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机顶盒基础知识培训制作：薛胜国2011-03-10一、机顶盒简介机顶盒STB（Set－Top－Box）起源于20世纪90年代初，当时在欧美作为保护版权和收取收视费的重要手段，有线电视台在每台用户电视机之前加一个密钥盒，只有交了费的用户才能正常收看电视，这就是最初的机顶盒。中文中的“机顶盒”是个十分广义的词汇，按我国的普通消费者的理解是“置于电视机顶上的盒子，用来搜看有线电视使用”的意思，从广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称之为机顶盒。从过去基于有线电视网络的模拟频道增补器、模拟频道解码器，到将电话线与电视机连接在一起的“维拉斯”上网机顶盒、数字卫星的综合接收解码器、数字地面机顶盒以及有线电视数字机顶盒和最新出现的IPTV都可称为机顶盒。电视机顶盒可以根据采用的信号传输网络区分为卫星传输、有线电缆和地面传输机顶盒。卫星传输通过地面站将节目源信号输送上卫星，再经卫星传送到接收卫星信号的机顶盒；有线电缆机顶盒接收来自有线电缆的信号；而地面传输方式是在一定区域内架设若干塔台，每个塔台覆盖区域内的一定范围，既能接收信号又能传送信号，因此来自源头的信号经塔台被传输到该区域内每个塔台覆盖的范围内。机顶盒市场又可以根据功能的不同划分。如今的机顶盒市场主要是低档机顶盒为主，主要的功能仅仅限于接收图像和音频信号。而中档的机型会增加有限的交互性，例如交互性广告，即根据机顶盒用户的个人情况播放针对他们需要的广告。而高层次的机顶盒才具有真正的交互性，增添了上网功能，和硬盘储存等功能。双向交互性是指信号不仅能够从信号源--不管是有线电视台、卫星还是地面塔台--传输到用户的机顶盒，还要能从机顶盒传送到信号源，双向信号传输是能够提供交互型服务的基础。目前国内的大多数都是单向传输，暂时还没有返回方向的信号传输。智英生产的机顶盒是指“数字电视机顶盒”，即“国际数字视频广播（DVB）”它是一种能够让用户在现有模拟电视上为终端，接收数字信号观看数字电视节目，进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费业电子产品。基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用功能，如：（1）电子节目指南（EPG）。给用户提供一个容易使用、界面友好、可以快速访问想看节目的一种方式，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放的电视节目；（2）高速数据广播。能给用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等各种消息；（3）软件在线升级。软件在线升级可看成是数据广播的应用之一。数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件下载下来，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；（4）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相连，用PC与因特网连接；（5）有条件接收。有条件接收的核心是加扰和加密，数字机顶盒应具有解扰和解密功能。总之，到目前为止，围绕数字机顶盒的数字视频、数字信息与交互式应用三大核心功能开发了多种增值业务。（6）OSD显示。OSD语言、开机制式、INFO（通知）信息、加密电台或无信号时OSD的提示信息、信号质量强度显示；（7）搜索频道。自动搜索、NIT(网络）搜索、手动搜索、弱信号时的搜索；（8）音频部分。静音功能、左右声道功能、音量大小控制功能、声道选择、音轨切换功能、音频语言设置、光纤、同轴输出功能；（9）视频部分。LNBLOOPTHROUGH功能、SCART输入输出功能、SCARTLOOP输出功能、RGB/CVBS（4：3或16：9）的切换、CVBS视频格式输出、RF射频输入/输出功能；（10）节目管理。电视节目排序功能、喜爱节目列表编辑功能、TV/RADIO切换功能、节目加锁功能、EPG功能、电视节目数量、频道数量、AV/TV切换；（11）系统设置。时区设定功能、时间显示功能、节目定时切换设置、开，关机定时设置、密码设置功能、电视制式切换功能、OSD语言切换功能、出厂设置功能；（12）前面板控制。LED/VFD显示基本信息功能、按键功能、指示灯功能、遥控接收功能/范围；（13）换台操作。连续换台操作、电视节目表中换台操作、节目回看功能、弱信号时的节目切换操作；（14）升级功能。串口升级功能确认、RS232串口升级功能；（15）刻录功能。PVR刻录功能（储存刻录）、Timeshift刻录功能（临时刻录）、从EPG刻录功能、包括重命名、上锁/解锁、PVR信息、重播、搜索等；（16）其他附属功能。断电记忆功能、待机记忆功能、调制参数改变----频率偏移范围测试、移动接收测试、高低压测试；二、机顶盒的组成（一）机顶盒由：遥控器、面壳控制板、五金上盖、五金后板、五金底板、电源板、主板（解码板）、CA板、连接排线等组成五金上盖遥控器前面壳（控制板）三、机顶盒组成（二）五金后板五金底板主板解码板（完成信号的信道解码，解码的信号转换成MPEG2压缩格式，经过各相应数据转换，将所需要的功能输出到各端口电源板供给主板所需要的各支路电压电源线连接排线（完成各板卡之间的数据通讯）四、机顶盒的基本端口功能介绍数字机顶盒在功能的实现上面基本一致，所以其测试方法也基本相同，下面介绍一下它们的基本端口功能：1、前面板LED/VFD显示基本信息功能、按键功能、U盘读取功能、CA识别功能、指示灯功能、遥控接收功能/范围前面板“LED”显示屏显示开机启动及节目频道号、播放节目时间等信息信号指示灯，在有信号的情况下会亮绿色，无信号的情况下会亮红色CH节目“+”“-”按键，用来切换不同的电视节目VOL音量“+”“-”按键，用来控制输出音量的大小“MENU”菜单按键，用来操作机顶盒各项功能的参数设置和调整“OK”按键，用来确认保存调整菜单后的各项设置参数电源待机按键，按下此按钮时机器并没有完全关闭，机器处于休眠状态“快退”“快进”按键，“快退”用来回看电视节目，“快进”用来跳过当前电视节目“播放”按键，在选择了快退或快进键，按此按键进行继续播放“CA卡（解密卡）”插卡口，此功能主要是针对付费电视节目，插入CA卡后，条件接收模块就会对加密的音、视频信号实施解扰，并识别用户账号和密码，保证合法用户正常收看加密节目。“CA”卡：包含客户账号和密码，并进行记账的智能卡，由当地电视节目管理运营商发售“USB接口”用来读取“U盘”和“移动硬盘”内存储的多媒体内容，支持刻录的机顶盒，插入U盘后，还可以通过相关操作，将自己喜爱的节目刻录到U盘内2、机顶盒各输出端口功能：机顶盒输出端口功能一般包括LNBIN（天线输入）、LOOPOUT（天线环路输出）、VIDEO(视频）、AUDIOLR(音频左右声道）、0/12V（天线供电电压）、SCARTTV（SCART视频）、SCARTVCR（SCART环路）、RS232串口、ANTENNA(RF输入）、TV/VCR(RF射频输出）、HDMI(高清）、电源开关、DIGITALAUDIO(数字音频）、LAN(以太网口）、YUV(视频分量）、S-VIDEO(S端子）、USB（U盘接口）。下面的几张会详细介绍各个端口输出功能“LNBIN”天线输入端口，DVB-S卫星接收机顶盒，此端口还会输出天线高频头工作的电压，输出22K切换卫星信号。“LOOPOUT”天线环路输出，将LBNIN接收下来的天线信号通过内部集成电路转换一路出来通过此端口输出，此端口输出的信号可以接入另外一台机顶盒的LNBIN输入端（此功能必须在本机待机状态下才能进行）。“AUDIO”L、R：音频左右声道输出，连接电视的AV音频输入端口。“VIDEO”复合视频信号输出，连接电视机的AV视频输入端口。0/12V：供给天线所使用的电压（DVB-S卫星接收机才有此功能）TVSCART:是对颜色进行编码(红、绿、蓝）一种方案（欧美一些国家较多使用此功能，国内目前没有采用此功能）此端口连接至电视机SCART输入端口，此端口支持RGB/CVBS（4：3或16：9）切换输出。VCRSCART:此端口通过机器内部所带集成切换开关将TVSCART所输出的信号切换一路输出，也可以连接至电视机的SCART接口，也可以接至另外一台机顶盒的TVSCART输入端；也可以将另外一台机顶盒（带信号）TVSCART输出信号连接至本机VCRSCART，由TVSCART输出至电视，本机不用连接天线。使用环路转接时，本机必须出待机状态RS232串口：数据通讯接口，可以对机器系统软件进行升级，更好的完善机器软件，使之与各项指标更好的得以实现“ANTENNA”RF射频信号输入端口，此射频信号来自另外一台机顶盒的TV/VCR（RF射频输出），输入射频信号后由本机TV/VCR输出至电视机的RF高频头输入端，在本机待机下实现此功能，本机开机状态下，TV/VCR输出的是本机RF射频信号节目，“TV/VCR”本机RF射频信号节目输出，连接至电视RF高频头输入端。电源开关：ON：打开机顶盒，机顶盒工作；OFF：关闭电源，关闭机顶盒供电；光纤：日本东芝(TOSHIBA)公司开发的技术，光纤连接可以实现电气隔离，阻止数字噪声通过地线传输，有利于提高DAC(数字模拟转换)的信噪比，输出信号必须用光纤线连接到光纤解码器才可以还原音频输出COAXIAL：数字同轴端子输出，数字音频传输效果很好，要比光纤端子输出的数字音频信号质量略高一些，输出信号需用同轴线缆连接至同轴解码器才可以还原音频输出LAN：以太网口，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。同时也可以收看网路数字电视。USB：和上面前面板USB接口功能一样HDMI：高清晰度多媒体接口，是一种全数位化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的音频信号及视频信号，用HDMI连接线至电视机的HDMI端口，可以收看高清晰的影音图像Y\PB\PR：逐行色差输入端口，逐行输出的画面更流畅，更有电影感，垂直分辨率更出色，可以使用色产连接线连接至电视机逐行色差输入端口，观看逐行影视效果S-VIDEO：视频信号专用输出接口，可用于输出视频信号至电视，S端子采用亮度和色度分离输出设计，克服了视频节目复合输出时的亮度和色度的互相干扰，提供较高清晰度的输出效果VIDEOLR：和上面介绍音视频输出端口一样3、遥控器简介遥控器是一种用来远控设备的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成，是采用红外线来发送数据的。机顶盒遥控器包含了对整台机器输出端口功能的操作，可以用遥控器来实现对整机现有功能调整以及参数的设。五、机顶盒的工作原理数字机顶盒的硬件构造分为前端和后端系统，前端部分主要用于接收特定的信号，核心部件是解调器。解调器取决于这个机顶盒与什么网络系统连接，如果和卫星相连，就采用QPSK解调器；如果和有线电视网连接则采用QAM解调器接收信号。后端部分的核心部件包括微处理器和MPEG解码芯片。信号源处使用的MPEG编码技术大大压缩容量巨大的音视频信号三种机顶盒的硬件结构主要区别就在解调部分。它们的工作过程大致如下：高频头接收来自信号网络的高频信号，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。解复用器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。对于付费电视，条件接收模块对音、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。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，在常规彩色电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。六、机顶盒的种类数字机顶盒是91年由欧洲的电视台、家电产品生产厂家、标准制订者组织并很快就吸引美国及日本的许多成员，变成了一个世界性组织。由93年定名为“DVB”即国际数字视频广播。它是一种建立在M