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Cable Modem 技术原理：
有线电视一般从42MHZ～750MHZ之间电视频道中分离出一条6MHZ的信道用于下行传送数据。通常下行数据采用64QAM（正交调幅）调制方式，最高速率可达27Mbps，如果采用256QAM，最高速率可达36Mbps。上行数据一般通过5～42MHZ之间的一段频谱进行传送，为了有效抑制上行噪音积累，一般选用QPSK调制，QPSK比64QAM更适合噪音环境，但速率较低。上行速率最高可达10Mbps。 由于Cable Modem 本身不单纯是调制解调器，它集MODEM、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、SNMP代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网，不占用电话线，可永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个VLAN（虚拟专网）连接，大多数的Modem提供一个标准的10BaseT以太网接口同用户的PC设备或局域网集线器相联。 Cabel modem采用一种视频信号格式来传送Internet信息。视频信号所表示的是在同步脉冲信号之间插入视频扫描线的数字数据。数据是在物理层上被插入到视频信号的。同步脉冲使任何标准的电缆电视调制解调器设备都可以不加修改地应用。电缆调制解调器采用幅度键控(ASK)突发解调技术对每一条视频线上的数据进行译码。 数字数据流是由一组4到5个复用子信道，一个控制信道和一些控制信息组成的。数据流在被调制之前先按交织方式进行排列并经过扰码处理。每一条子信道首先经过格式化，分割为长度可变的数据块，每个数据块分配一个独一无二的ID识别码。利用这个ID码就可以识别IP地址，或者把一条信道分割为一组子信道，电缆调制解调器能够不用软件而只凭ID识别码对数据块进行筛选。每一个数据块采用REED SOLOMON码进行纠错编码，以确保无误码传输。每收到一个数据块，就把数据送到电路板上的FIFO缓冲区然后把它们转移到主存储器。
机顶盒（STB）简介：
在广州，即将投入应用的另一种市场潜力很大的方式是使用机顶盒连接普通电视机。 什么是机顶盒？ 机顶盒是一种能提供模拟音频和视频接口， 使现在的模拟电视机能正常接收节目；同时，还能提供数字电 视、 数字广播接口， 提供交互式功能的接口装置。它一头接有线电视网的同轴电缆， 一头接用户家里的 电视机。专门为不打算买电脑和用电脑的广大用户设计。 S-A(Scientific-Atlanta) 在94年为Time Warner Cable 在奥兰多的Full Service Network(FSN)设计了第一个数字机顶盒(Digital Set-Top Box) ， 采用SGI的MIPS 芯片和软件技术的数字机顶盒将计算机技术带入家电领域。 机顶盒除了能提供数字电视、数字 广播接口，提供交互式功能，包括电话接口、计算机数据接口， 甚至提供摄像机与游戏机接口等。能接收 和存储用户发出的某些指令， 并拥有一个中央处理单元，控制机上变换器各部分的工作，能够进行繁重的 数值计算，并对数字视频 / 音频信号进行解压缩输出和压缩输入。 机顶盒实际上就是多功能的计算机。这 里对数字机顶盒的硬件结构进行介绍，可以让大家对数字机顶盒硬件结构有总体的了解和认识。
数字机顶 盒包含几个重要模块：
a. 调制解调模块数字机顶盒工作在有线电视网络状态下， 有线电视网采用模拟传输， 因此必须对数字信 号进行调制和解调才能在模拟信道传输， 调制解调器是系统关键的组成部分， 在技术上类似现在的电话 调制解调器的原理， 但采用了更高的调制方法， 下行多采用64QAM 或256QAM， 在DVB-C(Digital Video Broadcast by Cable) 和DAVIC中采用64QAM 做为标准调制方法， 以Motorola 的MC92305QAM 解 调 芯 片 为例， 在7M模拟带宽上采用64QAM调制的数字信号速率可达42Mbit/S， 上行目前采用两种方式， 一种是 采用电话线做为上行信道， 另一种是采用双向HFC 网的上行通道， 采用HFC 网时采用QPSK做为调制方案。QAM 或QPSK调制器将MPEG 格式的数据流调制在一个标准的PAL 信道内， 与其他视频调制信号一起合路发 送出去。
b. 编解码模块由于采用模拟通道，为保证数据传输的可靠性和低误码率，前向纠错编码是必不可少的，DVB 采用Reed Solomon编码，RS码是一类纠错能力很强的多进制BCH码.
c. MPEG II的解码模块数字机顶盒的核心是数字视频技术，MPEG II的解码模块可以称为CPU以外的核心模块，MPEG II数字传输中采用交织编码，首先需要对码流进行去交织，视频、音频和数据码流的分离工作，以 及视频码的解码工作。经以上各步骤MPEG II码流成为视频(CCIR656 格 式)和音频数字信号。MPEG多路复 用器将各路节目流、数据流复合在一起，以188字节为一帧的MPEG2数据格式发送到射频调制器并提供电子 节目单(EPG)。
d. 数字视频编码器和音频DAC数字机顶盒的" 外 设" 是电视机和音响系统，数字的音视频信号必须转换为 模拟音视频信号， 以Motorola公司的MC44724为例MC44724可以将ITU601、656标准4:2:2 并行视频数据转 换为PAL 或NTSC格式的视频、S-Video、Y/Cb/Cr 或R/G/B， 扩展的VBI(Vertical Blanking Interval)信 息输入口用于显示图文信息。音频DAC非常普遍这里不再介绍。 现代音响系统都支持Dolby Pro Logic和Lucasfilm Home THX家庭影院系统， 需在音频DAC之前用数字音频信号处理芯片对数字音频信号进行处理， 目前有专用处理芯片和采用数字信号处理芯片DSP 进行处理两种方式。
e. 图形控制模块和视频图形混合器数字机顶盒另一方面需要提供类似计算机的复杂图形甚至是三维图形， 需要系统具有强大的二维和三维图形加速芯片， 而且需要将图形和视频信号能进行混合叠加显示， 此类 功能类似现有的字幕机。
f. 媒体访问控制模块MAC 数字机顶盒在网络通信上可以看成是Cable Modem，IP路由器接收用户端通过PSTN( 公 用 电 话 网) 传来的点播信号并传送到Internet服务器/ 路由器。目前主要参照DAVIC 和IEEE 802.14 标准，IEEE802.14 倡导采用ATM 并在802.14 MAC 访问层上定义了ATM 层，DAVIC 同时定义了以太 和ATM标准。
h. 可擦写DVD 现有数字机顶盒完全工作在网络环境， 仅能利用智能卡进行一些类似个人帐号、 解码号等 信息的储存， 不具备本地大数据存储功能， 所有信息需要从网上获得， 无论现在网络状况还是今后， 像CD-ROM此类介质仍是大容量信息传递的一种主要方式，CD-ROM的缺点是信息无法更新。 采用可擦写DVD不 仅可以使用光盘上的巨大信息，更有效的是通过Internet 网进行数据更新， 使DVD盘上数据保持最新状 态，DVD应成为数字机顶盒的重要的备用模块。
i. 加解扰模块和版权保护模块在有线电视运营中， 付费电视是一种主要的业务， 要求数字机顶盒必须具 备电视信号的加解扰功能，由于采用数字信号，加解扰比模拟信号加解扰容易和保密度高，DVB对加解扰功 能有相关定义，另一方面， 采用数字信号在版权保护上加大了难点，目前采用Macrovision generator 进 行活动图像的保护。
机顶盒的工作原理:
机顶盒各个模块在Internet的高速接入中，协同工作。用户首先通过发送命令请求一个URL。在使用PPP点对点协议的一次交易过程中，该命令最终到达Internet业务提供者的调制解调器共用机架上。然后通过动态分配法，该用户获得本次交易中使用的IP地址，并把请求送往Internet。当Internet的内容被找到之后，接着把它送到Internet业务提供者(ISP)那里，再由ISP的路由器负责把它送到电缆电视网络，最后回到用户的机 顶 盒。 在有线电视的机 顶 盒，信息内容被截获。机 顶 盒在电视机与电缆网络之间完成一个网关的任务。它的任务是管理IP的通信流量，具有控制用户进出网络的能力 一旦IP包到达机 顶 盒，把视频信号从该包中分离下来，对其中的数据进行译码，然后把它送到浏览器里准备在电视机上显示。
由于Cable Modem要求用户要配置一部电脑才能上网，影响了用户层的扩展，而使用机顶盒则不需电脑，一部电视机足矣，因而机顶盒的市场前景可能看好。 信息使用者从企业向家庭过渡，网络带宽从窄带向宽带过渡，用户入网设备从PC机向带机顶盒(STB)的电视过渡，使用界面从Windows向电视遥控键界面过渡，信息内容从为企业服务向为人民生活服务过渡，是网络服务发展的大方向，机顶盒(STB)显然是这个大方向上 的一个阶段。
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