CN102026031B

CN102026031B - 一种机顶盒

Info

Publication number: CN102026031B
Application number: CN 201010609023
Authority: CN
Inventors: 李福兴; 张朝晖
Original assignee: Individual
Current assignee: Long Miao; Su Feng; Zeng Huidong; Zhang Chaohui
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: CN102026031A

Abstract

本发明揭示了一种机顶盒，输入信号依次经过机顶盒的网络接口模块、解复用模块、条件接收模块和视音频解码模块输出视音频信号，所述的条件接收模块输出端还与数据信息处理模块连接输出数据信号，所述的网络接口模块设置有线铜缆HFC接口、以太网IP接口和光纤OLT接口。此机顶盒将电视、宽带和语音的合一，并且可支持视频节目、宽带接入与IP电话的实时同步实现，通用性强，并可以拓展更多功能和业务。

Description

一种机顶盒

技术领域

本发明涉及一种机顶盒，尤其涉及一种可同时应用于电视、宽带网络和IP电话合一的机顶盒。

背景技术

传统机顶盒只实现视频节目的接收，IPTV机顶盒实现视频节目与宽带接入的合一，单只支持单通道传输，既视频节目与宽带接入不能同时实现，更没有IP电话支持。传统机顶盒由于只实现视频节目的接收，大多采用简单的芯片电路实现，没有嵌入操作***，无法支持各种业务和各种应用的实现，且机顶盒软件与硬件紧密结合，无法通过软件更新的方式实现各种应用和业务扩展。硬件上的缺陷导致应用软件开发难度大，开发效率低，开发成本高，而且软件成熟度不够，因此只能固化应用软件，无法实现运营商或者用户各种各样的应用和业务需求，更加无法满足未来的新型业务扩展，无法支持***和应用软件的在线更新

目前国内的机顶盒基本上都是由运营商根据当地的情况选择适合自己的CA，而传统的CA与机顶盒底层的硬件紧密捆绑。因此，机顶盒必须根据运营商的需求，定制各类与硬件捆绑的CA软件，预先装载到机顶盒里，这样既限制了机顶盒的通用性，也给机顶盒大规模生产与流通造成很大困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是实现一种符合国家三网融合的政策，实现电视、宽带和语音的合一，并且可支持视频节目、宽带接入与IP电话的实时同步实现的机顶盒。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种机顶盒，输入信号依次经过机顶盒的网络接口模块、解复用模块、条件接收模块和视音频解码模块输出视音频信号，所述的条件接收模块输出端还与数据信息处理模块连接输出数据信号，所述的网络接口模块设置有线铜缆HFC接口、以太网IP接口和光纤OLT接口。

该机顶盒还设有嵌入式CPU，所述的嵌入式CPU设有硬盘、内存和机顶盒接口，且嵌入式CPU以总线方式与机顶盒所以模块通讯并对其进行监控。

所述的嵌入式CPU还连接有其他***设备，包括回传通道和图形图像编码压缩模块。

所述的数据信息处理模块接收条件接收模块输入的IP电话语音、EPG信息、互联网信息、增值业务信息输入嵌入式CPU，由嵌入式CPU进行处理后输出至机顶盒接口的相应设备接口。

该机顶盒设有两路传输流的解调，其一路用于节目收看，一路用于节目录制或输出到另一台电视机收看节目。

一种机顶盒控制方法，该控制方法在机顶盒嵌入式CPU设置多个独立工作模块，包括：硬件抽象层、硬件驱动、语音接口、图形图像接口、视频解码驱动、音频解码驱动、解复用和数据提取、条件接收适配层、中间件、应用程序、应用程序接口、增值业务、增值业务接口；

所述的应用程序与增值业务接口模块包含了应用层的软件接口和中间件执行平台，所述的软件接口分为调用本地资源和网络资源两个接口，所述的中间件执行平台对软件接口程序编译。

所述的嵌入式CPU采用VxWorks操作***。

本发明的优点在于将电视、宽带和语音的合一，并且可支持视频节目、宽带接入与IP电话的实时同步实现，通用性强，并可以拓展更多功能和业务。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为机顶硬件盒***框图；

图2为机顶盒软件模块图；

上述图中的标记均为：1、网络接口模块；2、解复用模块；3、条件接收模块；4、数据信息处理模块；5、视音频解码模块；6、硬盘；7、嵌入式CPU；8、内存。

具体实施方式

参见图1该机顶盒接收的信号依次经过网络接口模块1、解复用模块2、条件接收模块3和视音频解码模块5，接收的数据信号经过条件接收模块3后输送至数据信息处理模块4，此外本发明的机顶盒还设有嵌入式CPU7，其外接有硬盘6、内存8、机顶盒接口9和其他***设备，嵌入式CPU7是以总线方式与机顶盒所以模块通讯并对其进行监控。

具体各模块功能及其结构如下：

网络接口模块1：完成信道解调和信道解码功能，送出包含视音频和其他数据信息的传输流(TS)，包括有线铜缆HFC接口、以太网IP接口和光纤OLT接口。

解复用模块2：选择频道和提取用户所感兴趣的数据，对输入TS流进行处理以适应该信道要求，包括码流输入接口、PCR校正模块、PSI分析、重新生成模块及用户接口等部分。

条件接收模块3：采用CA适配层技术，对节目流实现解扰，并结合含有识别用户和记忆功能的智能卡，保证合法用户正常使用。

视音频解码和处理模块4：提取MPEG音视频数据并解码，输出到PAL/NTSC编码器，编码成模拟电视信号，再由音视频输出电路输出到电视机。

数据信息处理模块5：处理除了传统视音频以外的所有数据信息，包括IP电话语音、EPG信息、互联网信息、增值业务信息等送到机顶盒CPU进行处理，并由CPU输出到相应设备如电视机、IP电话接口等。

嵌入式CPU7：是数字机顶盒的核心，处理和控制机顶盒所有工作。

硬盘6：通过CPU控制来存储和读取数据。

内存8：和CPU共同处理机顶盒数据。

***设备：包括回传通道，图形图像编码压缩模块。

机顶盒接口9：配置了4类物理接口，即网络接口、音视频接口、红外遥控接口以及其他辅助接口。

遥控器：控制机顶盒的用户操作以及IP电话。

参见图2，该机顶盒***的软件模块具体如下：

硬件抽象层：为了实现软硬件分离、机卡分离和CA适应，对机顶盒所有硬件的操作都通过修改寄存器来实现，即将所有寄存器与接口统一编址，使得通过软件对寄存器的操作非常简单，硬件抽象层正是为完成这一功能而设计的。硬件抽象层是硬件驱动层的子集，负责直接编辑硬件。

硬件驱动模块：通过调用硬件抽象层，来管理各种外设和内部子***模块，将这些模块的功能抽象化和屏蔽化，向上一层提供应用层程序接口，使得应用层的操作直观和简洁。

嵌入式实时操作***：采用美国WindRiverSystem公司推出的一个实时操作***VxWorks。

条件接收适配层：根据CA***的功能区分和调用关系将其分为业务、通用驱动、解扰3类适配组件，同时将调用流程标准化，屏蔽了相关接口和驱动的差异，由此构成了CA适配层。

解复用和数据表提取模块：对TS码流解复用和数据表提取操作的控制。

图形图像接口模块：用来产生机顶盒菜单、EPG等服务程序所需的图形界面，还可用于视频游戏等应用中的2D、3D图形加速显示。

语音接口模块：用于完成IP电话语音接口功能。

中间件模块：中间件是数字电视接收***的软件平台，为数字电视应用提供运行环境和软件接口。

应用程序与增值业务接口模块：通过标准接口形式实现用户管理、日志管理以及收视调查、广告植入、游戏公测、在线支付等等增值服务的业务接口。

EPG业务模块：向用户提供节目的内容描述、节目的类型、节目的播放时间、节目的分级等信息。

软件在线更新模块：***和应用软件的在线更新，以及增值业务的在线植入。

总是所述，本机顶盒符合国家三网融合的政策，实现电视、宽带和语音的合一，并且可支持视频节目、宽带接入与IP电话的实时同步实现。条件接收适配层实现通用CA以及机卡分离技术；根据对多个CA条件接收***的分析，根据CA***的功能区分和调用关系将其分为业务、通用驱动、解扰3类适配组件，同时将调用流程标准化，屏蔽了相关接口和驱动的差异，由此构成了CA适配层。

内嵌实时操作***技术：

VxWorks操作***包括了进程管理、存储管理、设备管理、文件***管理、网络协议及***应用等几个部分。VxWorks只占用了很小的存储空间，并可高度裁减，保证了***能以较高的效率运行。

硬件抽象层实现软硬件分离技术：

驱动层提供通用的低层功能，同时硬件抽象层在硬件上实现这些功能。为了响应驱动层的调用，硬件抽象层执行特定的芯片函数，编辑芯片寄存器来完成一个特定的功能，它只与一种特定的芯片相对应，所以当改***件平台时，只需要改变相应的硬件抽象层即可实现。

中间件技术：

中间件作为数字机顶盒中的一个独立的软件层，将应用软件与底层硬件和操作***隔离开，对操作***和驱动程序定义了统一接口，同时对应用程序也定义了统一接口，另外对常规数字广播电视业务和增值业务也提供统一接口。

应用程序与增值业务接口技术：

应用程序与增值业务接口包含了应用层的软件接口(API)和中间件执行平台，API又可以分成调用本地资源的API和调用网络资源的API，中间件执行平台还包括应用程序管理器。应用程序不直接调用***资源，而是通过一系列的本地API或者网络API来调用的，也就是说API屏蔽了机顶盒***资源层(包括硬件、网络、接口等)的多样性和复杂性，并将机顶盒***资源以统一的接口界面呈现给应用程序。中间件执行平台主要负责将应用程序和API程序编译(解释)成机顶盒CPU可以执行的本地机器代码，然后由机顶盒CPU去执行，这样，应用程序就可以实现与业务节点的软硬件平台无关，它适合于运营商或者应用开发者独立地开发各种应用程序和增值业务应用，而这些应用程序和增值业务应用可以通过远程方式加载在各业务节点(家庭机顶盒)上。

软件在线更新技术：

由于产品设置了硬盘，普通软件更新只需更新硬盘内存储的软件即可。在机顶盒Flash的配置参数区保存了用户信息和服务器配置信息，其中有一个特别重要的配置项——升级标志。依据对升级标志的约定，引导装载***根据升级标志值判断是否需要升级***。为了增加升级的灵活性，允许***存储位置和大小可变，在引导程序和内核程序中没有确定***在Flash中存储的固定信息，而是在Flash的配置参数区中存储了整个Flash分配情况的***分区表中每个***组件都在***分区表中拥有一份存储相关信息，包括Flash的基地址、各组件相对基地址的偏移量、各组件的大小、各组件的唯一标识码等。

节目预存与双通道录制技术：

为配合运营商推广市场以及吸引消费者购买产品，机顶盒将内置一些视频、音频、游戏、教育、医疗、购物等内容，并可方便接入内容提供商的资源库进行更新，内容提供商也可通过DVB广播形式将内容推播到机顶盒存储器。机顶盒还支持两路传输流的解调：一路用于节目收看，一路用于节目录制或输出到另一台电视机收看节目。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机顶盒控制方法，该控制方法在机顶盒嵌入式CPU（7）设置多个独立工作模块，包括：硬件抽象层、硬件驱动、语音接口、图形图像接口、视频解码驱动、音频解码驱动、解复用和数据表提取、条件接收适配层、中间件、应用程序、应用程序接口、增值业务、增值业务接口；

其中：

所述的硬件抽象层为硬件驱动的子集，将所有寄存器与接口统一编址，负责直接编辑硬件；

所述的硬件驱动模块通过调用硬件抽象层，来管理各种外设和内部子***模块，将这些模块的功能抽象化和屏蔽化，向上一层提供应用层程序接口；

所述的条件接收适配层，根据CA***的功能区分和调用关系将其分为业务、通用驱动、解扰三类适配组件，同时将调用流程标准化，屏蔽相关接口和驱动的差异；

所述的解复用和数据表提取模块对TS码流解复用和数据表提取操作进行控制；

所述的图形图像接口模块产生机顶盒菜单、EPG服务程序所需的图形界面，并对视频游戏应用中的2D、3D图形加速显示；

所述的中间件为数字电视接收***的软件平台，为数字电视应用提供运行环境和软件接口；

所述的应用程序接口模块与增值业务接口模块为通过标准接口形式实现用户管理、日志管理以及收视调查、广告植入、游戏公测、在线支付的增值服务的业务接口。

2.根据权利要求1所述的机顶盒控制方法，其特征在于：所述的应用程序接口模块与增值业务接口模块包含了应用层的软件接口和中间件执行平台，所述的软件接口分为调用本地资源和网络资源两个接口，所述的中间件执行平台对软件接口程序编译。

3.根据权利要求1所述的机顶盒控制方法，其特征在于：所述的嵌入式CPU（7）采用VxWorks 实时操作***。