雙向高清機頂盒硬件的優化措施

文/黎進全

雙向高清機頂盒硬件的優化措施

文/黎進全

隨著有線電視技術的發展，雙向高清機頂盒在城市中的應用日益普及。為了保證雙向高清機頂盒可以更加耐用與人性化，需要對雙向高清機頂盒硬件進行優化。文章首先對雙向高清機頂盒硬件的工作流程進行了介紹，然后從供電模塊、CM模塊、Wi-Fi模塊、線路板4個方面對雙向高清機頂盒硬件的優化措施進行了分析。

雙向高清機頂盒 硬件 優化措施

作為家庭娛樂的核心，高清電視的出現引發了一輪新的數字電視熱潮。但是在雙向高清機頂盒硬件在使用過程中，受氣候環境因素的影響，雙向高清機頂盒硬件會因積塵、受潮等因素出現短路。為了保證雙向高清機頂盒硬件的使用質量，需要對機頂盒硬件進行優化處理。

1 可接收、傳送高品質畫面、聲音的電視機輔助工具運行過程

在電視機輔助工具的正面前部有分別指示是否連接電源或是否有電、確定某一項特殊功能（鎖定）、下行、上行、連接互聯網、傳送的6個信號燈。表示鎖定的信號燈就是檢測是否已連接網絡或者網絡信號的。在啟用鎖定信號后第1步是系統自身的檢測，如果下行的指示信號燈正常工作，那么電視機所需的系統已經被成功加載，搜索下行586MHz DOCSIS頻率波段的CM進行正常工作。

因為CMTS會循環再使用輔助工具，期間可輸送SYNC（應匹配的數據）、UCD（上行頻道所傳送的數據）、MAP包（各個數據發送的時間間隔）。CM第1步是對所發頻率進行接收和分辨，搜索SYNC，用SYNC在接收數據時調整該輔助工具的時基時鐘。CM第2步是接收分辨數據并搜索UCD，得到上行信號通道ID、下行數據通道ID、描繪信息突發、上行MAP包和LM時隙、和CMTS指派的每個CM的被動傳輸時點。CMTS會給各個上行信道傳輸各自所需的MAP包，如果下行的信號燈不再熄滅，那么下行的信息傳輸工作已經完成尋找下行信號的工作時，CM會在輔助工具上上行信號指示正常工作時進行測距作業。

在CMTS和CM根據實際情況變動參考二者信息時進行衡量間距：首先是CM的傳輸電平；其次是用時的差別量。CM把最開始的測距信號傳送給CMTS，并讓CMTS給CM派送非長期的SID（正常運行的標志），再把網絡發送給SID，并依據實際情況變動CM的電平高低、時間差異和頻率不同，最后定下CM所需的各個信號通道。CM依據上述步驟所確定的網絡和電平第2次開始衡量間距，CMTS依據上述過程所得的結果確定是否完成并進行回復。

如果上行信號指示變為不再熄滅，則表明工作已經完成，輔助工具上連接網絡的信號指示標開始間歇性地亮起。電視機頂部輔助工具上的連接網絡狀態的指示標間歇性亮起時，CM經過CMTS到DHCP得到IP所在網址：CM第1步輸送一個帶有CM的MAC網址、頂部輔助工具自身號碼和一個樣本為“空”的IP網址的數據給CMTS。CMTS獲得它所傳輸的信息塊后將IP地址插入DHCPgiaddr域經過整理后發給DHCP，DHCP收到信息后會經CMTS轉發給CM，一個攜帶著CM的IP地址、子網掩碼的信息，轉發過程中會將SID、MAC和IP地址條目保存在內存中一并發送。CM在收到這些信息后就會對TCP/IP協議進行初始化。在初始化完成后，CM發會送一個（簡單文件傳輸協議）TFTP請求給TFTP服務器，TFTP服務器在收到CM的請求后會將配置文件傳送給CM，CM在收到配置文件后按照配置文件的參數對下行頻率、上行信道ID、網絡接入進行配置，配置完成后向CMTS發送注冊請求。CMTS在審核CM的MAC地址和認證簽名無誤后，會給CM分配一個永久的SID，并向提供CM提供服務。這個時候機頂盒在線燈會一直亮著，收發信號指示會呈現間歇性亮起狀。輸入和接受指示標志正常工作期間運行系統會對CM完成測距，周期為30s，還有時間延長、電平、信號波段等，因此聯網狀態指示標識須不間斷地與CMTS進行連接運行，且需間歇性地亮起。隨后，電視機頂部輔助工具完成確認，操作過程為：把自動電子卡的號碼、輔助工具本身的號碼、IP網址等數據經由CMTS傳輸給SSO，確認如果完成，接下來連接特定的EPG（電視節目目錄指導）提供主要服務的主導頁面，同時安裝可以進行選擇播放的主導部分。完成上述所有步驟后電視機頂部輔助工具完成開啟過程，想要的直播節目立即能夠在電視機頂部輔助工具上進行檢索。

電視機頂部輔助工具主要有4個硬件：連接電源部分、CM部分、Wi-Fi部分、集成電路板，必須對上述硬件進行更新、保護，才能使電視機頂部輔助工具更好地運行、工作。

2 連接電源部分單獨放置

連接電源部分分別由改變電壓的部分、集成電路、穩定電壓的部件3個部分組成，連接電源部件的電的容量、電阻、電感要經得起電的高壓、經得起通過較大的電流，電源連接的部分體積大而且連接的電線長度較長，連接點的四周極易被空氣中的顆粒物覆蓋，尤其在天氣狀況不好、顆粒物較多、水分含量大的情況下，在連接點四周的顆粒物覆蓋到定量的時候，兩個連接點之中就會出現漏電，造成火花，電容被產生的火花打透，高溫熔掉電阻，整流、因為電流過大穩定電壓的器具被破壞，還有可能產生不導電的那層薄膜被過大的電流打透，燒毀電路造成短路現象。

電視機頂部輔助工具發生頻率最高的問題是連接電源部件被破壞。可以利用塑料把元件隔絕外物阻止顆粒物和空氣中水分的侵蝕，增加電源部分的使用時限，檢測出問題出在哪里，對技術沒有太高的要求。在不用對整體的電視機頂部輔助工具進行拆卸的情況下，也能便捷迅速地修理。如果不想維修，可重新購買一個。這種連接電源的處理辦法對使用者很便利，但因其物件體積太大，會浪費插板空間，所以可對其進行優化：在電視機頂部輔助工具上設計一個扣處，固定住連接電源部分，如此既能使用常規的220V插頭，又能更好地固定住連接電源部分，對使用者和維修者都便利，還能迅速更換連接電源部分。

3 CM和Wi-Fi一體化

實現用戶和廠家之間交流作用的是電視機頂部輔助工具的CM和Wi-Fi部分。由于集成電路相關的元件花費太大，在CM和Wi-Fi部分出現故障時，維修和更換很艱難，鑒于價格問題直接丟棄略顯浪費。因此通常在設計CM和Wi-Fi部分時選擇把二者獨立出去，單獨成件，如此能便捷處理。也可對其進行拆卸，降低產品生產使用風險，減少不必要的消耗。CM和Wi-Fi部分能夠選擇設計成整體，也能將其單獨成件，像連接電源部分那樣，安裝在電視機頂部輔助工具上。其優勢如下：可在出現故障的地方迅速換下該部分，及時發現問題并給予修理，減少對故障修理時間，降低各種使用過程成本。

4 集成電路的保障

電視機頂部輔助工具是常見的家用電子產品，然而對于科技含量超高的集成電路版，空氣中的水分和顆粒物一直是最大的威脅。特定油漆能很好地保障各種電子物件的安全，隔絕顆粒物、液體和清洗用品等對其的侵害。

特定油漆為一類復雜方法配置的特殊油漆，是在集成電路板、電子產品部件不導電保障時最常用的油漆。在集成電路板的表層用各種方式涂抹之后，會產生一層0.5～0.8mm的保護膜，重量很小，有很強的柔韌度。

特定油漆能很好地保護電子元件，使他們的可使用期限增長，保障其使用安全和可靠度。在含有腐蝕性物質（例如：燃料、冷卻劑等）、外物沖擊、空氣中的水分多、含納物質多、液體多和溫度過高的境況下，具備以下優勢：

（1）不導電、阻止外物的影響，使用特定油漆產生的保護膜能夠起到很好的保護作用，由此增強集成線路板的安全度，確保產品時限。

（2）能夠生產更復雜的集成電路版，因為絕緣，可以提高功率、縮小距離、縮小體積。

（3）使電路板的外部優化，各種特定油漆都可以完成該目的，有色的特定油漆能夠提高保密作用。

（4）使集成電路絕緣，不會出現電路故障。

（5）為線路板提供保障，能夠美化電路板表層，阻止異物，使其更好地工作。

（6）更好地保障Wi-Fi常用信號，慣用的Wi-Fi信號頻率為2.4GHz，金屬材料的始端和末端用來接收Wi-Fi信號。因為較高頻率的信號的特殊屬性，連接部分用接頭而非傳統焊接，焊接時錫的量有嚴格標準，只要不是標準值就不達標，電線上出現任何問題也會對信號的輸送造成影響。

若連接處被水分侵蝕、被氧侵蝕也可能出現類似上述問題，所以連接處必須是金屬材料。在接頭處進行真空密封才是最好的選擇。

5 結束語

綜上所述，文章通過對雙向高清機頂盒硬件的優化措施進行闡述，如采用CM和Wi-Fi一體化的方式等，保證了機頂盒的耐用性以及人性化，更好地滿足了人們對高清數字電視的需求，因此，具有廣泛的應用前景。

[1]曹有成,孫橙.基于STi7100的高清數字電視機頂盒技術方案[J].電視技術,2008(08)：43-45.

[2]余兆明,余智.數字電視原理[M].西安：西安電子科技大學出版社,2009.

作者單位 廣東九聯科技股份有限公司 廣東省惠州市516000

黎進全（1981-），男，廣東省惠州市人。大學本科學歷。工程師，從事電子硬件研發工作。