数字机顶盒原理图GOSPELL
机顶盒结构及基本电路基本维修技能
按解码标准分
数字高清机顶盒 数字标清机顶盒 MPEG4机顶盒
按技术性能分
1. 普及型数字机顶盒，可以有加密或没有加密，主要以接收基本的付费 数字电视节目为主，有非常简单的中间件(内置式中间件)。普及型数字机顶 盒满足大多数用户需求，并且具有良好的性能价格比。
2. 增强型数字机顶盒，在普及型机顶盒基础上增加基本中间件软件系统， 基本中间件可以实现数据信息浏览、准视频点播、实时股票接收等多种应 用。增强型数字机顶盒已经超越了以观看数字电视为主的需求，增加了多 种增值业务，且具有可升级性，价格容易被接受，对今后的应用发展、业 务开发也没有限制。
机顶盒结构及基本电路基本维修 技能
一、背景知识
• 数字电视制式 • 相关标准简介 • 机顶盒分类
数字电视制式简介
• 美国的ATSC（先进电视系统委员 会）制式
• 欧洲的DVB（数字视频广播）制式
美国的ATSC数字电视制式
美国于 1996 年底制定了一个数字电视广播标准并称之为 ATSC 。它 规定了数字电视地面广播系统各项参数的详细指标。
欧洲的数字视频广播（Digital Video Broadcasting ）的研究和标准制 订开始于1993年。和美国的思路不一样的是，它不是直接针对高清晰度电 视，而是由普通分辨率的电视广播数字化作为起点，首先制定的是卫星直 播的数字电视标准，称为DVB-S。然后是使用CATV传输数字电视的标准 DVB-C，最终才制定了地面广播的数字电视标准DVB-T。
数字电视原理第9章 数字电视机顶盒与条件接收系统
9.2 条件接收系统的组成及工作原理
CA系统 • 控制哪些接收机可以取出哪些解扰密钥 • 保存用户授权信息
前端设备 • 加扰节目和播出节目 • 广播密钥(ECM)和授权管理信息(EMM)
数字电视接收机(含智能卡) • 接收被加扰的节目 • 解扰被授权接收的节目
9.2 条件接收系统的组成及工作原理
9.1.5 电子节目指南
EPG的基本功能
节目预告 当前节目浏览 节目附加信息 节目分类 节目预定 家长分级控制
9.1.5 电子节目指南
9.1.5 电子节目指南
9.1.5 电子节目指南
EPG在前端系统中的位置
编码器 编码器 编码器
复
加
用
扰
调制器
器
器
CATV
EPG
强制性
DVB定义的信息
可选择
PAT PID=00
CAT PID=01
PMT PID=P
TSDT PID=02
节目关联表 条件接收表 节目映射表 传输流描述表
NIT PID=10
SDT PID=11
EIT PID=12
TDT PID=14
网络信息表 现行传输流
业务描述表 现行传输流
事件信息表 现行传输流
流向
复合传输流TS
…… V A PAT A V PMT PAT A PAT V PMT ……
机顶盒的工作原理简介
机顶盒的工作原理简介
一、了解数字电视的编解码两个流程。
数字电视机顶盒负责接收数字电视节目信号、处理数据业务和完成多种应用的解析。为了让大家对数字电视的传输有一个整体的概念，我们分为数字电视信号的编码流程和解码流程两个部分来介绍。
虽然我们的电视节目是数字信号，但是由于有线电视网采用模拟传输，因此必须对数字信号进行调制和解调才能在其信道中传输。所以在编码流程，信源（电视的视音频原始信号）在进入有线电视网络前要完成两级编码，一级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，这个流程是在电视传输中心的前端完成的。
而在解码流程中，接收端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，这个流程在机顶盒中完成。
无论是编码流程还是解码流程，对用户来说都是透明，用户只要连接好线路，打开机顶盒电源并用遥控器收视节目就可以了，数字电视系统会自动完成两个流程。
二、数字电视机顶盒的基本原理
现在的数字电视机顶盒应具备了接收数字广播信号（包括CA TV上的音频、视频和资料信号）以及视频点播功能，从RF端口接入的数字数据流经过机顶盒各芯片完成解调、解复用、译码功能。其原理框图如下图。
数字电视机顶盒原理框图
机顶盒是由数字调谐器、信道解调器、信源解复用器、MPEG-2\H264解码器、视频编码器、音频D/A、嵌入式CPU系统和外围接口、条件接收模块等组成。
我们从原理框图中可以看出，数字调谐器接收来自有线电视网中的高频信号，下变频为中频信号，并通过模/数（A/D）转换再生出传输端的数字信号，然后利用QAM解调器完成信道解码并纠错，在进行用户身份识别确认受权许可后，从载波中分离出包含音、视频和其它数据信息的传送流(TS流)。传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。解复用器则用来区分不同的节目，提取用户指定节目的PES数据，包括音、视频流和数据流，送入MPEG-2或者H264解码器及其相应的解析软件，完成视音频信息的解压与还原。再把解码后的视频数据输出到PAL/NTSC视频编码器，重新编码成模拟电视信号提供给电视机；而解码后的音频数据，则输出到音频D/A控制设备进行处理，比如输出PCM音频数据到PCM解码器，PCM解码器再输出立体声模拟音频信号，经音频输出接口送至音箱系统。
数字电视机顶盒的原理与结构
数字电视机顶盒的原理与结构
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。各类信源在进入有线电视网络之前经过两级编码，第一级是视音频信号的信源编码，并将所有信源封装成传输流，第二级是传输用的信道编码。与前端相应，数字电视机顶盒首先从传输层提取信道编码信号，完成信道解调，接着还原压缩的信源编码信号，恢复原始视音频流，同时完成数据业务和多种应用的接收、解析。 数字电视机顶盒的工作过程：数字电视机顶盒通过网络接口模块选择频道，并进行解调和和信道解码处理，输出MPEG-2多节目传输流数据，送给解复用器，解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流（PES）数据，包括视频PES，音频PES和辅助数据PES，解复用器中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，解复用器输出的是已解扰的视音频PES。视频PES送入视频解码器，取出MPEG-2视频数据并对其解码后，输出到模拟编码器，编码成模拟视频信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码器，取出MPEG-2音频数据并对其解码，输出PCM音频数据到音频D/A变换器，音频D/A变换器输出模拟立体声音频信号，经音频输出电路输出。其结构示意图如图一。
此主题相关图片如下：
图一 数字电视机顶盒结构示意图
数字电视机顶盒包括硬件和软件两部分。硬件提供数字电视机顶盒的硬件平台，实现音视频的解码。在数字电视技术中，软件技术比硬件占有更为重要的位置，因为电视节目内容的重现、操作界面的实现、
数据广播业务的实现，以及机顶盒和Internet的互联都需要软件来实现。 1、数字电视机顶盒硬件组成 （1）网络接口模块（NIM）：网络接口模块完成信道解调和信道解码功能，送出包含视音频和其他数据信息的传输流（TS）。 （2）信源数据传输流解复用器：传送流中一般包含多个音视频流及一些数据信息，传输流解复用器用来区分不同的节目，提取相应的音视频流和数据流，送入视音频解码器和相应的解析软件。 （3）条件接收模块：对于付费电视，条件接收模块还对音视频流实施解扰，并采用含有识别用户和记忆功能的智能卡，保证合法用户正常收看。 （4）视音频解码器和后处理：MPEG-2解码器完成对音视频信号的解压缩，经视频编码器和音频D/A变换，还原出模拟音视频信号，在模拟电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。 （5）嵌入式CPU与存储器模块和接口电路：嵌入式CPU是数字电视机顶盒的心脏，它与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对各个硬件模块进行控制。接口电路提供丰富的外部接口，包括通用串行接口USB，以太网接口及RS232，模拟、数字视音频接口，数据接口等。
机顶盒的工作原理简介
机顶盒的工作原理简介
机顶盒（Set-Top Box，简称STB）是一种用于接收和解码数字电视信号的设备，它将数字电视信号转换为可供电视机显示的模拟信号。机顶盒通过接收卫星、有线或无线电视信号，并将其解码成可视化的内容，使用户能够观看高质量的数字电视节目。
一、机顶盒的组成部分
1. 接收器：机顶盒通过接收器接收卫星、有线或无线电视信号。接收器可以是
卫星天线、有线电视线或无线电波接收器。
2. 解码器：接收到的数字信号需要经过解码器进行解码，以便将数字信号转换
为模拟信号，供电视机显示。
3. 处理器：机顶盒内部装有一种称为处理器的芯片，用于处理和控制接收到的
信号。处理器负责解码、解密和处理视频、音频和其他数据。
4. 存储器：机顶盒中还包含存储器，用于存储操作系统、应用程序、电视节目、电影、音乐和其他媒体内容。
5. 输入输出接口：机顶盒通过各种输入输出接口与其他设备进行连接，例如电
视机、音频设备、视频设备、外部存储设备等。
二、机顶盒的工作原理
1. 信号接收：机顶盒通过接收器接收卫星、有线或无线电视信号。接收器将信
号传输到机顶盒的解码器。
2. 信号解码：解码器对接收到的数字信号进行解码，将其转换为模拟信号，以
便电视机可以显示。
3. 数据处理：机顶盒的处理器对解码后的信号进行处理，包括视频和音频数据的分离、解密、解压缩等操作。
4. 显示输出：处理后的视频信号通过输出接口传输到电视机，音频信号通过音频输出接口传输到音响设备，以实现高质量的音视频输出。
5. 用户交互：机顶盒还具有用户交互功能，可以通过遥控器或其他输入设备进行操作，例如切换频道、调整音量、访问电子节目指南、点播电影等。
机顶盒的工作原理简介
机顶盒的工作原理简介
标题：机顶盒的工作原理简介
引言概述：
机顶盒作为家庭娱乐设备的重要组成部份，其工作原理是如何实现的呢？本文将从硬件结构、软件系统、信号接收、解码处理和用户交互五个方面来介绍机顶盒的工作原理。
一、硬件结构
1.1 中央处理器：机顶盒内置的中央处理器负责控制整个系统的运行和数据处理。
1.2 存储器：机顶盒内置的存储器用于存储操作系统、应用程序和用户数据。
1.3 输入输出接口：机顶盒配备了多种输入输出接口，如HDMI、USB、网口等，用于连接外部设备和传输数据。
二、软件系统
2.1 操作系统：机顶盒通常运行基于Linux或者Android的操作系统，提供用户界面和应用程序支持。
2.2 应用程序：机顶盒内置各种应用程序，如视频播放器、游戏应用、社交媒体等，丰富用户体验。
2.3 固件升级：机顶盒定期通过网络升级固件，以提升系统性能和功能。
三、信号接收
3.1 有线接收：机顶盒通过有线电视信号接收器接收有线电视信号，如电缆电视或者卫星电视信号。
3.2 无线接收：机顶盒通过无线网络接收器接收网络视频流，如OTT视频服务或者在线直播。
3.3 天线接收：机顶盒通过数字电视天线接收地面数字电视信号，如地面数字电视广播。
四、解码处理
4.1 视频解码：机顶盒内置视频解码器将接收到的视频信号解码为可显示的视频画面。
4.2 音频解码：机顶盒内置音频解码器将接收到的音频信号解码为可听的声音。
4.3 数据处理：机顶盒通过中央处理器对解码后的数据进行处理，如播放、录制、缓存等操作。
五、用户交互
5.1 遥控器：用户通过遥控器对机顶盒进行操作，如选择频道、调节音量、切换应用等。
IPTV机顶盒工作原理(共17张PPT)
IPSTB关键技术
1.视频解码和播放 2.流式传输技术
3.图形和图像显示技术
4.中间件技术：中间件（Middleware） 是基础软件的一大类，属于可复用软 件的范畴。顾名思义，中间件处于操 作系统软件与用户的应用软件的中 间，提高了开发效率。 5.嵌入式系统应用
IPSTB流式传输的工作原理
• 流式传输的工作原理：
• 3，音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议，以交换音视频
• 传输所需的控制信息，实时流协议提供执行播放、快进、快倒、
• 暂停及录制等命令的方法；
• 4，音视频服务器使用RTP／UDP协议将音视频数据传输给音视频客户 • 程序，一旦音视频数据抵达客户端，音视频客户程序即可播放输 • 出。
解复用模块送出的数据是压缩的视频/音频PES数据
1.解出MPEG2数字视频信号给视频编码器
2.解出MPEG2音频数据再解码为PCM数字音频信号再送
给音频数模变换
STB工作原理-视频编码和音频DAC
视频编码：
将已解码的MPEG2数字视频信号转换成模拟电视信
号，经过一个低通滤波器送到电视机的A/V插口上 进行播放 音频DAC
将已解码的数字PCM数据解码称立体声模拟信号
信源进入电视网络前完成信道编码和信源编码，为了提高信道利用率，使多个信号沿同一信道传输互不干扰，称为多路复用
数字电视机顶盒电路图
数字电视机顶盒电路图
数字电视机顶盒在过去几年中国有线电视的市场中取得了飞速的发展,目前的中国国内有线数字电视机顶盒市场的保有量已经超过四千万台以上。国内的数字卫星电视也在过去半年中得到发展,第一步是针对偏远地区,解决电视的收看问题,村村通项目用的机顶盒已经开始招标发放,接下来卫星电视也会进行商业运营。地面数字电视广播标准已经确定,信号已经在多个地区发射。电信运营商开展的IPTV目前在国内也有几百万的用户。
高清数字电视机顶盒是一个重要发展趋势。以高清平板电视为例,目前,中国国内市场上高清平板电视保有量已超过两千五百万台,而其中只有不到1%的用户能收看到1~3个高清节目频道。这就带来矛盾的局面：一方面大量用户拥有高清平板电视机,另一方面大量电视节目是模拟和数字的标清格式,决大多数已经部署的机顶盒只具有标清解码能力。可以预见,未来高清机顶盒将会占有相当大的市场份额。主要接收形式包括,有线机顶盒、地面波机顶、卫星机顶盒、一体机和IPTV。
高清机顶盒技术发展与设计挑战
数字电视机顶盒的功能已经从开始的接收码流,解压缩视音频,显示EPG信息,简单的OSD菜单,到现在的增加交互功能,宽带网视音频应用,外围的数据接口也增加了高速USB,以太网的接口,eSATA接口等一些PC常用的接口。这些接口的增加使得机顶盒的应用范围得到有效的扩展,现在也可以用意法半导体(ST)的高性能机顶盒芯片STi7105来实现家庭媒体中心的应用。所以高清机顶盒的应用开发已经不再是单一的功能的开发,而是如何利用高性能的机顶盒芯片来开发多功能的应用,最大可能利用芯片处理能力,这对机顶盒产品的开发是一个挑战。
数字机顶盒的核心技术介绍
第一 代 的 架构
附 图 １是第 一代 数 字机 顶盒 的
ｖｄ Ｏ ＩＩ ０１ ． ｔ
架构 。在 此 图 中，这 些零组 件 大都
是分 立 的（ ｉｃｅｅ ，数 字 机顶 盒是 ｄｓｒｔ）
传 输 线 到 电 视 机 之 间 的 接 口 ， 而 且
Ａ ｄｏ ｕ Ｉ ０１ｔ ．
只容 许视 频下 载 ，若要 达 到互 动 电 视的 功能 ，则 必 须另外 加 入 回传路
Ｉｔｒｕ ｔ ｆ ｅ ４ ｐ ｔ ｎｅ ｒ ｐ ｙ ｎ ｕ ． ｏ Ｋ Ｃ ａ ｎ １ ｈ ｎ ｌｇ ｈ ｎ ｅ． ｅ ｇｎ ｃ
径（ｅ ｕ ｎｐ ｔ ） 回传 信道 （ｅｕ ｎ ｒｔ ｒ ａｈ 或 ｒ ｔｒ ｃ ａ ｎ １，一般 是 以 以太 网络 当作 ｈ ｎ ｅ）
图 １ 第一代数宇 有解 多复 用器（ｅ ｌ ｐｅ ｅ） 以将视 频 与 存 。 由于 半导 体 制 程 和 芯 片设 计 方 法 的进 ｄ ｍｕｔ ｌｘ ｒ可 ｉ 机顶盒 音频 分离 Ｉ ． 视频 译码 器 ，目前 仍 以ＭＰ Ｇ一 步 ，数 字机 顶 盒的 系统 芯片（ ｏ ） 已经演 ３ Ｅ Ｓ Ｃ也
一 龙诚
一
般 而言 ， 字机 顶盒（ ｇｔｌ ｅ— ｏ ２ 式为 主 ， 数 Ｄｉｉ ｔＴ ｐ ａＳ 格 此外还 可加 入ＭＰ Ｇ一 、 ２ ４ Ｅ ４ Ｈ．６ ／
熊猫3216型数字有线电视机顶盒电路原理
数字有线电视机顶盒的原理与维修
3216机顶盒的 CPU功能芯片是Sti5516，Sti5516采用 OS20实时嵌入式操作系统，CPU为ST20C2+32位处理器。应用 OS20总线的后端结构框图见图12-7所示。
数字有线电视机顶盒的原理与维修
2．Sti5516芯片介绍 Sti5516的性能特点如下： 基 于 ST20 操 作 系 统 的 32 位 VL-RISC CPU ： 主 频 180MHz ，
机顶盒高频头的灵敏度直接反映了机顶盒本身的灵敏 度，所以其质量品质很重要。
数字有线电视机顶盒的原理与维修
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数字有线电视机顶盒的原理与维修
1.2 CPU核心电路分析 1．机顶盒后端工作原理
机顶盒的后端部分就是信源部分，原理框图如图12-6所 示，主要功能是将高频头解调出来的TS流进行解复用、解 扰、MPEG-2解码、视频编码、音频D/A转换。
图文处理、IEEE1284接口、多路接收和发射、看门狗控制、 低电压工作 3．Sti5516及其外围电路 以Sti5516为核心的机顶盒主板的结构框图和信号流程见 图12-8所示。
数字有线电视机顶盒的原理与维修
数字有线电视机顶盒的原理与维修
Sti5516工作必须要有三个基本要素： （1）Sti5516供电有两组：+1.8V和+3.3V，+1.8V由电源 提供的+3.3V 经过AMC1117-1.8降压而得，+3.3V由电源提 供的+5V 经过AMC1117-3.3降压而得，电路中两路供电都需 要有0.1uF和100uF对电源进行高频和低频的滤波。 （2） Sti5516复位（AE7脚）：低电平复位，复位信号 由前面板（KEY板）的单片机AT 89C2051的I/O口提供，开 机瞬间在CU71脚上能测量到负跳变信号。 （3）Sti5516时钟提供（A18）：Sti5516工作需要27MHz 时钟，而且要求时钟很稳定， 要求27MHz±30PPM，在RU4 上可测出时钟。
详解智能机顶盒结构及嵌入式系统
（5）视频编码器
SC2005芯片内集成了一个视频编码器，它由数据控制单元、编码器、输 出接口、ＲＧＢ处理器和D/A转换器等部分组成，可对8bit或16bit的YCrCb数 字视频流进行编码处理，产生CVBS、S视频（Y/C）或RGB(SCART)视频信号， 支持包括PAL、NTSC、SECAM制式。数据控制单元主要用于对编码数据码流的 实时控制，它通过内部数据总线直接接收来自视频解码器输出单元的视频数 据。它还通过内部总线接收来自嵌入式CPU的数据命令；CPU也可以通过内部 总线读取视频编码器的状态信息，对视频编码器进行控制和监视。编码器用 于对输入的数字视频信号进行数字编码。编码前，先将输入的数字视频信号 处理成同时传输的R、G、B信号，再经过数字编码，产生亮度Ｙ和色差信号Ｕ、 Ｖ的基带信号。这些信号在视频编码器中分别经过亮、色处理后进行编码， 然后送往D/A转换器，转换后输出模拟RGB信号、全电视信号(CVBS)或Ｓ端子 信号(Y/C)，再经过外部低通滤波后，直接送到电视机中。
此外该机还采用了shaper公司的一体化tuner3ed7028大容量存储器两片16mb的flash和64mb的sdram智能卡读卡电路等其组成框图如图324所示三lsi系列机顶盒硬件分析catv电缆上的射频电视信号输入后博通的信号是ip包先由一体化调谐器tuner进行低噪声放大滤波和变频将射频信号变频为中频信号并将中频信号送到内部的解调芯片由qam解调器进行解调去交织ts解码等一系列处理并得到ts数据流而后以并行或串行方式将ts送至解复用器1工作原理前端系统解复用器对ts进行解扰和解复用分解出音频视频专用数据的基本码流pes
数字电视机顶盒的工作原理
数字电视机顶盒的工作原理
数字电视机顶盒是一种可以接收数字电视信号并将其转化为模拟电视信号输出的设备。它是现代家庭数字电视系统中的重要组成部分，通过数字电视机顶盒，用户可以享受到高清晰度、高清晰度和多个频道的数字电视节目。
数字电视机顶盒的工作原理可以分为以下几个方面说明：
1. 信号接收：数字电视机顶盒内部有一个接收器，用于接收室外数字电视信号（或通过有线电视网络接收）。接收器将接收到的信号转换为电信号并进行解调和解码处理。
2. 解码处理：数字电视信号是一种复杂的编码信号，通过解码处理，将信号解码为视频和音频数据。在数字电视机顶盒中，解码处理主要包括视频解码和音频解码。
视频解码：数字电视信号中的视频数据经过解码处理，恢复为原始的视频图像数据。数字电视机顶盒内部通常采用专门的视频解码芯片，如MPEG-2、MPEG-4或H.265等，对视频数据进行解码和解压处理，还能对图像进行去噪、增强等处理，以提高画质。
音频解码：数字电视信号中的音频数据经过解码处理，恢复为原始的音频信号。数字电视机顶盒内部通常通过音频解码芯片，如AC-3或AAC等，对音频数据进行解码和解压，以得到高质量的声音。
3. 显示输出：当视频数据解码成功后，数字电视机顶盒将得到的视频数据输出到显示设备，如电视机、显示器等。输出的视频信号可以是模拟信号（通过模拟端口输出）或数字信号（通过HDMI或其他数字接口输出），以满足各种显示设备的需求。
4. 操作控制：数字电视机顶盒通常配备有一套用户界面（UI），用户可以通过遥控器或其他输入设备进行操作。用
基础知识数字电视机顶盒技术
基础知识:数字电视机顶盒技术
1．有线电视数字机顶盒的基本原理
有线电视数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，示意图如图1所示，调谐模块接收射频信号并下变频为中频信号，然后进行A/D转换变为数字信号，再送入QAM解调模块进行QAM解调，输出MPEG传输流串行或并行数据。解复用模块接收MPEG传输流，从中抽出一个节目的PES数据，包括视频PES、音频PES以及数据PES。解复用模块中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，其输出是已解扰的PES。视频PES送入视频解码模块，取出MPEG视频数据，并对MEPG视频数据进行解码，然后输出到PAL/NTSC编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码模块，取出MPEG音频数据，并对MPEG 音频数据进行解码，输出PCM音频数据到PCM解码器，PCM解码器输出立体声模拟音频信号，经
音频输出电路输出。
有线电视数字机顶盒的关键技术
该机顶盒由以下几部分组成：数字电视广播接收前端、MPEG解码、视音频和图形处理、电缆调制解调器、CPU以及存储器、以及各种接口电路。数字电视广播接收前端包括调谐器和QAM 解调器，该部分可以从射频信号中解调出MPEG传输流；MPEG解码部分包括解复用、解扰引擎和MPEG解压缩，其输出为MPEG视音频基本流以及数据净荷。视音频和图形处理部分完成视音频的模拟编码以及图形处理功能。电缆调制解调模块由一个双向调谐器、下行QAM解调器、上行QPSK/QAM调制器和媒体访问控制（MAC）模块组成，该部分实现电缆调制解调的所有功能。CPU 与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对各个模块进行控制。接口电路则提供了丰富的外部接口，包括通用串行接口USB、高速串行接口1394、以太网接口、RS232、视音频接口等等。