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数字机顶盒漫谈

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:2

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摘要：为保证消费者从传统的模拟电视时代平滑过度到数字电视时代，新式的数字机顶盒得到了发展，而且还在不断的发展中。机顶盒起初的功能只是用于兼容传统的模拟电视设备，但是在消费需求的推动下，机顶盒最终将实现广播技术与交互技术的统一。
关键词：机顶盒，广播，交互

一、概述

从1980年CCIR(现ITU-R)的601号建议草案(演播室电视信号数字化参数)和1982年德国ITT的VLSI标准(对模拟电视接收机中的电视基带信号进行数字处理)到1988年CCITT(现ITU-R)制订的H.261建议草案(电视电话/会议电视系统)，以及随后在H.261中的视频压缩编码算法的基础上，分别于1991年和1993年相继制订的与数字电视发展密切关联的MPEG-1建议草案和MPEG-2建议草案引发了一场消费电子产品从模拟技术转向数字技术的革命。

正是在此基础上，欧洲、美国、日本先后制订出各自的数字电视标准系列。美国于1995年通过了ATSC(Advanced Television System Committee，高级电视制式委员会)数字电视标准。欧洲制定了数字视频广播(DVB，Digital Video Broadcast)一体化数字电视广播标准。日本从模拟高清晰度电视研究转向数字电视之后，确立了ISDB-T的地面广播标准。

1996年，因特网传送运动视频成为现实，使电视机又添新功能，籍由千家万户共有的电视接入因特网的WebTV应运而生，成为生产厂家和网络服务商们竞争的热点。

但无论是数字电视还是WebTV，由于用户端使用的基本都是模拟彩电，无法接收数字信号，因此需要一种接收装置来担当二者之间的桥梁，这就是机顶盒(STB，Set Top Box)，意即“置于电视机顶部的盒子”。

二、机顶盒的分类、功能和结构

1．分类

目前，已出现在市场上的机顶盒基本上可划分为数字电视机顶盒、网络电视(WebTV)机顶盒和多媒体(Multimedia)机顶盒三类。

数字电视机顶盒使用户不用更换模拟电视机就能收看数字电视节目，图像质量接近500线水平，但无上网功能。根据传输媒体的不同，数字电视机顶盒又分为卫星数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒和有线电视数字机顶盒三种。

网络电视机顶盒是在微软公司“维纳斯计划”和凯思公司的“女娲计划”的催化下产生的，主要功能是使我国现有3.2亿台模拟电视机用户通过PSTN(公众电话交换网)和双向CATV网实现上因特网，收发电子邮件、游戏娱乐、网上学习等。

多媒体机顶盒是对前两种机顶盒功能的综合下产生的，有也称综合业务机顶盒或全功能数字机顶盒。它可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用，包括收看普通电视节目、数字加密电视节目、点播多媒体节目和信息、电子节目指南(EPG)、收发电子邮件、因特网浏览、网上购物、远程教育等，需要的条件是双向CATV网。

2．功能

数字音视频、数字信息与交互式应用是数字机顶盒的三大核心功能，在此基础上又开发了多种增值业务。具体如下：

3．构成

①硬件构成

从现有的机顶盒方案来看，其核心的硬件构造可以分为前端信道解调解码和后端信源解码两个部分。如图1所示，前端部分以调谐器和信道解码器为核心，主要用于接收来自网络的特定信号以从射频信号中解调出MPEG传输流；后端部分包括微处理器和MPEG解码芯片，完成压缩的音视频数字信号解码、解压缩、模拟电视音视频信号形成和机顶盒各部分的控制功能。

机顶盒的工作过程：数字电视机顶盒通过前端选择频道，并进行解调和和信道解码处理，输出MPEG-2多节目传输流数据，送给解复用器，解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流(PES)数据，包括视频PES，音频PES和辅助数据PES，解复用器中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，解复用器输出的是已解扰的视音频PES。视频PES送入视频解码器，取出MPEG-2视频数据并对其解码后，输出到模拟编码器，编码成模拟视频信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码器，取出MPEG-2音频数据并对其解码，输出PCM音频数据到音频D/A变换器，音频D/A变换器输出模拟立体声音频信号，经音频输出电路输出。

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