECM進行解密,取出CW,並將CW通過Smart Card介面送給解擾引擎,解擾引擎利用CW就可以將已加擾的傳輸流進行解擾。 (CAs:Conditional Access System)
有條件接收系統(CAS)是開展付費電視的核心技術,了解它的運行機制,掌握好它的使用和維護對付費電視業務的成功開展非常關鍵。CAS的組成包括有:用戶管理系統SMS、業務信息生成系統SIG、節目管理PMS/SI編輯系統、節目調度處理EIS、用戶授權管理系統SAS、條件接收CA等。主要有兩大塊:一塊是管理用戶的SMS,一塊是管理節目的CA。CA主要分為兩大部分:一是信號加擾部分,它是通過一個隨機碼發生器所產生的隨機碼(稱為控制字CW)來控制加擾器對信號的加擾;二是加密部分,要使加擾的信號在接收端成功地解擾,接收端也必須要有和加擾端一模一樣的控制字來控制解擾器,所以,要將前端的CW傳送到接收端,如果直接傳送會很容易被黑客截獲而使CAS失去作用,為此,要對CW進行加密傳送,這種加密是一種多層加密機制,從而增加CW傳送的安全性,直接對CW加密的第一層所產生的密文稱為授權控制信息ECM,通過復用器與加擾的碼流一起傳送,ECM還含有時間、節目價格、節目授權控制等信息,因此ECM是面向節目的管理信息。對CW加密的密鑰稱為工作密鑰SK,SK通常又叫月密鑰,每月換一次,每換一次SK,系統都要從新對所有用戶進行授權。第二層加密是用稱為節目密鑰PDK對SK進行加密,所產生的密文和從SMS獲取的授權指令通過SAS生成的授權信息組成授權管理信息EMM,EMM還含有智能卡號、授權時間、授權等級等用戶授權信息。這些信息主要是完成對用戶的授權,因此EMM是面向用戶的管理信息,EMM對用戶在什麼時間看、看什麼頻道進行授權,它也通過復用器與加擾碼流一起傳送,以上這些組成了CA最基本的加密系統。
8. 數字電視為什麼顯示區域禁播
你是不是北京的??
北京在社區60分里加入了區域碼,然後幾個區的節目同時播出,一個區里的盒子不能收看其他區節目?
該問題也困擾我們很久,個人認為很操蛋,南岸的人就不能了解江北今天在做什麼啊!!!
9. 數字機頂盒解碼原理
其實說白了,數字機頂盒就是一種把數字信號轉換成模擬信號的變換設備。
我們大部分時候會產生這樣的疑問,既然從電視台發出的是模擬信號,接收到電視機的也必須是模擬信號,那為什麼還要用到數字機頂盒呢?現在生活中,我們總是希望自己的電視機能播放清晰度高的電視節目,從模擬電視向高清晰度數字電視過渡,是一個跨越式的過渡,可以說無法直接兼容,也就是說目前的所有的模擬電視是不能使用的,所以一步到位是不現實的。通常現在的做法是:電視台將模擬信號先轉換成數字信號,傳送到家中的數字機頂盒後,將數字信號轉變成模擬信號輸入給現在的模擬電視機顯示信息,這樣有效地避免了電視信號在傳輸過程中導致的干擾和損耗,電視接收的信號質量得到了很大程度的改善。
數字機頂盒的主要技術有:信道解碼、信源解碼、上行數據的調制編碼、嵌入式CPU、MPEG-2解壓縮、機頂盒軟體、顯示控制和加解擾技術。
(1)信道解碼:數字電視機頂盒中的信道解碼電路相當於模擬電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數字電視機頂盒中,高頻頭是必須的,不過調諧范圍包含衛星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補頻道。根據DTV目前已有的調制方式,信道解碼應包括QPSK、QAM、 OFDM、VSB解調功能。
(2)信源解碼:模擬信號數字化後,信息量激增,必須採用相應的數據壓縮標准。數字電視廣播採用MPEG-2視頻壓縮標准,適用多種清晰度圖像質量。音頻目前則有AC-3和MPEG-2兩種標准。信源解碼器必須適應不同編碼策略,正確還原原始音、視頻數據。
(3)上行數據的調制編碼:開展互動式應用,需要考慮上行數據的調制編碼問題。目前普遍採用的有3種方式,採用電話線傳送上行數據,採用乙太網卡傳送上行數據和通過有線網路傳送上行數據。
(4)嵌入式CPU:嵌入式CPU是數字電視機頂盒的心臟,當數據完成信道解碼以後,首先要解復用,把傳輸流分成視頻、音頻,使視頻、音頻和數據分離開,在數字電視機頂盒專用的CPU中集成了32個以上可編程PID濾波器,其中兩個用於視頻和音頻濾波,其餘的用於PSI、SI和Private數據濾波。CPU是嵌入式操作系統的運行平台,它要和操作系統一起完成網路管理,顯示管理、有條件接收管理(IC卡和 Smart卡)、圖文電視解碼、數據解碼、OSD、視頻信號的上下變換等功能。為了達到這些功能,必須在普通32~64位CPU上擴展許多新的功能,並不斷提高速度,以適應高速網路和三維游戲的要求。
(5)MPEG-2解碼:MPEG-2是數字電視中的關鍵技術之一,目前實用的視頻數字處理技術基本上是建立在 MPEG-2技術基礎上,MPEG-2是包括從網路傳輸到高清晰度電視的全部規范。MP@LL用於VCD,可視電話會議和可視電話用的H.263和 H.261是它的子集。MP@ML用於DVD、SDTV,MP@MH用於HDTV。
MPEG-2圖像信號處理方法分運動預測、DCT、量化、可變長編碼4步完成,電路是由RISC處理器為核心的ASIC電路組成。
MPEG-2解壓縮電路包含視頻、音頻解壓縮和其它功能。在視頻處理上要完成主畫面、子畫面解碼,最好具有分層解碼功能。圖文電視可用APHA迭顯功能選加在主畫面上,這就要求解碼器能同時解調主畫面圖像和圖文電視數據,要有很高的速度和處理能力。OSD是一層單色或偽彩色字幕,主要用於用戶操作提示。
在音頻方面,由於歐洲DVB採用MPEG-2伴音,美國的ATSC採用杜比AC-3,因而音頻解碼要具有以上兩種功能。
(6)數字電視機頂盒軟體:電視數字化後,數字電視技術中軟體技術佔有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬體實現外,包括電視內容的重現、操作界面的實現、數據廣播業務的實現,直至機頂盒和個人計算機的互聯以及和Internet的互聯都需要由軟體來實現,具體如下:
1 硬體驅動層軟體: 驅動程序驅動硬體功能,如射頻解調器、傳輸解復用器、A/V解碼器、OSD、視頻編碼器等。
2 嵌入式實時多任務操作系統:嵌入式實時操作系統是相對於桌面計算機操作系統而言的,它不裝在硬碟中,系統結構緊湊,功能相對簡單,資源開資較小,便於固化在存儲器中。嵌入式操作系統的作用與PC機上的DOS和Windows相似,用戶通過它進行人機對話,完成用戶下達的指定。指定接收採用多種方式如:鍵盤、滑鼠、語音、觸摸屏、紅外遙控器等。