机顶盒的主要结构
机顶盒结构及基本电路基本维修技能
按条件接收方式分
1. 免费机（FTA机），FTA机（Free To Air）是指内部不带IC卡接口，也 就没有条件接收功能，只能接收没有加密节目的接收机 。FTA机是最简单 的接收机，也是需求量最大的接收机。 2. 插卡机（CA机)， CA机是指内部带IC卡接口，并且已经集成至少一种 CA系统厂商的CA软件的接收机。该接收机只能接收使用此CA厂商的加密 方式的前端流，无法使用于用其他CA厂商加密的环境。如DVC-2028是集成 同方 CA 的有线机顶盒。 3. 大卡机（CI机），是指按造DVB-CI标准设计的机顶盒
ATSC 的视频编码和复用是基本采用 MPEG-2 国际标准。 ATSC 的音频编码是用 Dobly AC-3 ，输入取样率 32 、 44.1 、48KHz ， 输出 5.1 声道。 调制采用 8VSB ，这是 ATSC 最重要的特点。采用多个串级的信道编 码措施来对付各种噪声和干扰。
欧洲的DVB数字电视制式
机顶盒结构及基本电路基本维修 技能
一、背景知识
• 数字电视制式 • 相关标准简介 • 机顶盒分类
数字电视制式简介
• 美国的ATSC（先进电视系统委员 会）制式
• 欧洲的DVB（数字视频广播）制式
美国的ATSC数字电视制式
美国于 1996 年底制定了一个数字电视广播标准并称之为 ATSC 。它 规定了数字电视地面广播系统各项参数的详细指标。
DVB 条件接收及接口表准
IPTV系统简介
IPTV系统构架不概述
2.HMS层的主要功能:
• • • • • • 媒体内容存储 分发媒体至EMS 增值业务服务 提供终端用户EPG接口 为终端用户提供视频服务 1.0用户的讣证不订购功能
IPTV系统构架不概述
3.EMS层的主要功能: • • • 媒体内容存储 为终端用户提供EPG接口 为终端用户提供视频服务
1
STB
IPTV1.0不IPTV2.0业务流程介绍
2.IPTV2.0用户业务流程介绍
机顶盒讣证流程
1.
DB
STB 开机，向IPTV 业务管理系统发起讣证流程
– –
2
AAA
3
– –
1
STB
4
2. 3. 4.
AAA 服务器根据UserID 向后台请求用户相关信息； AAA 服务器根据从后台获得的用户密码，对从用户的 加密信息进行解密，解密成功就代表讣证通过； AAA 服务器将发送讣证成功信息给STB，同时发送 UserToken、IPTV业务入口地址、频道列表信息和地址 给STB。
IPTV1.0不IPTV2.0模块介绍 2.IPTV1.0的模块说明:
EPG:提供电子节目单,供用户浏览和选择 CMM:节目元数据管理器,将节目元数据写入自己的数据库中 MDRS:用于CMS向HMS和EMS的EPG的数据库中同步节目元 数据 MD/ME:用于存储视频内容和提供用户视频流服务 USC:用于1.0用户的讣证不节目订购 MRS:用于网络丌支持组播时,将组播转成单播,之后再将单播转 成组播 CEC/CX:用于直播频道的转码和编码,切片控制.
机顶盒订购流程
1. 2.
AAA
3.
3
STB 向EPG 发起订购请求； EPG 将用户订购请求重定向到AAA 服务器，采用的协 议为SOAP； AAA 服务器完成订购过程，此过程具体包含如下步骤;
关于电视机顶盒结构设计的分析
关于电视机顶盒结构设计的分析摘要：机顶盒最早起源于上个世纪九十年代初，其作为解决电视数字化改造的方案应运而生，在世界各国都得到了大范围的普及推广。
目前，伴随着智能家电的日益增长，人机交互需求的日益频繁，电视机顶盒结构设计也要重视其人机功能及环保等方面的设计，为此，本文选取了一种电视机顶盒的结构设计为实例展开论述。
关键词：电视；机顶盒；结构设计1.电视机顶盒概述机顶盒又称数字视频变换盒，是连接电视机与外部信号源的设备。
它可以将压缩的数字信号转成电视内容，并在电视机上显示出来。
信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。
机顶盒接收的内容除了模拟电视可以提供的图像、声音之外，更在于能够接收数字内容，包括电子节目指南、因特网网页、字幕等等。
2.电视机顶盒的发展历程2.1作为信号转换装置的机顶盒机顶盒起源于20世纪90年代初，当时主要是欧美国家有线电视台为解决有线电视收视费问题而设计的一个解扰设备。
机顶盒作为数字电视（DTV）辅助设备是从20世纪90年代后期欧美国家试播数字电视和高清数字电视（HDTV）开始的。
它的主要作用是使用户能够用原有的模拟电视机收看数字电视节目和高清数字电视节目，即提供数/模信号转换功能，通常把这类机顶盒称为数字电视机顶盒。
2.2集成机顶盒随着机顶盒技术的发展和需求的增多，机顶盒逐渐增加了一些附加功能，如在机顶盒上加上预告节目的电子节目指南，发布政府惠民信息的数据广播，增加收入的VOD点播，用于管理机顶盒的用户管理系统和用于控制收费的CA系统等。
这样，一个清晰的“集成机顶盒”功能实现架构就呈现出来。
它的技术特点是各种软件相互集成在一起，一次成型难以改变，因而这种机顶盒的过渡性体现得非常明显，在“开放”“交互”理念的深入普及下，这一技术也必然会遭到淘汰。
2.3互联网智能电视机顶盒为了突破集成机顶盒的单向性，在IT技术和新媒体技术的推动下，智能机顶盒随之出现。
它拥有传统机顶盒所不具备的应用平台优势，成为连接电视、网络和程序之间的智能设备；它可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，具备多接口、多业务感知和承载、可管理等特点。
IPTV系统
IPTV系统1IPTV含义IPTV是利用网络方式传输电视节目，也称为网络电视，与传统电视最大的区别就是能够进行个性化与实时性的交互操作，不仅能够应用于电视终端，电脑、手机等能够接入互联网的终端也可实现。
2IPTV实现方式IPTV是将音视频信号通过数据包的方式，在不同物理网络中传输或分发到用户端。
系统组成主要有：节目提供系统、管理系统、流媒体传送系统、接入系统、终端、运营支撑系统。
3系统层次结构IPTV平台在总体结构上分为四层：运营支撑层、业务层、网络承载层和终端层。
IPTV平台总体结构示意图如图：1、支撑层为IPTV平台提供运营支撑，是IPTV平台的运营支撑系统。
运营支撑层包括：用户管理、SP管理、认证授权、帐务管理、系统设备管理和数字版权管理等模块。
可以实现统一平台管理用户终端（STB）、统一的EPG/Portal、统一平台整合多种业务和统一平台实现业务计费2、业务层业务层为IPTV平台提供业务应用服务。
IPTV系统可以提供基本业务，如VOD点播、直播节目等，也可以提供各种扩展业务，如可视电话、网络游戏和网络邮件等。
不同的业务有不同的业务管理逻辑，业务层为这些业务的开展提供了相关支持环境。
对于基于流的相关业务，需要提供节目编码处理、节目加密、媒体存储和分发等相关的支持。
3、网络承载层网络承载层包括宽带IP骨干网络，城域网络和宽带接入网络等，它是承载IPTV业务的物理介质。
网络承载层也可以分为接入网，汇聚网和核心网三部分。
IPTV业务对于承载网络的要求主要有：带宽方面的要求；对于可视电话、游戏等双向交互式业务，要求网络的抖动和延时要小；对于经过压缩编码后的视频码流，其比特的前后相关性较高，因此需要网络的丢包率要低；对于直播节目，因为接收的用户会比较多，这就要求承载网络最好能支持组播。
此外，为了防止对系统的恶意攻击，造成系统业务不能正常工作，网络需要有较高的安全性，和统一的IP地址规划方案等。
网络的安全性可以通过防火墙、VLAN、路由器的ACL和VPN等方式实现。
同洲CDV 2200型数字有线机顶盒的结构和工作原理
数字有线电视机顶盒与数字卫星机顶盒的不同之 处是输入射频信号的频段不同，数字解码的方式不 同。与地面数字电视广播接收机顶盒的区别主要数 字解码方式不同。
一、 典型数字有线电视接收机顶盒的整机构成
以北京TC2132C2型数字有线机顶盒的整机结构为例： 它主要由主电路板、操作显示面板和电源电路板等 构成。如图1.1.1，1.1.2，1.1.3，1.1.4所示。
MPEG-2解码器是解压缩处理的核心电路。在进 行数字电视信号的传输时对音频和视频数字信号进 行压缩处理，在接收机中则进行解压缩处理。在解 码芯片内对信号处理的过程中，将传输流解复用器 分离出的数据信号送入MPEG解压缩处理的电路中， 先进行数据分离，然后分别对音频数据和视频数据 进行解压缩处理，还原出压缩前的数字信号。数字 视频信号再进行视频编码和D/A转换，变成复合视频 信息信号以及亮度、色度信号。音频数字信号再经 多声道环绕立体声解码和音频D/A变换后输出立体或 多声道音频信号。
同洲CDVB2200 机顶盒由一体化调谐解调器 CD1316、传输流解复用器和MPEG-2解码器 MB87L2250、智能卡读卡器、操作显示面板和开关 稳压电源电路等组成。
（一）一体化调谐器
同洲CDVB2200 型数字有线电视接收机顶盒的一体 化调谐解调器CD1316为Philips公司生产的，其内部 方框图如图4-15所示。它分别由调谐器和解调器组 成
PES包头，从中提出满足控制和同步需要的节目基准始终（PCR）
（三）MPEG解码器
MPEG是国际移动图像专家组的英文缩写，这里 指按照该组织指定的信号处理标准对信号进行处理 的方法及电路。MPEG-1是VCD影碟机对音、视频 信号压缩解压缩的技术标准，图像分辨率较低。 MPEG-2是DVD影碟机、卫星接收机、数字电视机 所采用的技术标准，图像分辨率较高。
VOD系统
VIEWGOOD视频点播系统（Web VOD）
实现流程：
Internet TV（STB）点播：
PC端点播：
Mobile端点播：
VIEWGOOD视频点播系统（Web VOD）
系统性能 : （1）采用NoDelay独创技术，支 持广域网任意拖拽，响应时间极短。 （2）采用标准HTTP协议，全面实 现对多网卡、跨网段、跨路由、跨 防火墙的支持。 （3）单服务器支持无需开启P2P 功能，就可达到1000并发流（无缓 冲）。 （4）采用最先进的视频流云计算， 支持用户之间的P2P数据流分发功 能。 （5）采用最新流融合技术，支持 电脑、电视、智能手机等设备。
机顶盒的结构：
机顶盒的中间件 中间件(Middle Ware)是指数字电视机顶盒内 部实时操作系统与应用程序中间的软件部分，它 以应用程序接口（API)的形式存在，整个API集 合被存储在STB的Flash中。它将应用软件和硬 件平台分隔开来，使具体应用不依赖于具体的硬 件平台，并定义一组完整的、符合数字电视广播 相应标准的应用程序接口，使应用程序独立于操 作系统和硬件平台，其最大的优势之一就是屏蔽 多样的系统资源，保证良好的互操作性，其目的 是使STB基本的通用的功能以API的形式提供给 STB生产厂家，以实现数字电视交互功能的标准 化，同时使服务项目下载到用户终端。它对节目 提供商制作节目和厂家生产STB的进一步简化和 标准化都是非常有利的，所以有统一的、开放的、 先进的中间件规范，对STB的发展尤为重要。 DVB提供的基于java虚拟机的MHP是世界上第一 个中间件规范。目前流行的中间件主要有Open TV，Liberate，Microsoft TV,CANAL+Media Highway等。
谢谢观赏
机顶盒的工作原理简介
机顶盒的工作原理简介标题：机顶盒的工作原理简介引言概述：机顶盒作为家庭娱乐设备的重要组成部份，其工作原理是如何实现的呢？本文将从硬件结构、软件系统、信号接收、解码处理和用户交互五个方面来介绍机顶盒的工作原理。
一、硬件结构1.1 中央处理器：机顶盒内置的中央处理器负责控制整个系统的运行和数据处理。
1.2 存储器：机顶盒内置的存储器用于存储操作系统、应用程序和用户数据。
1.3 输入输出接口：机顶盒配备了多种输入输出接口，如HDMI、USB、网口等，用于连接外部设备和传输数据。
二、软件系统2.1 操作系统：机顶盒通常运行基于Linux或者Android的操作系统，提供用户界面和应用程序支持。
2.2 应用程序：机顶盒内置各种应用程序，如视频播放器、游戏应用、社交媒体等，丰富用户体验。
2.3 固件升级：机顶盒定期通过网络升级固件，以提升系统性能和功能。
三、信号接收3.1 有线接收：机顶盒通过有线电视信号接收器接收有线电视信号，如电缆电视或者卫星电视信号。
3.2 无线接收：机顶盒通过无线网络接收器接收网络视频流，如OTT视频服务或者在线直播。
3.3 天线接收：机顶盒通过数字电视天线接收地面数字电视信号，如地面数字电视广播。
四、解码处理4.1 视频解码：机顶盒内置视频解码器将接收到的视频信号解码为可显示的视频画面。
4.2 音频解码：机顶盒内置音频解码器将接收到的音频信号解码为可听的声音。
4.3 数据处理：机顶盒通过中央处理器对解码后的数据进行处理，如播放、录制、缓存等操作。
五、用户交互5.1 遥控器：用户通过遥控器对机顶盒进行操作，如选择频道、调节音量、切换应用等。
5.2 用户界面：机顶盒提供用户友好的界面，方便用户浏览节目、设置参数、管理应用等。
5.3 互联网功能：机顶盒支持互联网功能，如在线购物、社交媒体、视频点播等，为用户提供更多娱乐选择。
总结：机顶盒的工作原理涉及硬件结构、软件系统、信号接收、解码处理和用户交互等多个方面，通过以上介绍，读者可以更好地了解机顶盒是如何实现家庭娱乐功能的。
机顶盒功能、菜单以及接口介绍
按▲/▼键选取频道，按<红色>键收藏频道。 按▲/▼键选取频道，按<黄色>键加锁频道。 按▲/▼键选取频道，按<蓝色>键删除频道。
机顶盒的菜单结构-节目指南
编辑广播 在该菜单中，可对当前选中的广播频道进行喜爱、锁定、删除、移动等操作。 具体的操作与[编辑电视]类似，请参考[编辑电视]部份。 节目指南
机顶盒的菜单结构-主菜单
主菜单包括以下功能：【数字电视】、【音频节目】、【交互服务】、 【节目回放】、【节目管理】、【电子邮件】、【系统设置】
机顶盒的菜单结构-数字电视
在【主菜单】界面，按键选择[数字电视]，按<确认>键即可进入【数 字电视】界面。按▲/▼键选择频道。按<确认>键全屏播放。按<菜单 >键返回。
[节目指南]就是一张电子电视报，是为了方便用户收看电视节目信息而设置的一项功
机顶盒的菜单结构-预约管理
预约管理 进入【预约管理】界面，可以查看及修改定时节目状态。 按<退出>键保存设置。 电子邮件 在【主菜单】界面，用方向键选择[电子邮件]，按<确认>键即可进入 【电子邮件】界面。可读取或者删除电子邮件。通过▲/▼键选择邮件； 按<确认>键查看邮件信息；按<红色>键删除当前邮件。按<F3>键删除全部邮件。
CA:条件接收，条件接收的载体就是智能卡，核心技术就是加扰和加 密的技术，这个广电保障授权用户收看加密节目的一种方式。
VOD:视频点播，用户可以通过该功能点播自己喜爱的节目，类似电脑 的在线观看，需要开通双向功能才可以的。
机顶盒的大致分类
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机顶盒的主要结构
硬件结构
从数字电视机顶盒的构成上看，主要包括硬件和软件两大部分。
从结构上看，机顶盒一般由主芯片、内存、调谐解调器、回传通道、CA（Conditional Access）接口、外部存储控制器以及视音频输出等几大部分构成。
调谐解调器
调谐解调器部分的作用是将传输过来的调制数字信号解调还原成传输流，调谐解调器的不同就构成了不同的数字机顶盒，例如用于QPSK解调的卫星机顶盒（DVB-S），用于QAM 解调的有线数字机顶盒（DVB-C）以及用于OFDM解调的地面传输数字机顶盒（DVB-T）。
目前市场上比较流行的调谐解调器的生产厂商有Thomson、Sharp等，国内也有一些厂商生产解调器，例如澜起，国芯等，占有一定的市场份额。
主芯片
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芯片中，甚至一些以Philips为代表的芯片厂商将调谐解调器也集成在芯片中，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CA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完成诸多任务，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800 MIPS，即使是目前市场上流行、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中运行一个HTML浏览器，100 MIPS可能就是对CPU的最低要求，当然这还需要内存的配合。
内存
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ROM和RAM。
ROM一般采用串行flash，并行flash或者NAND flash。
Flash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。
RAM从SDRAM到DDR到DDR2到DDR3，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ROM和RAM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。
外部存储设备
外部存储设备一般指外挂式硬盘，大容量的硬盘可以用于存储节目流以满足用户的个性化需求。
一个STB中能否外挂硬盘一般都是由主芯片所决定的，只有CPU的处理能力达到一定程度时才有可能支持硬盘的读写，而硬盘的读写也需要更多的内存空间。
智能卡接口
通过读卡器读取CA智能卡中的数据用于数字电视节目的解扰，特别是在付费电视发展的今天，这是大多数STB必不可少的部件。
除了标准的读卡器外，在有些STB中也采用通用接口CI（Common Interface）来完成对CA智能卡的读取。
CI是一个由DVB组织为机顶盒和分离的硬件模块之间定义的标准接口。
这种起源于PCMCIA的技术应用，使机顶盒可以批量生产，也为机顶盒带来了变化，有着广泛的应用前景。
回传通信接口
随着机顶盒应用的扩展，使用户对机顶盒的需求已经不单单停留在简单地收看视音频节目上了，交互式的需求使机顶盒中内嵌了回传设备，这些设备可以包括网络适配器、调制解调器等通信接口，用于满足用户将信息回传到前端。
其他设备接口
新技术的发展使机顶盒的物理接口也不断地增加，如RS232接口、红外遥控器接口、无线键盘接口、Wi-Fi接口等等，使STB可以同摄像机、DVD、PDA等众多设备进行连接。
电源变压器
机顶盒中开关电源变压器被视做机顶盒电源的心脏，主要功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离。
变压器功率一般在30W左右，工作原理是基于电磁感应原理，既强调功率传送大，又强调绝缘隔离电压高。
变压器的使用条件包括两方面内容：可靠性和电磁兼容性。
以前只注意可靠性，现在由于环境保护意识增强，必须注意电磁兼容性。
屏蔽是防止电磁干扰，增加高频电源变压器电磁兼容性的好办法。
为了阻止高频电源变压器的电磁干扰，在设计磁芯结构和设计绕组结构也应当采取相应的措施，例如在变压器的绕组内加屏蔽铜箔或在变压器外边加屏蔽罩等。
[3]
软件系统
机顶盒作为一个客户端系统，除了要具有良好的硬件平台外还需要配备不同的软件系统才能使其完成各种任务。
机顶盒中的软件可以分成三个主要的层：应用层、中间解释层和驱动层，每一层都包含了诸多的程序或接口等。
驱动层
驱动层包括机顶盒硬件的驱动程序和API接口，它主要用于完成对硬件设备的操作。
中间解释层
中间解释层将STB的应用程序指令翻译成CPU能识别的指令，从而通过驱动层去调动硬件设备完成相应的操作。
该层包括嵌入式操作系统、中间件、CA驻留软件等。
虽然中间件的使用可以给STB软件的设计和应用带来极大好处，但高昂的使用费用，对硬件需求的增加以及技术上的不成熟使中间件在国内鲜有应用。
目前许多软件设计者采用直接调用驱动层的软件来编写应用程序，这虽然可以满足一时的需求，但随着应用需求的增加，在STB 中使用中间件才是一个很好的解决方案。
应用层
应用层可以分成驻留应用程序和可下载应用程序两部分，不同的STB软件设计理念使这两个部分包含的应用程序也不尽相同，合理规划这两部分的组成将有助于提高STB的可靠性和相应时间。
目前国内机顶盒中的应用较少，主要以EPG、数据广播、股票、简单的下载游戏等为主，而数字电视的魅力并不在于看电视，而在于这种基于数字电视平台的业务应用，这些应用将会改善人们的一些日常生活习俗。
随着双向网络的建设，交互式应用的普
及，基于交互式的应用软件也将越来越多，这也会给运营商带来难以预料的增值收入。
有线电视数字机顶盒的技术含量非常高，它集中反映了多媒体、计算机、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、通信技术和网络技术发展水平。