DVB-C機頂盒的組成與基本工作原理

數字機頂盒不僅是用戶終端,也是網絡終端,它利用有線電視網絡作爲傳輸平臺,電視機作爲用戶終端。機頂盒的組成由軟件和硬件兩大部分組成,軟件部分採用嵌入式實時操作系統,它的作用與PC機上的DOS和WINDOWS相似,用戶通過它進行人機對話,完成用戶下達的指令。指令接收採用多種方式如:鍵盤、鼠標、語音、觸摸屏、紅外線遙控器等。軟件系統還有一種稱爲中間件的,中間件是將應用程序與低層的操作系統、硬件隔離開來的軟件環境。它通常由各種虛擬機構成,如HTML虛擬機、JavaScript虛擬機、Java虛擬機、MHEG-5虛擬機等。一個完整的數字機頂盒可分爲四層,分別是:硬件、底層軟件、中間件、應用軟件。中間件將應用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來,使應用不依賴於具體的硬件平臺。
DVB-C機頂盒的硬件功能由八個功能模塊實現,包括高頻頭、QAM解調器、MPEG-2解複用、MPEG-2解碼、視頻編碼、音頻D/A、用戶控制接口。圖6是DVB機頂盒的組成簡圖。

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2009-10-13 21:07


1、高頻頭:對550MHZ以上的DVB-C載波信號進行下變頻,產生中頻信號。高頻頭是通過IC總線技術來控制進行選臺的(調諧)。

2、QAM解調與信道解碼:我們前面說過,DVB的信道編碼是採用RS+卷積交織方式,調製則採用64QAM方式,因此機頂盒必須要完成QAM解調、RS解碼和解交織(糾錯處理)的過程。DVB機頂盒採用了LSI公司的集成塊L64768實現以上的功能,L64768主要包括四個模塊:ADC模塊、QAM核心模塊和微處理器及接口模塊。它主要完成QAM解調、解交織和RS糾錯解碼功能。信號經過QAM解調和信道解碼後,將以MPEG-2傳送流(TS流)的形式送到下級模塊進行解複用處理。

3、MPEG-2解複用:機頂盒採用了LSI公司的L64108集成塊實現MPEG-2的解複用功能,L64108接收傳送流數據,對數據進行解複用後,形成音頻PES數據和視頻PES數據,並將音頻和視頻數據直接送給MPEG-2解碼器進行解碼。MPEG-2傳送流數據通過L64108集成塊的系統解碼接口進入芯片後,L64108利用內部PID(節目標識)處理單元對輸入數據進行分析,用戶通過微處理器控制來提取相應的音頻PES數據和視頻PEC數據、程序特殊信息、服務信息等。音頻PES數據和視頻數據通過集成塊的V/A接口輸出,而程序特殊信息和服務信息則被存儲在本機的隨機存儲器(DRAM)中,通過微處理器控制,對這些數據直接進行存取操作。

4、MPEG-2解碼:解複用模塊送出的數據是壓縮的視頻PEC數據和音頻PEC數據,必須由MPEG-2解碼器對PEC數據進行解壓縮。機器採用LSI公司的L64005集成塊實現MPEG-2解碼功能。L64005的主要功能是對L64108送出的PES分組進行解碼,它輸出兩組信號,一組爲送給數字視頻編碼器的數字視頻信號,另一組爲送給音頻數模變換的PCM格式的數字音頻信號。

5、視頻編碼:視頻編碼器的功能是將已解碼的數字信號轉換爲模擬電視信號,這些信號經過一個低通濾波器送到電視機的A/V插口上進行播放。


6、音頻DAC:音頻DAC的功能是將已解碼的數字PCM數據轉換成立體聲模擬信號。

7、用戶接口:主要由機內的單片機控制電路、顯示電路、遙控電路組成。用戶可通過遙控器來操作,將由控制中心發送的節目信息以節目菜單的形式在電視機上顯示,並做選擇,在TS流中選取自己所需要的節目收看。

DVB信號接收有這樣一個特點:當接收的信號達到某一電平(如45DB)時,節目就可順利解調出來,且圖象質量並不隨信號電平的提高而有明顯變化;當接收的信號低於這一電平時,解調出來的圖象會出現馬賽克現象(誤碼率增高),隨着電平的進一步下降,接收機將不能正常解調。我們稱這種現象爲數字信號解調的門限效應。通常用一個稱爲MER(載波誤碼率)來表述,MER指標是衡量數字載波信號品質的一項重要指標,本質上與模擬信號的載噪比相當,可通過專門的儀器對它進行檢測。64QAM解調器要求MER是≥29DB。這裏要說明一下的是,數字信號不能用普通場強計來測試,必須要專用的或有數字信號電平測試功能的場強計進行測試,一般地,在測試中QAM信號電平(用普通場強計測試)要低於實際信號電平10DB。這因爲QAM採用的是正交平衡調製,在8MHZ帶寬內,信號強度相等,而模擬信號是峯值調製,信號在帶內強度不一,按照功率等值的要求,兩者相差10DB左右。以上本文所說的電平均是指用專用數字信號場強計測試的電平。
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