专利名称：一种用于数字电视机顶盒区域管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字电视广播领域，具体是指一种用于一个集体内部 各用户或者集团内部各用户的数字电视机顶盒的管理装置。
技术背景数字电视机顶盒是扩展电视机功能的一种新型家用电器，它把卫星直 播数字电视信号、地面数字电视信号、有线电视网数字信号甚至互联网的 数字信号转换成模拟电视机可以接收的信号，使观众可以在现存模拟电视 机上观看数字电视节目，进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消 费类电子产品。数字电视机顶盒是模拟电视向数字电视过渡期间的产品， 通过数字电视机顶盒，不仅可以提供丰富的节目内容，而且改变了收看电 视的传统方式。现有的用于有线数字电视系统中，大多数是通过一台电视机配一个数 字机顶盒，每个数字机顶盒设定为一个帐户进行收费管理。 一个集团内或 一幢大厦上有几十户或者上百户的用户需要收看电视节目，如果按照这样 的收费管理方式，很多用户就不愿意接受，这对数字电视的普及增加了困 难。如何对集团或大厦内的用户进行收费管理，厂家和电视台也釆用了一 些方案。针对该种现实问题的存在，有些厂商采用了同频的解决方案，该 方案主要由主机和子机组成，主机和子机分别与各视机连接，主机将解调 后的视频信号发送出来，子机接收该视频信号，这样所有的电视机都能收 看数字电视节目，但各视机同一时间播放的都是同一频道的数字电视节目，不能解决2台以上电视机同时收看不同节目的需求。另外，还出现有 一种插卡数字电视机顶盒，使用时，需要预先将IC插入数字电视机顶盒 中，IC中记载有各视视台的授权信息，但另一台电视机要想看节目时，需 要将插移过去，这样的搡作很麻烦，不利于推广使用。为了解决一个集团或一幢大厦实现多台电视机都能收看数字电视节 目，数字电视节目的制作者-----些电视台对一个集团或者大厦内的用户的釆取不同的收费管理方式，比如说一个集团或大厦其中的一个机顶盒收 费，其它不收或少收，这样会出现一个新问题，有些用户以报多台机顶盒 的名义，将其中收费较低的电视机顶盒转给他人使用，这样就会造成电视 台的很大损失。怎样才能解决集团内部或大厦内多台数字电视机顶盒的收 费管理，将合法用户子机控制在它的固定地点，就成了一个最重要问题。 实用新型内容本实用新型需解决的问题是提供解决集团内部或大厦内多台数字电 视机顶盒的收费管理的用于数字电视机顶盒区域管理装置，使该区域上的 只能工作， 一旦离开所在网络，则不能收看数字电视节目。根据上述需解决的问题设计了一种用于数字电视机顶盒区域管理装 置，包括接收数字信号实现模拟电视机播放数字电视节目的数字电视机顶 盒，至少一个数字电视机顶盒与区域管理器连接，所述的区域管理器由数 字电视信号输入端、输出端、射频调制电路和单片机控制电路组成，输出 端与数字电视机顶盒连接，射频调制电路输出调制信号与数字电视信号一 起从输出端输出，数字电视机顶盒设置有解调该调制信号的解调接收电 路。作为本实用新型的优选方案是所述的射频调制电路包括信号发生电 路、调制信号输出电路、滤波电路和信号插入器组成，信号发生电路用于 产生调制信号，调制信号输出电路与单片机控制电路连接并输出调制信 号，经滤波电路进行滤波处理，由信号插入器将数据加到数字电视信号中， 通过同轴电缆发送到数字电视机顶盒。所述的解调接收电路包括滤波器Z2、解码芯片U6、运算放大器U7和 单片机U4，芯片U6釆用的型号是KA2245，运算放大器U7釆用的型号是 LM393,滤波器Z2与芯片U6的1脚连接，芯片U6的7脚与运算放大器U7 的2脚连接，运算放大器U7输出经放大的解码信号到单片机U4，单片机 U4与数字电视机顶盒主芯片连接。作为本实用新型的进一步改进是数字电视机顶盒和区域管理器与特 定写码器连接，所述的特定写码器由写码器主板电路和写码器接口板电路 组成，所述的写码器主板电路包括控制模块以及与控制模块连接的存储模 块、时钟模块、串口模块、键盘、LCD显示电路、串口接口 J3、与写码器接口板的接口 J4;所述的写码器接口板电路包括滤波器Z3、解码芯片U13、 运算放大器U14接口 J9,芯片U13采用的型号是KA2245，运算放大器U14 釆用的型号是LM393，滤波器Z3与芯片U13的l脚连接，芯片U13的7脚 与运算放大器U14的2脚连接，运算放大器U7输出P1_IN信号通过接口 J9与控制模块连接。所述的特定写码器通过写码器接收电路与射频调制电路连接，所述的 写码器接收电路包括接口 Jll、电感L1、芯片U16及其外围电路，芯片U16 的3脚与射频调制电路中的单片机U1连接，U16的3脚通过电感L1与信 号插入器连接，U16的l脚与写码器接口板电路连接。本实用新型具有以下优点1、 解决一幢大厦或一个集团内部，都能以更加合理的收费方式收看数 字电视节目。2、 多个用户收看数字电视互不干扰，各自播放不同节目。3、 不需要每次通过拔插IC卡来对数字电视机顶盒进行授权，才能播 放数字电视节目。4、 区域管理器与数字电视机顶盒是通过加密的控制流实现通讯，数 字电视机顶盒设置好以后不能脱离它所在区域工作，该控制信号不影响数 字电视信号。5、 可以通过数字电视机顶盒区域管理和机顶盒设置简单，通过电脑或 者写码器都可设定。
图l是本实用新型原理方框图；图2是本实用新型区域管理器原理方框图；图3是本实用新型数字电视机顶盒原理方框图；图4是本实用新型特定写码器原理方框图；图5是本实用新型区域管理器电路原理图；图6是本实用新型解调接收电路原理图；图7是本实用新型主芯片控制电路原理图；图8是本实用新型写码器主板电路原理图；图9是本实用新型写码器接口板电路原理图；图io是本实用新型写码器接收电路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型结构原理作进一步详细描述如图l所示， 一种用于数字电视机顶盒区域管理装置，包括接收数字 信号实现模拟电视机播放数字电视节目的数字电视机顶盒，至少一个数字 电视机顶盒与区域管理器连接，数字电视信号经区域管理器输入，然后分 配到三个数字电视机顶盒，该三个数字电视顶顶盒分别与三台电视机连 接。如图2所示，本实用新型区域管理器原理方框图，由数字电视信号输 入端、输出端、射频调制电路、单片机控制电路和写码器接收电路组成。 包括信号发生电路、调制信号输出电路、滤波电路和信号插入器，信号发 生电路用于产生调制信号，调制信号输出电路与单片机控制电路连接并输 出调制信号，经滤波电路进行滤波处理，由信号插入器将数据加到数字电 视信号中，通过同轴电缆发送到与区域管理器连接的数字电视机顶盒。 单片机控制电路与写码器接收电路连接。如图3所示，本实用新型数字电视机顶盒原理方框图，包括主芯片控 制电路以及与主芯片控制电路连接的高频接收电路、主芯片接口及其外围 电路、音频与视频输出电路和FLASH电路、SDAM电路和解接收电路。如图4所示，本实用新型特定码器原理方框图，包括控制模块以及与 控制模块连接的存储模块、时钟模块、串口模块、键盘、LCD显示电路和 写码器接口板电路。如图5所示，本实用新型区域管理器电路原理图，信号发生电路由芯 片U3及其与U3连接的晶体振荡电路组成，U3为4路反向器，其中U3A与 晶振Y2连接，用于产生SIF1信号，U3D与晶振Y3连接，用于产生SIF2 信号；调制信号输出电路包括芯片U2， U2的l、 3脚分别与信号发生电路 产生的SIF1、 SIF2信号连接，U2的4、 6脚与单片机控制电路连接，U2 的5脚输出SIF信号；滤波电路包括滤波器Z1和中周T1，芯片U2输出的 SIF信号经滤波器Z1和中周Tl处理后，送入信号插入器；信号插入器由 芯片U5组成，U5的5脚接收滤波电路送来的SIF信号，该SIF信号经芯 片U5处理后从2、 3脚通过同轴电缆BNC输出至数字电视机顶盒。单片机控制电路由单片机Ul和接口 Jl、 J2组成，单片机Ul采用的型号是 430F2121, Ul的1、 7、 10、 14、 17、 18、 19、 20与接口 Jl连接，Ul的 15、 16与调制信号输出电路连接，接口 Jl为单片机程序烧录口，接口J2 为电源接口。如图6所示，本实用新型解调接收电路原理图，解调接收电路包括滤 波器Z2、解码芯片U6、运算放大器U7和单片机U4，芯片U6采用的型号 是KA2245,运算放大器U7釆用的型号是LM393，滤波器Z2与芯片U6的1 脚连接，芯片U6的7脚与运算放大器U7的2脚连接，运算放大器U7输 出经放大的解码信号到单片机U4，单片机U4与数字电视机顶盒主芯片连 接。调制信号通过Z2滤波滤出5M附近的频点，芯片U6把调制的信号频 率解码，解码出频率是5. 53M和5. 47M的频点，5. 53M频点时，芯片U6 的7脚输出高电平，反之5.47M频点时输出低电平。运算放大器U7作用 是将解调出来的电平放大到单片机可以判别的电平。如图7所示，本实用新型主芯片控制电路原理图，本实用新型主芯片 控制电路原理图，由芯片U18及其外围电路组成，芯片U18采用的型号为 MB87M2140—L，该芯片U18与高频接收电路、主芯片接口及其外围电路、 音频与视频输出电路、FLASH电路、SDAM电路和解调接收电路连接。高频 接收电路、主芯片接口及其外围电路、音频与视频输出电路、FLASH电路、 SDAM电路采用现有成熟电路，其电路原理在此不在详述。如图8所示，本实用新型写码器主板电路原理图，控制模块由芯片U8 及其外围电路组成，芯片U8釆用的型号为MSP430149， U8的20、 21、 24、 25、 26、 27、 29、 30、 31脚与存储模块连接，U8的22、 23脚与时钟模块 连接，U8的34、 35脚与串口模块连接，U8的44-51、 59-61脚与LCD显 示电路连接，U8的54-57脚与程序烧录接口连接；存储模块包括芯片U9、 UIO、 Ull及其外围电路，芯片U9、 U10釆用的型号是SST25VF080, Ull釆 用的型号是24C512, U9的l、 2、 3、 5、 6脚与芯片U8连接，U10的6、 7 脚与芯片U8连接，Ull的5、 6脚与芯片U8连接；时钟模块包括芯片U12, 芯片U12釆用的型号是S3530, U12的6、 7脚与芯片U1连接；LCD显示 电路包括芯片U15、三极管Ql和LCD接口 JIO，芯片U15的3脚与三极管 Ql的基极接收芯片U8送来的LCDON信号。芯片U12给系统提供时间信息，芯片U9、 UIO、 Ull为系统提供存储空间。接口J3为串口的接口，用于和 机顶盒写码通讯，进行初始化设置，如设置ID等。接口J4为与写码接口 板的接口， J5用来个写码器充电的接口， J8, J6是充电电池接口 Jl是给芯片烧录程序的接口， no是显示屏接口。如图9所示，本实用新型写码器接口板电路原理图；包括滤波器Z3、 解码芯片U13、运算放大器U14接口 J9,芯片U13釆用的型号是KA2245， 运算放大器U14釆用的型号是LM393,滤波器Z3与芯片U13的l脚连接， 芯片U13的7脚与运算放大器U14的2脚连接，运算放大器U7输出P1_IN 信号通过接口 J9与控制模块连接。如图IO所示，本实用新型写码器接收电路原理图，包括接口 Jll、电 感L1、芯片U16及其外围电路，芯片U16的3脚与射频调制电路中的单片 机Ul连接，U16的3脚通过电感Ll与信号插入器连接，U16的1脚与写 码器接口板电路连接。J11闭合时单片机U1通过NUM-CTL给芯片U16供电， 信号从RF-0UT进入通过芯片U16整形后将信号从IN1脚进入单片机Ul。 单片机将记录写码器写入的信息。工作时将信息调制后定时将数据发送到 下面的网络内。写码器对区域管理器进行设置的具体实现过程为写码时芯片U8通 过P1—OUT脚将信号输出到区域控制器的RF-0UT。写码成功后区域控制器将信号在通过他的射频调制电路发送出来。写码器的接口板电路将数据读 回从P1 —IN 口输入芯片U8,判断写码是否成功。本实用新型工作原理是工作前将要管理的区域内的数字电视机顶盒 和区域管理器设定为统一 ID,区域管理器设定好区域ID后，每隔一段时间将一包加密的控制流通过射频调制电路将控制信号调制到数字电视信 号的空闲频点发送给区域有线电视网络内。数字电视机顶盒通过解调接收 电路接收该控制信号，当数字电视机顶盒接收不到或者接收的信号中判断 出不是它对应数字电视机顶盒区域管理器发出的控制流则停止解码数字 电视信号，关闭电视节目提示出错，使其无法正常收看电视。每一用户的数字电视机顶盒与区域管理器连接，该区域管理器的作用 是给与其连接的数字电视机顶盒发送控制流，使数字机顶盒能正常解码； 能隔离它的控制流反馈外界有线电视网络；既能防止干扰主网络的信号又能保证数字电视机顶盒离开它所在的用户是不能正常收看电视节目；接入 数字电视网络和隔离所控制网络中的控制信号不影响外部有线电视网络 主网中的其它机器。区域管理器将控制信号调制到有线电视信号节目传输 频率的空闲频点，不影响正常的数字电视信号。它的供电可以根据需求采 用巿电或者从数字电视网络取电。数字电视机区域管理器采用超微功耗电 路，同时也可用高能电池供电。区域管理器另一作用在于所述特定数字机顶盒和数字电视机顶盒区 域管理器通讯控制管理模式的传输实现；各数字电视机顶盒可以同时收看电视节目而互不相扰，各自观看不同节目，数字电视机顶盒和区域管理器 之间通过控制流实现通讯，数字电视机顶盒不能脱离对应的区域管理器所控制的网络，数字电视机顶盒一旦设置为某一 ID,则数字电视机顶盒只能 和它配套的区域管理器一起使用。 一旦脱离该网络，数字电视机顶盒就不 能正常工作。数字电视机顶盒和数字电视机区域管理器除了可以通过特定写码器 对它进行设置之外，还可以通过PC管理软件对它进行设置。
权利要求1. 一种用于数字电视机顶盒区域管理装置，包括接收数字信号实现模拟电视机播放数字电视节目的数字电视机顶盒，其特征是至少一个数字电视机顶盒与区域管理器连接，所述的区域管理器由数字电视信号输入端、输出端、射频调制电路和单片机控制电路组成，输出端与数字电视机顶盒连接，射频调制电路输出调制信号与数字电视信号一起从输出端输出，数字电视机顶盒设置有识别该调制信号的解调接收电路。
2、 根据权利要求1所述的用于数字电视机顶盒区域管理装置，其特 征是所述的射频调制电路包括信号发生电路、调制信号输出电路、滤波 电路和信号插入器，信号发生电路用于产生调制信号，调制信号输出电路 与单片机控制电路连接并输出调制信号，经滤波电路进行滤波处理，由信 号插入器将数据加到数字电视信号中，通过同轴电缆发送到与区域管理器 连接的数字电视机顶盒。
3、 根据权利要求2述的用于数字电视机顶盒区域管理装置，其特征 是所述的信号发生电路由芯片U3以及与U3连接的晶体振荡电路组成， U3为4路反向器，其中U3A与晶振Y2连接，用于产生SIF1信号，U3D与 晶振Y3连接，用于产生SIF2信号；所述的调制信号输出电路包括芯片U2， U2的l、 3脚分别与信号发生 电路产生的SIF1、 SIF2信号连接，U2的4、 6脚与单片机控制电路连接， U2的5脚输出SIF信号；所述的滤波电路包括滤波器Z1和中周Tl,芯片U2输出的SIF信号经 滤波器Z1和中周T1处理后，送入信号插入器；所述的信号插入器由芯片U5组成，U5的5脚接收滤波电路送来的 SIF信号，该SIF信号经芯片U5处理后从2、 3脚通过同轴电缆BNC输出 至数字电视机顶盒中的解调接收电路。
4、 根据权利要求3所述的用于数字电视机顶盒区域管理装置，其特 征是所述的单片机控制电路由单片机U1和接口 Jl、 J2组成，单片机U1 采用的型号是430F2121, Ul的l、 7、 10、 14、 17、 18、 19、 20与接口J1 连接，Ul的15、 16与调制信号输出电路连接，接口 Jl为单片机程序烧录口 ，接口 J2为电源接口。
5、 根据权利要求4所述的用于数字电视机顶盒区域管理装置，其特 征是所述的解调接收电路包括滤波器Z2、解码芯片U6、运算放大器U7 和单片机U4，芯片U6采用的型号是KA2245,放大器U7采用的型号是LM393, 滤波器Z2与芯片U6的l脚连接，芯片U6的7脚与运算放大器U7的2脚 连接，运算放大器U7输出经放大的解码信号到单片机U4，单片机U4与数 字电视机顶盒主芯片连接。
6、 根据权利要求5所述的用于数字电视机顶盒区域管理装置，其特征是数字电视机顶盒和区域管理器与特定写码器连接，所述的特定写码器由写码器主板电路和写码器接口板电路组成，所述的写码器主板电路包括控制模块以及与控制模块连接的存储模块、时钟模块、串口模块、键盘、 LCD显示电路、串口接口J3、与写码器接口板的接口 J4;所述的写码器接口板电路包括滤波器Z3、解码芯片U13、运算放大器U14、接口J9，芯片U13采用的型号是KA2245，运算放大器U14釆用的型号是LM393，滤波器Z3与芯片U13的l脚连接，芯片U13的7脚与运算放大器U14的2脚连接，运算放大器U7输出P1-IN信号通过接口 J9与控制模块连接。
7、 根据权利要求6所述的数字电视机顶盒一户多机的管理装置，其 特征是所述的控制模块由芯片U8及其外围电路组成，芯片U8采用的型 号为MSP430149， U8的20、 21、 24、 25、 26、 27、 29、 30、 31脚与存储 模块连接，U8的22、 23脚与时钟模块连接，U8的34、 35脚与串口模块 连接，U8的44-51、 59-61脚与LCD显示电路连接，U8的54-57脚与程序 烧录接口连接；所述的存储模块包括芯片U9、 UIO、 Ull及其外围电路，芯片U9、 U10 采用的型号是SST25VF080， Ull釆用的型号是24C512, U9的1、 2、 3、 5、 6脚与芯片U8连接，U10的6、 7脚与芯片U8连接，Ull的5、 6脚与芯片 U8连接；所述的时钟模块包括芯片U12，芯片U12釆用的型号是S3530, U12的 6、 7脚与芯片U1连接；所述的LCD显示电路包括芯片U15、三极管Q1和LCD、接口 JIO，芯片U15的3脚与三极管Ql的基极接收芯片U8送来的LCD0N信号。
8、根据权利要求7所述的用于数字电视机顶盒区域管理装置，其特征是所述的特定写码器通过写码器接收电路与射频调制电路连接，所述 的写码器接收电路包括接口 Jll、电感L1、芯片U16及其外围电路，芯片 U16的3脚与射频调制电路中的单片机Ul连接，U16的3脚通过电感Ll 与信号插入器连接，U16的l脚与写码器接口板电路连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于数字电视机顶盒区域管理装置，包括接收数字信号实现模拟电视机播放数字电视节目的数字电视机顶盒，至少一个数字电视机顶盒与区域管理器连接，所述的区域管理器由数字电视信号输入端、输出端、射频调制电路和单片机控制电路组成，输出端与数字电视机顶盒连接，射频调制电路输出调制信号与数字电视信号一起从输出端输出，数字电视机顶盒设置有解调该调制信号的解调接收电路。本实用新型装置可以将数字信号接入集团内或大厦内的多台电视机，实现多台电视机同时播放不同的数字电视节目，互不干拢。同一网络内的数字电视机顶盒只能工作于所在的区域管理器。
文档编号H04N5/00GK201114349SQ20072005432
公开日2008年9月10日 申请日期2007年7月17日 优先权日2007年7月17日
发明者李书能, 榕 林, 赵海鹏 申请人:惠州市九联科技有限公司