原创 STi7105方案的交互式数字电视机顶盒（二）

二、交互式数字电视机顶盒的工作原理

1、单向模式下的工作原理

工作过程如下：RF信号输入后，先由电缆调制器进行低噪声放大、滤波和变频，将其转换成两路相位相差90⁰的中频信号I和Q。I、Q信号经过解调器中的双A/D转换器转换成数字信号后，再由QAM解调器进行解调、Viterbi解码、去交织、里德-索罗门解码等一系列处理，成为符合H.264（或MPEG）标准的传输码流。

主芯片STi7105接收传输流并由内嵌的TS子系统处理，产生PES流和节数据，存储在DDR SDRAM的存储器缓冲区中，该存储器接在本地存储器接口上（系统和视频LMI）。芯片中灵活的DMA控制器（FDMA）完成PES分析和启动码检测，并将基本流送到DDR SDRAM中的音频和视频位缓冲器中。

对于加密节目, 本机通过读取放置在智能卡中的用户授权信息，与从TS码流中提取的ECM的节目授权信息进行比较，对于符合条件的ECM信息即可解出其中的控制字，然后再用此控制字对传输流进行解扰。对于多节目传输码流，要先经过传输流解复用，将其分解成单个节目流，然后再对节目流进行解复用，将其分解为音、视频和专用数据基本码流。芯片中的解复用模块接收MPEG传输流，从中解析出一个节目的PES数据，包括视频PES、音频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。视频PES送入视频解码模块，由MP@HL/H.264视频解码器解码HD或SD视频流，然后输出到视频编码器，经视频处理电路输出高清、标清格式的视频信号。音频PES送入音频解码模块，由音频解码器完成音频解码和PCM混合，通过S/PDIF和PCM接口输出数字音频信号。音频还可以通过一体化24位立体声DAC系统进行数模转换，然后经音频处理电路输出模拟音频信号。

视频解码后，可以产生两个单独的视频显示（主显示和辅助显示）格式，每个格式都能与图形混合创建主显示和辅助显示成分。主显示成分（SD或HD）可作为RGB或YPP视模拟分量输出，并能通过防拷贝的DVI/HDMI接口以数字形式输出。辅助显示成分只能用于SD方式，可作为VCR或第二个TV的Y/C模拟分量或复合视频CVBS在分离的接口上输出。

2、双向模式下的工作原理

当用户要进行视频点播、互动游戏、电子商务等增值服务时，就需要发送相应的信息到前端服务器，由前端服务器根据用户要求进行相应的服务。用户用遥控器输入要求服务的信息，机顶盒接收用户信息并将其处理成为符合IP/TCP协议的数据格式，再由集成在机内的网卡输出到EOC MODEM、Cable Modem等设备，通过IP网络传送到前端服务器。前端服务器接收到机顶盒上传的数据后，先对这些数据进行分析，得到用户的服务信息，再根据用户的要求发出指令到视频服务器。视频服务器也称为多媒体服务器，主要负责视频资源的存储播放，视频服务器的内容有来自电视台的直播电视节目、卫星直播节目、SDH网传送的直播节目和自办节目，存储再放的时移节目，还有来处不同内容提供商提供的点播节目和信息服务。当用户需要视频点播服务时，前端服务器接到用户要求后便通知视频服务器，视频服务器根据用户的点播要求开通相应的节目，经过编码压缩、封装打包后，以TS流形式和其它有线电视信号混合后由CATV网传输到用户终端。

    基于STi7105设计的交互式数字电视机顶盒也支持IPTV工作模式，此时的上、下行信号都通过IP网络传输。IPTV模式下的前端系统包括内容分发、流媒体服务器、存储系统，以及数字版权管理（DRM）、电子节目指南（EPG）、认证、授权、计费等运营支撑系统（BOSS），用来把业务内容通过流媒体系统输出至IP网络。当用户要进行视频点播、互动游戏、电子商务等增值服务时，其工作过程与DVB-C模式基本相同，只是下传的音视频节目为符合IP/TCP协议的数据格式，并以流媒体形式通过IP网络传输。如用户要求视频点播服务时，机顶盒将用户的服务要求上传到前端服务器，前端服务器通知VOD服务器，并同时告知用户点播的节目，VOD服务器根据用户信息找到节目，经过编码压缩、封装打包后成流媒体形式，然后通过IP网络传送到用户终端。