數(shù)字機(jī)頂盒的系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)分析
數(shù)字電視可說(shuō)是手機(jī)之外的另一波殺手級(jí)應(yīng)用,它以客廳為核心,不斷地整合家庭中的其它視聽(tīng)及信息設(shè)備,形成多元應(yīng)用的家庭網(wǎng)絡(luò);不僅如此,數(shù)字電視與手機(jī)也向整合之路發(fā)展,移動(dòng)電視(MobileTV)已在全球各地如火如荼的推動(dòng)當(dāng)中。
當(dāng)電視廣播系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、甚至是移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)結(jié)合時(shí),包括視頻、語(yǔ)音與數(shù)據(jù)的服務(wù)自然走向多元匯流的趨勢(shì),這是一個(gè)比過(guò)去獨(dú)立形式復(fù)雜許多的應(yīng)用環(huán)境,而數(shù)字機(jī)上盒(Set-top-box)正位于此架構(gòu)的核心位置,其面臨的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)確實(shí)繁重。
根據(jù)電視節(jié)目發(fā)送管道的不同,數(shù)字機(jī)頂盒又可分為數(shù)字地面(Terrestrial)機(jī)頂盒、數(shù)字衛(wèi)星(Satellite)機(jī)頂盒、數(shù)字有線(Cable)機(jī)頂盒,以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(xDSL、CableModem、光纖)的IP機(jī)頂盒等形式。整體而言,數(shù)字機(jī)頂盒的技術(shù)主軸朝向支持HDTV(HighDefinition TV)及互動(dòng)性(Interactive)發(fā)展,但不同市場(chǎng)區(qū)塊仍有技術(shù)及應(yīng)用上的偏重。為了達(dá)到產(chǎn)品的差異化定位,加入硬盤(pán)的數(shù)字視頻錄像機(jī)(DVR)及整合家庭網(wǎng)絡(luò)功能的家庭網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)器(Residential Gateway, RG),也是數(shù)字機(jī)頂盒的重要設(shè)計(jì)方向。
系統(tǒng)架構(gòu)
一個(gè)數(shù)字機(jī)頂盒是由軟、硬件所組成,在硬件方面的主要單元可分為接收廣播信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字傳輸串流的前端(front-end,FE)芯片,即諧調(diào)器(tuner)和調(diào)節(jié)/解調(diào)器(modulator/demodulator);后端芯片包括電視解碼器/編碼器(NTSC /PALdecoder/encoder)、MPEG-2Transport、MPEG-2 MP@ML或HL解碼器、微處理器、圖形芯片、音頻處理器、音頻DAC、視頻DAC;以及DRAM/SDRAM、Flash等內(nèi)存、電源組件及其它標(biāo)準(zhǔn)離散組件。更高級(jí)產(chǎn)品還會(huì)整合安全芯片、調(diào)制解調(diào)器(modem)或家庭網(wǎng)絡(luò)芯片,以及可錄像的硬盤(pán)(HDD)。(圖1)為支持DVR功能的機(jī)頂盒解碼芯片方塊圖。
圖1 具有DVR功能的機(jī)頂盒解碼器方塊圖(以STx5100為例)
更強(qiáng)大及多元的功能及更高的整合度是數(shù)字機(jī)頂盒在硬件部分的發(fā)展趨勢(shì)。在功能上,電視解碼器強(qiáng)調(diào)要能做到dual-TV和dual-DVR,也就是除了能解碼并顯示數(shù)字和模擬兩種電視廣播信號(hào)外,還要能解碼兩個(gè)同步標(biāo)準(zhǔn)解析電視頻號(hào),再送到多臺(tái)不同的電視機(jī)播放,或錄制節(jié)目到硬盤(pán)中。此外還有所謂的PAP(高解析雙畫(huà)面)和PIP(子母畫(huà)面)功能,能夠在同一個(gè)屏幕上顯示兩個(gè)不同的高解析電視畫(huà)面,可以分別并列或上下排列。
