『壹』 数字电视机顶盒的工作原理是什么

机顶盒各模块在高速互联网接入中协同工作。

用户首先通过发送命令请求url。在使用ppp点对点协议的事务中，命令最终到达internet服务提供商的modem共享机架。然后通过动态分配的方法，用户获取交易中使用的IP地址，并将请求发送到Internet。

当互联网内容被发现时，它被发送到互联网服务提供商（isp），然后isp的路由器负责将其发送到有线电视网络，最后返回到用户的机顶盒。在有线电视机顶盒中，信息内容被截取。机顶盒完成了电视和有线网络之间的网关任务。它的任务是管理ip的通信流。

一旦IP数据包到达机顶盒，它就能够控制用户对网络的访问。一旦IP数据包到达机顶盒，它就会将视频信号从数据包中分离出来，对数据包中的数据进行解码，然后发送到浏览器在电视上显示。

(1)机顶盒的编程扩展阅读：

狭义上只包括数字设备的机顶盒，按标准分可分为数字卫星机顶盒（DVB－S）、欧标数字地面机顶盒（DVB－T）、国标数字地面机顶盒（DTMB）、有线电视数字机顶盒（DVB－C）。按功能可分为单向机顶盒、双向机顶盒、IPTV机顶盒。

选用的芯片不同，构成的硬件平台就不同，配备的其他设备和接口也不同，这就组成了多种多样的STB。

例如，在STB中加上调制解调器或网卡，就构成了一个具有双向功能的机顶盒；加上硬盘就构成了个人视频录制器（PVR：PersonalVideoRecorder），当然这些都需要软件的配合机顶盒。在同一个硬件平台上通过驻留不同的软件也可以构成不同应用的机顶盒，而多样化的STB满足了不同层次的需求。

『贰』 数字机顶盒解码原理

其实说白了，数字机顶盒就是一种把数字信号转换成模拟信号的变换设备。
我们大部分时候会产生这样的疑问，既然从电视台发出的是模拟信号，接收到电视机的也必须是模拟信号，那为什么还要用到数字机顶盒呢？现在生活中，我们总是希望自己的电视机能播放清晰度高的电视节目，从模拟电视向高清晰度数字电视过渡，是一个跨越式的过渡，可以说无法直接兼容，也就是说目前的所有的模拟电视是不能使用的，所以一步到位是不现实的。通常现在的做法是：电视台将模拟信号先转换成数字信号，传送到家中的数字机顶盒后，将数字信号转变成模拟信号输入给现在的模拟电视机显示信息，这样有效地避免了电视信号在传输过程中导致的干扰和损耗，电视接收的信号质量得到了很大程度的改善。
数字机顶盒的主要技术有：信道解码、信源解码、上行数据的调制编码、嵌入式CPU、MPEG－2解压缩、机顶盒软件、显示控制和加解扰技术。
(1)信道解码：数字电视机顶盒中的信道解码电路相当于模拟电视机中的高频头和中频放大器。在数字电视机顶盒中，高频头是必须的，不过调谐范围包含卫星频道、地面电视接收频道、有线电视增补频道。根据DTV目前已有的调制方式，信道解码应包括QPSK、QAM、 OFDM、VSB解调功能。
(2)信源解码：模拟信号数字化后，信息量激增，必须采用相应的数据压缩标准。数字电视广播采用MPEG－2视频压缩标准，适用多种清晰度图像质量。音频目前则有AC－3和MPEG－2两种标准。信源解码器必须适应不同编码策略，正确还原原始音、视频数据。
(3)上行数据的调制编码：开展交互式应用，需要考虑上行数据的调制编码问题。目前普遍采用的有3种方式，采用电话线传送上行数据，采用以太网卡传送上行数据和通过有线网络传送上行数据。
(4)嵌入式CPU：嵌入式CPU是数字电视机顶盒的心脏，当数据完成信道解码以后，首先要解复用，把传输流分成视频、音频，使视频、音频和数据分离开，在数字电视机顶盒专用的CPU中集成了32个以上可编程PID滤波器，其中两个用于视频和音频滤波，其余的用于PSI、SI和Private数据滤波。CPU是嵌入式操作系统的运行平台，它要和操作系统一起完成网络管理，显示管理、有条件接收管理（IC卡和 Smart卡）、图文电视解码、数据解码、OSD、视频信号的上下变换等功能。为了达到这些功能，必须在普通32～64位CPU上扩展许多新的功能，并不断提高速度，以适应高速网络和三维游戏的要求。
(5)MPEG－2解码：MPEG－2是数字电视中的关键技术之一，目前实用的视频数字处理技术基本上是建立在 MPEG－2技术基础上，MPEG－2是包括从网络传输到高清晰度电视的全部规范。MP@LL用于VCD，可视电话会议和可视电话用的H.263和 H.261是它的子集。MP@ML用于DVD、SDTV，MP@MH用于HDTV。
MPEG－2图像信号处理方法分运动预测、DCT、量化、可变长编码4步完成，电路是由RISC处理器为核心的ASIC电路组成。
MPEG－2解压缩电路包含视频、音频解压缩和其它功能。在视频处理上要完成主画面、子画面解码，最好具有分层解码功能。图文电视可用APHA迭显功能选加在主画面上，这就要求解码器能同时解调主画面图像和图文电视数据，要有很高的速度和处理能力。OSD是一层单色或伪彩色字幕，主要用于用户操作提示。
在音频方面，由于欧洲DVB采用MPEG－2伴音，美国的ATSC采用杜比AC－3，因而音频解码要具有以上两种功能。
(6)数字电视机顶盒软件：电视数字化后，数字电视技术中软件技术占有更为重要的位置。除了音视频的解码由硬件实现外，包括电视内容的重现、操作界面的实现、数据广播业务的实现，直至机顶盒和个人计算机的互联以及和Internet的互联都需要由软件来实现，具体如下：
1 硬件驱动层软件： 驱动程序驱动硬件功能，如射频解调器、传输解复用器、A/V解码器、OSD、视频编码器等。
2 嵌入式实时多任务操作系统：嵌入式实时操作系统是相对于桌面计算机操作系统而言的，它不装在硬盘中，系统结构紧凑，功能相对简单，资源开资较小，便于固化在存储器中。嵌入式操作系统的作用与PC机上的DOS和Windows相似，用户通过它进行人机对话，完成用户下达的指定。指定接收采用多种方式如：键盘、鼠标、语音、触摸屏、红外遥控器等。