数字电视机顶盒维修技术.

1、1数字电视机顶盒维修技术数字电视机顶盒维修技术XXXX数字电视技术有限公司2什么是数字有线电视机顶盒什么是数字有线电视机顶盒l随着电视广播数字化进程而出现的一种新型的消费电子设备 l数字电视广播系统的终端设备l用于实现数字电视信号的接收和解压缩处理，恢复出原始的音视频信号l接收通过HFC网传输的数字电视信号(一般采用QAM调制方式)3机顶盒存在的原因机顶盒存在的原因l消费者不愿意立刻更换已有的模拟电视机，要想用模拟电视机接收数字电视信号，就需要机顶盒。l数字电视系统技术尚处在发展的阶段，消费者对业务的需求还不完全确定。因此，通过机顶盒的方式，可以给制造厂商和消费者提供产品设计研发和选择上的灵活

2、性。 4数字电视系统基本框架数字电视系统基本框架 视频编码器 音频编码器 视频编码器 复 用 器 视频信号 音频信号 视频信号 数据 服务器 信道 编码/调制 和发射 信道 数字电视机顶盒 发端系统 控制系统 显示器 加密系统 业务信息 5数字电视机顶盒基本结构数字电视机顶盒基本结构 音频 信号 视频 信号 数字电视 信号 网络 接口 模块 解 复 用 视频解压缩 音频解压缩 主控制器 视频后处理 音频后处理 存储器 外围设备和接口 条件接收处理 6机顶盒的硬件构成机顶盒的硬件构成l主CPU,它是机顶盒的核心;l程序存储器FLASHlSDRAM(解码内存解码内存 和程序内存程序内存 )lEEP

3、ROMl视频编码.D/A变换和处理电路l音频D/A变换和处理电路l外围设备和接口电路(RS232.智能卡.RJ45.以太网等)l开关电源7网络接口模块（网络接口模块（NIM）l实现信号的频道选择、信道解调和信道解码等功能 l与传输系统有关l现机顶盒设计一般采用一体化高频头,我们公司现使用的机顶盒采用的汤姆逊DCF8728/8722/87168有线系统有线系统NIM 变 频 PLL 电 路 滤 波 AGC QAM 解 调 滤 波 A/D 变 换 时 钟 和 载 波 恢 复 去 交 织 RS 解 码 去 随 机 化 和 同步 字 节 恢 复 接 口 转 换 TS 码 流 输 入 信 号 去 旋 转

4、 9NIM的其它特点的其它特点l对于机顶盒可靠接收信号具有重要影响。接收电平门限、信噪比门限、误码率等都是反映NIM模块性能的指标。l需要由主控制器配置工作参数，包括频率、符号率、编码率等。l可完全由集成电路实现l双NIM或多NIM：面向画中画，单频道EPG，两用/多用机顶盒等特定应用10高频头电路图高频头电路图11高频头参数高频头参数12解复用模块（解复用模块（DMUX）l解复用模块的功能是把时分复用的TS码流中的各路数据提取出来，恢复成独立的数据流，以便于后续的模块进行处理。l如果节目被加密，解复用模块还要提取出包含加密和授权信息的CAT表（条件接收表），用于解密和解扰处理。 13解复用的

5、步骤解复用的步骤l在码流中搜索PID为0的PAT表（节目关联表）。PAT表中包含了PMT表（节目映射表）的PID号。l搜索PMT表。PMT表指示了每路节目的节目号和该路节目的音频和视频码流（PES）的PID。l提取音频和视频码流。14条件接收（条件接收（CA）l加扰：对音视频数据的加密处理 l加密：对加扰所需控制字的加密l加密机制：密钥传递方式和算法传递方式lCAT表：ECM，EMM l对于不同的运营商，同一CA厂商应提供CA系统应有所区别，或者算法不同，或者主密钥不同。以避免CA系统被攻击后的扩散效应。 15条件接收处理模块条件接收处理模块l一般分为授权/解密和解扰两个部分。l实现步骤在提取

6、码流中的CAT表后，机顶盒首先判别码流采用的条件接收系统与机顶盒的条件接收处理是否一致。如果一致，机顶盒将CATEMM表提供给条件接收处理系统，检查该机顶盒是否被授权接收所选定的节目。如果获得授权，条件接收处理系统利用CATECM表生成加扰控制字。该控制字提供给解扰模块，对加扰的TS流或PES流进行解扰，获得透明的码流。16条件接收处理模块的实现方式条件接收处理模块的实现方式l内嵌式将条件接收处理模块全部内嵌在机顶盒内。l智能卡式将授权/解密部分放置在独立的IC卡上。这种IC卡内置了一块低成本的微控制器，只能完成小数据量的运算。解扰部分集成在机顶盒中，目前一般集成在解复用处理芯片中。lCAM卡

7、式将整个条件接收处理模块做成一个独立于机顶盒的模块。17解压缩模块解压缩模块l解压缩处理包括视频和音频的解压缩。l解压缩步骤：提取视频信号和音频信号的参数，包括视频的压缩方法、水平分辨率、垂直分辨率、幅型比、帧频、扫描方式、原始信号的制式，音频的压缩方法、采样率、信号通路类型、压缩码率等。按照压缩处理的逆过程对视频和音频压缩码流进行解压缩，恢复出原始的音视频数字信号。解压缩后的音视频数据在内存中进行缓存，然后按照音视频同步机制同步播出。18视频解压缩视频解压缩l视频压缩一般为MPEG1和MPEG2标准。l视频解压缩模块一般有标准清晰度和高清晰度两种类型。这是标准清晰度和高清晰度机顶盒的区别之处

8、。l高清模块支持MPEG2 MPHL和MPML及以下等级标准，而标清模块只支持MPML及以下等级标准。支持高清晰度码流数据率高，所以高清晰度解压缩模块的处理能力和存储需求量也较高。一般高清晰度解压缩模块都可以处理标准清晰度压缩码流。19音频解压缩音频解压缩l一般支持MPEG1和MPEG2第1、2层标准l其它支持的标准MPEG2第3层标准AAC信号DOLBY AC-3信号20视频后处理视频后处理l视频的后处理包括叠加OSD、抗闪烁滤波、D/A变换、信号合成、放大、滤波，阻抗匹配等。对于高清晰度电视，后处理还包括图像格式的上下变换。l信号输出标准清晰度信号：复合信号、S-VIDEO分量信号。高清晰

9、度信号：RGB分量、YprPb分量、数字串行分量等。l16：9和4：3幅型比。l防录制处理21音频后处理音频后处理l音频的后处理包括声道变换处理、D/A变换、放大、滤波、阻抗匹配等。l音频信号的输出一般模拟声、数字声和压缩信号输出。模拟声的输出包括单声道、双声道和六声道。22主控制器主控制器l机顶盒的核心控制部件。l负责响应用户的操作，控制机顶盒中的各个模块的动作，监测各模块的状态。l一般采用32位微控制器，并且多数都和其它模块有一定的集成。23总线总线l数据总线和地址总线依赖于所采用的芯片组l控制总线：I2C 24存储器存储器l用于软件的存储和软件运行过程中的数据存储l包括四个部分。ROM，

10、在掉电时不会丢失，用于存储软件。这一部分可以采用掩膜ROM、EPROM、FLASH等。系统DRAM，用于存储软件运行过程中的各种临时数据。图像DRAM，专门用于视频解码的缓存和显示图形的缓存。小容量不易散失存储器，用于频道参数、节目参数、用户设置（比如音量）等的保存。这部分存储器容量比较小，一般为2K到64K字节，可以逐字节修改，掉电后不会丢失。25存储器电路图存储器电路图26接口接口l射频接口：传输信号接口，音视频调制射频输出接口l音频接口：模拟音频输出口，串行数字声音输出口，串行压缩多路数字声音输出口等。l视频接口：模拟复合信号输出，模拟分量信号输出，Y/C分量信号输出，RGB分量输出，Y

11、prPb分量输出，串行数字分量输出等。27接口接口l数据接口：低速串行接口，一般采用RS-232标准；高速串行接口，目前主要有USB和IEEE1394两种；高速并行接口，主要采用IEEE1284接口。设计速率为10Mbps；蓝牙和无线局域网接口；以太网接口l用户接口：按键，键盘，红外遥控等。l其它接口：智能卡接口，有条件接收通用接口 28接口电路图接口电路图29机顶盒主板机顶盒主板30主板参数主板参数31机顶盒分类机顶盒分类l广电总局发布的有线数字电视机顶盒和遥控器功能实施指导意见中将机顶盒分成了三种类型 32第第1类机顶盒类机顶盒l可开展的业务包括免费数字电视业务和付费数字电视业务，基本功能包括：只能接收授权的节目简体中文显示基本EPG（电子节目指南）功能符合GB 2312标准的字库至少支持一种在服务平台中运行的CA系统，且符合GY/Z175-2001规范。具有软件升级功能加密信息提示33第第2类机顶盒类机顶盒l在第1类机顶盒的基础上进行扩展，扩展的业务包括：按次付费业务、数据广播业务、准视频点播业务、本地交互业务等。扩展的功能包括：集成中间件