有線數字電視機頂盒軟件在線升級

周 浩，陳秋鋒

1.昆山市信息港網絡科技有限責任公司，江蘇昆山 215300

2.昆山市千燈鎮文化體育站，江蘇昆山 215300

1 機頂盒結構原理

目前，機頂盒多采用嵌入式系統，即機頂盒由獨立的硬件、軟件組成，以應用為中心根據不同需求可以對機頂盒的硬件、軟件做裁剪。機頂盒的主要任務是接收HFC網絡中數字化并封裝成傳輸流（TS）的音頻、視頻和數據業務，通過信道解調、解壓縮最后還原出音頻和視頻圖像。

2 機頂盒軟件升級必然性

機頂盒不只是數字電視接收設備，更重要的是機頂盒已經成為廣電運營商推廣增值業務的載體，隨著增值業務的增加，機頂盒功能也要隨之增加，而面對已經在網的數量龐大的機頂盒最好的途徑是通過軟件升級來達到機頂盒功能增加的目的。另外，機頂盒功能多由機頂盒軟件實現，而軟件在使用過程中可能會暴露出各種缺陷或軟件漏洞（bug），這些問題都要通過修改軟件升級機頂盒來解決，由此看來，機頂盒軟件升級有其必然性。

3 機頂盒升級原理

簡單地說，機頂盒升級是將新軟件通過現有的HFC網絡傳送到機頂盒，并通過機頂盒自身實現新舊軟件替換。為了達到這一目的，我們需要將新軟件制作成可以在HFC網絡上傳輸的TS升級流，然后將該TS流像普通節目流一樣在某一個頻點上播發機頂盒才能接收，但是只有升級流還是沒有辦法升級的，必須要讓終端機頂盒能找到并識別升級流，為此我們需要在HFC網絡里插入一個對升級流進行描述的升級描述符（download_linkage_descriptor），以便讓終端機頂盒找到升級流。

機頂盒在線升級的關鍵環節在于“一發一收”，前端我們需要部署統一的播發平臺讓升級信息按照一定帶寬播入HFC網絡，終端機頂盒則需要對升級信息做出正確接收和解析。

機頂盒軟件升級播發平臺的部署：

圖1 軟件升級前端部署

要完成機頂盒在線升級，數字電視前端需要部署以下設備：1）用于播發升級流的設備，如碼流播放卡、播發服務器等，該設備的主要作用是將新的機頂盒軟件封裝為統一格式的TS流并輸出以便前端設備通過特定的頻點播出；2）支持私有描述插入的EPG系統，升級描述符通過EPG系統插入到網絡信息表（NIT）中，機頂盒在解析NIT 時才能提取升級描述符。播發平臺如圖1所示。

（1）機頂盒對升級信息處理

機頂盒在開機或是工作時會接收HFC網絡中播發的NIT表，然后從NIT表中解析是否存在升級信息，機頂盒升級流程圖如圖2所示。

圖2 機頂盒升級流程圖

（2）軟件升級描述符解析

升級描述符（download_linkage_descriptor）是網絡內多于一個機頂盒的軟件下載更新的標識，在網絡信息表（NIT）的第一個循環內廣播，并可能多次出現。它是一串數字或字符串，每一位或每幾位表示特定的信息，升級描述符相當于機頂盒升級的引導控制信息，根據字符不同組合達到控制不同品牌、不同型號、不同軟硬件版本的機頂盒升級，機頂盒在解析出描述符后將描述符描述的內容與機頂盒自身信息相比對，如果完全符合描述符所有升級條件，機頂盒會根據描述符攜帶的信息找到升級流播發的頻點、調制方式、符號率等參數然后進入軟件更新模式。

（3）軟件更新

機頂盒軟件更新主要分為軟件的下載和軟件寫入兩個階段。軟件下載是將網絡下發的新軟件TS下載到機頂盒的內存中，在此過程中機頂盒原程序和新程序共存；程序寫入階段是將已經下載到機頂盒內存的新程序寫入到機頂盒FLASH中，此過程是以新易舊的過程也是機頂盒升級的關鍵所在，程序寫入失敗時原程序已經擦出而新程序未完全寫入機頂盒，會導致整個系統不能正常工作，因此在程序更新時各機頂盒都會有良好的人機界面提示，避免誤操作引起機頂盒軟件更新失敗而無法正常使用。

機頂盒在線升級多是針對大批量在網使用的機頂盒進行，是關系到千家萬戶能否正常收看電視的大事，必需做到認真仔細，萬無一失。機頂盒在線升級前必須做好升級預案，升級過程中要對播發平臺實時監控，及時回訪，確保升級順利進行。

4 結論

目前我國正在大力推進“三網融合”，下一代廣播電視網絡為廣電運營商勾畫出了美好的前景，相信在這一背景下，機頂盒將會扮演越來越重要的角色，更好的為廣大老百姓為運營商服務。

[1]劉達.數字電視技術[M].電子工業出版社，2007.

[2]趙堅勇.數字電視技術[M].西安電子科技大學出版社，2011.