雙向高清機(jī)頂盒硬件的優(yōu)化措施

文/黎進(jìn)全

雙向高清機(jī)頂盒硬件的優(yōu)化措施

文/黎進(jìn)全

隨著有線電視技術(shù)的發(fā)展，雙向高清機(jī)頂盒在城市中的應(yīng)用日益普及。為了保證雙向高清機(jī)頂盒可以更加耐用與人性化，需要對(duì)雙向高清機(jī)頂盒硬件進(jìn)行優(yōu)化。文章首先對(duì)雙向高清機(jī)頂盒硬件的工作流程進(jìn)行了介紹，然后從供電模塊、CM模塊、Wi-Fi模塊、線路板4個(gè)方面對(duì)雙向高清機(jī)頂盒硬件的優(yōu)化措施進(jìn)行了分析。

雙向高清機(jī)頂盒 硬件 優(yōu)化措施

作為家庭娛樂(lè)的核心，高清電視的出現(xiàn)引發(fā)了一輪新的數(shù)字電視熱潮。但是在雙向高清機(jī)頂盒硬件在使用過(guò)程中，受氣候環(huán)境因素的影響，雙向高清機(jī)頂盒硬件會(huì)因積塵、受潮等因素出現(xiàn)短路。為了保證雙向高清機(jī)頂盒硬件的使用質(zhì)量，需要對(duì)機(jī)頂盒硬件進(jìn)行優(yōu)化處理。

1 可接收、傳送高品質(zhì)畫面、聲音的電視機(jī)輔助工具運(yùn)行過(guò)程

在電視機(jī)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(xiàng)特殊功能（鎖定）、下行、上行、連接互聯(lián)網(wǎng)、傳送的6個(gè)信號(hào)燈。表示鎖定的信號(hào)燈就是檢測(cè)是否已連接網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的。在啟用鎖定信號(hào)后第1步是系統(tǒng)自身的檢測(cè)，如果下行的指示信號(hào)燈正常工作，那么電視機(jī)所需的系統(tǒng)已經(jīng)被成功加載，搜索下行586MHz DOCSIS頻率波段的CM進(jìn)行正常工作。

因?yàn)镃MTS會(huì)循環(huán)再使用輔助工具，期間可輸送SYNC（應(yīng)匹配的數(shù)據(jù)）、UCD（上行頻道所傳送的數(shù)據(jù)）、MAP包（各個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)間間隔）。CM第1步是對(duì)所發(fā)頻率進(jìn)行接收和分辨，搜索SYNC，用SYNC在接收數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)整該輔助工具的時(shí)基時(shí)鐘。CM第2步是接收分辨數(shù)據(jù)并搜索UCD，得到上行信號(hào)通道ID、下行數(shù)據(jù)通道ID、描繪信息突發(fā)、上行MAP包和LM時(shí)隙、和CMTS指派的每個(gè)CM的被動(dòng)傳輸時(shí)點(diǎn)。CMTS會(huì)給各個(gè)上行信道傳輸各自所需的MAP包，如果下行的信號(hào)燈不再熄滅，那么下行的信息傳輸工作已經(jīng)完成尋找下行信號(hào)的工作時(shí)，CM會(huì)在輔助工具上上行信號(hào)指示正常工作時(shí)進(jìn)行測(cè)距作業(yè)。

在CMTS和CM根據(jù)實(shí)際情況變動(dòng)參考二者信息時(shí)進(jìn)行衡量間距：首先是CM的傳輸電平；其次是用時(shí)的差別量。CM把最開(kāi)始的測(cè)距信號(hào)傳送給CMTS，并讓CMTS給CM派送非長(zhǎng)期的SID（正常運(yùn)行的標(biāo)志），再把網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給SID，并依據(jù)實(shí)際情況變動(dòng)CM的電平高低、時(shí)間差異和頻率不同，最后定下CM所需的各個(gè)信號(hào)通道。CM依據(jù)上述步驟所確定的網(wǎng)絡(luò)和電平第2次開(kāi)始衡量間距，CMTS依據(jù)上述過(guò)程所得的結(jié)果確定是否完成并進(jìn)行回復(fù)。

如果上行信號(hào)指示變?yōu)椴辉傧纾瑒t表明工作已經(jīng)完成，輔助工具上連接網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)指示標(biāo)開(kāi)始間歇性地亮起。電視機(jī)頂部輔助工具上的連接網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的指示標(biāo)間歇性亮起時(shí)，CM經(jīng)過(guò)CMTS到DHCP得到IP所在網(wǎng)址：CM第1步輸送一個(gè)帶有CM的MAC網(wǎng)址、頂部輔助工具自身號(hào)碼和一個(gè)樣本為“空”的IP網(wǎng)址的數(shù)據(jù)給CMTS。CMTS獲得它所傳輸?shù)男畔K后將IP地址插入DHCPgiaddr域經(jīng)過(guò)整理后發(fā)給DHCP，DHCP收到信息后會(huì)經(jīng)CMTS轉(zhuǎn)發(fā)給CM，一個(gè)攜帶著CM的IP地址、子網(wǎng)掩碼的信息，轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中會(huì)將SID、MAC和IP地址條目保存在內(nèi)存中一并發(fā)送。CM在收到這些信息后就會(huì)對(duì)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行初始化。在初始化完成后，CM發(fā)會(huì)送一個(gè)（簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議）TFTP請(qǐng)求給TFTP服務(wù)器，TFTP服務(wù)器在收到CM的請(qǐng)求后會(huì)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(shù)對(duì)下行頻率、上行信道ID、網(wǎng)絡(luò)接入進(jìn)行配置，配置完成后向CMTS發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求。CMTS在審核CM的MAC地址和認(rèn)證簽名無(wú)誤后，會(huì)給CM分配一個(gè)永久的SID，并向提供CM提供服務(wù)。這個(gè)時(shí)候機(jī)頂盒在線燈會(huì)一直亮著，收發(fā)信號(hào)指示會(huì)呈現(xiàn)間歇性亮起狀。輸入和接受指示標(biāo)志正常工作期間運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)對(duì)CM完成測(cè)距，周期為30s，還有時(shí)間延長(zhǎng)、電平、信號(hào)波段等，因此聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)指示標(biāo)識(shí)須不間斷地與CMTS進(jìn)行連接運(yùn)行，且需間歇性地亮起。隨后，電視機(jī)頂部輔助工具完成確認(rèn)，操作過(guò)程為：把自動(dòng)電子卡的號(hào)碼、輔助工具本身的號(hào)碼、IP網(wǎng)址等數(shù)據(jù)經(jīng)由CMTS傳輸給SSO，確認(rèn)如果完成，接下來(lái)連接特定的EPG（電視節(jié)目目錄指導(dǎo)）提供主要服務(wù)的主導(dǎo)頁(yè)面，同時(shí)安裝可以進(jìn)行選擇播放的主導(dǎo)部分。完成上述所有步驟后電視機(jī)頂部輔助工具完成開(kāi)啟過(guò)程，想要的直播節(jié)目立即能夠在電視機(jī)頂部輔助工具上進(jìn)行檢索。

電視機(jī)頂部輔助工具主要有4個(gè)硬件：連接電源部分、CM部分、Wi-Fi部分、集成電路板，必須對(duì)上述硬件進(jìn)行更新、保護(hù)，才能使電視機(jī)頂部輔助工具更好地運(yùn)行、工作。

2 連接電源部分單獨(dú)放置

連接電源部分分別由改變電壓的部分、集成電路、穩(wěn)定電壓的部件3個(gè)部分組成，連接電源部件的電的容量、電阻、電感要經(jīng)得起電的高壓、經(jīng)得起通過(guò)較大的電流，電源連接的部分體積大而且連接的電線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，連接點(diǎn)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(diǎn)四周的顆粒物覆蓋到定量的時(shí)候，兩個(gè)連接點(diǎn)之中就會(huì)出現(xiàn)漏電，造成火花，電容被產(chǎn)生的火花打透，高溫熔掉電阻，整流、因?yàn)殡娏鬟^(guò)大穩(wěn)定電壓的器具被破壞，還有可能產(chǎn)生不導(dǎo)電的那層薄膜被過(guò)大的電流打透，燒毀電路造成短路現(xiàn)象。

電視機(jī)頂部輔助工具發(fā)生頻率最高的問(wèn)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(shí)限，檢測(cè)出問(wèn)題出在哪里，對(duì)技術(shù)沒(méi)有太高的要求。在不用對(duì)整體的電視機(jī)頂部輔助工具進(jìn)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(gòu)買一個(gè)。這種連接電源的處理辦法對(duì)使用者很便利，但因其物件體積太大，會(huì)浪費(fèi)插板空間，所以可對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化：在電視機(jī)頂部輔助工具上設(shè)計(jì)一個(gè)扣處，固定住連接電源部分，如此既能使用常規(guī)的220V插頭，又能更好地固定住連接電源部分，對(duì)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(shí)現(xiàn)用戶和廠家之間交流作用的是電視機(jī)頂部輔助工具的CM和Wi-Fi部分。由于集成電路相關(guān)的元件花費(fèi)太大，在CM和Wi-Fi部分出現(xiàn)故障時(shí)，維修和更換很艱難，鑒于價(jià)格問(wèn)題直接丟棄略顯浪費(fèi)。因此通常在設(shè)計(jì)CM和Wi-Fi部分時(shí)選擇把二者獨(dú)立出去，單獨(dú)成件，如此能便捷處理。也可對(duì)其進(jìn)行拆卸，降低產(chǎn)品生產(chǎn)使用風(fēng)險(xiǎn)，減少不必要的消耗。CM和Wi-Fi部分能夠選擇設(shè)計(jì)成整體，也能將其單獨(dú)成件，像連接電源部分那樣，安裝在電視機(jī)頂部輔助工具上。其優(yōu)勢(shì)如下：可在出現(xiàn)故障的地方迅速換下該部分，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并給予修理，減少對(duì)故障修理時(shí)間，降低各種使用過(guò)程成本。

4 集成電路的保障

電視機(jī)頂部輔助工具是常見(jiàn)的家用電子產(chǎn)品，然而對(duì)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(duì)其的侵害。

特定油漆為一類復(fù)雜方法配置的特殊油漆，是在集成電路板、電子產(chǎn)品部件不導(dǎo)電保障時(shí)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(huì)產(chǎn)生一層0.5～0.8mm的保護(hù)膜，重量很小，有很強(qiáng)的柔韌度。

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

（1）不導(dǎo)電、阻止外物的影響，使用特定油漆產(chǎn)生的保護(hù)膜能夠起到很好的保護(hù)作用，由此增強(qiáng)集成線路板的安全度，確保產(chǎn)品時(shí)限。

（2）能夠生產(chǎn)更復(fù)雜的集成電路版，因?yàn)榻^緣，可以提高功率、縮小距離、縮小體積。

（3）使電路板的外部?jī)?yōu)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(huì)出現(xiàn)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(hào)，慣用的Wi-Fi信號(hào)頻率為2.4GHz，金屬材料的始端和末端用來(lái)接收Wi-Fi信號(hào)。因?yàn)檩^高頻率的信號(hào)的特殊屬性，連接部分用接頭而非傳統(tǒng)焊接，焊接時(shí)錫的量有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，只要不是標(biāo)準(zhǔn)值就不達(dá)標(biāo)，電線上出現(xiàn)任何問(wèn)題也會(huì)對(duì)信號(hào)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(xiàn)類似上述問(wèn)題，所以連接處必須是金屬材料。在接頭處進(jìn)行真空密封才是最好的選擇。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章通過(guò)對(duì)雙向高清機(jī)頂盒硬件的優(yōu)化措施進(jìn)行闡述，如采用CM和Wi-Fi一體化的方式等，保證了機(jī)頂盒的耐用性以及人性化，更好地滿足了人們對(duì)高清數(shù)字電視的需求，因此，具有廣泛的應(yīng)用前景。

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

[2]余兆明,余智.數(shù)字電視原理[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2009.

作者單位 廣東九聯(lián)科技股份有限公司 廣東省惠州市516000

黎進(jìn)全（1981-），男，廣東省惠州市人。大學(xué)本科學(xué)歷。工程師，從事電子硬件研發(fā)工作。