2022年2022年机顶盒的工作原理简介 .pdf

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1、机顶盒的工作原理简介一、了解数字电视的编解码两个流程。数字电视机顶盒负责接收数字电视节目信号、处理数据业务和完成多种应用的解析。为了让大家对数字电视的传输有一个整体的概念，我们分为数字电视信号的编码流程和解码流程两个部分来介绍。虽然我们的电视节目是数字信号，但是由于有线电视网采用模拟传输，因此必须对数字信号进行调制和解调才能在其信道中传输。所以在编码流程，信源 （电视的视音频原始信号）在进入有线电视网络前要完成两级编码，一级是传输用的信道编码， 另一级是音、 视频信号的信源编码和所有信源封装成传输流，这个流程是在电视传输中心的前端完成的。而在解码流程中，接收端首先从传输层提取信道编码信号，完成

2、信道解调; 其次是还原压缩的信源编码信号，恢复原始音、视频流，同时完成数据业务和多种应用的接收、解析，这个流程在机顶盒中完成。无论是编码流程还是解码流程，对用户来说都是透明，用户只要连接好线路，打开机顶盒电源并用遥控器收视节目就可以了，数字电视系统会自动完成两个流程。二、数字电视机顶盒的基本原理现在的数字电视机顶盒应具备了接收数字广播信号（包括CATV 上的音频、视频和资料信号）以及视频点播功能， 从 RF 端口接入的数字数据流经过机顶盒各芯片完成解调、解复用、译码功能。其原理框图如下图。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

3、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 数字电视机顶盒原理框图机顶盒是由数字调谐器、信道解调器、信源解复用器、MPEG-2H264 解码器、视频编码器、音频D/A 、嵌入式 CPU 系统和外围接口、条件接收模块等组成。我们从原理框图中可以看出，数字调谐器接收来自有线电视网中的高频信号，下变频为中频信号，并通过模/数（A/D ）转换再生出传输端的数字信号，然后利用QAM 解调器完成信道解码并纠错， 在进行用户身份识别确认受权许可后，从载波中分离出包含音、视频和其它数据信息的传送流(TS 流)。传送流中一般包含多个音、视频流及一

4、些数据信息。解复用器则用来区分不同的节目，提取用户指定节目的PES 数据，包括音、视频流和数据流，送入 MPEG-2 或者 H264解码器及其相应的解析软件，完成视音频信息的解压与还原。再把解码后的视频数据输出到PAL/NTSC视频编码器，重新编码成模拟电视信号提供给电视机；而解码后的音频数据，则输出到音频D/A 控制设备进行处理，比如输出PCM 音频数据到PCM 解码器， PCM 解码器再输出立体声模拟音频信号，经音频输出接口送至音箱系统。三、数字电视机顶盒功能的实现前面已经提到了，虽然我们的节目是数字电视节目，但由于有线电视网采用模拟传输，因此在传输过程中对数字信号进行了调制以使其可以在模

5、拟信道中传输。那么在我们的机顶盒中， 就必须对其解调。 才能恢复成调制前的数字信号。调制解调器是数字电视系统的关键组成部分， 在技术上类似现在的电话调制解调器的原理，但采用了更高的调制方法，下行多采用 64QAM或256QAM ，在 DVB-C(Digital Video Broadcast by Cable) 和 DAVIC 中采用64QAM 做为标准调制方法，以 Motorola 的 MC92305QAM 解调芯片为例， 在7M 模拟带宽上采用 64QAM调制的数字信号速率可达42Mbit/S ，上行目前采用两种方式，一种是采用电话线做为上行信道，另一种是采用双向HFC 网的上行通道， 采

6、用 HFC 网时采用 QPSK 做为调制方案。 QAM 或 QPSK 调制器将MPEG 格式的数据流调制在一个标准的PAL 信道内，与其他视频调制信号一起合路发送出去。数字机顶盒的核心是数字视音频解码技术。目前的数字电视广泛采用了MPEG-2的压缩编码格式， 但同时也在积极向另一种效果更好的编码格式H264靠拢。 我们以 MPEG-2 为例，MPEG-2数字传输中采用交织编码，发送端利用MPEG 多路复用器将各路节目流、数据流复合在一起，并以188字节为一帧的MPEG-2 数据格式经射频调制器调制后发送到传输设备，同时提供电子节目单(EPG)。机顶盒的MPEG-2解码单元在接收到这个信号后，需

7、要对码流进行去交织，视频、音频和数据码流的分离工作，再进行视频解码处理，才能得到原始的视音频信号。数字机顶盒面向的对像是电视机和音响系统，数字视音频信号必须转换为模拟视音频信名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 号，才能被识别和处理。所以数模（D/A ）转换是数字机顶盒另一个重要的组成部份。以Motorola 公司的 MC44724为例， MC44724可以将 ITU601 、656标准 4:2:2 并行视频数据转换为

8、 PAL 或 NTSC 格式的视频、 S-Video、Y/Cb/Cr 或 R/G/B ，扩展的VBI(Vertical Blanking Interval) 信息输入口用于显示图文信息。再采用专用处理芯片或数字信号处理芯片DSP 对音频进行处理，输出高保真的音响效果。模拟信号： 在我们打电话时， 电话线上传送的电信号是随着我们通话声音大小的变化而变化的。这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，我们把这种信号称为模拟信号。平常我们所能看见的电视、听见的声音、电话、传真信号等都属这类信号。模拟信号在传输过程中容易衰减和失真。模拟信号波形图数字信号： 对模拟信号进行抽样、量化和编码， 把

9、连续的信号取值截取为一串间断的脉冲信号， 可以用二进制数进行表示和记录，我们称之为数字信号。计算机内部所能处理的信号都是数字信号。数字信号在传输过程中不容易失真，可再生（还原）性强。采用此方式对电视（视频）信号进行处理，所获得的信号就被称之为数字电视（视频）信号。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 数字信号波形图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -