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有线电视数字机顶盒的关键技术详 有线电视数字机顶盒的基本原理 有线电视数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播石目，示意图如图1所示，调谐模 块接收射频信号并下整为中频信号，然后进行A/D转换变为数字信号，再送入QAM解 调模块进行QAM解调，输出MPEG传输流串行或并行数据。解复用模块接收MPEG传输 流，从中抽出一个节目的PES数据，包括视频PES、音频PES以及数据PES。解复用模块 中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，苴输出是已解扰的 PES。视频PES送入视频解码模块，取岀MPEG视频数据，并对MEPG视频数据进行解码, 然后输出到PAUNTSC编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES 送入音频解码模块，取出MPEG音频数据，并对MPEG音频数据进行解码，输出PCM音 频数据到PCM解码器，PCM解码器输岀立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。 有线电视数字机顶盒的关键技术 该机顶盒由以下几部分组成：数字电视广播接收前端.MPEG解码、视音频和图形处理、 电缆调制解调器、CPU以及存储器、以及各种接口电路。数字电视广播接收前端包括遡蛍 墨和QAM解调器，该部分可以从射频信号中解调出MPEG传输流：MPEG解码部分包括 解复用、解扰引擎和MPEG解压缩，其输出为MPEG视音频基本流以及数据净荷。视音频 和图形处理部分完成视音频的模拟编码以及图形处理功能。电缆调制解调模块由一个双向调 谐器、下行QAM解调器、上行QPSK/QAM调制器和媒体访问控制（MAC）模块组成， 该部分实现电缆调制解调的所有功能。CPU与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对 各个模块进行控制。接口电路则提供了丰富的外部接口，包括通用串行接口 USB、高速串 行接口 1394、以太网接口、RS232、视音频接口等等。 该框图所描述的有线电视数字机顶盒是一种功能齐全的机顶盒，实际上，在具体实现时, 厂商可以根据需要对其进行裁减。 实时操作系统 大家对PC的操作系统都比较熟悉，如DOS、Windows98、WindowsNT. Unix、MacOSo 与这些操作系统不同，机顶盒中的操作系统不是非常的庞大，但却要求可以在实时的环境中 工作，并能在较小的内存空间中运行。这种操作系统称为实时操作系统。 目前流行的实时操作系统有WindRiverSystem公司的VxWorks IntegratedSystemsIncoqjoratcd 公司的 pSOS、Micro ware 公司的 DAVIDOS-9、ST 公司的 OS20、 前面介绍的WindowsCE.以及专为机顶盒开发的PowerTV.这些操作系统各有所长，在机 顶盒中都有应用。其中VxWorks. pSOS、OS-9、OS20等是通用的实时操作系统,在其他 的嵌入式应用中也有广泛的应用，在机顶盒中，应与下而将要介绍的中间件结合使用。 Pow^TV是专为机顶盒开发的，将中间件集成在一起的操作系统，在美国应用较广。另外， 随着Linux的兴起，嵌入式的Linux已渐渐成熟。它不仅为机顶盒厂商提供一种选择，而且 由于Linux的开放性和先进的结构，会对现有的实时操作系统构成巨大的威胁。 中间件 中间件是一种将应用程序与低层的操作系统、硬件细肖隔离开来的软件环境，它通常由 各种虚拟机来构成，如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机、MHEG-5虚拟机等 等。 一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，可以将其分为4层，从底向上分別 为：硬件、底层软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台：底层软件提供操作 系统内核以及各种硬件驱动程序：应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用：中间件将 应用软件与依赖于硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台。 成熟的商用中间件产品有 Opcntv 的 EN2^ Liberate 的 TVNavigatorforDTVEnreach 的 EnrcachTVforDTV、Cancl+的 Mediahighway 和 Intellibyte 的 IBEPG、IBSIManagcr、IBBrowscr 等。这些产品在市场上都占有一席之地，但彼此并不兼容。 目前，标准组织已经认识到这个事实，并且开始着手建立公开的中间件标准。DVB提 出了基于Java虚拟机的中间件标准DVB-MHP (多媒体家庭平台)；ATSC成立T3/S17技 术专家小组委员会来为机顶盒龙义软件环境，该软件环境称为DTV应用软件环境(DASE)。 ATVEF （先进电视发展论坛）也创建了一种称为 AdvancedTelevisionEnhancementForumSpeciflcationfbrlnterdctiveTelc