專利名稱：通用串行總線機頂盒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)傳輸用的機頂盒，尤其是涉及一種用于“麗音”數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ么锌偩€(USB)機頂盒。
背景技術：
隨著信息技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，對數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)傳輸質量以及數(shù)據(jù)傳輸運營成本提出了越來越高的要求。目前，數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)有以下幾種1.VBI(場逆程數(shù)據(jù)廣播)圖文系統(tǒng)，它具有較高的覆蓋率、較低的運營成本和用戶使用費用以及較好的數(shù)據(jù)傳輸質量，但其傳輸速率較低(約100Kbps)；2.電話撥號上網(wǎng)系統(tǒng)，它是利用現(xiàn)有的電話線路作為傳輸媒介，明顯的缺點是用戶使用費用高和傳輸速率低(約幾十Kbps)；3.專業(yè)信道數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)，它具有很高的傳輸速率(接近1000Kbps)，但運營成本高，而且目前還沒有統(tǒng)一的國家或行業(yè)標準；4.數(shù)字電視系統(tǒng)(DTV)，這是未來發(fā)展的趨勢，但尚處于研究和開發(fā)階段，無論從技術角度還是從運營費用投入角度都遠未達到可推廣和普及的程度。鑒于目前的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)存在上述缺點，開發(fā)高速度、高質量并且經濟實用的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)已成為信息和網(wǎng)絡技術發(fā)展的重要技術問題?！胞愐簟笔怯鴱V播公司1986年開發(fā)出來的電視廣播數(shù)字化傳輸?shù)牧Ⅲw伴音方式，即準瞬時壓擴音頻復用(NICAM)，是一種數(shù)字化音頻信號的傳播方式。為了利用這種傳播技術，我國1997年12月4日發(fā)布并于1998年5月1日實施的《PAL-D電視廣播附加雙聲道數(shù)字聲技術規(guī)范》對數(shù)字聲電視廣播的一系列技術參數(shù)給出了明確的規(guī)定，但是，除了少數(shù)電視臺采用這種技術試播了少量立體聲節(jié)目外，附加數(shù)字聲的電視信號頻帶這一資源遠未得到有效利用。隨著有線電視(CATV)的普及和互連網(wǎng)的迅速發(fā)展，電視或網(wǎng)絡運營部門都在追求一種成本低和高傳輸率的數(shù)據(jù)傳輸技術，來擴展以電視網(wǎng)絡為基礎的信息業(yè)務，個人用戶更是期待利用電視網(wǎng)絡實現(xiàn)上網(wǎng)來降低網(wǎng)絡使用費用。中國實用新型專利98223745.6公開了“基于單片機的網(wǎng)絡電視機頂盒”，它通過電話線與網(wǎng)絡連接，顯然網(wǎng)絡使用費用難以降低。
實用新型的內容本實用新型的目的就是要克服現(xiàn)有數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的缺點，提供一種適合“麗音”數(shù)據(jù)廣播的通用串行總線機頂盒，這種機頂盒把PAL-D制NICAM(或簡稱NICAM-D)電視廣播用于NICAM數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)(例如有線電視網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng))，并且通過計算機的USB(通用串行總線)進行接收，從而達到了現(xiàn)有數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)不能同時具備的多種優(yōu)點，例如高的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)傳輸質量以及低的運營成本和用戶使用費用等優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的通用串行總線機頂盒包括外殼、紅外無線傳輸部分、電源部分和輸入及輸出引線，并且，按照信號接收和處理的順序包括以下電路電子調諧電路、雙通道聲表濾波器、準分離中頻處理電路、40％余弦滾降帶通濾波器、NICAM解調電路、數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路和USB接口電路，電子調諧電路用于選出所需的電視廣播頻道的射頻信號并轉變?yōu)?8MHz中頻信號；雙通道聲表濾波器用于將電子調諧電路輸出的中頻信號進行音頻和視頻分離；準分離中頻處理電路用于對電子調諧電路輸出的中頻信號進行放大和檢波處理，以輸出QPSK基帶信號；40％余弦滾降帶通濾波器用于濾除NICAM基帶信號中的圖像色載波信號、伴音信號和其它雜波信號；NICAM解調電路用于對NICAM基帶信號進行解調，以輸出NICAM數(shù)據(jù)流和同步時鐘信號；數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路用于對NICAM數(shù)據(jù)流進行串/并變換和向電子調諧電路提供所需電視廣播頻道的數(shù)據(jù)；USB接口電路用于根據(jù)計算機的USB協(xié)議，把NICAM數(shù)據(jù)流送入計算機進行解碼。
電子調諧電路的調諧方式為I2C總線控制，微控制電路可根據(jù)所需的電視廣播頻道向電子調諧電路提供I2C數(shù)據(jù)。
40％余弦滾降帶通濾波器的中心頻率為5.85MHz。
NICAM解調電路輸出728KHz的同步時鐘。
由于采用了上述技術方案，本實用新型的通用串行總線機頂盒具有多方面的優(yōu)點，首先是其數(shù)據(jù)傳輸速率高達728Kbps，不但比通過電話網(wǎng)絡的傳輸速率高得多，而且比VBI和ISDN方式也要高出5倍以上；其次，機頂盒本身的成本低，利用現(xiàn)有電視網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)，用戶使用網(wǎng)絡費用大大降低。
附圖簡要說明下面將參照附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細說明，附圖中

圖1是“麗音”頻帶示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例的通用串行總線機頂盒的電路方框圖；圖3是根據(jù)本實用新型的通用串行總線機頂盒的一部分電路圖；圖4是根據(jù)本實用新型的通用串行總線機頂盒的另一部分電路圖，其中，為便于理解，在集成電路的各腳上標注了通用的縮寫文字或符號。
優(yōu)選實施例的詳細說明在具體描述本實用新型的優(yōu)選實施例之前，為了便于更清楚地理解本實用新型的原理，首先簡要描述與“麗音”有關的技術內容，并且在本說明書及其附圖中“麗音”與英文縮寫NICAM是指相同的含義。在本實用新型的通用串行總線機頂盒中采用了《PAL-D電視廣播附加雙聲道數(shù)字聲技術規(guī)范》中規(guī)定的在PAL-D電視廣播中附加播送NICAM-728數(shù)字聲信號的技術要求和格式，包括(1)副載波頻率為5.85MHz，如圖1中所示，相對圖象載波的電平為-25dB，滾降系數(shù)為40％。這樣選擇的優(yōu)點是a).“麗音”信號的頻譜全在電視頻道之內，完全排除了CATV系統(tǒng)下鄰頻道使用的困難；b).“麗音”信號雖然稍稍占據(jù)了一點視頻信號的帶寬，但處于高端的邊緣，對電視機來說完全察覺不到其影響；c).-25dB的相對電平既能保證電視機可靠地接收“麗音”信號，又不會造成對圖象的干擾。(2)將串行數(shù)據(jù)流按幀結構劃分，每幀728比特，幀速率為1幀/ms，具體地講包括8比特幀同步字、5比特控制信息碼、11比特附加數(shù)據(jù)和704比特聲音數(shù)據(jù)/信息數(shù)據(jù)及校驗位，總碼率為728kb/s。(3)數(shù)據(jù)以幀同步字、控制信息碼、附加數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)/數(shù)字數(shù)據(jù)為序傳送。更進一步的技術細節(jié)可以參考《PAL-D電視廣播附加雙聲道數(shù)字聲技術規(guī)范》、《采用NICAM雙通道數(shù)字聲系統(tǒng)多聲道電視接收機的電測量》和《采用NICAM雙通道數(shù)字聲系統(tǒng)多聲道電視接收機的基本技術參數(shù)要求和測量方法》等技術標準，本說明書中不再詳述。
圖2是根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例的通用串行總線機頂盒的電路方框圖，圖3和4是根據(jù)本實用新型的通用串行總線機頂盒的電路圖，也就是圖2的電路方框圖的一種具體實現(xiàn)方式。如圖2所示，該通用串行總線機頂盒按照信號接收和處理的順序包括以下電路電子調諧電路、雙通道聲表濾波器、準分離中頻處理電路、40％余弦滾降帶通濾波器、NICAM解調電路、數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路和USB接口電路。圖2中的予中放電路是根據(jù)信號狀況任選的，也可以包含在準分離中頻處理電路中。
在本實用新型的通用串行總線機頂盒中，電子調諧電路主要由電子調諧器和外圍電路組成(在圖3中包括集成電路ENV59D39G3等)，其調諧方式為I2C總線控制，微控制電路(在圖4中包括集成電路AT89C51等)可根據(jù)所需的電視廣播頻道向電子調諧器提供I2C數(shù)據(jù)，使電子調諧器將所需的電視廣播頻道的射頻信號選出，并轉變成38MHz中頻信號。電子調諧器的AGC電路受集成電路TDA9808中VIF AGC電路的控制，可根據(jù)信號強弱改變電子調諧器中高放電路的放大倍數(shù)。準分離中頻處理電路(在圖3中包括三極管V201和電感L201等元件)把電子調諧器輸出的38MHz中頻信號先送入預中放電路進行放大，以補償后面聲表濾波器的插入損耗。為了提高接收NICAM信號的靈敏度，減少圖像信號對NICAM信號的干擾，保證NICAM信號的質量，先將38MHz中頻信號送入一個VIF和SIF完全分離的雙通道聲表濾波器(在圖3中包括集成電路CF3351K等)中，在SIF通道濾波器中圖像信號被完全抑制，把經聲表濾波器的圖像信號和伴音信號分別送入集成電路TDA9808的(1)(2)和(19)(20)腳，TDA9808是將圖像信號和伴音信號分別進行處理和解調的集成電路，它包括圖像中頻放大器、VIF AGC電路、FPLL檢波器、VCO和AFC電路、視頻檢波和放大電路、SIF放大和AGC電路、FM檢波器、QSS檢波器。從集成電路TDA9808的(10)腳輸出QPSK(正交相移鍵控)基帶信號。集成電路TDA9808輸出的QPSK基帶信號被放大，然后送入中心頻率為5.85MHz的40％余弦滾降帶通濾波器(在圖3中為TNBF-D)中，對NICAM基帶信號進行濾波，濾除圖像的色載波信號、伴音信號及其它雜波信號，以提高NICAM信號接收靈敏度。NICAM解調電路由集成電路TDA8732及外圍電路組成，將濾波后的NICAM基帶信號送入集成電路TDA8732的(3)腳進行解調，集成電路TDA8732包括科斯塔斯(costas)環(huán)路正交解調器、數(shù)字時鐘還原電路及帶并/串變換的差分解碼器。NICAM基帶信號經過解調后，可輸出NICAM數(shù)據(jù)流和與之同步的728KHz時鐘。在數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路(在圖4中包括集成電路AT89C51、7064SLC84、AL422等)中，把NICAM數(shù)據(jù)流進行串/并變換及處理，并通過微控制電路把NICAM數(shù)據(jù)流提供給USB接口電路。另外，微控制電路向電子調諧器提供所需電視廣播頻道的I2C數(shù)據(jù)。USB接口電路(在圖4中包括PDIUSBD12等)根據(jù)USB協(xié)議，將NICAM數(shù)據(jù)流轉變?yōu)閁SB規(guī)范信號，并通過USB傳輸線送給計算機接收。還包括倍壓電路(在圖3中包括集成電路NE555、二極管V702-705等)，倍壓電路用集成電路NE555及外圍電路組成一個方波振蕩電路，再對方波進行整流、三倍壓，使12V直流電壓轉變成30V直流電壓，供給電子調諧器(還可參見圖2)。另外，在圖3和4中對集成電路既標出了在電路中的序號，也標出了實際型號(圖4中Z101為晶體振蕩器)，分立元件則是按常規(guī)方式示出的。
最后應當指出的是，雖然在以上對本實用新型進行的描述中是以NICAM D廣播為基礎，但只要對傳輸參數(shù)進行適當調整(因為信號處理方式和信號結構對NICAM技術本身是固定的)，本實用新型的原理也可應用于I制等其它電視廣播制式。另外，本說明書中有些電路組成部分是為了便于說明起見而劃分的，其實有些部分可以組合在一起，而有些部分還可以進一步細分，只要具有了相應的電功能，本實用新型的目的和效果就可以實現(xiàn)。再者，本實用新型的機頂盒既可以是一個獨立的裝置，也可以內置于計算機中。
權利要求1.一種通用串行總線機頂盒，包括外殼、紅外無線傳輸部分、電源部分和輸入及輸出引線，其特征在于，按照信號接收和處理的順序包括以下電路電子調諧電路、雙通道聲表濾波器、準分離中頻處理電路、40％余弦滾降帶通濾波器、NICAM解調電路、數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路和USB接口電路，電子調諧電路用于選出所需的電視廣播頻道的射頻信號并轉變?yōu)?8MHz中頻信號；雙通道聲表濾波器用于將電子調諧電路輸出的中頻信號進行音頻和視頻分離；準分離中頻處理電路用于對電子調諧電路輸出的中頻信號進行放大和檢波處理，以輸出QPSK基帶信號；40％余弦滾降帶通濾波器用于濾除NICAM基帶信號中的圖像色載波信號、伴音信號和其它雜波信號；NICAM解調電路用于對NICAM基帶信號進行解調，以輸出NICAM數(shù)據(jù)流和同步時鐘信號；數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路用于對NICAM數(shù)據(jù)流進行串/并變換和向電子調諧電路提供所需電視廣播頻道的數(shù)據(jù)；USB接口電路用于根據(jù)計算機的USB協(xié)議，把NICAM數(shù)據(jù)流送入計算機進行解碼。
2.根據(jù)權利要求1的機頂盒，其特征在于電子調諧電路的調諧方式為I2C總線控制，微控制電路可根據(jù)所需的電視廣播頻道向電子調諧電路提供I2C數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1的機頂盒，其特征在于40％余弦滾降帶通濾波器的中心頻率為5.85MHz。
4.根據(jù)權利要求1的機頂盒，其特征在于NICAM解調電路輸出728KHz的同步時鐘。
專利摘要本實用新型提出了一種用于“麗音”數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ么锌偩€(USB)機頂盒,它包括以下電路:電子調諧電路、雙通道聲表濾波器、準分離中頻處理電路、40%余弦滾降帶通濾波器、NICAM解調電路、數(shù)據(jù)變換處理及微控制電路和USB接口電路。該機頂盒從電視廣播射頻信號頻譜中提取NICAM信號,并將該信號轉變成NICAM數(shù)據(jù)流,再根據(jù)計算機的USB協(xié)議,通過USB接口電路把NICAM數(shù)據(jù)流送入計算機進行解碼。該機頂盒數(shù)據(jù)傳輸速率高,機頂盒本身的成本低,同時利用現(xiàn)有電視網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù),用戶使用網(wǎng)絡費用大大降低。
文檔編號H04N5/44GK2500049SQ01267819
公開日2002年7月10日 申請日期2001年10月22日 優(yōu)先權日2001年10月22日
發(fā)明者何建民, 李建華 申請人:富卓投資控股有限公司