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1、有线数字电视机顶盒软件在线升级【摘要】在全球数字电视产业不断发展的背景下，我国数字电视产业也在蓬勃发展。据格兰研究统计，截至2011 年4 月底，我国有线电视用户达 18730 万，有线数字电视用户达到9516.8万，有线数字化程度达到50.81%，越来越多的城市加入了有线数字电视整体转换的行列。目前我国数字电视已初步形成产业规模，作为数字电视产业中重要的一环数字电视机顶盒数字电视机顶盒也走进了千家万户，为越来越多的人所熟知。数字电视机顶盒（set-top-box）起源于20世纪90年代初。发展至今机顶盒的主要作用是用普通模拟电视机收看数字电视或数字高清晰度电视，当然也具备网络和有条件接收功能
2、，这种机顶盒被称为数字电视机顶盒。根据传输媒体的不同，数字电视机顶盒又分为数字卫星机顶盒（DVBS）、地面数字电视机顶盒（DVBT）、有线数字电视机顶盒（DVBC）和IPTV四种，广义的数字电视按传输方式分为地面、卫星、有线和IPTV四种，2010年通过直播卫星获得数字电视服务的家庭占28.8%，用户数量仍然在增长，但占有率略有减少；在亚洲运营商的大力推动下，2010年全球 IPTV用户增长较大，占总体的比例由2009年的 7.7%增长到8.9%；有线数字电视传输方式占最大的比例，较2009的44.9%升至46.0%。有线数字电视用本文主要介绍有线数字电视机顶盒的软件升级维护。 一、 有线数字
3、电视机顶盒结构原理1、 机顶盒结构目前，机顶盒多采用嵌入式系统，即机顶盒有独立的硬件、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，机顶盒结构如图1所示。图一2、机顶盒工作原理其工作原理如下：有线数字电视机顶盒接收数字电视节目、处理数据业务和完成多种应用的解析。信源在进入有线电视网络前完成两级编码，一是传输用的信道编码，另一级是音、视频信号的信源编码和所有信源封装成传输流。与前端相应，接收端机顶盒首先从传输层提取信道编码信号，完成信道解调；其次是还原压缩的信源编码信号，恢复原始音、视频流，同时完成数据业务和多种应用的接收、解析。 图2二、 有线数字电视机顶盒软件升级必然性目
4、前机顶盒不单只是数字电视的接收设备，更重要的是广电运营商增值业务的载体，随着运营商开展的业务不同，机顶盒所呈现的功能也不同，因此，对不同的广电运营商而言机顶盒的软硬件存在较大差异；而对于同一运营商而言，随着业务的增加或者替换，机顶盒软件也需要更新，另外，机顶盒功能多由机顶盒软件实现，而软件的成熟和稳定需要一定时间，用户在使用机顶盒过程中可能会暴露出的软件bug也需要升级机顶盒软件来修正，由此看来，机顶盒软件的升级有存在的必然性。在也会作为一种产业，而数字电视机顶盒作为各种业务的承载和展现终端，其功能就存在着个性化可更新三、 有线数字电视机顶盒升级原理简单地说，机顶盒升级是将新版本的程序通过现有
5、的网络环境传送到机顶盒。为了达到这一目的，我们需要将新程序制作成可以在有线网上传输的 TS升级流，然后将做好的升级流在一个固定的频点上播发，但是只有流还是没有办法升级的，必须要让终端机顶盒能找到升级流，因此我们需要在有线网里插入一个对升级流进行描述的升级描述符，以便可以让终端机顶盒找到升级流。由此可见，机顶盒升级的关键环节在于两方面，1、升级软件的播发平台，2机顶盒对升级信息的处理，1、 机顶盒软件升级播发平台的部署要完成升级，前端需要有如下的环境：1、要准备一套用于播放升级流的设备，如码流播放卡、PC 机等，同时将升级流经过复用器混合后，通过特定的频点输出；2、前端要支持私有描述的插入，通过
6、 EPG 系统方式来完成。如下图 3 所示：图3图3中“升级描述符”和“升级流文件”是需要在数字电视前端系统播发的内容，升级描述符2、 机顶盒对升级信息处理机顶盒对升级处理主要有两方面工作，1、对升级描述符的解析；2、对升级流的下载和写入。其中，升级描述符是一串16进制数字，根据各广电运营商要求不同一般包含以下信息：升级流所在频点升级流的调制方式升级流的PID机顶盒厂家待升级机顶盒硬件版本待升级机顶盒软件版本待升级机顶盒软件升级流封装格式机顶盒软件升级方式，强制升级手动机顶盒软件升级按序列号升级的序列号按照智能卡号升级的范围本市场采用的升级描述符如下所示：各字段描述如下：Descriptor_
7、tag：描述子表 ID，其值定义为 0x4A。Descriptor_length：此后 Descriptor 循环中字节总数。Transport_stream_id：存放下载频点信息，QAM 信息，和符号率信息的 NIT 表的 ID。Original_network_id：该升级数据包下传所在频道 Original_network_id 值。Service_id：下载数据流的 ID，该值应为描述升级数据包的 PMT 在该频道的节目号，一般定义一个 Service_id 对应一个厂商。Linkage_type：其值固定为 0x09。OUI：在本方案中高字节暂未定。低两字节用于厂商识别。杭州摩托罗
8、拉的厂商认证编号为：004。Selector_length：为以下循环的字节总长度。Update_type： 8bit，定义软件下载格式：0x01：为厂商提供私有格式 TS 流。0x02：为厂商提供的根据 DC 方式封装的 TS 流文件。Component_tag：8bit ，定义本版本的 Loader PID，Service_id 对应的 PMT 中所对应的elementary stream 必须带 stream_identifier_descriptor(descriptor_tag=0x52)。Hardware_version：32bit 硬件版本号，各 STB 厂商将 STB ID 规
9、范定义的终端类型与硬件版本号，一起作为该硬件版本来考虑。例如：Hardware_version = DDEEDD STBID 中定义为终端类型EE STBID 中定义为硬件版本号Software_TYPE：16bit 软件类型；定义如下表。Software_Version：32bit 软件版本。由厂商自行定义软件版本号，采用 10 进制表示，在 STB 中采用 16 进制。Control_code：8bit 升级类型定义，如下表。Serial_number_start：128bit 需要时可定义需要按批次升级时，是升级该程序的机顶盒批次范围起始。需要按序列号升级时，是升级该程序的机顶盒序列号范
10、围起始。Serial_number_end：128bit 需要时可定义需要按批次升级时，是升级该程序的机顶盒批次范围结束。需要按序列号升级时，是升级该程序的机顶盒序列号范围结束。Private_data：保留用于将来携带与升级有关的参数。注：每个 Linkage_descriptor 指向的升级只封装一个厂商的升级程序，因此该描述子中的 OUI 循环只有一个，即 I 最大为 1。在 NIT 中会有多个 Linkage_descriptor 来描述不同的厂商。在机顶盒非易失区要保存 STB-ID、Hardware_version 及序列号信息。例如：4a 3d 00 65 20 09 0C 85
11、 09 35 30 30 34 31 01 02 41 52 6a 2c 00 01 40 57 10 03 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 35 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 00 ff ff ff ffDescriptor_tag: 0x4aDescriptor_length: 0x3dTransport_stream_id: 00 65 (升级流所在频点的 tsid)-33-21Stream pid 1000-3E8Original_network_id: 20 0
12、9-8711-2207Service_id: 0C 85 -1331133FF以上三个要根据局方的实际情况进行设置Linkage_type: 09OUI_data_length: 0x35OUI: 30 30 34 (厂家 ID)Selector_length: 0x31Update_type: 01Component_tag: 02Hardware_version: 41 52 6a 2cSoftware_type: 00 01Software_version: 40 57 10 03Serial_number_start: 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
13、30 30 30 30 30Serial_number_end: 30 30 35 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30Control_code: 00 (强制升级)Private_data: ff ff ff ff1 强制升级和基本升级时，Serial_number_start，Serial_number_end 的值无意义。2 按批次升级：对于 24 位的 stbid，是机顶盒 stbid 的第 57 位，与描述符Serial_number_start，Serial_number_end 的前 3 个字节进行比较；对于 26 位的 stbid，是机顶
14、盒 stbid 的第 79 位，与描述符Serial_number_start，Serial_number_end 的前 3 个字节进行比较；3 按序列号升级，是机顶盒 stbid 的后 12 位，与描述符的起始结束位的前 12 个字节进行比较。终端升级流程升级检测1、 人机提示开机后如果检测到需要升级，则会根据升级模式提示用户，升级模式分两种：手动升级和强制升级；机顶盒软件中包含一段程序代码简单地说，Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统
15、内核准备好正确的环境是否接收当前频点的 NIT 表下载升级数据升级？继续播放电视节目 保存升级数据开机升级成功,重新启动是否有升级描述？分析升级描述是否重新启动，进入升级流程四、 广电网络公司机顶盒升级平台的建立五、 有线数字电视机顶盒升级过程的维护机顶盒在线升级都是针对大批量在网使用的机顶盒进行，必需做到认真仔细，万无一失，杜绝大批量或大范围的事故发生，升级前应做好前期的测试工作，是很严肃事情，必须认真对待，对广电运营商而言1、 对前端升级流的监测，要求在升级期间升级播发平台播发正常2、 为做到升级可控，一般采用分批次升级。3、 对广电运营商而言，需要通知到呼叫中心、上门维护等部门，呼叫中心必须做到回访以便能及时发现问题规避风险4、 升级时采用多种方式通知用户，避免初次接触机顶盒的用户误操作5、 升级流播发时间持续时间尽可能延长，由于升级流暂用带宽资源所以不可能一直播发，但是为了尽可能将所有机顶盒特别是使用几率很低的机顶盒程序更新，根据用户数量机顶盒升级流最好持续播发一段时间。
