DVB_C機頂盒中的視頻信號處理
摘要：機頂盒是交互式電視的關鍵技術之一。從ＭＰＥＧ ２解復用、視頻編解碼、視頻輸出、視頻與音頻的同步等方面介紹了ＤＶＢ＿Ｃ ＳＴＢ中的視頻信號處理技術。
關鍵詞：數(shù)字機頂盒 同步 交互式電視（ＩＴＶ）
隨著信息技術的高速發(fā)展,通信技術、計算機技術、電視技術已進入了相互結合的新時代。方興未艾的交互式電視（ＩＴＶ）正是這種結合的具體體現(xiàn)。所謂交互式電視,是一種受觀眾控制的電視,在節(jié)目間和節(jié)目內(nèi)觀眾能夠作出選擇和決定,是一種非對稱雙工形式的新型電視技術。數(shù)字機頂盒是其中的關鍵技術之一。作為ＩＴＶ系統(tǒng)中的用戶終端,它是普通電視與寬帶傳輸網(wǎng)絡之間的橋梁。通過ＳＴＢ,用戶可在普通電視機上收看高清晰度（如ＭＰＥＧ ２標準）的圖象;并且足不出戶,就可享受到視頻點播、家庭購物等一系列誘人的服務。
筆者所設計的是用于有線電視的機頂盒,主要功能是將數(shù)字電視信號轉換成模擬電視信號,使得在模擬電視向數(shù)字電視的過渡期間,模擬電視機能夠接收到數(shù)字電視節(jié)目;并在此基礎上增加了視頻點播、火線接口（ＩＥＥＥ １３９４）等功能。機頂盒的內(nèi)部結構主要分為視頻信號處理與音頻信號處理兩大部分。其中,視頻信號處理包括兩部分：（１）視頻信號自身解復用、解碼和格式轉換的處理;（２）視頻信號與音頻信號的同步。
１ 系統(tǒng)結構
圖１是筆者所設計的機頂盒的功能模塊框圖。
系統(tǒng)選用了ＶＬＳＩ公司的開發(fā)平臺：ＶＥＳ２７６１評估板以及ＪｕｍｐＳｔａｒｔ ＡＲＭ ３．３ａ開發(fā)軟件。
前端部分接收有線電視電纜輸出的信號,進行頻率變換、ＱＡＭ解碼、解交織、解ＲＳ碼、解擾等處理后,輸出ＭＰＥＧ ２解復用前的標準碼流,即傳送碼流。這部分主要由一片ＶＥＳ１８２０芯片完成。
解復用和中央處理器（主控ＣＰＵ）集成在一片芯片ＶＥＳ２７００上。ＭＰＥＧ ２傳送碼流被解復用為系統(tǒng)流、視頻流和音頻流三個部分。ＶＥＳ２７００還提供ＩＥＥＥ １３９４、ＩＥＥＥ １２８４、ＲＳ２３２、Ｍｏｄｅｍ、Ｉ２Ｃ、智能卡和紅外通信等接口。
芯片ＶＥＳ６１００需要一片外部的ＳＤＲＡＭ（至少２ＭＢ）,就可以作為一個ＭＰＥＧ ２（ＭＰ＠ＭＬ或者ＭＰ＠ＳＬ）解碼系統(tǒng)工作,并將解碼后的數(shù)據(jù)流分音頻信號和視頻信號輸出。音頻信號再經(jīng)過ＰＣＭ解碼、放大,可以直接作為揚聲器的輸入信號。經(jīng)機頂盒輸出的信號可以符合各種格式,如：ＲＧＢ、Ｓｖｉｄｅｏ、復合視頻信號等,也可以是各種電視制式：ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等。ＶＥＳ６１００同時實現(xiàn)ＯＳＤ（屏幕菜單顯示）功能。
在上行信道,用戶所發(fā)出的信息,例如選擇的電視劇片名信息經(jīng)過調制——通常是ＱＰＳＫ調制（ＱＰＳＫ抗干擾能力強）后,發(fā)送到電視臺。
２ 解復用單元
ＶＥＳ２７００包括兩個獨立的微處理器：（１）用戶化的ＲＩＳＣ微處理器用于解復用,即傳輸解復用子系統(tǒng);（２）ＡＲＭ７０３＿ｔ Ｈｏｓｔ負責操作系統(tǒng)和ＯＳＤ,控制Ｉ／Ｏ操作等。這兩個處理器并行工作,無資源競爭。ＡＲＭ７０３的４Ｋ字節(jié)Ｃａｃｈｅ,可以用單指令周期訪問部分代碼。高級的內(nèi)存管理機制保證代碼,如實時操作系統(tǒng),保存在Ｃａｃｈｅ中。
