數(shù)字機頂盒(STB)與電視和外部源相連接，將信號轉(zhuǎn)換為可以在電視屏幕上顯示的內(nèi)容。增加硬盤驅(qū)動器(HDD)之后，機頂盒解決方案還能實現(xiàn)對PVR(個人錄像機)功能的支持。本文將詳述STB的內(nèi)核子系統(tǒng)設(shè)計。

　　設(shè)計注意事項

　　數(shù)字機頂盒(STB)與電視和外部源相連接，將信號轉(zhuǎn)換為可以在電視屏幕上顯示的內(nèi)容。增加硬盤驅(qū)動器(HDD)之后，機頂盒解決方案還能實現(xiàn)對PVR(個人錄像機)功能的支持。被稱為TiVo的常見獨立部件則是 PVR 的一個示例。和眾多家庭電子終端設(shè)備一樣，遠(yuǎn)程控制是完整系統(tǒng)的重要組件。許多消費類產(chǎn)品開始借助于TI正在主導(dǎo)的RF4CE方案來利用射頻遠(yuǎn)程控制。這些器件取決于遙控和 STB 上的低功耗射頻芯片和微處理器。

　　通常，數(shù)字STB(PVR)可以分為幾個主要組件;數(shù)字媒體處理器、音頻解碼和處理、視頻解碼和處理、調(diào)諧器、音頻和視頻輸出、IrDA或LPW遙控、各種接口和電源。TI 的產(chǎn)品系列已推出了許多能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期性能級別的集成電路。充分利用高性能音頻-視頻編解碼器、圖形加速、通信和支持對應(yīng)用于家庭娛樂體驗中的整合應(yīng)用至關(guān)重要。

　　TI數(shù)字機頂盒內(nèi)核子系統(tǒng)方框圖

　　內(nèi)核子系統(tǒng)包括：

　　數(shù)字媒體處理器 –TI的數(shù)字媒體處理器可以處理解碼、轉(zhuǎn)碼/編碼(從一種格式轉(zhuǎn)換成另一種格式)以及各種媒體流的轉(zhuǎn)換(將較高的比特率調(diào)到較低的比特率)等復(fù)雜的處理功能，另外還滿足解密、加密、封包化和媒體流的傳輸?shù)认到y(tǒng)級功能。除廣播內(nèi)容以外，基于TI的機頂盒還可以無縫支持來自于家庭網(wǎng)絡(luò)或直接來自于因特網(wǎng)的內(nèi)容。TI 的wq可編程器件實現(xiàn)了與新編解碼器技術(shù)(為所有因特網(wǎng)站點或 PC 所用)的快速兼容，包括未在產(chǎn)品設(shè)計時預(yù)見到的未來版本。TI 的媒體處理器系列可軟件兼容，這意味著軟件投資可在從 SD 盒到 HD 盒再到其它的各種產(chǎn)品中重復(fù)使用，從而縮減開發(fā)時間和成本。

　　視頻接口 – 選擇由ADC/DAC和DSP解碼/編碼的視頻源。視頻前端和輸出級均需要高性能的運算放大器以放大視頻信號。對于該終端設(shè)備而言，能支持多種ATSC DTV格式、NTSC/PAL、復(fù)合視頻和S視頻至關(guān)重要。一旦HDTV變?yōu)橹髁鳂?biāo)準(zhǔn)，支持帶有3D自適應(yīng)濾波的1080p全高清分辨率的產(chǎn)品將隨處可見。

        射頻解調(diào) – COFDM/QAM/QPSK/ATSC解調(diào)、正向糾錯(FEC)和視頻解復(fù)用。

　　MCU –STB中的MSP430微處理器用途非常廣泛，可通過多個不同工作模式的控制和應(yīng)用，應(yīng)用于從管理與遠(yuǎn)程控制相連的接口到管理STB部件功耗的所有范圍。MSP430可以延長遙控的電池壽命，無論采用哪種工作模式，都可以顯著降低STB的功耗，同時卻幾乎不會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。

　　寬帶和無線連接 – 允許交互式電視、游戲、流音頻和視頻、IP語音(VoIP)和視頻電話通過 ADSL、線纜調(diào)制解調(diào)器和802.11接口進行發(fā)送和接收。

　　電源轉(zhuǎn)換 – 包含為部件本身創(chuàng)建主電源的AC至DC轉(zhuǎn)換，差不多STB中所有功能塊都需要一個特殊的電源解決方案;用于主處理器的內(nèi)核和I/O電源、DDR存儲器，以及調(diào)諧器的電源和視頻/模擬信號鏈。然而，在這個能源保護的時代，政府不斷頒布有關(guān)待機功率消耗和消費產(chǎn)品效率的新政策并加強實施現(xiàn)有計劃。幾乎所有監(jiān)管STB的現(xiàn)行計劃都是自愿的，但強制性要求的實施迫在眉睫。

        音頻接口 – 允許音頻被音頻轉(zhuǎn)換器數(shù)字化并被DSP處理，以提供高質(zhì)量音頻，滿足MPEG/AC3的需求。該音頻也被轉(zhuǎn)換回模擬格式，然后通過立體聲輸出插孔供立體聲耳機播放。有了高 SNR(信噪比)和模擬低通濾波等功能，高品質(zhì)音頻輸出即得到了保證。

　  用戶界面 – 使用戶能控制視頻/音頻I/O源，同時與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行通信。用戶界面還包括通過駐留在部件本身以及遙控部件上的IrDA或低功耗無線器件與遠(yuǎn)程控制相連的連接。

數(shù)字電視機頂盒附加裝置，也叫做機頂盒伴侶，或數(shù)字電視伴侶，也有稱為機頂盒影音分配器。

其作用是將一臺數(shù)字電視機頂盒或是其他機器如衛(wèi)星接收機、DVD影碟機等擴展其功能，可以供多臺電視機觀看，可以異地遙控，適合一個大家庭在不同房間觀看到數(shù)字電視機頂盒的信號，而不用另外購置機頂盒副機和另外交納收視費用(編者注多臺電視機只能共看同一頻道)。就像機頂盒安裝在每一個房間，每一臺電視機上，在每臺電視機前觀看和操作都同樣的方便。隨著機頂盒的日趨普及，機頂盒附加裝置的運用也越來越廣泛，從而也孕生出一種新的產(chǎn)品，一個新型的行業(yè)。

數(shù)字電視機頂盒附加裝置主要原理是，{dy}要能夠?qū)崿F(xiàn)異地對機頂盒進行遙控，第二是通過有線或無線的方式將機頂盒輸出的音視頻信號傳輸?shù)礁鱾€房間的電視機或監(jiān)視器上。

其結(jié)構(gòu)有三大類型：第1種類型是全有線型，如圖1所示，紅外遙控信號和機頂盒輸出的射頻信號，都是通過閉路電視線傳送到其他電視機上，每一個終端都有一個紅外接收頭。

第2種類型與第1種相似，但紅外遙控部分是通過專用的無線收發(fā)轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)無線異地遙控，再將機頂盒的音視頻輸出信號轉(zhuǎn)換成射頻信號，通過分配器將此信號接到各房間的電視機上，就像原來的CATV有線電視傳送方式。由于紅外接收轉(zhuǎn)發(fā)器是獨立的，擴展非常方便。第3類如圖2，遙控方式同第2類，是無線的，而機頂盒輸出的音視頻信號是通過小功率的無線轉(zhuǎn)發(fā)，一般采用2.4GHz高頻段，接收解調(diào)出音視頻信號供各個房間的電視機在AV狀態(tài)下觀看，并設(shè)有4個通道的頻段供用戶選擇，以免同頻段機同時工作產(chǎn)生干擾，音頻設(shè)計也滿足目前消費水平，為寬頻低噪立體聲的。這種方式接收和擴展就更方便了，但成本較高。如萬利達和新科近期推出的移動DVD，實現(xiàn)了有線電視無線收看。以上三種方式都是利用原來機頂盒的遙控器，可以在不同的房間里對機頂盒進行無線遙控，還可以給每部電視機都添加一個{wn}機頂盒遙控器，適合在普通家庭中推廣。

這里給大家介紹的是一款適合于廣大電子愛好者動手制作的DIY機頂盒附加裝置，其特點是成本低，安裝使用方便。由于采用了模塊化，紅外接收轉(zhuǎn)發(fā)和音視頻轉(zhuǎn)換部分都已經(jīng)裝好，而且還有一個時尚外形。電子愛好者要做的就只是把原機頂盒的遙控器拆開，按要求焊三條線就可以了，所以一般稍懂電子技術(shù)的人都能改裝，不用調(diào)試就可以現(xiàn)實異地遙控和信號的傳送功能。全套電路的工作原理框圖見圖3。

整套DIY機頂盒附加裝置由遙控器發(fā)射部分A和機頂盒附加裝置接收轉(zhuǎn)換部分B兩大部分組成：遙控器發(fā)射部分A，主要是在原機頂盒遙控器的內(nèi)部加上了一塊無線發(fā)射模塊Tx一3，其外形如圖4，外觀尺寸是18mmXl8mmx8mm，它有一條發(fā)射天線和三條引線，其作用是將遙控器發(fā)出的指令不僅通過原來的紅外媒介傳輸，同時還通過TX-3模塊用無線電的方式發(fā)射出去，改變了原來遙控器的紅外線遙控方式，增加了遙控距離，在室內(nèi)可以隔墻遙控，距離達到50米，足夠在一個100平方米的家庭任何地方實現(xiàn)對機頂盒遙控。改裝時將Tx-3模塊的三條引線分別按紅線接遙控器電池正極，藍線接電池負(fù)極，黃線(是數(shù)據(jù)輸入端)直接接遙控器內(nèi)部的紅外發(fā)光管推動三極管的基極?；蚴沁b控集成電路的輸出腳(如柏視通STBl-1000系列數(shù)字機頂盒遙控器中AS6122集成電路的第⑦腳)。因為T×一3模塊的體積小，很容易將其安裝國定在遙控器內(nèi)，只要接線無誤，安裝好模塊，引出發(fā)射天線，無線遙控器就改裝好了。如果不想拿機頂盒原配的遙控器進行改裝，也可以另購{wn}型機頂盒遙控器進行改裝，只是在改裝之前須先按說明書要求將遙控器調(diào)整到能夠正常遙控自己的機頂盒，再用發(fā)射模塊按以上方法進行改裝。

與之配套的成品機頂盒附加裝置接收轉(zhuǎn)換部分B由一個數(shù)據(jù)接收紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊IR-RX、一個音視頻轉(zhuǎn)換射頻盒RF-H射頻放大電路和電源變換器、7805穩(wěn)壓電路等組成。數(shù)據(jù)接收紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊lR-RX是將接收到的遙控器無線信號還原成紅外遙控信號去控制機頂盒，它已經(jīng)包括了與發(fā)射部分對應(yīng)的接收機、紅外調(diào)制器、紅外發(fā)光管和驅(qū)動電路、穩(wěn)壓電路等，它的外觀尺寸是65mm×18mmx5.5mm.使用電壓為7～9V，外形見圖5。音視頻轉(zhuǎn)換射頻盒RF-H是將機頂盒輸出的AV音視頻信號轉(zhuǎn)換為電視的H或U頻段，其工作電壓為5V，由電源變換器輸出給7805穩(wěn)壓集成電路供電。該裝置在輸出端增加了放大電路，可以和傳統(tǒng)的CATv有線電視分配器配合，傳送給多臺電視機接收。閉路傳送可保證圖像的清晰。

使用時，將機頂盒附加裝置接收轉(zhuǎn)換部分整機放在機項盒上方，紅外發(fā)射部分對準(zhǔn)機頂盒的紅外接收窗口，如圖6所示，就可以接收到無線遙控器發(fā)出的控制信號，對機頂盒實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和觀看了。如果房間多，有時要在客-廳看節(jié)目，有時又要在臥室或書房里看節(jié)目，一個遙控器拿來拿去感覺不太方便的話，只要給每臺電視機配備一個改裝好的遙控器，使用起來就更加方便。另外{wn}型機頂盒/電視遙控器是{zx1}開發(fā)的，它可以和全國各地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一的機頂盒配套，并且還可以遙控所有電視機的電源開關(guān)，音量和AV狀態(tài)。這樣所有的收看功能都可以在一個遙控器上實現(xiàn)。就像本文開頭所講的那樣：機頂盒好像已經(jīng)安裝在每一個房間，每一臺電視機上，在每臺電視機前觀看和操作都會感到同樣的方便。