Tiểu luận môn học phát thanh và truyền hình (5)

1 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KỸ THUẬT PHÁT THANH VÀ TRUYỀN HÌNH - TIỂU LUẬN NHÓM 17 Đề tài: “CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA SET TOP BOX TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ” Giảng viên: NGUYỄN THỊ THU NGA Sinh viên thực hiện: Ngô Tuấn Kiệt – B18DCVT227 Nguyễn Minh Hiếu – B18DCVT155 Đỗ Thái Hoàng – B18DCVT172 Nguyễn Văn Quang – B18DCVT332 HÀ NỘI 05 – 2022 PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC Thành viên nhóm Cơng việc Nguyễn Văn Quang – B18DCVT332 - Làm word nội dung - Thuyết trình Đỗ Thái Hồng – B18DCVT172 - Tổng hợp, biên soạn word Nguyễn Minh Hiếu – B18DCVT155 - Làm slide Ngô Tuấn Kiệt – B18DCVT227 - Tóm tắt word LỜI NĨI ĐẦU Với người quan tâm cơng nghệ truyền hình set-top box khơng phải thuật ngữ q xa lạ Nó thực cụm từ dùng để thiết bị nằm trung gian nguồn tín hiệu TV, có chức giải mã tín hiệu truyền hình thu sau chuyển liệu thành âm hình ảnh trình chiếu hình TV Bản thân TV thơng thường phải có giải mã, có chúng tiếp nhận tín hiệu chuyển thành nội dung mà người xem tiếp nhận Tuy vậy, có tín hiệu mà thân TV khơng thể tự giải mã được, cần đến hỗ trợ set-top box Nhằm phục vụ nhu cầu học tập , tìm hiểu , nhóm em làm tiểu luận với mục đích tìm hiểu sâu có nhìn tổng qt cấu trúc chức set-top box Với cố gắng nỗ lực toàn thành viên nhóm, nhóm chúng em cố gắng hoàn thành tiểu luận cách chu Tuy trình thực tiểu luận chúng em cịn có nhiều thiếu sót Chính vậy, chúng em mong nhận lời góp ý bảo thêm bạn sinh viên khác để chúng em có thêm kiến thức phục vụ cho học tập công việc sau MỤC LỤC Cấu trúc chức set top box truyền hình số I Tổng quan Set Top box Đối với hộp giải mã tín hiệu số, khơng có định nghĩa tiêu chuẩn Nói chung, thiết bị đầu cuối mạng kết nối với TV gọi hộp giải mã tín hiệu Từ bổ sung kênh tương tự giải mã kênh tương tự dựa mạng truyền hình cáp trước đây, kỹ thuật số mặt đất hộp giải mã tín hiệu số đầu thu kỹ thuật số truyền hình cáp gọi hộp giải mã tín hiệu Theo nghĩa hẹp, nói thiết bị kỹ thuật số, set-top box chia thành đầu thu Internet, đầu thu kỹ thuật số vệ tinh (DVB-S), đầu thu kỹ thuật số mặt đất (DVB-T) , hộp giải mã kỹ thuật số truyền hình cáp (DVB-C) theo chức chúng Và hộp giải mã IPTV Hộp set-top truyền hình kỹ thuật số thiết bị thơng tin Nó sản phẩm điện tử tiêu dùng cho phép người dùng xem chương trình truyền hình kỹ thuật số TV analog có thực hoạt động giải trí, giáo dục thương mại hóa kỹ thuật số tương tác Set Top Box hay STB trở thành phần thiếu việc xem TV nhiều nơi giới Chúng ta thường thấy thiết bị có kiểu dáng đẹp nằm bên cạnh TV Mặc dù thiết bị trông mỏng đơn giản hệ thống nhúng phức tạp Các STB tăng cường thiết lập tính chúng ngày Một số tính phổ biến STB hệ xem, ghi lại chế độ dịch chuyển thời gian, xem dựa Internet, video theo yêu cầu, xuất video độ nét cao đầy đủ, v.v STB hệ thống nhúng phức tạp; bao gồm 30 khối phần cứng số lượng trình điều khiển phần mềm tương tự STB có nhiều sức mạnh tính tốn phân bổ xử lý đồng xử lý khác Trong số STB đầu cuối thêm tần số hoạt động tất đồng xử lý nằm khoảng 3-4 GHz Hình 1: Bộ Set Top Box sử dụng gia đình II Chức Set Top Box Chức hộp giải mã kỹ thuật số nhận chương trình phát sóng truyền hình kỹ thuật số có tất chức phát sóng ứng dụng đa phương tiện tương tác, chẳng hạn như: (1) Hướng dẫn chương trình điện tử (EPG) Cung cấp cho người dùng giao diện dễ sử dụng, thân thiện, truy cập nhanh vào cách xem chương trình mà họ muốn xem Thơng qua chức này, người dùng xem chương trình truyền hình phát nhiều kênh chí tất kênh thời gian tới; (2) Truyền liệu tốc độ cao Có thể cung cấp cho người dùng nhiều tin tức khác báo giá thị trường chứng khốn, thơng tin vé, báo điện tử, trang web phổ biến; (3) Nâng cấp phần mềm trực tuyến Nâng cấp phần mềm trực tuyến coi ứng dụng truyền liệu Máy chủ quảng bá liệu phát phần mềm nâng cấp theo tiêu chuẩn phát sóng liệu DVB Hộp giải mã tín hiệu nhận số phiên phần mềm, nhận phần mềm phiên khác cập nhật phần mềm lưu nhớ; (4) Truy cập Internet e-mail Bộ giải mã kỹ thuật số dễ dàng thực chức truy cập Internet thông qua modem cáp tích hợp Người dùng lướt Internet gửi email thơng qua trình duyệt tích hợp hộp giải mã tín hiệu Đồng thời, set-top box cung cấp nhiều giao diện khác để kết nối với PC, sử dụng PC để kết nối Internet; (5) Chấp nhận có điều kiện Cốt lõi việc tiếp nhận có điều kiện xáo trộn mã hóa hộp giải mã kỹ thuật số phải có chức giải mã giải mã Tóm lại, nay, loạt dịch vụ giá trị gia tăng phát triển xoay quanh ba chức cốt lõi đầu thu kỹ thuật số: video kỹ thuật số, thông tin kỹ thuật số ứng dụng tương tác III Phân loại ứng dụng Set Top Box Các nhà khai thác khác nhà sản xuất hộp giải mã khác chia STB thành loại bản, nâng cao tương tác theo thói quen ứng dụng khác Các nhà khai thác có cách phân loại STB khác tùy theo hiểu biết mức độ ứng dụng TV kỹ thuật số Hầu hết nhà khai thác xác định loại hỗ trợ dịch vụ video âm nhận thông tin EPG, không hỗ trợ duyệt liệu ứng dụng khác, đặt ứng dụng vào gọi loại nâng cao; xác định STB với chức hai chiều kiểu tương tác Trên thực tế, khó để phân biệt loại loại tương tác mặt chức Mục đích kinh doanh khác có cách phân chia khác Cái gọi loại loại nâng cao thường sử dụng tảng phần cứng, khác biệt phần mềm Mặc dù số nhà sản xuất tun bố STB họ có tính tương tác phát triển dịch vụ tương tác, lý mạng, khơng có ứng dụng tương tác trưởng thành Trung Quốc Hiện tại, ứng dụng gọi tương tác cịn mang tính cục Trên sở tương tác Các chip khác sử dụng để tạo nên tảng phần cứng khác nhau, thiết bị giao diện khác khác Điều tạo thành loạt STB Ví dụ, thêm modem card mạng vào STB tạo thành hộp giải mã tín hiệu với chức hai chiều; Tất nhiên, việc thêm đĩa cứng tạo thành máy ghi video cá nhân (PVR: Personal Video Recorder), điều đòi hỏi hợp tác phần mềm Các hộp giải mã tín hiệu ứng dụng khác cấu thành phần mềm khác thường trú tảng phần cứng STB đa dạng đáp ứng nhu cầu cấp độ khác 10 - RAM: RAM sử dụng để lưu trữ tất liệu trung gian (chẳng hạn đệm video / âm giải mã) biến ứng dụng Trong nhiều trường hợp, ứng dụng chép vào RAM thực thi từ RAM để tăng tốc hoạt động (vì RAM nhanh so với Flash) Kích thước RAM dao động từ 32MB STB độ phân giải tiêu chuẩn đến 256MB số STB Full HD cao cấp 24 - Giao diện Video: Chip giải mã STB xuất liệu video định dạng tương tự kỹ thuật số Để làm cho tín hiệu tương thích với thiết bị bên ngồi, cần phải có mạch điện đặc biệt lọc đầu nối vật lý Các STB hệ cung cấp nhiều định dạng đầu video CVBS, S Video, Video thành phần HDMI Giao diện âm thanh: Chip giải mã STB xuất liệu âm định dạng tương tự kỹ thuật số Trong số trường hợp, DAC chất lượng cao sử dụng để chuyển đổi liệu kỹ thuật số sang định dạng tương tự Dữ liệu kỹ thuật số truyền định dạng kỹ thuật số sử dụng tiêu chuẩn SPDIF 25 - Lưu trữ: Một số STB hoạt động máy ghi video kỹ thuật số Để hỗ trợ lưu trữ chương trình, số thiết bị lưu trữ (HDD) thêm vào thông qua giao diện (SATA, eSATA, ATAPI USB) cung cấp chip giải mã 26 - Front Panel: Đây giao diện STBs với giới bên Mặt trước khác cho hộp khác Nhưng hầu hết chúng cung cấp đầu vào / đầu IR, đèn LED Trạng thái, phân đoạn LCD số cơng tắc để cấu hình set top box Các tính điều khiển IO song song chip giải mã Trong số trường hợp, vi điều khiển chuyên dụng thêm vào front end để giảm tải xử lý cho chip để giảm số lượng dây từ bảng điều khiển phía trước đến PCB 27 - Khe cắm DVB-CI: Khe cắm cung cấp để hỗ trợ chương trình truy cập có điều kiện khác Các nhà cung cấp Quyền truy cập có điều kiện cung cấp thẻ DVB-CI tương thích để sử dụng với STB Thẻ DVB-CI giải mã kênh mã hóa nhà cung cấp Quyền truy cập có điều kiện theo sách đăng ký người dùng 28 - Khe cắm thẻ thông minh: Khe cắm cung cấp để sử dụng thẻ thông minh cho việc triển khai Truy cập có điều kiện ID thuê bao lưu trữ thẻ Thẻ thông minh sử dụng để giải mã kênh 29 - Bộ điều biến RF: Được sử dụng để điều chế âm video thành tín hiệu RF Điều chủ yếu sử dụng với TV cũ có đầu vào RF khơng có đầu vào hỗn hợp (CVBS) 30 V Khối giải mã Set Top Box CPU chính: Đây CPU thực thi ứng dụng STB Nó CPU có mục đích chung với nhiều cơng cụ phát triển có sẵn Phạm vi tốc độ từ 200MHz thiết bị độ nét tiêu chuẩn đến gần 1GHz thiết bị Độ nét cao CPU thường dựa lõi tiêu chuẩn công nghiệp Super H ARM để cải thiện tính tiện dụng cơng cụ tính khả dụng ngăn xếp tái sử dụng Demux: Demux đồng xử lý chuyên dụng để khử ghép kênh truyền tải kỹ thuật số thành âm thanh, video liệu khác Demux kiểm tra luồng đầu vào để tìm lỗi tuân thủ giao thức lọc liệu cần thiết vào đệm mong muốn (Âm thanh, video) Bộ giải mã video: Bộ đồng xử lý có nhiệm vụ chuyển đổi liệu video nén (MPEG) thành định dạng video Các giải mã hệ có giải mã video lập trình được, giải mã video hỗ trợ nhiều định dạng MPEG2, H264, VC1, v.v Công cụ đồ họa: Bộ đồng xử lý dành riêng cho việc tăng tốc đồ họa Nhiệm vụ vẽ hình ảnh menu cho giao diện người dùng (UI) Đơn vị ngày trở nên mạnh mẽ với đời menu 3D Mixer: Khối có nhiệm vụ trộn đầu video đầu đồ họa tạo hình ảnh cuối Điều chịu trách nhiệm cho việc xếp cài đặt mặt phẳng video đồ họa độ suốt Như hình minh họa có hai mặt phẳng, video mặt phẳng video cửa sổ khác hình chữ nhật hiển thị thơng tin chương trình mặt phẳng đồ họa Hai mặt phẳng trộn máy trộn để tạo hình ảnh Đầu video: Kết cuối sau trộn đầu giải mã video tăng tốc đồ họa cung cấp cho khối đầu video Khối chịu trách nhiệm xuất liệu theo tiêu chuẩn yêu cầu (PAL, NTSC, SECAM, HDMI) Khối tạo đầu định dạng tương tự cách sử dụng DAC Khối tạo đầu định dạng kỹ thuật số cách sử dụng chuyển đổi HDMI Bộ giải mã âm thanh: Bộ giải mã âm chuyển đổi liệu âm nén thành liệu âm Ngày nay, giải mã âm lập trình Chúng lập trình để hỗ trợ tiêu chuẩn âm Bộ giải mã âm thường hỗ trợ định dạng MPEG, AAC, Dolby 31 Đầu âm thanh: Đầu âm đưa đến khối đầu âm Khối cung cấp đầu âm định dạng tương tự cách sử dụng DAC bên định dạng kỹ thuật số sử dụng chuyển đổi SPDIF Thiết bị ngoại vi: Ngồi giải mã CPU, nhiều thiết bị ngoại vi hỗ trợ STB SoC để cung cấp tính khác USB: Để ghi / phát lại nhớ SATA: sử dụng để kết nối HDD để cung cấp phương tiện ghi video kỹ thuật số Ethernet: Nguồn đầu vào cho STB dựa IP UART: Cổng gỡ lỗi Đôi sử dụng để nâng cấp phần mềm lĩnh vực I2C: Được sử dụng SoC STB để giao tiếp với thiết bị ngoại vi bên giao diện người dùng, điều khiển SCART, điều khiển HDMI, v.v SPI: Được sử dụng để kết nối với lưu trữ không bay thiết bị flash nối tiếp 32 VI PHẦN MỀM Phần mềm STB tổ chức theo kiến trúc phân lớp RTOS nói chung độc quyền cơng ty STB số hệ điều hành tiêu chuẩn công nghiệp Linux Trình điều khiển phần mềm viết cho tất khối phần cứng số thành phần phần mềm Một STB điển hình có 30-40 trình điều khiển khác Phần mềm trung gian thường sử dụng để chuẩn hóa giao diện từ trình điều khiển đến ứng dụng để cung cấp tính độc lập cho thiết bị Ứng dụng cuối nằm phần mềm trung gian thường giống nhà cung cấp dịch vụ STB khác Toàn phần mềm set-top box chia thành bốn lớp: 1) Hệ điều hành lớp trình điều khiển, phần nhân hệ điều hành trình điều khiển phần cứng chủ yếu cung cấp nhà sản xuất giải pháp chip; 2) Lớp thích ứng, lớp giao diện có cách trừu tượng hóa hệ điều hành, trình điều khiển phần cứng, v.v., chủ yếu để làm cho toàn hệ thống phần mềm set-top box trở nên độc lập tạo điều kiện chuyển nhiều tảng; 3) Phần mềm trung gian, phần chủ yếu thực chức phần mềm set-top box, cung cấp lệnh gọi giao diện chức đến giao diện tương tác lớp trên; 4) Giao diện UI, nhận giao diện tương tác set-top box người dùng, thân chức phần mềm trung gian trọng tâm cơng việc tùy chỉnh 33 Hình 4: Lớp phần mềm Set Top Box 34 VII TÀI LIỆU THAM KHẢO: http://apachetechnology.in/KC/HW/setupbox.aspx? fbclid=IwAR1ZhxYotl71Dr9TwNF2LqSrlTD23YAlfZvotlSCu5IP7FkioBvkC7AK AiM 35 VIII KẾT LUẬN: Nói tóm lại, set-top box, với tư cách sản phẩm biểu tượng truyền hình kỹ thuật số, có khơng gian rộng rãi để phát triển Với phát triển ứng dụng TV kỹ thuật số, công nghệ chip công nghệ phần mềm, chức STB chắn ngày trở nên mạnh mẽ hơn, cung cấp cho nhà khai thác người dùng nhiều dịch vụ để đáp ứng nhu cầu cấp độ khác Ở Việt Nam nay, cơng nghệ truyền hình tiệm cận với mức tiêu chuẩn giới, thiết bị set-top box trở nên phổ biến Có thể kể đến tên VTVCap, HTVC, Viettel TV mảng truyền hình cáp, hay qua hệ thống vệ tinh có AVG, K+ Ngồi ra, muốn trải nghiệm việc xem TV internet, người dùng tìm đến thiết bị set-top box Roku, Apple TV hay FireTV, nhiên sản phẩm cần kết nối internet tốc độ tốt chưa hỗ trợ kênh tiếng Việt Có thể thấy set-top box đóng vai trị quan trọng sống hàng ngày gia đình, giúp cho trải nghiệm giải trí người cải thiện nhiều Một lần em xin cảm ơn giúp cho chúng em có học đáng giá lớp có thêm nhiều kiến thức để áp dụng vào học tập làm việc sau Mọi góp ý nhận xét vui lòng trao đổi trực tiếp lớp liên hệ theo hòm thư: hoangisworking2810@gmail.com 36 37 38 ...HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KỸ THUẬT PHÁT THANH VÀ TRUYỀN HÌNH - TIỂU LUẬN NHÓM 17 Đề tài: “CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA SET TOP BOX TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ”... số truyền hình cáp (DVB-C) theo chức chúng Và hộp giải mã IPTV Hộp set-top truyền hình kỹ thuật số thiết bị thơng tin Nó sản phẩm điện tử tiêu dùng cho phép người dùng xem chương trình truyền hình. .. học tập , tìm hiểu , nhóm em làm tiểu luận với mục đích tìm hiểu sâu có nhìn tổng qt cấu trúc chức set-top box Với cố gắng nỗ lực toàn thành viên nhóm, nhóm chúng em cố gắng hoàn thành tiểu luận