者QAM调制。
二、机顶盒基本原理介绍
一、数字电视系统 二、机顶盒基本组成和原理
二、机顶盒基本组成和原理
2.1 机顶盒的数据流图
RF 输入
调谐
IF A/D
信道解调
解调 TS 解复用 PES 解扰
解复用
PCM解码 音频解码
视频解码
视频编码
音频输出
信源解码
视频输出
根据信道的不同将机顶盒分为卫星机顶盒、有
一、数字电视系统
1.5.1.3 常见的音频压缩格式：
MPEG-1：即MUSICAM，ISO/IEC 11172-3，有3个不同层次 Layer-1 ：（MP1） Layer-2 ：（MP2） Layer-3 ：（MP3）
AAC： 即ISO/IEC 13818-7 ，用于高清数字电视。 AC-3： Dolby Digital 5.1，由于DVD,高清数字电视。 WMA: Windows Media Audio，微软开发的。 RA: RealAudio ，Real公司开发的。
内交织 幅度相位映射 帧适配
OFDM调制 保护间隔插入 D/A变换
地面波传输
发射机
一、数字电视系统
1.5.3.4
能量扩散：使用伪随机二进制序列（PRBS），来打乱数据的规律性。
时信 输。
减少连“0”或连“1”的长度，保证接收机能提取到位定 号,使加扰后的信号频谱更能适合基带传
RS编码： 一种前向误码校正（FEC）的纠错编码方法。188+16=204。
量化
编码
数字电 视信号
抽样：时间上连续的取值变为有限个离散取值。
量化：幅度上无限多种连续的样值变为有限个离散值 。
编码：把量化后的信号按照一定的对应关系转变成一系列数字编码脉 冲的过程。
一、数字电视系统
1.5.1.2 常见的视频压缩格式：
MPEG-1： ISO/IEC 11172标准系列，典型应用如VCD。 MPEG-2： ISO/IEC 13818标准系列，标清数字电视主要 应用主类和主级（MP@ML）；高清晰度数字电视采用主 类和高级(MP@HL)。 MPEG-4： ISO/IEC 14496标准系列，目前主要用于流媒 体，数字电视。 H.264： 也称AVC（MPEG-4/10）,流媒体,数字电视。 VC-1: 微软所开发的视频编解码系统。 AVS: 全称是中国数字音视频编解码技术标准工作组， 成立的初衷是为了研发国产的音视频标准。
KU波段：10.75GHZ —— 12.75GHZ
2）、放大信号
3）、下变频：变到 950~2150MHZ,给机顶盒。
本振：C波段：5150GHZ；KU波段：9750GHZ,10600GHZ、 10750GHZ、11300GHZ。
进入机顶盒的频率：（卫星下行频率 – 本振频率）的绝对值
二、机顶盒基本组成和原理
广播卫星
DVBS Receiver
接收天线
S解码器
家用电视
DVBT Receiver
视频服务器
S解码器 各种数字 节目源
摄像机 MPEG编码器
发射塔
复用器
调制、发射机
有线电视网
其他媒体接入
Internet
接收电视机 手持PDA设备
车载接收
C解码器
家用电视
DVBC Receiver
计算机
一、数字电视系统
U
面
SDRAM
板
I2C总线
解扰器
音视频 解码器
混合
视频 编码
OSD 视频D/A
音频 D/A
HDMI
显示 遥控 按键 USB 卡座
SPDIF A/V
HDMI A/V 分量 S端子
二、机顶盒基本组成和原理
2.3 卫星信号接收装置
卫星下行信号 LNB 天线
同轴电缆
作用：
机顶盒
1）、接收下行信号:
C波段: 3.7GHZ —— 4.2GHZ
一、数字电视系统
1.2、数字电视系统基本构成
视频 视频编码 ES 打包 PES 多
信
信
音频 数据
音频编码
ES 打包
PES 路 复
道 调
道 传
信源编码
用
制
输
前端
视频
视频解码
音频 音频解码
信源解码
解 复 用
解 调
信 道 接 收
后端
一、数字电视系统
1.3、数字电视系统模型
其他局端数字码流
接收天线 上传天线
一、数字电视系统
1.5.3 信道编码和信道调制：
为了将节目ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示给终端用户，必须对TS流进行传输。为了 适应远距离传输，增强信号的纠错能力，而进行的对TS流的再 编码就是信道编码。
经过信道编码后的信号是一个低频基带信号，无法进行 远程传输，为此将基带信号搬移到信道损耗较小的高频处就是 信道调制。
不同国家，不同传输方式（信道），为此制定了不同的 标准，DVB(欧标)、ATSC（美标）、ISDB（日标）组织都制定自 己相应信道标准。常见的有：
CAT：条件存取表， PID为0x01；给出EMM（Entitlement Management Message）数据的PID
一、数字电视系统
1.5.2.3 SI表格：
SI即业务信息（ Service Information），包含以下表格： BAT：（Bouquet Association Table，节目业务群关联表） NIT：（Network Information Table,网络信息表） SDT：（Service Description Table，节目业务描述表） EIT：（Event Information Table，节目段信息表） RST：（Running Status Table，运行状态表） TDT：（Time and Date Table，时间及日期表） TOT：（Time Offset Table，时间偏移表） ST：（Stuffing Table ，填充表）
一、数字电视系统
1.5.2 多路复用： 采用MPEG2 TS流句法（ ISO/IEC 13818-1
）对数字广播的视频、音频和辅助数据进行组 合、打包；并插入PSI信息和SI信息用于接收 端的解复用和电子节目指南（EPG）。
一、数字电视系统
1.5.2.1 多路复用：
SI PSI
辅助数据 音频PES 视频PES
I
基带成形
Q
IF QAM调制
上变频 RF n
1.5.3.2 DVB-S信道编码和调制：
混合器
有线电视传输网
TS流
能量扩散
RS编码
交织
内编码（卷积收缩码）
B/S转换
绝对映射
I
基带成形
Q
QPSK调制 IF 发射机
卫星传输
1.5.3.3. DVB-T信道编码和调制：
TS流
能量扩散
RS外编码
外交织
内编码（卷积收缩码）
1.4、数字电视系统框图
数字节目源采集
卫星发射天线 有线网络传输 微波天线发射 接入Inter net
计算机 DVB-T接收机 DVB-C接收机 DVB-S接收机
节目数据处理 QPSK调制器 QAM 调制器 COFDM调制器 其它媒体接入
连接电视机
编码器 复用器
一、数字电视系统
1.5 概念介绍 1.5.1 信源编码：
信源编码首先将输入的图像和伴音信号进行A/D变换，成为数字信 号；
然后将数字信号按照信息的统计特性进行变换，以减少信号的冗余 度，提高传输效率。
信源编码是压缩信号带宽的编码，压缩后单位时间、单位频带内传 输的信息量增大。
一、数字电视系统
1.5.1.1 模拟信号的数字化：
模拟电 视信号
取样
线机顶盒、地面波机顶盒，以及IP机顶盒。这几类机 顶盒的主要区别在于解调部分，后端部分原理都基本 一样。
二、机顶盒基本组成和原理
2.2 机顶盒的硬件模块
RF 输入 环通输出 串口
TUNER
主芯片
调谐器 解调器
filter filter filter filter filter
EEP
C
电
P
前
源
FLASH
一、数字电视系统
1.5.2.2 PSI表格：
PSI即节目信息，包含PAT 、PMT、CAT等表格。 PAT：节目关联表，PAT表的PID为0x00；它给出了构成传送流中各 个节目的PMT表PID、NIT表的PID。 PMT：节目映射表 ，PMT表指出了组成节目的各个码流的PID号，以 及ECM数据的PID。
机顶盒基本原理介绍
四川长虹网络科技公司 蒋晓东
二O一二年五月
机顶盒基本原理介绍
一、数字电视系统介绍 二、机顶盒的硬件组成介绍
一、数字电视系统
1.1、数字电视
电视信号的获取、产生、传输、接收的过 程都以数字形式进行的称为数字电视系统;
数字信号的产生: ①直接产生(数字摄象机); ②模拟信号经数字化后产生的数字信号;
交织： 通过改变数据码字传输顺序的方法来分散连续错误。
卷积收缩码：也是一种前向误码校正（FEC）的编码方法，看到的卫星
节目参数里的1/2,2/3,3/4,5/6,7/8.
B/S转换： 位到符号的转换。
QPSK: 四相相移键控调制
QAM:
正交幅度调制
OFDM: 正交频分复用调制，多载波调制，每个载波再采用QPSK或
一、数字电视系统
1.5.1.4 编码设备——编码器，以及ES流、PES流、TS
流、PS流的形成：
视频 视频编码器 ES 音频
音频编码器
打包器 PES 打包器