双向高清机顶盒硬件的优化措施

文/黎进全

双向高清机顶盒硬件的优化措施

文/黎进全

随着有线电视技术的发展，双向高清机顶盒在城市中的应用日益普及。为了保证双向高清机顶盒可以更加耐用与人性化，需要对双向高清机顶盒硬件进行优化。文章首先对双向高清机顶盒硬件的工作流程进行了介绍，然后从供电模块、CM模块、Wi-Fi模块、线路板4个方面对双向高清机顶盒硬件的优化措施进行了分析。

双向高清机顶盒 硬件 优化措施

作为家庭娱乐的核心，高清电视的出现引发了一轮新的数字电视热潮。但是在双向高清机顶盒硬件在使用过程中，受气候环境因素的影响，双向高清机顶盒硬件会因积尘、受潮等因素出现短路。为了保证双向高清机顶盒硬件的使用质量，需要对机顶盒硬件进行优化处理。

1 可接收、传送高品质画面、声音的电视机辅助工具运行过程

在电视机辅助工具的正面前部有分别指示是否连接电源或是否有电、确定某一项特殊功能（锁定）、下行、上行、连接互联网、传送的6个信号灯。表示锁定的信号灯就是检测是否已连接网络或者网络信号的。在启用锁定信号后第1步是系统自身的检测，如果下行的指示信号灯正常工作，那么电视机所需的系统已经被成功加载，搜索下行586MHz DOCSIS频率波段的CM进行正常工作。

因为CMTS会循环再使用辅助工具，期间可输送SYNC（应匹配的数据）、UCD（上行频道所传送的数据）、MAP包（各个数据发送的时间间隔）。CM第1步是对所发频率进行接收和分辨，搜索SYNC，用SYNC在接收数据时调整该辅助工具的时基时钟。CM第2步是接收分辨数据并搜索UCD，得到上行信号通道ID、下行数据通道ID、描绘信息突发、上行MAP包和LM时隙、和CMTS指派的每个CM的被动传输时点。CMTS会给各个上行信道传输各自所需的MAP包，如果下行的信号灯不再熄灭，那么下行的信息传输工作已经完成寻找下行信号的工作时，CM会在辅助工具上上行信号指示正常工作时进行测距作业。

在CMTS和CM根据实际情况变动参考二者信息时进行衡量间距：首先是CM的传输电平；其次是用时的差别量。CM把最开始的测距信号传送给CMTS，并让CMTS给CM派送非长期的SID（正常运行的标志），再把网络发送给SID，并依据实际情况变动CM的电平高低、时间差异和频率不同，最后定下CM所需的各个信号通道。CM依据上述步骤所确定的网络和电平第2次开始衡量间距，CMTS依据上述过程所得的结果确定是否完成并进行回复。

如果上行信号指示变为不再熄灭，则表明工作已经完成，辅助工具上连接网络的信号指示标开始间歇性地亮起。电视机顶部辅助工具上的连接网络状态的指示标间歇性亮起时，CM经过CMTS到DHCP得到IP所在网址：CM第1步输送一个带有CM的MAC网址、顶部辅助工具自身号码和一个样本为“空”的IP网址的数据给CMTS。CMTS获得它所传输的信息块后将IP地址插入DHCPgiaddr域经过整理后发给DHCP，DHCP收到信息后会经CMTS转发给CM，一个携带着CM的IP地址、子网掩码的信息，转发过程中会将SID、MAC和IP地址条目保存在内存中一并发送。CM在收到这些信息后就会对TCP/IP协议进行初始化。在初始化完成后，CM发会送一个（简单文件传输协议）TFTP请求给TFTP服务器，TFTP服务器在收到CM的请求后会将配置文件传送给CM，CM在收到配置文件后按照配置文件的参数对下行频率、上行信道ID、网络接入进行配置，配置完成后向CMTS发送注册请求。CMTS在审核CM的MAC地址和认证签名无误后，会给CM分配一个永久的SID，并向提供CM提供服务。这个时候机顶盒在线灯会一直亮着，收发信号指示会呈现间歇性亮起状。输入和接受指示标志正常工作期间运行系统会对CM完成测距，周期为30s，还有时间延长、电平、信号波段等，因此联网状态指示标识须不间断地与CMTS进行连接运行，且需间歇性地亮起。随后，电视机顶部辅助工具完成确认，操作过程为：把自动电子卡的号码、辅助工具本身的号码、IP网址等数据经由CMTS传输给SSO，确认如果完成，接下来连接特定的EPG（电视节目目录指导）提供主要服务的主导页面，同时安装可以进行选择播放的主导部分。完成上述所有步骤后电视机顶部辅助工具完成开启过程，想要的直播节目立即能够在电视机顶部辅助工具上进行检索。

电视机顶部辅助工具主要有4个硬件：连接电源部分、CM部分、Wi-Fi部分、集成电路板，必须对上述硬件进行更新、保护，才能使电视机顶部辅助工具更好地运行、工作。

2 连接电源部分单独放置

连接电源部分分别由改变电压的部分、集成电路、稳定电压的部件3个部分组成，连接电源部件的电的容量、电阻、电感要经得起电的高压、经得起通过较大的电流，电源连接的部分体积大而且连接的电线长度较长，连接点的四周极易被空气中的颗粒物覆盖，尤其在天气状况不好、颗粒物较多、水分含量大的情况下，在连接点四周的颗粒物覆盖到定量的时候，两个连接点之中就会出现漏电，造成火花，电容被产生的火花打透，高温熔掉电阻，整流、因为电流过大稳定电压的器具被破坏，还有可能产生不导电的那层薄膜被过大的电流打透，烧毁电路造成短路现象。

电视机顶部辅助工具发生频率最高的问题是连接电源部件被破坏。可以利用塑料把元件隔绝外物阻止颗粒物和空气中水分的侵蚀，增加电源部分的使用时限，检测出问题出在哪里，对技术没有太高的要求。在不用对整体的电视机顶部辅助工具进行拆卸的情况下，也能便捷迅速地修理。如果不想维修，可重新购买一个。这种连接电源的处理办法对使用者很便利，但因其物件体积太大，会浪费插板空间，所以可对其进行优化：在电视机顶部辅助工具上设计一个扣处，固定住连接电源部分，如此既能使用常规的220V插头，又能更好地固定住连接电源部分，对使用者和维修者都便利，还能迅速更换连接电源部分。

3 CM和Wi-Fi一体化

实现用户和厂家之间交流作用的是电视机顶部辅助工具的CM和Wi-Fi部分。由于集成电路相关的元件花费太大，在CM和Wi-Fi部分出现故障时，维修和更换很艰难，鉴于价格问题直接丢弃略显浪费。因此通常在设计CM和Wi-Fi部分时选择把二者独立出去，单独成件，如此能便捷处理。也可对其进行拆卸，降低产品生产使用风险，减少不必要的消耗。CM和Wi-Fi部分能够选择设计成整体，也能将其单独成件，像连接电源部分那样，安装在电视机顶部辅助工具上。其优势如下：可在出现故障的地方迅速换下该部分，及时发现问题并给予修理，减少对故障修理时间，降低各种使用过程成本。

4 集成电路的保障

电视机顶部辅助工具是常见的家用电子产品，然而对于科技含量超高的集成电路版，空气中的水分和颗粒物一直是最大的威胁。特定油漆能很好地保障各种电子物件的安全，隔绝颗粒物、液体和清洗用品等对其的侵害。

特定油漆为一类复杂方法配置的特殊油漆，是在集成电路板、电子产品部件不导电保障时最常用的油漆。在集成电路板的表层用各种方式涂抹之后，会产生一层0.5～0.8mm的保护膜，重量很小，有很强的柔韧度。

特定油漆能很好地保护电子元件，使他们的可使用期限增长，保障其使用安全和可靠度。在含有腐蚀性物质（例如：燃料、冷却剂等）、外物冲击、空气中的水分多、含纳物质多、液体多和温度过高的境况下，具备以下优势：

（1）不导电、阻止外物的影响，使用特定油漆产生的保护膜能够起到很好的保护作用，由此增强集成线路板的安全度，确保产品时限。

（2）能够生产更复杂的集成电路版，因为绝缘，可以提高功率、缩小距离、缩小体积。

（3）使电路板的外部优化，各种特定油漆都可以完成该目的，有色的特定油漆能够提高保密作用。

（4）使集成电路绝缘，不会出现电路故障。

（5）为线路板提供保障，能够美化电路板表层，阻止异物，使其更好地工作。

（6）更好地保障Wi-Fi常用信号，惯用的Wi-Fi信号频率为2.4GHz，金属材料的始端和末端用来接收Wi-Fi信号。因为较高频率的信号的特殊属性，连接部分用接头而非传统焊接，焊接时锡的量有严格标准，只要不是标准值就不达标，电线上出现任何问题也会对信号的输送造成影响。

若连接处被水分侵蚀、被氧侵蚀也可能出现类似上述问题，所以连接处必须是金属材料。在接头处进行真空密封才是最好的选择。

5 结束语

综上所述，文章通过对双向高清机顶盒硬件的优化措施进行阐述，如采用CM和Wi-Fi一体化的方式等，保证了机顶盒的耐用性以及人性化，更好地满足了人们对高清数字电视的需求，因此，具有广泛的应用前景。

[1]曹有成,孙橙.基于STi7100的高清数字电视机顶盒技术方案[J].电视技术,2008(08)：43-45.

[2]余兆明,余智.数字电视原理[M].西安：西安电子科技大学出版社,2009.

作者单位 广东九联科技股份有限公司 广东省惠州市516000

黎进全（1981-），男，广东省惠州市人。大学本科学历。工程师，从事电子硬件研发工作。