2.4 高清卫星数字电视机顶盒
央视的CHC高清影视频道于2005年9月起在东经122度亚洲四号C波段试播,2006年1月正式开播,2006年2月1日上海文广集团开通的“新视觉”高清电视频道通过卫星向全国播出。2008年5月1日起央视高清综合频道通过中星6B卫星免费覆盖全国,全国生产数字电视机顶盒的厂家纷纷围绕央视高清频道研发高清卫星数字电视接收机(机顶盒),下面以同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒(设备上标称为数字高清卫星接收机)为例,介绍高清卫星数字电视机顶盒。
2.4.1 特点
同洲CDVB8800型是一款符合DVB-S/MPEG-2标准的高清卫星数字电视机顶盒,或称高清卫星数字电视接收机,它是中央电视台高清频道专用数字电视机顶盒。该机顶盒支持永新同方/爱迪德(Irdeto)有条件接收方式,满足MPEG-2高清晰度解码要求。同时,它也是一款符合杜比AC-3或MPEG-1音频解码标准且具有杜比AC-3两声道混合输出功能的高清卫星数字电视机顶盒。
同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒的输入频率范围是950~2150MHz,属于卫星电视接收系统中的第一中频,是卫星数字电视信号经接收天线上的高频头进行变频后的频率范围。输入电平为-65~-25dBm,这说明,当输入的信号即高频头输出的信号电平低于-65dBm时,高清卫星数字电视机顶盒是不能工作的。同时,当输入的信号电平高于-25dBm时,高清卫星数字电视机顶盒也是无法正常工作的,因信号电平大到一定程度后,高清卫星数字电视机顶盒无法在线性区内工作,就不能正常接收高清卫星数字电视节目了。
这款高清卫星数字电视机顶盒的最大特点是可以解码高清卫星数字电视节目,其分辨率最大可达1920×1080,视频格式可以是16∶9也可以是4∶3,视频解码器遵循ISO/IEC13818-2,MP@HL/ML标准。其信道解码与大部分卫星数字电视接收机相同,符合DVB-S标准,对QPSK调制方式进行解调。支持1/2、2/3、3/4、5/6、7/8的前向纠错率,兼容波特率为2~45MBaud/s的信号。
这款高清卫星数字电视机顶盒的另一特点是采用倍线输出,即非高清节目也可以倍线成高清分辨率输出,反之高清格式也可以降级为标清格式输出。此外,节目图像的模拟量(亮度、对比度、色度、锐度)可以任意调节,且每个节目的音量可以独立调节并存储。
【知识链接】
比特率(Rb)是指单位时间内信道上传输信息的数量,单位是比特/秒(bit/s);符码率或称波特率(RB)是指单位时间(通常为s)内信道上传输码元的数量,携带数据信息的符号单元叫做码元,码元的单位是波特(Baud),一个码元所携带的信息量,由码元所取的离散值个数决定,单位是波特/秒(Baud/s)。对于二进制码元来说,每个码元的信息量为1比特(bit)。比特是数据通信系统中信息的最小单位。当数据信息为M进制时,比特率与波特率的关系是:Rb=RBlog2M(bit/s),当M=2时,Rb=RB;当M=28=256时Rb=RBlog2M=8RB,则比特率是波特率的8倍。
2.4.2 前面板按键
同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒前面板的左侧是一块绿色4位七段LED数码显示屏,可以显示频道号码及相关操作信息,向右依次还有绿色电源指示灯和黄色的事情锁定灯,以及遥控信号接收头。面板的中间有4个按键,分别是电源开关键、菜单键、退出键和一个组合键,如图2-19所示。组合键实际是由5个按键组成,中间是OK键,上下左右分别是频道+、频道-、音量-、音量+4个键,在菜单操作时兼作方向键如图2-20所示。通过这些轻触按键,可以在没有遥控器的情况下,通过手动键完成各种操作。
图2-19 同洲CDVB8800高清卫星数字电视机顶盒前面板的4个按键
图2-20 同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒前面板的组合键
面板右侧是卡槽仓门,仓门上印有本机的型号CDVB8800和HDTV、DOLBY、DVB、DiSEqc 1.4等标志,如图2-20所示。打开可以看到该机只有一个卡槽,如图2-21所示。中数传媒的条件接收系统采用NDS、爱迪德和永新同方等三个CAS,本机所采用的智能卡片是北京永新同方公司制造的,卡正面是一条蓝色的正在腾飞的中国龙图案,有永新同方公司的标志和字样,卡的北面是印刷的卡号、条形码和用户须知。永新同方智能卡插入机器时的情形,芯片向下,图案向上,一般正规机器都是这样的设计。目前这款机顶盒还是机卡分离方式,即任何一张不同卡号的智能卡都可以使用在其他CDVB8800型数字机上使用。
图2-21 同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒前面板的智能卡槽
【小知识】
所谓的机卡分离,就是指将数字电视终端中的通用部分(硬件)独立出来,做成“机”,而把各地广电运营商的CA(条件接受系统)和EPG(电子节目指南)、中间件、数据广播等诸多增值服务部分做成“卡”。也就是将CA模块与数字电视接收机(或机顶盒)分离。
2.4.3 后面板接口
图2-22 同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒机背后左侧输出端口
同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒机的身背后具有各种输出端口,左侧是卫星第一中频信号输入端(该机标注的是射频输入),另有一个环路输出端口,可串接另一台卫星数字电视接收机,如图2-22所示。模拟视频输出端口除常见的复合视频、S端子外,还有色差(分量)输出端口和VGA(D-sub-15)输出,模拟音频只有两路输出,若节目源是杜比AC-3的5.1声道输出,可采用数字音频输出外接解码器功放。另外还有一个数字音视频输出端口——HDMI输出。在VGA输出端口上面还有一个RS-232升级串口,为今后的软件升级提供方便。向右还有本机的机身号及条形码,如图2-23所示。
图2-23 同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒机背后右侧输出端口
如果收看高清影视节目,与高清电视机的连接方式宜选用HDMI输出接口,由于HDMI支持1080i、720p、576p等多种视频格式,通过这个接口可以将数字视频直接传送到具有同样HDMI接口的符合高清标准的平板电视机上,真正还原出原汁原味的高清电视图像来。
【知识要诀】
高清数字机顶盒,输出接口有多个,
高清节目收看好,HDMI首选择。
【小知识】
东径115.5°中星6B卫星上高清数字电视节目有免费的央视高清,参数是下行频率4100MHz、极化方式为垂直、符号率为27.50MBaud/s、FEC为3/4。CHC高清电影频道,采用永新同方加密方式,参数是下行频率3740MHz、极化方式为垂直、符号率为27.50MBaud/s、FEC为3/4。新视觉高清频道,采用加密方式,参数是下行频率41290MHz、极化方式为水平、符号率为13.30MBaud/s、FEC为2/3。
2009年9月28日中央电视台第一套节目、北京、上海东方、江苏、湖南、黑龙江、深圳、广东和浙江9个卫视频道,采用卫星加密方式,实现高标清同播。卫星节目参数可登录亚洲卫视网(www.asiatvro.com),点击“接收参数”栏,在鑫诺3号和中星6B卫星中查找。
2.4.4 内部主要芯片简介
同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒机的主要芯片采用的是ATi公司的产品,芯片型号是XILLEONTM225,该芯片采用BGA封装,如图2-24所示。XILLEONTM225是一款高清晰度解码芯片,内部集合了众多功能,配备了Windows CE专用的300MHz MIPS处理器,包含图形、高清晰度视频解码器、音频解码器、条件性存取以及其他多种功能。支持MPEG-2的高清、标清解码(MP@HL/ML),其中HDTV分辨率最高达1920×1080i。具有光纤输出、IrDA、双显示接口、PCI、USB、HDD等接口。同洲CDVBC8800型高清有线数字电视机顶盒机的主要芯片也是采用ATi公司的XILLEONTM225,如图2-25所示。由此可见高清卫星数字电视机顶盒机与高清有线数字电视机顶盒机的区别在信道解调,即高频调谐器部分。而信源解码的芯片是相同的。
主芯片附近有两片SDROM存储器芯片,型号为SUMSUNG 537,是采用了TSOP2封装的三星原厂内存颗粒,内存颗粒编号的第三位字母“H”代表该颗粒类型为DDR,最后两位字母“B3”代表的其频率为DDR 333。
图2-24 XILLEONTM225芯片
图2-25 同洲CDVBC8800型高清有线数字电视机顶盒内部电路
同洲CDVB8800型高清卫星数字电视机顶盒机的一体化调谐器(板载调谐器)采用了以低门限闻名的SHARP(夏普)品牌,以保证在弱信号的情况下依然可以有效接收。主板上HDMI发送器芯片的型号为MST35H1,是Mstar公司的产品,Mstar公司是台湾一家专业IC设计公司,Mstar半导体公司是世界上最大的视频处理芯片提供商之一,其优异的混合信号处理技术及快速的系统整合能力为世界所认可。
该机使用的其他集成电路还有:RSR232接口采用了美国SIPEX公司的IC产品,芯片型号为SP3220EEA。声音数模转换电路选用芯片为美国BB公司的PCM1742E芯片,将PCM音频数据转换成两路模拟音频信号,并经过4558AM运放输出。VGA接口输出采用了2480CS同步信号处理芯片,用于极性转换,保证同步信号总是处理正确的极性。在主板供电输入接口旁边,还有一个MCU,是主板的BIOS,芯片型号是WINBOND W78E065A40PL。WINBOND是华邦电子股份有限公司商标,它是1987年创立于新竹科学工业园区,为一专注于超大型集成电路设计、制造的高科技公司。在本机卡座电路板上,由于主芯片提供的智能卡接口需要外接一个接口芯片才能与智能卡通信,所以还采用了Philips公司的TDA8004T芯片作为IC卡接口电路。现在有的接收机已经将该芯片设在主板上。
【小知识】
板载调谐器是将一体化调谐器安装在主板上,如同洲CDVB3188C型、卓异5518E型及高斯贝尔GDB-848C型卫星数字电视接收机等。普通卫星数字电视接收机的板载调谐器一般有两种:一种是使用的是ZARLINK(也称卓联公司)的全套设计,其中包括ZL10036调谐器芯片和ZL10313解调器芯片;另一种调谐器采用MAX2118型芯片与GX1101型芯片的组合,如高斯贝尔GDB-848C型卫星数字电视接收机。GX1101P型芯片是国内杭州国芯科技有限公司生产的卫星数字电视广播的QPSK解调芯片,它支持DVB-S标准的QPSK解调及前向纠错(FEC),符号率范围为1~45MBaud/s,同时具有自动内码码率识别,自动频谱反转识别、自动帧同步等功能。
【思考题】
1.高清卫星机顶盒的输入频率范围与高清有线、高清地面机顶盒是否相同?
2.高清卫星数字电视机顶盒的解调芯片与高清有线、高清地面机顶盒是否相同?
3.高清卫星数字电视机顶盒的解码芯片与高清有线、高清地面机顶盒是否可以相同?