数字电视机顶盒

数字电视机顶盒（精选11篇）

数字电视机顶盒 第1篇

2008年5月1日, 覆盖北京地区的高清数字地面电视节目正式播出。该频道全部采用世界一流的高清设备制作、传输、发射, 节目画面清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强, 给观众带来超乎想象的非凡视觉享受。此次高清频道在奥运会前夕以免费形式播出, 为市场推广创造条件, 接收方只需要一台地面高清数字电视机顶盒一体机, 就可以收看到高清综合频道的节目。

数字电视机顶盒是将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备, 它是利用有线或无线电视网络作为传输平台, 电视机作为用户终端, 用以提高现有电视机的性能或增加其功能的器件, 是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。根据信号传输介质的不同, 数字机顶盒分为有线、卫星和地面三种, 其硬件结构主要区别在解调部分。

1 数字电视机顶盒的功能

数字电视机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目, 同时具有广播和支持交互式多媒体应用的功能, 包括:

(1) 电子节目指南 (EPG) :它为用户提供一种容易使用、界面友好、可以快速访问想看节目的方式, 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出的电视节目。

(2) 高速数据广播:它能为用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等各种信息。

(3) 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机相连, 使用PC机接入因特网。

(4) 支持交互式应用, 如:视频点播、互动游戏等。

(5) 有条件接收:有条件接收的核心是加扰和加密, 数字机顶盒本身具有解扰和解密功能。

2 数字电视机顶盒的原理

数字电视机顶盒可以接收各种传输介质的数字电视节目和数据信息, 并通过解调、解复用、解码和音视频编码 (或者通过相应的数据解析模块) , 最终在模拟电视机上收看数字电视节目和各种数据信息。

数字电视机顶盒的硬件结构主要由高频头、信道解码器、信源解复用器、MPEG-2解码器、视频编码器、音频D/A、嵌入式CPU系统和外围接口、条件接收模块和控制等几大部分组成, 机顶盒组成原理框图如图1所示。

数字电视机顶盒的工作原理大致如下:高频头接收来自无线或有线网的射频信号, 并将射频信号变频为中频信号, 通过QAM解调器完成信道解码, 从载波中分离出包含音、视频和其它数据信息的传送流 (TS) , 传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。TS流解复用则用来区分不同的节目, 提取相应的音、视频流和数据流, 送入MPEG-2解码器和相应的解析软件, 完成数字信息的还原。MPEG-2解码器完成音、视频信号的解压缩, 经视频编码器和音频D/A变换, 还原出模拟音、视频信号, 从而在常规或高清电视机上显示出高质量图像, 并提供多声道立体声节目。

对于付费电视和条件接收, 模块则对音、视频流实施解扰, 并采用含有识别用户和进行记账功能的智能卡, 保证合法用户正常收看。

在某些方面, 机顶盒同PC机有很多相似之处, 甚至可以说是一台简化了的PC机, 两者最相似之处就是内存。对机顶盒而言, 内存主要分为Flash内存和D R A M或S D R A M内存。F l a s h内存用来存贮机顶盒的系统软件、驱动软件、应用程序以及一些用户信息, 在系统断电时内容还可保留, 同时Flash可以通过在线的方式对其上所载的软件进行更新, 达到机顶盒软件升级的目的;D R A M或S D R A M内存主要是用来存储应用数据。机顶盒的许多功能都需要内存来实现, 例如图形处理、视音频解码和解复用等, 不同的应用需求, 内存的大小配置也各不相同。容量大的Flash和DRAM或SDRAM的配置虽然可以为将来的业务系统预留足够的内存空间, 但内存并不是决定软件能否运行的因素, 它需要配合CPU主处理器来工作, 不切合实际的高配置只会造成资源浪费, 而无助于STB性能的提高。

随着芯片技术的发展, 越来越多的厂家将机顶盒的功能更多地集成在一个主芯片里, 例如, 现在大部分厂商都将CPU、解码器、解复用器、图形处理器与视音频处理器集成在一个主芯片中, 甚至一些以Philips为代表的芯片厂商也将调谐解调器集成在芯片中, 形成一体化的芯片解决方案, 有效地降低了器件成本, 并提高了可靠性。在主芯片中, 首先根据传输流所传递的标志信息对接收到的传输流进行解复用, 然后根据智能卡所传递的解扰信息对节目流进行解扰, 解扰后的TS流送到视音频解码器中分别对其进行解码, 还原成AV信号进行输出, 同时, 也分离出复用在TS流中的各类系统数据表, 送给机顶盒处理器分别输出。

另外, 由于在主芯片中集成了CPU和图形管理器, 使机顶盒可以完成更多的功能, 它可以运行各种软件所完成的诸多任务, 例如:股票接收、网页浏览等, 也可以通过图形管理器实现2D甚至3D的图形处理, 为用户提供更美观的界面, 实现交互式游戏等各种高画质应用。由于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。目前, 最快的CPU主频已经超过了400MIPS, 即使是目前市场上流行的、最基本的机顶盒中, CPU的主频也超过了50 MIPS。CPU速度同运行其上的业务系统有着必然的联系, 如果需要在一个STB (数字电视机顶盒) 中运行一个HTML浏览器, 100MIPS可能就是对CPU的最低要求, 当然这还需要内存的配合。

3 数字电视机顶盒关键技术

数字机顶盒集中反映了多媒体技术、计算机技术、数字压缩编码技术、通信技术、网络等方面的技术发展水平, 目前数字电视机顶盒关键技术主要有以下几个方面:

3.1 嵌入式系统技术

确切地说, 应是实时嵌入式系统技术。因为所有嵌入式系统都是实时的, 嵌入式系统是实时嵌入式系统的简称, 它本身含有实时的意思。顾名思义, 嵌入式系统就是镶嵌在其它设备中的系统, 它是计算机通信、半导体、微波技术、语音图像数据传输处理技术、传感器技术与具体应用对象相结合的产物, 反映了当代科技发展水平。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等部分组成。嵌入式芯片由嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器等系统组成。随着计算机技术和微电子技术的发展, 嵌入式芯片功能越来越强, 体积越来越小。总之, 机顶盒是一个实时嵌入式系统, 是嵌入式系统在信息家电方面的典型应用。

3.2 信号处理技术

信号处理技术包括:信道解码技术和信源解码技术。

信道解码技术:数字电视机顶盒中的信道解码电路相当于模拟电视机中的高频头和中频放大器。在数字电视机顶盒中, 高频头是必须的, 不过调谐范围比较宽, 包含卫星频道、地面电视接收频道、有线电视增补频道。根据D T V (数字电视) 目前已有的调制方式, 信道解码应包括QPSK、QAM、OFDM、VSB解调功能。

信源解码技术:数字电视信号携带的视频音频等多媒体数据, 其信息量比较大, 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的标准, 以正确还原原始的音、视频数据。

3.3 MPEG-2解码技术

MPEG-2是数字电视中的关键技术之一, 目前使用的视频数字处理技术基本上都是建立在MPEG-2技术基础上的, MPEG-2是包括从网络传输到高清晰度电视的全部规范。

3.4 解扰、解密技术

加解扰技术和解密技术是数字电视条件接收系统的关键技术, 用来对数字电视节目进行加密与解密。其基本方法是发送端采用加扰控制字加密传输的方法, 用户接收端可利用IC卡进行解密。

4 数字电视机顶盒应用实例

中央电视台高清电视频道的正式播出, 为机顶盒的推广提供了重要展示平台。

为保证高清数字电视安全、稳定、高质量的播出, 在有先进的制作和发送设备的同时, 对设备的监看监听也是十分重要的, 监看监听可及时发现节目播出中存在的问题, 做到早发现, 早处理。而接收使用的主要设备也是高清数字电视机顶盒, 实际上起到高清信号解码器的作用, 该设备的稳定性直接关系到监测数据的正确与否。目前, 中央塔播出机房高清电视频道监看监听系统采用的是技术比较先进的高清地面数字机顶盒 (外形图见图2) , 完全符合MPEG-2标准, 支持中国数字地面广播传输标准 (GB20600-2006) , 此设备采用强大的单芯片处理器, 适用于高清和标清数字电视节目。8MHz带宽 (信道内传输的有效净比特码率在4.813-32-.486Mbit/s范围内可选) , 适用于接收CATV有线网络和高清无线数字电视信号, 并具有超低的门限接收, 简单美观的操作界面、断电记忆、快速切换台、强大的节目管理功能。

该设备经过近个半年多的使用, 稳定可靠, 其在监测平台中的主要功能如图3所示。

监测平台信号流程是:通过发射机输出馈管中的定向耦合器进行高频信号采样, 高频数字信号经过一段电缆送至数字电视机顶盒RF输入端, 经机顶盒解调后完成信道解码, 提取相应的音、视频信号, 送至高清数字电视进行实时监看监听。

5 常见故障处理和注意事项

5.1 常见故障处理

数字电视故障现象有别于模拟电视, 最常见的故障现象有以下几种:

(1) 无声音无画面

检查机顶盒是否通电、电视信号线是否连接正确、节目参数设置是否正确、是否正确搜索到所需频道。

(2) 有图像没有声音

检查机顶盒或电视接收机音频线是否连接正确、机顶盒或电视机声道模式设置是否正确。

(3) 静帧或马赛克

检查机顶盒是否通电、电视信号线连接是否正确、节目参数设置是否正确、信号如果太弱应采取措施加强信号强度。

5.2 使用注意事项

(1) 如果用高清机顶盒连接平板电视收看高清电视节目, 除了需要高清信号源之外, 还需要用HDMI线进行连接, 将HDMI端口数据线一端插入机顶盒HDMI端, 一端插入电视机HDMI端 (包括视频和音频通道) 。HDMI接口主要用于传输高质量、无损耗的数字音视频信号到高清电视。

(2) 央视的高清频道采用的是1080i的输出, 分辨率为1920X1080, 所以用液晶全高清电视收看是必须的, 要是用CRT接收机收看是看不出效果的。

6 结束语

机顶盒作为数字电视标志性的产品, 有着广阔的发展空间, 数字电视机顶盒不仅是宽带综合信息网的重要组成之一, 更是与之相关的多媒体技术、数据压缩技术、宽带网络技术和未来构建信息高速公路的关键组件。随着电视应用, 芯片技术和软件技术的发展, 机顶盒的功能也必将越来越强大, 机顶盒制造成本的大幅下降以及网络信号回传问题的解决, 数字机顶盒一定会有更加美好的未来。

有线数字电视机顶盒简析 第2篇

摘要：数字电视机顶盒在我国得到很大的发展，集电脑、电视和电信技术于一体，具有很大的发展前景。本文对数字电视机顶盒进行分类，分析有线数字电视机顶盒其工作原理，阐述了其核心关键技术，并对其与发展趋势进行了探讨。

关键词：数字电视；机顶盒；核心技术；发展

如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。电视数字化是电视发展史上又一次重大的技术革命。伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产业已经引起广泛的关注，各发达国家根据自己的国情，已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。数字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点”。

一、机顶盒的基本概念

机顶盒（STB，Set Top Box）的概念是比较广泛的，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒。从基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解扰器，到将电话线与电视机联系在一起的“上网机顶盒”、数字卫星的综合接收解码器（IRD，Integrated ReceiveDecoder）、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒都可称为机顶盒。从狭义上说，我们可以将模拟设备排除在外，按主要功能将机顶盒分为上网机顶盒、数字卫星综合接收解码器、数字地面机顶盒、以及有线电视数字机顶盒。这些设备由于具有很好的网络功能，因此也成为信息家电的代表。一般把数字电视机顶盒分为以下三种类型：卫星数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒、有线数字电视机顶盒。

1）卫星直播数字电视机顶盒。卫星数字广播节目就是通过这一类来接收。当然，同时也支持数据广播、图文电视等应用。这一类主要是通过处理数字信号，然后送出模拟音频信号和视频信号到模拟电视机AV输入端。它的不足之处在于，由于它的传输平台是卫星信道，支持交互式应用比较困难。

2）地面数字机顶盒。地面数字机顶盒的传输介质是地面广播信道。编码正交频分复用(CODFM)是地面数字电视机顶盒的关键技术，该技术首先将串行数据流进行划分，划分后变成多个比特的码元，而由于每个码元可有数千比特，这些比特可以调制被置于一个频段内间隔很小的数千个相互正交的载波。这样一来，通过设置这些载波的保护间隔和边带能量的位置，可使某一特定载波在邻近频道上的能量为零，从而提供较好的邻频抑制能力，有效地解决地面数字电视广播中所存在的多径接收、邻频干扰等问题。

3）有线数字电视机顶盒。有线数字电视机顶盒的信号传输介质是有线电视广播所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。随着电缆调制解调器技术发展和有线电视网络较好的传输质量，使各种交互式应用可通该类机顶盒来实现，因而成为了我国应用趋势最好的一种。该类机顶盒的应用广泛，如可以支持数字电视广播接收、电子节目指南、准视频点播、按次付费观看、软件在线升级、数据广播电子邮件等几乎所有的广播和交互式多媒体应用。

二、有线数字机顶盒的功能

1）电子节目指南

电子节目指南给用户提供一个容易使用的、界面友好的、可以快速访问想看节目的一种方式，用户还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节目。同时，EPG可提供分类功能，可以帮助用户浏览和选择各种类型的节目。

2）准视频点播

也称为增强/先进的PPV，是一个特殊的广播应用。NVOD用户和服务提供者之间没有真正的交互，服务提供者将节目的标题广播下来，用户仅仅选择可给他提供最先开始的频道。该机制是由EPG来支持的。NVOD的功能包括：

预览：在用户购买前，对想购买的节目进行预览；

选择：在EPG中选择一个已购买的节目；

暂停：停止播放该节目；

恢复：在暂停后恢复观看该节目；

快进/快退：对该节目实现快进/快退操作。

3）数据广播

DVB定义了四种数据广播方式：数据管道（data pipe），数据流（data stream），多协议封装（MultipleProtocol Encapsulation）和Data/Object Carousel。在数据管道方式中，数据直接在MPEG传送流的净荷中传送。可以使用该方式在符合DVB标准的广播网络中进行简单的、异步的、端到端的数据传输业务。据流方式可以在数字电视广播系统中实现面向流的、端到端的数据传输。

数据流可以是异步的、同步的、或同步化（synchronized）的数据传输。异步数据流是不需要定时的数据流（例如RS232数据）；同步数据流是对定时有要求的数据流，这里定时要求的含义是接收端可以再生发送端的数据和时钟，重新构造出同步数据流（如E1、T1）；同步化的数据流也是有定时要求的数据流，这里定时要求的含义是数据流中的数据可以与其他数据流中的数据同步播放（如视频和音频）。数据流中的数据，在MPEG-2系统的PES中传送。多协议封装对需要在数字电视广播系统中传送符合通信协议的数据报（DATAGRAM）的数据业务提供了技术支持。利用这种数据广播方式，可以在有线电视系统中实现高速INTERNET数据接入。要传送的数据报被封装在DSM-CC段中。

数据/对象轮流传送（Data/Object Carousel）可以支持需要周期性地传送数据模块（Modules）的各种应用。数据模块的大小是已知的，数据模块可以被更新、被加入、被移去。多个模块可以被组成一个组（Group），多个组还可以组成超组（SuperGroup）。DataCarousel所广播的数据在DSM-CC Data Carousel中传输。EN101 192定义了附加的结构和描述符（Descriptor）。Object Carousel是为了在支持DSM-CC U-U对象的周期性广播。DVB的数据广播规范具有很强的数据业务支持能力，机顶盒实现对上述数据广播业务的支持后，其作用类似一个在用户家中的数据通信网关。机顶盒本身可以不对接收数据的有效负载进行处理，只是通过解复用实现数据分流，将相应的数据送给处理终端。

4）软件在线升级

软件在线升级是数据广播（DataCarousel）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。

5）Internet接入和电子邮件

有线电视数字机顶盒可以通过内置的电缆调制解调器方便地实现Internet接入功能，并可以提供以太网接口，用来连接PC。使用电缆调制解调器的速度与电话调制解调器相比，提高了100倍，最高可达到10Mbps，非常具有竞争力。目前市场上最为火爆的电缆调制解调器是MCNS定义的DOCSIS标准。

6）IP电话

通过电缆调制解调器，还可以实现IP电话功能。用户在使用该功能时，只需将普通电话与机顶盒的RJ11接口相连即可。电缆调制解调器可以保证传输语

音时的服务质量（QoS）。

7）视频点播

为每个用户提供视频点播功能，让用户能在他所希望的时间和地点看他想看的节目，是服务提供商的终极目标。有线电视数字机顶盒利用交互式的数据信道和广播信道，为实现该功能提供理想的技术基础。广东环网宽带数字技术产业开发有限公司在最新推出的MJH30-50全功能数字机顶盒中已经实现了该功能，并能实现快进、快退、暂停、恢复等VCR操作。当然，该应用需要相应前端设备的支持，目前，广东有线电视台已使用该机顶盒和美国SeaChange公司的视频服务器，实现了商业运营。

三、有线数字电视机顶盒原理分析

数字电视机顶盒的主要工作原理是通过天线或其他介质接收各种数据信息，然后通过解调、解复用、解码和音视频编码，在模拟电视机上观看数字电视节目和各种数据信息。机顶盒由调谐器、QAM解调器、解复用器、MPEG-2解码器、PAL视频编码器等组成。

调谐器接收来自有线电视网的射频信号并变频为中频信号, 然后进行Ａ／Ｄ转换为数字信号，经QAM解调器解调,输出包含音、视频和其他数据信息的传送流,传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。解复用模块接收M P E G 传输流，从中分离出一个节目的PES 数据，包括视频PES、音频PES 以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎，可在传输流层和P E S 层对加扰的数据进行解扰，其输出是已解扰的PES。视频PES 送入视频解码模块，取出MPEG 视频数据，并对MPEG 视频数据进行解码，然后输出到PAL / NTSC 编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES 送入音频解码模块，取出MPEG 音频数据，并对MPEG 音频数据进行解码，输出PCM 音频数据到PCM 解码器，P C M 解码器输出立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。这样还原出来的模拟音、视频信号就可以在常规彩色电视机上显示高质量图像和伴音

四、机顶盒的发展

随着各地有线数字电视的试播，数字电视机顶盒的推广与几年前相比已有长足的进步，但是数字机顶盒在国内还没有得到广泛的应用，这主要有几个原因：一是数字机顶盒的技术含量较高，真正的产品并不是很多，许多厂商的VOD(视

频点播)事实上大多处于概念阶段。需要高的技术水平，限制了部分厂商的进入该领域，从而影响了数字机顶盒的发展。二是用户需求影响。从市场营销学原理来看，需求才是产品发展的最主要动力。因此，只有用户对数字电视业务的需求才会引起对数字机顶盒的需求。在我国现阶段，大部分地区经济还不发达，总体消费水平不高。而且，还有一部分的用户对数字电视的认知不够,了解不多，这些因素都制约对数字电视以至对数字有线机顶盒的需求,进而直接影响了数字电视业务的进程。三是服务水平不高。如VOD业务推广应用的一大难点就是节目源的开放以及片源、版权。国家有线电视主干网的建立、专业供片商的出现可在一定程度上缓解这一难题。许多厂家纷纷开发基于宾馆、酒店、小区的VOD系统，也是为了避开这一难题。四是受机顶盒的价格影响。用户购买机顶盒,不是对机顶盒本身有需求,最终目的是通过机顶盒收看数字电视节目。目前机顶盒的售价比较高,超出了现阶段大多数用户的经济承受能力。若要启动用户的需求,降低机顶盒价格也是一个必要的环节和方式。

因此，要加快数字机顶盒的发展，必须采取有力的措施，主要有：一是加大技术发展, 减少成本。由于我国在标准制定以及中间件等关键部分的研发上滞后,发展不快，并为此支付昂贵的专利费用, 影响产品成本的降低和市场的发展。二是走产业化节目经营之路。节目源的专业化、多样化、个性化是满足多层次用户群需求的发展趋势。应以产业化发展的思路, 建立一套有利于专业频道发展的利益分配与节目管理方案, 进行统一的节目经营管理, 发挥中央台和省台的人才和节目制作优势, 开辟丰富多彩、各具特色的专业节目。三是着眼未来。目前数字机顶盒产品大致可分为基本(普通)型、增强型和网络型。普通型随着技术的升级、功能的完善, 必将发展成含有中间件和双向功能模块的增强型和网络型。因此，产品要具有良好的拓展性,在选用数字机顶盒产品时应考虑预留下一代产品所需的基本功能接口和空间, 当产品升级时, 只需加入相应的功能模块即可。

数字电视机顶盒互动界面交互设计 第3篇

对于传统设计,设计者主要关注产品的外在形式,忽视了使用者对产品的实用性。可以说,传统设计是一种从自然直接获得灵感进行的设计,或是设计师用直观感觉进行设计和制作工具。设计方案存在于设计师的头脑中,是一种意识状态,不能传递和表达,并且这种设计是相对简单的。也就是说,这只停留在设计阶段,尚未实现交互的目的。

事实上,通过对产品界面和功能进行合理设计,展现产品的全部功能和特征,方便用户对产品进行了解和咨询,这才是功能设计的最终目的。所以,现代的交互设计关注的是产品的内容和内涵,即一个产品的设计是从客户需求出发,在客户需求的前提下,尽可能将产品的使用设计得更方便。区别于传统的交互设计,既需要设计出用户满意的功能产品,还要使设计的产品方便用户发现和了解使用方法。这就需要现代人性化交互设计来满足顾客需求。

2 以人为本的人性化交互设计

一般来说,好的产品设计并非始于画面,而是在于对人的理解。好的设计建立在对用户的深刻了解上。用户喜欢的产品类型、用户的使用习惯、用户的沟通习惯等,都是一个设计者需要去求证的。

作为设计师,只有对用户了解越多,才能对产品进行更有效地设计;只有了解用户的使用目的,并最大程度地帮助用户达到目的,才能更大程度地获得用户的满意反馈。以用户的目的为主旨,根据不同用户不同的行为习惯、生理结构、心理情况、思维方式,在原有设计的基础上,对产品进行功能和界面的优化,使用户使用起来更加方便、快捷。

人性化设计可以说是科学、技术与人性的结合。设计的人性化和可用性是密不可分的,换言之,以人性化设计为前提的设计就是可用性设计。那么,人性化设计到底是怎样的呢?有专家指出:人性化是指厂家使产品从人体工程学、生态学和美学等角度达到完美,从而真正实现人机交互的目的。

3 人机界面的设计的相关分析

3.1 人机界面的介绍

人机界面,又称用户界面或使用者界面,是指使软件的人机交互、操作逻辑、界面美观完美结合的统一、整体设计,是人与机器之间进行信息传递和交换的媒介与对话接口,是电视机顶盒系统的重要组成部分,其主要功能是帮助人和机顶盒在信息交换和功能上接触并互相影响。

设计用户界面时要充分重视视觉、触觉、听觉的作用。好的用户界面设计不仅要考虑设计的个性化,也要考虑设计的实用性,以符合大多数人的喜好和使用习惯。

在生活中,凡参与人机信息交流的领域都存在人机界面。而其中机顶盒界面设计则作为人机界面设计中重要的一部分,已经越来越受到人们的重视。一个好的界面展现出来的不仅仅是产品形象,更重要的其对用户重视的充分体现。

界面设计作为一个广义用语,包含了许多不同的内容。其主要是通过文字图形的空间结合,进行合理地排列布局,使用户可以有一个流畅的视觉体验,达到最佳的视觉表现效果。此外,能够快速寻找到用户所需要的信息则是好界面设计的核心所在。

3.2 界面的设计原则

界面设计绝不是凭自己的臆想进行设计的,其中有许多设计原则是需要熟记并且遵守的。机顶盒互动界面的设计要朴素,看起来使人有一种很舒服的感觉;要有创意,能给用户带来意外的惊喜和视觉的冲击;切勿充斥着怪异的字体,花哨的色彩和图片,不然会使界面显得粗劣低档。界面的设计,既要有外观上的创意,也要具备图形和版面设计的相关知识,从而使机顶盒界面设计变成一门艺术。一般情况下,用户界面的设计应遵循以下几个基本原则。

3.2.1 用户至上

设计界面首先要明确到底谁是使用者,要站在用户的角度和位置考虑设计的界面。要做到这一点,我们就必须多和用户沟通,了解他们的需求、目标、期望等。

3.2.2 注重布局

关于界面布局,很多界面设计者不够重视,界面的布局过于僵化,甚至复制他人;还有页面的布局凌乱,只是简单地把大量的信息叠加在页面上,将会干扰用户观看。

3.2.3 平衡视觉

在进行界面的设计时,图形、文字、空白等各种设计元素都可以对视觉感受产生关键的影响。根据视觉原理,对具象物体与抽象物体的功能进行比较,如图片和文字,具象物体视觉效果更好一些。所以,为了平衡视觉,在界面设计时需要注意具象物体和抽象物体的比例,使界面的效果更佳人性化。

3.2.4 搭配色彩

颜色是影响界面观赏效果的众多因素中比较重要的一个,不同颜色可以给用户带来不同的感受。如红色和橙色可使人产生兴奋,热血沸腾的感觉;蓝色凸显正规庄重。不同色彩对观众有不同影响,因此界面设计时应进行合理的颜色搭配。这个搭配包括背景颜色,文字颜色、热点颜色(选择框的颜色)。

3.2.5 文字可识性

为了便于阅读界面上的信息,您可以参考一下报纸版面内容设计。但是,文字不宜太多,因为受到电视观看距离和电视分辨率的影响(太多文字用户可能无法识别)。文字在界面中更多应用于提示信息、注解等内容。

3.2.6 和谐一致

通过对界面的颜色、字体、图形和空白等元素的搭配,使设计的界面看起来更和谐且符合人体的要求。或者说,界面上所有页面应该具有整体性,风格一致。

3.2.7 个性化

数字电视STB(机顶盒)故障维修 第4篇

数字电视转换工作的开展，有线电视网络的升级，数字电视故障的维修对我们有线电视维护人员也提出了更高的要求。（基于九连STB）机顶盒安装调试以及常见故障排除，分十条介绍给大家，一、STB（机顶盒）漏电现象：

在安装STB（机顶盒）过程中，时常会出现机顶盒“电人”的现象，这是由于电视机的地线为参考地线，而HFC网（光电混合网）的地线为真正的地线，因此，当两者相互接触时会产生不至于对人体产生危害的几十伏（甚至上百伏的电压）的电位差。当电视机与已连接RF信号线的STB（机顶盒）在带电状态接拔AV插头时，就会引起放电现象。处理方法：

1、避免在STB（机顶盒）与电视机带电的情况下连接其AV信号线。首先关闭电视机电源或者拔掉电源插头，在进行RF线、AV线（色差分量、HDMI线、或S端子）的连接，各种连线连接好后，把电视机、STB（机顶盒）接通电源开始调试。

2、若需带电操作时，应先连接AV信号线，后接STB（机顶盒）的RF信号线。这样就不能产生DC/AC电流回路，也不会造成人身安全事故。

二、STB（机顶盒）画面滚屏现象：

安装STB（机顶盒）后电视机画面有自下而上的快速翻滚或上下往返跳动现象，或严重时蓝屏现象，这是由于STB（机顶盒）主板与STB（机顶盒）前面板数码管的数据线连接不良引起的。或者50hz-60hz的交流干扰造成的。处理方法：

1、打开STB（机顶盒）机盖，将该数据线重新插拔，使其完全接触且不得松动（不推荐网络维护人员操作）（基于九连STB）

2、串接隔离器排除故障。

三、STB（机顶盒）无法开机：

1、电源部分的器件损坏导致：由于用户在不收看数字电视节目时将STB（机顶盒）置于待机状态，当STB遇到突然停电，来电或电压不稳定时，很容易损坏其电源部分的器件，使STB（机顶盒）不能正常启动。

2、有少数STB（机顶盒）是在进行在线升级软件时，遇到断电，致使其Flash（闪存）数据丢失而造成无法启动。处理方法：

1、更换电源板STB（机顶盒）。更换电源板（不推荐网络维护人员操作）。

2、需用计算机通过STB（机顶盒）串行接口对STB（机顶盒）进行“刷机”，即重装STB（机顶盒）系统软件。（不推荐网络人员操作）或者返厂维修。

3、建议用户在不使用STB（机顶盒）时，将其电源关闭。延长使用寿命、降低功耗。

四、STB（机顶盒）空頻道现象：

在HFC（光电混合网）网用户终端的数字电视信号无异常的情况下，ST（机顶盒）出现有节目表而无图像和伴音的现象，该现象多发生于前端CA系统中的节目信息发生改变时，STB（机顶盒）由于处于待机状态，未能及时检索到新的信息，即STB（机顶盒）存储的信息未能及时升级。（CA系统：条件接收）(CA,CONDITION ACCESS)。

处理方法：

将STB（机顶盒）恢复出厂设置后，设置好（机顶盒）的升级主頻点，重启STB（机顶盒）即可。或者和数据部门联系解决。

五、STB（机顶盒）缺頻点现象：

STB（机顶盒）中缺少的节目以頻点为单位，该现象是由于系统输出口的信号电平过低（前端、分前端）或HFC（光电混合网）网络线路严重老化、分支分配器接反、损坏等导致信号电平过低引起的。处理方法：

1、测量系统输出口的信号电平是否在正常工作范围。测量网络中带内平坦度，临频之间平坦度电平小于﹤2dBuv。

2、检查分支分配器是否正常，更换老化线路以及F头的更换。

六、STB（机顶盒）交流声现象：

此现象多发生于带有接地线的液晶电视上，这是由于液晶电视的地线为参考地线，而有线电视网络的地线为真正的地线，但电视机与STB（机顶盒）连接后，两者之间就会存在电位差（悬浮电），该电位差的频率点落在电视机的中频信号上，对其产生干扰，使得电视机图像上出现一道或两道横杆，伴音出现“嘟嘟”的交流声，影响用户收看电视节目。处理方法：

1、在STB（机顶盒）与用户终端盒之间的RF 信号线上加装隔离端子（隔离器）。

2、将为此提供信号的放大器作良好的接地。

3、切断电视机的接地线路（一般的情况下不推荐此方法，将来可能会产生安全隐患）。

七、STB（机顶盒）断信号现象：

1、在正常收看节目时，电视信号突然中断，STB（机顶盒）信号指示灯不亮，数秒后有自动恢复正常，尤其在刮风的时候，这是由于HFC（光电混合网）网中用户分配网的线路接头松动，接触不良造成的。

2、机顶盒灯全亮只能收几个台？ 处理方法：

1、重做线路连接不良处，更换一已氧化接触不良的器件和F头。

2、不能打开的台有什么提示的？，比如“节目未订购”等等，如果转过去全黑屏的话机子要检查，可能是智能卡与插槽接触不良也有可能。

八、STB（机顶盒）死机现象：

STB（机顶盒）画面停滞，无伴音及遥控失灵。该现象类似于计算机的死机，这是由于STB（机顶盒）的CPU（中央处理器）或RAM(随机存储器)在处理数据时发生阻塞造成的。处理方法：

关闭STB（机顶盒）电源片刻（5-10秒）后重启。如故障不能排除，建议更换STB（机顶盒）。

九、STB（机顶盒）遥控失灵

1、遥控器存在问题：如电量不足，电池正负极装反，晶振体损坏。

2、STB（机顶盒）的红外接收器（头）损坏，当遥控器对STB（机顶盒）发出红外线指令时，电视机同时也收到了指令，但因STB与电视机晶振频率不同，电视机不会做出相应的动作，只是红外接收器的指示灯闪烁，此时若STB（机顶盒）没有做出相应的动作，则说明STB（机顶盒）的红外接收器损坏。处理方法：

1、更换或重装电池。

2、更换遥控器。更换STB（机顶盒）红外接收器（不推荐网络维护人员操作）.十、STB（机顶盒）马赛克现象： 特点：①信号源引起的马赛克：

在数字电视中马赛克是最为常见的故障，导致马赛克的原因很多，如反射干扰、信号过低、接触不良等。此类马赛克是由于卫星的下行信号受到干扰（日凌或星蚀）或前端系统的设备不良造成的。图像瞬间出现马赛克，伴有“咔咔”声，在出现马赛克的频点节目信息中无误码提示，通过场强测量电平正常。

处理方法：

1、查找干扰源，检查用户家是否安装AV转换器，检查AV转换器的频点是多少？是否产生同频干扰，如果是同频干扰，建议用户更换电视机内部的高频头。

2、检查前端系统中与之相关的设备，特点：② 线路接触不良引起的马赛克：

此类马赛克是因HFC（光电混合网）网中用户分配网的线路接头或用户暗线分支接头连接不良导致阻抗不匹配而引起的，严重时，将导致STB（机顶盒）的节目不全。STB（机顶盒）的一个或二个频点的节目图像出现连续的马赛克，伴音有“咔咔”声，触接线路接头时，马赛克和伴音均有强烈变化，在出现马赛克的频点节目信息中有误码提示，通过数字场强测量用户端的信号，发现该频点的电平低。处理方法：

1、重作线路连接不良处。

2、去除用户暗线的不规则接头，必要时另敷用户线，尽可能做到一户一台一线。特点：③高频头损坏引起的马赛克；

此类马赛克较易判断，通过数字场强测量其用户端信号各项指标达标，线路无异常，但图像仍有马赛克存在（更换STB后马赛克消失），则说明是STB（机顶盒）高频头损坏。STB的节目图像均有马赛克存在，无缺频点现象，在出现马赛克的频点节目信息中无误码提示。处理方法：

1、更换STB（机顶盒）。

2、更换STB（机顶盒）主板，后者（不推荐络维护人员操作）.。

特点：④信号电平过低引起的马赛克：

1、此类马塞克是由于系统输出口电平正处于临界点，即“虚信号”引起的，同时伴有STB（机顶盒）缺频点现象。

2、类似于线路接触不良引起的马赛克现象，但它们之间有本质的区别：线路接触不良，尤其是用户暗线存在问题，HFC（光电混合网）网用户终端的出口电平是正常的；而信号过低是HFC（光电混合网）网中放大器输出口电平过低或分支分配器损坏或传输距离过远造成的，它与用户暗线或线路接头无关。处理方法：

1、根据实际情况，提高用户端输出口电平。或者参照STB（机顶盒）内的信号强度、误码率、信号指标，不能低于最低门限电平（dB)。

2、更换损坏的分之分配器。

特点⑤、网络中非线性产物引起的马赛克：

HFC（光电混合网）网中的有源设备是非线性产物产生的根源，当传输通道中存在非线性失真时，数字频道间或数字频道和模拟频道间的非线性产物呈白噪声性质，以均匀分布的噪声干扰数字频道。特点⑥、被干扰频道电平并无降低，但图像上有马赛克频繁出现。处理方法：

检测调整有源设备的工作电平(网络中的光接收机、放大器)，使其非线性指标在正常范围内工作。

由以上所述的各种引起马赛克的原因，我们不难得出以下结论： 非线干扰找有源；分支分配无损坏；线路老化勤替换；大小接头要牢固；内外导体无接触；用户暗线少接口；入户电平上60 dBV。

十一、机顶盒的线路连接：

音、视频接入是否正确？现在的电视机绝大多数都有音、视频输入口（IN）、输出（OUT），接入时应注意是否接对接口（AV视频IN口），标准的音视频连接线颜色为：黄色视频（VIDIO）、红色（R左声道）、白色（L右）。分量色差端子（IN）、输出（OUT）、何为分量 分量是指视频三基色RGB中的任何一种基色，它们各位复合色彩中的一个组成部分。何为色差 色差是分量基色去掉亮度信号后的信号差，即：红色差为R-Y,绿色差为G-Y,蓝色差为B-Y。C.为何不用3个色差，而只有两个色差 因为YRGB这4个量有一个数学关系，当有了亮度信号Y、红色差R-Y和蓝色差B-Y这三个量后，就可以从数学上求出还原后的Y、R、G、B 4个量，省去G-Y绿色差有利于减少电路。高质量的DVD机再配上高质量的电视机，通过分量色差端子还原的图像水平清晰度可达600线

交互式数字机顶盒的硬件设计探析 第5篇

关键词:交互式;硬件设计;组成;功能

目前,从功能上来看,机顶盒可以分成三类:一是卫星数字机顶盒(亦称卫星综合接收解码器);二是有线电视机顶盒,三是上网机顶盒。机顶盒的硬件结构随功能和工作方式的不同有着很大的区别,但其基本的组成一般是高性能的处理器内核、存储器、通讯接口、数据解码器、视频音频图像处理器、电视编码及接口、外围IPO 接口等。

一、系统中各部分的组成、功能

1.数字电视广播接收前端

包括调谐器和QAM解调器,该部分可以实现从射频信号中解调出MPEG传输流。调谐模块接收射频信号并下行变频为中频信号,然后进行APD转换为数字信号,再送入QAM解调模块进行QAM解调,输出MPGE传输流的串行或并行数据。

2.MPEG解码

MPEG解码部分包括解复用、解扰处理和音频视频信号解压缩,输出为音频视频基本流以及数据净荷。解复用模块接收MPEG传输流,从中抽出一个节目的PES数据,包括视频PES、音频PES以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎,可在传输流层和PES层加扰的数据进行解扰,其输出是已解扰的PES。

3.Video/Audio信号处理

完成音频视频模拟编码以及图形处理功能,可以直接输出Video和Audio信号。视频PES送入视频解码模块,取出MPEG视频数据,并对MPEG视频数据进行解码,然后输出到PALPNTSC编码器,编码成模拟电视信号,再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码模块,取出MPEG音频数据,并对MPEG音频数据进行解码,输出PCM音频数据到PCM解码器,PCM解码器输出立体声模拟音频信号,经音频输出电路输出。

4.电缆调制解调器(Cable Modem)

电缆调制解调器模块由一个双向调谐器、下行QAM解调器、上行QPSKPQAM调制器和媒体访问控制(MAC)模块组成,该部分按照DAVIC协议在外部输入数据与微处理器见实现数据变换,用通过该模块可以实现高速Internet接入以及交互式的数字视频音频服务。

5.嵌入式微处理品(Embedded Processor)

微处理器和存储模块提供信号的存储和控制的处理功能,提供一个可编程的硬件平台,并对系统中各个功能模块间进行协调和控制。嵌入式微处理器是整个系统的核心,其性能的优劣直接关系到整个系统的性能。微处理器选择时应当从其处理能力、功耗、可扩展能力、集成度以及供货情况和技术支持能力等方面综合考虑。目前,比较流行的有:Motorola和PowerPC系列、Intel的Strong Arm系列、NSC的Geode Gxm系列以及MIPS32和MIPS64系列等RISC結构的嵌入式微处理器

6.外围接口电路

外围接口电路提供各种外部接口(如通用串行接口USB,告诉串行接口1394、以太网口、RS232 以及音频视频接口等) ,用来连接无线的键盘、鼠标以及VCR、VCD、数字摄像机等设备,以实现微处理器与外部设备的通讯。

二、交互式数字机顶盒的软件设计

交互式数字机顶盒的软件是以一个实时操作系统(RTOS) 为核心,根据系统硬件结构和系统功能设计加以扩充。目前通用的操作系统,如Wind River System 公司的VxWorks、Integrated Systems Incorporated 公司的pSOS、Microware 公司的DAVIDOS - 9、ST 公司的OS20 、Windows CE 以及专为机顶盒开发的Power TV 等。另外,还有一种开放源码的实时的操作系统Linux,并通过一组嵌入式可配置实时操作系统,在该操作系统内核的最底层有一个硬件抽象层(HAL),通过HAL直接控制和访问硬件,并通过一组宏向其它与机器无关的代码提供服务,这样大大简化了RTOS kernel的移植工作,如果硬件平台变化了,除了设备驱动程序外,只需要修改硬件抽象层的代码就可以了。

最低的一层为各类硬件部件的驱动程序,这些硬件部件包括音频视频图形处理部件,网络通讯部件,系统IPO部件(串行口、并行口、智能卡接口等) 以及系统存储器。目前这些部件都是专用的芯片,它们的驱动程序也是直接与硬件有关的。

在硬件驱动程序上一层就是实时操作系统Linux内核,这是整个软件系统的核心,它负责任务调度、实时监控、资源分配. 在操作系统内核的最底层是硬件抽象层HAL,操作系统通过HAL 管理下层的硬件驱动程序。

实时操作系统层上面是系统控制层和库程序,系统的交互性也是在这里得到控制和实现。系统控制层提供对视频音频数据控制、用户存取接口、通讯、通道选择等高级功能,也支持多个应用程序对这些功能的共享和重复使用。库程序则提供系统视频、音频图像处理等的函数的程序。

有线数字电视机顶盒软件升级探讨 第6篇

随着有线数字电视机顶盒的逐步普及, 机顶盒的功能需要不断地完善和发展, 内部的处理机制也需要不断地更新。为保护运营商和终端用户的利益, 对机顶盒软件进行在线升级的需求变得日益迫切。机顶盒软件升级通过LOADER系统完成, 为了保证不同品牌机顶盒的软件自动更新, 需对LOADER系统进行管理并制订统一的升级流程及规范要求。

1 机顶盒LOADER的功能规格要求

根据当前有线数字电视开展的业务, 以及针对有线数字电视升级的本地化需求, 特提出以下要求。

1.升级时状态提示信息

机顶盒的菜单界面需要保留相关机顶盒版本信息查询功能, 内容包含当前系统的软件版本号、硬件版本、序列号、以及软件发布时间等信息。

2.厂商识别

机顶盒接收到不同厂商的升级信息应能从这些消息中识别出属于自己厂商的升级消息, 不能被其他厂家的升级信息和非法软件下载信息误导。

3.机顶盒硬件版本判断

机顶盒能分析出升级信息中硬件版本信息, 并结合当前系统的硬件配置判断是否应该升级 (可以避免新的软件无法兼容当前硬件配置造成软件无法运行或者部分功能无法正常使用等情况) 。

4.机顶盒软件版本判断

机顶盒能分析出升级信息中软件版本信息, 并和当前运行的软件版本进行比较决定是否升级。

5.机顶盒序列号判断

机顶盒能分析升级信息中序列号信息, 对属于指定序列号范围内的机顶盒升级 (机顶盒出厂时都有一个唯一的序列号, 根据序列号判断升级可以很灵活的控制升级的范围和对象) 。

6.升级触发方式

支持提示升级、强制升级两种方式。

提示升级就是机顶盒收到升级信息后弹出升级提示, 通过用户选择决定是否升级。用户选择“是”则立即升级, 选择“否”则不升级。

强制升级:机顶盒收到正确的升级信息后强制进行升级。

7.升级数据定位

触发升级以后机顶盒能通过升级信息在当前网络中正确定位升级码流。如果指定频点没有升级码流, 则取消升级, 进入数字电视界面收看节目。

8.升级数据接收

能正确分配接收数据需要的内存空间, 解析升级数据包重组升级数据, 并对接收数据进行完整性和正确性的校验。

9.升级数据保存

能将软件写入正确的地址空间, 写入完成以后对整个软件进行校验确保写入过程正确无误。

10.升级前后用户设置保存

升级过程中不能改变用户的个性化配置信息, 如频道顺序调整、添加喜爱设置等配置信息 (用户设定的喜爱、锁定、节目分类、排序等信息不应受到升级影响, 避免对用户造成重新设置的麻烦) 。

11.升级状态和进度信息显示

升级过程的每一个阶段都需要有相应的状态和进度指示信息, 开始升级, 升级成功或者失败等每个阶段都需要给出提示。接收数据和保存数据过程中需要提示接收和保存的进度。在网络环境正常的情况下, 整个升级时间应不大于5分钟。

12.接收升级数据超时处理

如果机顶盒在3分钟内无法接收到数据, 应提示“接收数据错误, 重新启动机顶盒”, 机顶盒自动重启, 并进入数字电视界面, 确保用户能够正常收看电视节目。

13.软件更新安全保护机制

当网络中发送的更新信息中的任一参数不能满足机顶盒更新要求时, 机顶盒不显示更新提示信息;

通过手动方式进行软件更新时, 若更新数据标识与机顶盒更新要求不符时, 机顶盒显示相应提示信息, 不进行软件更新, 并恢复到原版本软件启动, 保持原有正常工作状态;

机顶盒应有断电保护、信号丢失保护等功能, 以确保如果升级过程中出现失败或异常情况时, 机顶盒具有自动恢复或再升级机制。

14.抗干扰能力

升级过程中不受用户遥控器操作和前面板操作的干扰。避免升级过程中用户误操作造成升级失败。

机顶盒应能拒绝非法代码下载, 防止恶意写入。Loader必须有写保护, 防止Loader被破坏。

2 软件升级前的综合测试

为了保证机顶盒软件升级的安全稳定, 避免升级后出现异常现象从而实现软件的平滑升级, 在大网正式升级前需要对机顶盒进行详细的测试工作。机顶盒升级测试主要包含实验室测试和大网测试, 重点在实验室测试。测试分为三个方面:软件测试、硬件测试以及升级平滑性测试。

软件测试需要根据当地数字电视机顶盒具体的功能需求, 对机顶盒程序做出相应调整修改, 然后对调整后的新版程序进行测试。软件测试主要包括数字电视基本功能测试和增值业务测试两部分。

硬件测试需要对机顶盒的硬件模块进行指标化测试, 包括高频头接收有线电视信号指标、视频输出指标和音频输出指标等。

升级平滑性测试是软件升级完成后使机顶盒能够保留用户的设置信息, 降低升级工作对用户带来的不利影响, 同时实现所有功能的平滑过渡。升级的平滑过渡目前来看没有受到应有的重视, 是机顶盒升级过程中容易出现问题的环节。程序开发人员完成代码编写后, 生成升级文件, 然后提交机顶盒测试员进行功能的测试, 在测试过程中, 测试员关注的重点是新版程序功能是否正常, 是否具备足够的稳定性, 但是却忽视了从旧版本过渡到新版本过程中可能出现的问题, 然后针对升级过程中可能出现的各种问题搭建测试环境, 进行详细检测。目前根据我们的机顶盒功能需求, 有以下几个功能在版本变化时需要着重测试:

1.升级后节目搜索功能是否正常;

2.升级后广告、UI版本的判断是否能够正常衔接;

3.升级后用户设置的喜爱、加锁、隐藏、删除等, 以及音量大小、声道是否与低版保持一致;

4.升级后邮件、osd是否存在重复接收等异常问题;

5.升级后对前端NIT版本检测是否正常;

6.升级后网络连接状况是否正常。

3 数字电视机顶盒的软件升级

数字电视机顶盒的软件升级主要分为以下几个部分:数字电视前端升级描述信息的播发, 数字电视前端升级码流的播发, 数字电视终端机顶盒升级信息的判断、接收及校验。

3.1前端升级描述信息的播发

在数字电视前端EPG系统的BAT表中描述相关升级信息, 主要有以下参数:

1.Descriptor_Tag:固定为0x A1;

2.Descriptor_Length:本字段之后的字节数;

3.STB_Manufacturer_ID:机顶盒厂商标识 (广电网络公司分配) ;

4.Delivery_system_descriptor;

5.Download_Pid:下载的机顶盒软件所在码流的PID (广电网络公司分配) ;

6.Download_Type:代码下载的类型, 默认为手动;1:表示手动 (提示) 下载, 用户可以选择是否更新机顶盒代码;2:表示强制下载, 机顶盒自动下载和升级程序;

7.Control_data_Len:升级控制信息长度, 其后为升级控制信息内容;

8.Private_data_byte:私有数据, 固定32字节, 保存校验码数据。

3.2数字电视前端升级码流的播发

在数字电视前端, 通过专有的应用软件将待更新的软件程序代码打包成符合DVB及MPEG-2标准的TS流;通过TS流播发软件以及码流播出卡, 将上述TS流输出, 经QAM调制后进入有线电视网。升级码流采用专用格式, 数据打包格式如表1。

3.3数字电视终端机顶盒升级信息的判断、接收及校验

1.机顶盒软件升级流程

1) 启动机顶盒。

2) 启动APP应用, 进入正常的数字电视接收状态。

3) 接收BAT表, 获取更新信息以及更新数据流所在的频点、ES_pid等信息。

4) 判断BAT中的更新标识是否与本机顶盒的更新要求相符。

5) 有符合更新要求的更新标识, 机顶盒显示是否进行软件更新的提示。

6) 通过遥控器, 选择进行更新或下次开机再进行更新。

7) 选择下次开机再进行更新, 则在下一次重新开机前不再进行更新提示。

8) 启动Loader应用程序, 按提供的信息, 调谐至相应频点, 下载更新数据。

9) 读取更新数据的头信息, 校验是否与机顶盒更新要求相符。

10) 下载数据, 擦写Flash RAM, 完成软件更新 (图1) 。

2.机顶盒升级数据安全及容错处理

为保证机顶盒在线升级的数据安全, 需要统一数据加密措施和算法, 各厂家的机顶盒执行在线升级时, Loader接收数据完毕, 必须对数据进行一致性校验, 保证数据完整性。对于数据校验算法和接口, 由广电网络公司统一提供, 各厂家实现。广电网络公司向各厂家分配一个唯一的128位密钥作为解密使用。

校验接口为:

返回值说明:

返回:TRUE, 数据校验正确。

FALSE, 数据校验错误。

参数说明:

data:待校验数据。

data_len:待校验数据长度。

Decriptor_data:升级描述符完整数据, 从descriptor_tag (0x A1) 开始。

secret_key:各厂家的私钥。

4 升级案例分析

机顶盒的软件升级在应用中需要考虑与其他实际需求相结合, 例如升级后是否要进行节目的强制搜索, 是否要保留用户信息, 是否升级loader本身等等。并且在大网升级前, 需要在测试环境进行反复测试, 模拟不同的用户行为, 目的是使得程序更加稳定可靠, 逻辑操作更加完善。

在机顶盒软件的调整中, 曾经遇到了实际问题。我们将机顶盒的OSD抽条功能进行了扩展应用, 将只能在电视屏幕下方滚动的抽条信息通过增加特殊标识的方式实现全屏显示的功能。该应用在测试机顶盒上经过反复测试后没有发现异常。于是, 我们进行了小批量的升级, 但在升级中发现当系统发送OSD信息的时候, 用户收看节目出现异常, 严重的会导致机顶盒死机重新启动。后经过反复比对测试环境和实际环境, 并对机顶盒的打印信息进行分析后发现, 此次升级出现异常是由于软件的CA库中对邮件和OSD的存储处理有些问题, 导致读取OSD信息发生溢出, 造成死机重启。因此新的版本中在CA库之外增加了校验和错误处理, 避开了CA库中的问题。

这个问题也让我们意识到完善的测试环境的重要性。测试环境一定要完全模拟用户的实际使用环境。在测试环境下没有发现问题不代表用户实际环境没有问题。只有不断的完善测试环境、加强测试手段、丰富测试案例, 才能进一步保障机顶盒升级的安全性和稳定性。

5 结束语

有线数字电视机顶盒升级是有线电视运营商对数字电视功能进行完善、业务调整的非常重要的手段。因此, 在升级之前, 必须要搭建测试环境, 仔细谨慎的进行测试工作, 从而保障升级的稳定性。

参考文献

[1]卢正强.数字电视机顶盒升级中可能出现的问题探讨[J].中国科技博览.2010.

[2]韩生利.慎重对待机顶盒升级[J].有线电视技术, 2009, (12) :27-31.

[3]姚琳.高清互动电视推动机顶盒升级换代[J].今日电子, 2006, (10) .

数字电视机顶盒的发展方向 第7篇

最初的机顶盒是以一个单纯的数字信号转换装置而出现的，目的是把数字信号转换成模拟信号，以便模拟电视可以显示通过数字信号传输过来的节目。最初的机顶盒实现的是信号转换功能，这个功能作为机顶盒的主要作用将贯穿其一生。随着机顶盒技术的发展和需求的增多，也慢慢通过软件增加了一些附加作用，如在机顶盒上加上用于预告节目的电子节目指南，用于发布政府惠民信息的数据广播，用于增加收入的VOD点播，用于管理机顶盒的用户管理系统，用于控制收费的CA系统。这样一个清晰的“集成机顶盒”功能实现架构就呈现出来。

数字电视产业历经几年的迅猛发展，三网融合、高清普及、下一代广播电视网路(NGB)成为新的发展趋势。很显然，“集成机顶盒”的过渡性表现的非常明显，而且属于必然淘汰的落后技术，智能机顶盒的时代已经到来。“格兰研究认为，开放式平台是机顶盒未来发展的趋势，智能机顶盒拥有传统机顶盒所不具备的应用平台优势，在开放式平台的帮助下，机顶盒将成为电视、网络和程序之间的智能设备;智能机顶盒也可以承担起家庭网关的作用，形成具备多接口、多业务感知和承载、可管理等新特点;配合各类外围应用终端可以很方便地扩展基于家庭通信、娱乐和生活应用的各项服务，为家庭用户提供更加丰富多彩的综合信息服务。”

伴随着国家大力推进融合语音通信、广播电视和宽带互联网的三网融合战略，机顶盒作为一个关键的接入节点，又迎来全新的增长机遇。标清产品市场已逐步趋于成熟，部分消费群体已不满足于标清所带来的体验，并且随着大尺寸平板电视的普及，人们逐步提出了对高清数字电视的体验需求，推动了数位电视机顶盒的个性化需求，为高清互动数字电视机顶盒带来了巨大商机，并将成为市场上的主流。内置了Cable Modem在机顶盒内部并且具备高清解码功能的高清互动机顶盒的出现，将丰富多彩的高清互动数字电视带入了家庭。

随着高清电视机的普及、高清电视节目初具规模以及高清机顶盒的推广普及，使得阻碍高清发展的主要因素基本消除。在我国各省市高清产业都取得不同程度进展的同时，3D电视早已不再是上市时的热门名词，3D电视自身技术不断改进，央视3D频道也已开通，3D电视正在逐渐成为继LED电视后，电视产品领域又一受欢迎度比较高的产品。3D电视的发展又一次促进了高清机顶盒的升级。

大连天途有线电视网络股份有限公司总工程师王兆恒曾分析了机顶盒的现状：1、不标准。硬件千差万别，应用更是无从谈起。2、不开放。互联网为什么发展这么快，就是因为有一个开放的平台，所有的应用是发挥所有人的能量来做。互联网产生了多少个小的科技公司?产生了多少亿万富翁，就因为只要有思想、有点子就能够成功。因为成功的因素是有一个开放的平台在这中间。i Phone为什么成功?它有30万个应用，什么时候能用完30万个应用?所以说机顶盒不开放也没法。3、不人性化。机顶盒用起来很困难，摇控器不适合多业务需求，摇控器看看电视可以，但是现在的发展是不仅仅是看电视，大家对智能家居的要求是需要机顶盒往家庭信息网关概念实现，为什么没有实现?是芯片技术不到位。

从机顶盒的产品形态来看，机顶盒将朝着多样化和模块化两个放下发展，目前市场上已经出现了5中机顶盒产品形态：高清互动机顶盒;支持多媒体家庭网关的机顶盒;统一开源平台系统的机顶盒;绿色环保机顶盒;3D机顶盒。

从机顶盒整体技术发展来看，高清、交互、多模、多格式解码(不仅能够支持H.264、MPEG2/4、AVS、VC1等传统电视领域的解码标准，还能支持PC上流行的Flash、Real格式，满足各种解码标准)、更多接口(通过为机顶盒增加USB、HDMI、以太网接口、硬盘等外围接口，可以为用户提供丰富的应用功能，提升用户使用体验)、更先进的工艺和低功耗等是今后机顶盒产品技术发展的趋势。

基于以上机顶盒的现状，机顶盒的未来发展一定要走融合开放的道路。首先是通信和IP相融合，其次是有线和无线相结合，还有是其简单的应用，第四个就是应该注重内容应用及整合。原来机顶盒是单打独斗，需要机顶盒有很强的运算能力，将来云计算出来以后终端和前端要融合在一起。最后一点总体考虑的，机顶盒是给电视机用的。那么就要考虑自己本身的特点，机顶盒本身是为广播电视服务的，传输视频，广播是一个非常好的方式、甚至通讯也是非常好的方式。再一个电视是放在客厅的东西，所有要围绕客厅想事情，客厅就是大、大屏幕、大房间、大的动作，那么提感互动这是必须的。

参考文献

有线数字电视机顶盒软件在线升级 第8篇

目前, 机顶盒多采用嵌入式系统, 即机顶盒由独立的硬件、软件组成, 以应用为中心根据不同需求可以对机顶盒的硬件、软件做裁剪。机顶盒的主要任务是接收HFC网络中数字化并封装成传输流 (TS) 的音频、视频和数据业务, 通过信道解调、解压缩最后还原出音频和视频图像。

2 机顶盒软件升级必然性

机顶盒不只是数字电视接收设备, 更重要的是机顶盒已经成为广电运营商推广增值业务的载体, 随着增值业务的增加, 机顶盒功能也要随之增加, 而面对已经在网的数量庞大的机顶盒最好的途径是通过软件升级来达到机顶盒功能增加的目的。另外, 机顶盒功能多由机顶盒软件实现, 而软件在使用过程中可能会暴露出各种缺陷或软件漏洞 (bug) , 这些问题都要通过修改软件升级机顶盒来解决, 由此看来, 机顶盒软件升级有其必然性。

3 机顶盒升级原理

简单地说, 机顶盒升级是将新软件通过现有的HFC网络传送到机顶盒, 并通过机顶盒自身实现新旧软件替换。为了达到这一目的, 我们需要将新软件制作成可以在HFC网络上传输的TS升级流, 然后将该TS流像普通节目流一样在某一个频点上播发机顶盒才能接收, 但是只有升级流还是没有办法升级的, 必须要让终端机顶盒能找到并识别升级流, 为此我们需要在HFC网络里插入一个对升级流进行描述的升级描述符 (download_linkage_descriptor) , 以便让终端机顶盒找到升级流。

机顶盒在线升级的关键环节在于“一发一收”, 前端我们需要部署统一的播发平台让升级信息按照一定带宽播入HFC网络, 终端机顶盒则需要对升级信息做出正确接收和解析。

机顶盒软件升级播发平台的部署:

要完成机顶盒在线升级, 数字电视前端需要部署以下设备:1) 用于播发升级流的设备, 如码流播放卡、播发服务器等, 该设备的主要作用是将新的机顶盒软件封装为统一格式的TS流并输出以便前端设备通过特定的频点播出;2) 支持私有描述插入的EPG系统, 升级描述符通过EPG系统插入到网络信息表 (NIT) 中, 机顶盒在解析NIT时才能提取升级描述符。播发平台如图1所示。

(1) 机顶盒对升级信息处理

机顶盒在开机或是工作时会接收HFC网络中播发的NIT表, 然后从NIT表中解析是否存在升级信息, 机顶盒升级流程图如图2所示。

(2) 软件升级描述符解析

升级描述符 (download_linkage_descriptor) 是网络内多于一个机顶盒的软件下载更新的标识, 在网络信息表 (NIT) 的第一个循环内广播, 并可能多次出现。它是一串数字或字符串, 每一位或每几位表示特定的信息, 升级描述符相当于机顶盒升级的引导控制信息, 根据字符不同组合达到控制不同品牌、不同型号、不同软硬件版本的机顶盒升级, 机顶盒在解析出描述符后将描述符描述的内容与机顶盒自身信息相比对, 如果完全符合描述符所有升级条件, 机顶盒会根据描述符携带的信息找到升级流播发的频点、调制方式、符号率等参数然后进入软件更新模式。

(3) 软件更新

机顶盒软件更新主要分为软件的下载和软件写入两个阶段。软件下载是将网络下发的新软件TS下载到机顶盒的内存中, 在此过程中机顶盒原程序和新程序共存;程序写入阶段是将已经下载到机顶盒内存的新程序写入到机顶盒FLASH中, 此过程是以新易旧的过程也是机顶盒升级的关键所在, 程序写入失败时原程序已经擦出而新程序未完全写入机顶盒, 会导致整个系统不能正常工作, 因此在程序更新时各机顶盒都会有良好的人机界面提示, 避免误操作引起机顶盒软件更新失败而无法正常使用。

机顶盒在线升级多是针对大批量在网使用的机顶盒进行, 是关系到千家万户能否正常收看电视的大事, 必需做到认真仔细, 万无一失。机顶盒在线升级前必须做好升级预案, 升级过程中要对播发平台实时监控, 及时回访, 确保升级顺利进行。

4 结论

目前我国正在大力推进“三网融合”, 下一代广播电视网络为广电运营商勾画出了美好的前景, 相信在这一背景下, 机顶盒将会扮演越来越重要的角色, 更好的为广大老百姓为运营商服务。

摘要：在全球数字电视产业不断发展的背景下, 我国数字电视产业也在蓬勃发展。截至2011年4月底, 我国有线数字电视用户达到9516.8万, 越来越多的城市加入了有线数字电视整体转换的行列。作为数字电视产业中重要的一环数字电视机顶盒也走进了千家万户, 为越来越多的人所熟知。数字电视机顶盒起源于20世纪90年代初, 发展至今, 机顶盒所承载业务会越来越多功能将越来越强大。在机顶盒硬件配置满足的前提下机顶盒功能的增加完全可以通过升级机顶盒软件来实现, 机顶盒软件的升级又有串口升级、USB升级、在线升级等多种方式, 本文主要介绍有线数字电视机顶盒软件在线升级。

关键词：机顶盒,升级,描述符

参考文献

[1]刘达.数字电视技术[M].电子工业出版社, 2007.

关于数字电视机顶盒的故障处理分析 第9篇

数字电视机顶盒在目前的百姓生活中广泛得到应用,是人们进行娱乐电视观看的重要传输工具。数字机顶盒是将电视信号转换成模拟信号通过电视网络作为传输平台电视机作为终端设备的器件,这种器件可以将虚拟信号转换成电视节目供人们观赏。它的到来给人们的生活带来了极大的方便,同时满足了人们对电视节目选择多样化的需求性。带来方便的同时由于使用及机器本身的故障问题也给人们的生活带来了一定的影响,因此对故障进行分析解决势在必行。

1 数字电视机顶盒概念

数字电视 机顶盒英 文缩写“STB” (Set-Top Box), 它将电视信号转换成模拟信号,并经过数字化压缩的图像和声音信号解码还原成模拟信号传输到电视机终端,然后通过电视显示器形成视频和音频共存的电视节目。数字化电视相对于大众来讲它具有实时的操作性和观赏性,另外如对连接电视的网络或者电视机的内部结构进行稍加的改动,还可以增强其功能性如浏览网页,视频点播,体感游戏娱乐等。下图就是常用的数字机顶盒外观图 :

2 数字电视机顶盒工作原理

数字电视机顶盒是进行数据业务处理并进行多种应用解析的设备。信号源在进入有线电视网络前分别完成信道编码和音频视频信号的信源编码两级编码,两级编码同信源封装成传输流进入接收端,接收端最先从传输层提取信道编码信号,完成信道解调,然后还原压缩的信源编码信号恢复原始音视频流,最终完成数据业务及图像音频的接收和解析。数字机顶盒组成原理框架图如图2所示。

3 数字电视机顶盒常见故障及处理方法

数字电视故障现象有别于模拟电视 ,最常见的故障有如下几种情况,下面分别介绍常见故障及处理方法。

3.1 节目出现马赛克

这种现象在生活中时有发生,这种故障产生的主要原因主要由终端电平低导致而出现。电视频道低频段有噪白点,这种情况主要由于接头接触不良引起的。出现这些问题的时候要检查家里的机顶盒是否连接正常、信号电平是否在正常范围内,不满足就要及时进行电平调节,对机顶盒各连接处进行检查,保证连接的良好性。

3.2 数字电视无图像

无图像可能是由分支分配器接反造成的或者由于线路问题导致,也有可能是智能卡过期所致。针对以上问题我们要检查分支分配器是否连接正确,对线路问题进行服务咨询,进行排除或及时处理,如果是智能卡过期则只要到相关部门进行缴费即可。

3.3 数字电视有图像无声音

该故障主要由音频线出现问题导致,出现问题时检查音频线是否连接正确,出厂设置是否为静音,或者音频线是否损坏需要更换。主要处理办法有进行音频线连接 ;将静音设置进行恢复 ;最后就更换音频线。

3.4 数字电视有声音无图像

如果打开电视机有声音没有图像,出现该问题主要和视频线有关,这时就要检查视频线是否连接好或者受到损坏,检查机顶盒是都完好。处理办法将视频线根据说明书进行重新正确的链接,如果视频线没有问题那肯定是机顶盒坏掉了,选哟拿到维修点进行维修,维修不了的及时进行更换。

3.5 只显示雪花点无图像

这种情况主要是由于没有信号造成的 , 可能是由于音视频损坏或者电视没有转换造成的。处理办法 : 第一 , 检查机顶盒的音视频线是否连接好 , 如果有问题 ,重新连接一次 ; 第二 , 如果机顶盒无故障 ,那很有可能是电视机没有切换到视频输入方式 , 需要进行切换。

4 数字机顶盒发展趋势

4.1 硬件上面

从目前的发展趋势和实际需要走势来看,未来的机顶盒在体积上追求小巧,性能越来越强大。另一方面就是数字电视机顶盒的CPU处理速度会越来越快,存储器容量也会随着大众的需求越来越大、同时MPEG解码器将支持多路解码,用户可以看到未来的图形显示会由2 D、3 D图形引擎代替现在简单的OSD图形引擎。

4.2 软件上面

由于电缆调制解调器技术的成熟,观众可以实现在家中进行视频点播,网上购物,体感游戏等功能,可以从根本上改变有时间限制的电视转播情况。机顶盒未来会实现通信网络、计算机网络和电视网络三者合一的趋势,三者的融合最终可以将数字机顶盒发展成为具有家庭特色的网关。家庭使用上可以根据生活及学习需要同打印机、DVD设备进行连接,可以有效满足人们娱乐和学习多种需求功能要求,也在真正意义上实现数字电视的信息化功能。上述功能的实现都需要依靠数字电视机顶盒的软件创新及不断的升级来实现的,归根接地来将主要依靠机顶盒的中间件来实现的。因此,机顶盒的发展很大程度上取决于中间件软件技术的发展。

5 结束语

由此可见,数字电视机顶盒的出现为人们的生活带来了极大的方便,大大满足了人们日益增多的节目观看、画质方面的要求。数字机顶盒的出现备受人们的喜爱并得到了广泛的应用。但使用过程中出现的种种问题也会对人们的生活带来一定的影响。由此可见数字电视机顶盒的发展会有更多的挑战,在克服问题上也会有更大的发展及探索趋势。因此加强故障的处理,针对相关问题找到行之有效的解决措施,可以在一定程度上加大用户的使用数量,更好的提升数字电视机顶盒的使用效果,有效的满足用户使用的功能性。

摘要：随着科技水平的不断进步,数字机顶盒作为一种数字电视信号的转换设备出现在了我们的生活当中,随着网络时代的到来,这种设备在数字电视中的应用尤为广泛。随着人们的使用率逐渐升高,在使用过程中必然会产生一定的故障和问题,从而给我们的生活带来一定的影响,因此我们要对出现的问题和故障进行有效的解决。本文对数字电视机顶盒的概念、功能和原理,并对数字电视机顶盒的故障及处理方法进行了阐述,加强数字机顶盒的生活实用性能,分析机顶盒未来的发展趋势,以此有效提高其使用率。

数字电视机顶盒 第10篇

谜底很快揭开。10月18号就有媒体报道称，小米电视机顶盒已经完成工程样机的制造，开始小规模内部测试。据报道，小米电视盒拥有类似苹果Airplay的功能，售价299元，且小米公司已与百事通、华数两家智能电视内容服务商签署合作协议，加速进入智能电视领域。

相较于业内的沸腾，小米科技和各个合作方却三缄其口。小米公关总监刘飞近日对《投资者报》记者表示不方便回复，而多看科技有限公司副总裁胡晓东则表示，电视业务暂不接受任何采访，预计需等到11月中旬。

而华数传媒的一位内部人士告诉《投资者报》记者，11月小米的产品将会出来，而小米跟华数确实有合作关系，“我们确实对他们做什么都比较清楚。”

不过即便机顶盒“出世”，也仅仅是雷军“电视梦”的第一步。联想集团数字家庭事业部内容服务总监孙峰对《投资者报》记者说：“现在的盒子充其量是试水，电视才是雷军的目标。”

与多看科技合作机顶盒

“小米的盒子多看科技也在做，有可能是为小米代工做盒子，打小米的品牌，渠道也是小米的渠道，而多看负责做跟用户体验相关的比如说UI（用户界面的简称）设计等。如果要合作的话，这样的分工会比较合理。”张磊对记者说。他进一步解释到，雷军为电视这块筹备了很长一段时间，半年前，小米就在大规模的招人，做机顶盒相关的工作，可能在春节前会推出。

据此前报道，小米机顶盒是基于Android操作系统，内容来自于各大视频网站，将拥有类似苹果Airplay的功能。所谓的Airplay，即用户可以将任何iOS设备播放的影片映射到接入Apple TV的电视播放，或者通过iOS设备当作电视遥控器，还可以把电视中播放的视频映射到iOS设备中继续播放。

如果有机顶盒，要实现电视的智能化并不难，SMG百视通某市场运营经理对《投资者报》记者说：“任何一个电视里面放一个机顶盒一秒钟则可以变为智能电视。”

重要的是机顶盒的产业机会非常大。公开数据表示，中国存量的电视机有3到4个亿，但整体而言观众对电视节目的反应很差，电视机顶盒的需求比较旺盛。而且，做机顶盒的成本也比较低，目前只要200元左右就能做高清电视了，按照此前的说法是29元的话，这中间小米的盈利空间仍然非常大。并且相比较于市面上参差不齐的机顶盒的品牌，小米的品牌优势也能显现出来。“机顶盒的产业机会很大，小米正是看中了其中的规模。”张磊说。

从代工成本来说，做机顶盒也是个划算的生意。多看是雷军投资的一个公司，小米的机顶盒也是由多看在研发。在做机顶盒上，尤其是在改装安卓和苹果的盒子上，多看经验丰富。可能的分工是小米做代工，多看负责用户体验的研发，“多看和小米究竟是什么关系，很难有人说清楚。”张磊说。

在机顶盒销售渠道上，小米也并非没有市场。小米可以利用之前跟运营商建立的合作关系，继续像手机一样通过运营商捆绑销售。不过担忧也不是没有，机顶盒目前开放市场不成熟，主要以运营商集采为主，价格压得很低，这样的情况造成了现在的机顶盒产品都以低配能用为主。孙峰说：“小米的特点为高配低价，凸显性价比，目前的机顶盒不符合他的产品策略，现在的盒子充其量是试水。”

欲出智能电视 业内不看好

家电分析师梁振鹏对记者表示，如果小米小打小闹的去做机顶盒，还可以去赚点小钱，但是如果小米要像乐视一样去做智能电视，那小米和乐视网未来都会死得非常惨。

众所周知的是，电视本身是个烧钱的行业，而现在做智能电视资金门槛已经提高至百亿级别了。不光是资金，销售渠道建设会是个更头疼的事。买手机一般快递就可以运送，但像电视这种大家电，必须要自己去建设物流仓储，配送体系和售后服务。长于做互联网营销的小米在线下的建设薄弱，物流配送体系对小米来说，考验非同一般。

更核心的在于，与手机不同的是，电视不同于PC、手机，这些产品没有哪个零部件可以主导产品的命运，而对于电视，如果生产者不突破液晶面板问题，那未来只会被液晶面板商牵着鼻子走。

“电视机在当今只是凭借一些不能盈利的内容，因为消费者没有为内容和软件付费的习惯，它不可能为这种简单的内容和平台来赚钱，做电视机说到底要靠硬件产品来赚钱。而靠硬件产品赚钱，考验的是企业对产业链上下游综合的竞争能力，这不是IT企业随便就可以去进入的。”梁振鹏说。

此外，不同于手机，电视产品更重要的是对画质、音效的体验，对硬件配置不那么敏感。电视属于大家电，购买者以中年人为主，尤其是家庭主妇，他们更信任传统销售渠道，也会考虑品牌因素。孙峰表示，小米做电视的难点在于对用户使用智能电视习惯的不了解。

基于中间件的数字电视机顶盒研究 第11篇

关键词：数字电视,机顶盒,中间件

0 引言

数字电视机顶盒是将数字电视信号转换成模拟电视信号的调制解调器,它是电视和计算机在数字化和网络化背景下相互融合的产物,随着宽带网络、多媒体技术和数字电视的发展,数字电视机顶盒必将作为一个产业不断发展壮大。在模拟电视向数字电视过渡过程中,要完成模拟电视向数字电视的转化,电视收视用户有两种选择:一是淘汰旧的模拟电视,更换内置了机顶盒的一体化数字电视机,即直接采用数字电视机;二是保留现在的电视,购买一个数字电视机顶盒。一方面,就中国普通老百姓来说,他们所拥有的电视机99.9%为模拟电视机,淘汰所有的旧电视几乎是不可能的,对即将到来的数字电视时代,他们中的大部分最可能的选择就是数字电视机顶盒;另一方面,由于数字电视机顶盒不仅要完成数字信号的还原功能,还要完成对用户授权的控制功能,即条件接受(CA)功能[2]。而对用户授权的控制功能与当地的有线电视运营单位密切相关,各地信号的加密方式是不同的。由于目前各地运营商采用的条件接收(CA)控制功能不一样,从而形成了数字电视机顶盒市场的条块分割局面。未来的数字电视机顶盒不但要有数字电视的接收功能,还要有股票交易、电视节目指南、互联网接口等功能,这些都需要配备完备的各种软件操作系统。如果不改变运营商和厂家一对一的供应关系,就不可能有效促进数字电视机顶盒的健康发展,进而制约数字电视机顶盒的产业化进程。数字电视机顶盒软件中间件技术(Middleware)作为数字电视机顶盒的关键技术,它的提出和研究为我国数字电视机顶盒的规模化、产业化生产开辟了一条绿色通道,将有效打破数字电视机顶盒市场的条块分割局面,促进中国电视数字化、网络化建设的发展。本文将着眼于中间件软件技术在数字电视机顶盒中的应用,对数字电视机顶盒作初略研究。

1 中间件技术概念

不同的数字电视机顶盒的生产厂家所生产的数字电视机顶盒,所涉及的底层硬件和嵌入式实时操作系统(RTOS)不尽相同,运行于其上的应用软件系统的接口也就不尽相同,这种分布异构的环境制约着数字电视机顶盒的发展和应用。为解决这种分布异构问题,人们提出了中间件(middleware)的概念。一般地说,中间件是指数字电视机顶盒内部位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,这些服务具有标准的程序接口和协议[2]。针对不同的操作系统和硬件平台,它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。它们以应用程序接口(API)的形式存在,整个API集合被存储在数字机顶盒的闪存(FLASH)中。图1描述了中间件在数字机顶盒中的位置。

(参见下页)

2 数字电视机顶盒中间件的架构

数字电视机顶盒中的中间件系统一般由非节目提供商和数字机顶盒制造商的第三方提供。中间件技术的硬件平台无关性可以使得数字机顶盒的各种功能以API的形式提供给数字机顶盒生产厂家和电视网络营运商,以实现数字电视交互功能的标准化[1]。这样对于中间件软件技术的可移植性、兼容性、跨平台可执行性的研发成为必然。数字电视机顶盒中的中间件系统是一种层次型架构,本文结合数字电视中间件技术规范提出一种模块化层次设计方案(如图2):

(1) MAPI接口层(Messaging API),是可移植的应用程序层。

上层各模块都将通过调用MAPI层提供的接口函数来实现其相应的功能,MAPI层对下封装硬件平台层的驱动接口。从而使硬件平台层的驱动接口对上都是不可见的,以此来保证中间件模块的平台无关性。MAPI层向上提供上层对实时操作系统、内存访问、设备驱动、图形和消息管理的接口。

(2) SI(SI Engine)模块:

SI模块位于MAPI接口层之上,用于管理SI数据库,主要负责SI表的接收、管理、维护和向上层提供信息查询的接口等操作。能否有效地接收节目信息主要取决于该模块。

(3)文件系统模块:

文件系统模块主要包括的模块有:TS文件、硬盘文件、FLASH文件、EEPROM文件、网口文件、并口文件和串口文件。主要处理和文件系统处理相关的操作,同时向上层提供文件处理操作接口。它提供给上层的应用程序使用时都以文件操作的方式来实现,通过相应的文件句柄来标识具体的访问。建立统一的文件句柄、文件结构树完成对打开的文件和内存缓冲管理。

(4) AV模块:

即AUDIO和VIDEO(音频、视频),由AV播放控件和AV窗口控件组成。通过调用MAPI层的AV模块接口函数来播放视频和对声音的控制。其中,音频的控制主要包括获取音量、设置音量、获取静音状态、设置静音状态、获取和设置单/立体声状态等;视频控制主要包括视频的BLANK/UNBLANK,以及控制视频的大小等。

(5)调试模块:

它主要包括错误的记录、输出和错误恢复。错误记录是通过其他模块调用相应的错误处理函数,记录运行过程中发生的各种错误;错误记录输出是将被记录的错误由串口直接输出到指定计算机上:错误恢复是指在发生严重错误的时候,尽可能保存发生错误模块的现场,然后关闭并重新启动此模块。

(6)系统模块:

主要提供基于嵌入式实时操作系统的功能接口。本身内部又由一系列模块组成,包括内存管理、线程调控、事件管理、安全性控制、数据下载管理及网络协议管理(TCP/IP、PPP、HTTP等)。系统模块在中间件中相对独立,在中间件的其他模块可以调用系统模块中的接口,也可以直接调用MAPI层的相应接口来实现其向下所需的接口模块主要有RTOS模块、TIMER模块、CLOCK模块等。

(7) GDI (Graphics Device Interface)模块:

负责处理机顶盒中所有与界面设计相关的部分。GDI模块在机顶盒软件中间件中相对独立,与中间件的其他模块的关联比较小。划分GDI模块的目标是为了统处理界面设计、便于代码的维护和开发。GDI模块对下所需的接口模块有RTOS模块、OSD (On-Screen Display)模块和UI (User Input)模块三部分。

(8) HTM L引擎:

支持HTML3.2/4.0、XHTML、DOM/CSS等,显示HTML网页,提供上网等功能。

(9) Java虚拟机:

用来解译执行Java应用程序,并提供Java Debug等功能。

(10) CA(Condition Access)模块:

CA模块涉及到对节目的收费、加密和解密等操作。它主要包括:解析前端发送的加密节目;对智能卡进行管理;对前端发送的需要另收费的节目进行收费管理。该模块涉及到机顶盒的增值业务,涉及到内容较多,可以将CA模块划分为一个相对独立的项目来进行开发。

(11) SDK (Software Development Kit)模块:

对下封装GDI、SI、AV等模块,对上为应用程序提供对GDI、SI、AV等模块操作的接口。应用程序通过调用SDK提供的接口进行画图、画窗口、消息的发送接收和接收遥控器按健的处理等操作。

(12)应用管理层模块:

管理所有中间件提供的应用接口。

3 数字电视机顶盒中间件的选择

3.1 数字电视机顶盒中间件平台接口技术的选择

中间件平台对外有两层API接口,一层是中间件跟底层驱动平台的接口,这一层接口基本上都是用C语言实现的,不管是ST、Fujitsu、NEC还是其他芯片平台,也不管是OS20/21、Linux或是其他的OS;另一层是中间件跟上层应用平台的接口,该层接口决定了CP/SP (Content Provider/Server Provider)以何种技术来开发应用,在该层接口的实现技术中较为成熟的是Java技术和HTML技术(包括HTML、JavaScript、CSS、DOM、AJAX等Web Engine)。结合我国数字电视的发展现状来看,为真正实现中间件作为一个独立的软件层运行在数字电视机顶盒接收终端的操作系统和业务应用之间,为业务应用提供运行支撑环境,使得数字电视业务应用能够独立于数字电视机顶盒接收终端硬件和操作系统,实现业务应用和接收平台无关的目标,方便引入更多的CP/SP来开发丰富多彩的增值业务应用[3]。一方面,

国内的iPanel、天柏、佳创、影立弛等数字电视机顶盒软件的提供商,全部采取的是HTML技术为主,Java技术为辅的实现方式;另一方面,Java技术为主的MHP中间件发展的也不尽人意。考虑到我国的数字电视中间件标准,HTML和Java作为相互独立的技术规范并行存在。我国的数字电视机顶盒的中间件平台以HTML技术为主,Java技术作为一种补充,相辅相成,降低CP/SP进入门槛,吸引更多的CP/SP进行增值业务的开发,可能更有利于推动我国数字电视产业的良性发展!

3.2 数字电视机顶盒上基于中间件的应用程序的选择

基于中间件的数字电视机顶盒的应用程序,直接影响到数字电视机顶盒的功能,关系到生产厂家的市场占有率。为了真正做到中间件的可移植性、兼容性以及跨平台的可执行性,对于运行在数字电视机顶盒上的应用程序的选择开发就显得非常重要。具体来说,我们选择运行在数字电视机顶盒上的应用程序时,要求做到:

①代码小:

受制于数字电视机顶盒存储系统的局限性,应用程序的代码要求精简,占用的存储空间小。既节约存储空间,又有利于软件的在线升级。

②效率高:

一是整个程序的运行效率,包括程序处理数据的效率、屏幕刷新的速率、对输入的反应快慢等。因为数字电视机顶盒的主要特点之一就是“交互性”,所以能够迅速响应用户的操作是应用程序的重点之一;二是应用程序的启动速率,它要求满足用户打开机顶盒后应用程序能快速启动运行,并不是所有的数据都要接收到了才运行程序。

③兼容性强:

虽然机顶盒上的应用程序能进行在线升级,也称为空中升级,但由于中间件本身升级的频率较大,所以应用程序的兼容性(即可移植性)应作为应用程序编写时候考虑的一个重点。

④运行的稳定性:

应用程序运行的稳定性是一个程序的重要特性。由于大部分中间件缺乏完善的程序编写调试环境,给应用程序的开发带来了一些不便,使程序编写容易出现漏洞,影响了应用程序的稳定性。

4 结束语

数字电视最终将彻底意义上取代模拟电视,这已经是大家的共识。但完成这一转换需要一个漫长的过程,在这个过程中,基于中间件的数字电视机顶盒将扮演一个非常重要的角色。数字电视的发展和壮大将直接受制于数字电视机顶盒的性能,这其中改善和提高数字电视机顶盒中间件性能的研发必将成为广大科技工作者工作拓展的重点。数字电视机顶盒中间件性能的完善和提高,必将有效促进数字电视机顶盒的应用和推广,进而推动我国数字电视产业的发展进程。同时,随着中间件技术的不断成熟,数字电视机顶盒的外部接口也将更加完善,除数字电视外,数字电视机顶盒将进入更多的领域,如组建家庭网络,使家电实现真正的家电信息化。

参考文献

[1]数字电视接收设备中间件功能性能规范(报批稿) [S]．国家质量技术监督局，2002．

[2]廖洪涛．数字电视交互系统中间件[M]．北京：中国广播电视出版社，2004