有线数字电视机顶盒软件在线升级

周 浩，陈秋锋

1.昆山市信息港网络科技有限责任公司，江苏昆山 215300

2.昆山市千灯镇文化体育站，江苏昆山 215300

1 机顶盒结构原理

目前，机顶盒多采用嵌入式系统，即机顶盒由独立的硬件、软件组成，以应用为中心根据不同需求可以对机顶盒的硬件、软件做裁剪。机顶盒的主要任务是接收HFC网络中数字化并封装成传输流（TS）的音频、视频和数据业务，通过信道解调、解压缩最后还原出音频和视频图像。

2 机顶盒软件升级必然性

机顶盒不只是数字电视接收设备，更重要的是机顶盒已经成为广电运营商推广增值业务的载体，随着增值业务的增加，机顶盒功能也要随之增加，而面对已经在网的数量庞大的机顶盒最好的途径是通过软件升级来达到机顶盒功能增加的目的。另外，机顶盒功能多由机顶盒软件实现，而软件在使用过程中可能会暴露出各种缺陷或软件漏洞（bug），这些问题都要通过修改软件升级机顶盒来解决，由此看来，机顶盒软件升级有其必然性。

3 机顶盒升级原理

简单地说，机顶盒升级是将新软件通过现有的HFC网络传送到机顶盒，并通过机顶盒自身实现新旧软件替换。为了达到这一目的，我们需要将新软件制作成可以在HFC网络上传输的TS升级流，然后将该TS流像普通节目流一样在某一个频点上播发机顶盒才能接收，但是只有升级流还是没有办法升级的，必须要让终端机顶盒能找到并识别升级流，为此我们需要在HFC网络里插入一个对升级流进行描述的升级描述符（download_linkage_descriptor），以便让终端机顶盒找到升级流。

机顶盒在线升级的关键环节在于“一发一收”，前端我们需要部署统一的播发平台让升级信息按照一定带宽播入HFC网络，终端机顶盒则需要对升级信息做出正确接收和解析。

机顶盒软件升级播发平台的部署：

图1 软件升级前端部署

要完成机顶盒在线升级，数字电视前端需要部署以下设备：1）用于播发升级流的设备，如码流播放卡、播发服务器等，该设备的主要作用是将新的机顶盒软件封装为统一格式的TS流并输出以便前端设备通过特定的频点播出；2）支持私有描述插入的EPG系统，升级描述符通过EPG系统插入到网络信息表（NIT）中，机顶盒在解析NIT 时才能提取升级描述符。播发平台如图1所示。

（1）机顶盒对升级信息处理

机顶盒在开机或是工作时会接收HFC网络中播发的NIT表，然后从NIT表中解析是否存在升级信息，机顶盒升级流程图如图2所示。

图2 机顶盒升级流程图

（2）软件升级描述符解析

升级描述符（download_linkage_descriptor）是网络内多于一个机顶盒的软件下载更新的标识，在网络信息表（NIT）的第一个循环内广播，并可能多次出现。它是一串数字或字符串，每一位或每几位表示特定的信息，升级描述符相当于机顶盒升级的引导控制信息，根据字符不同组合达到控制不同品牌、不同型号、不同软硬件版本的机顶盒升级，机顶盒在解析出描述符后将描述符描述的内容与机顶盒自身信息相比对，如果完全符合描述符所有升级条件，机顶盒会根据描述符携带的信息找到升级流播发的频点、调制方式、符号率等参数然后进入软件更新模式。

（3）软件更新

机顶盒软件更新主要分为软件的下载和软件写入两个阶段。软件下载是将网络下发的新软件TS下载到机顶盒的内存中，在此过程中机顶盒原程序和新程序共存；程序写入阶段是将已经下载到机顶盒内存的新程序写入到机顶盒FLASH中，此过程是以新易旧的过程也是机顶盒升级的关键所在，程序写入失败时原程序已经擦出而新程序未完全写入机顶盒，会导致整个系统不能正常工作，因此在程序更新时各机顶盒都会有良好的人机界面提示，避免误操作引起机顶盒软件更新失败而无法正常使用。

机顶盒在线升级多是针对大批量在网使用的机顶盒进行，是关系到千家万户能否正常收看电视的大事，必需做到认真仔细，万无一失。机顶盒在线升级前必须做好升级预案，升级过程中要对播发平台实时监控，及时回访，确保升级顺利进行。

4 结论

目前我国正在大力推进“三网融合”，下一代广播电视网络为广电运营商勾画出了美好的前景，相信在这一背景下，机顶盒将会扮演越来越重要的角色，更好的为广大老百姓为运营商服务。

[1]刘达.数字电视技术[M].电子工业出版社，2007.

[2]赵坚勇.数字电视技术[M].西安电子科技大学出版社，2011.