DVB-C有線電視數(shù)字綜合解碼接收機(jī)(下)
STI3520有四個主要接口:微控器接口、存儲器(DRAM或 SDRAM)接口、視頻接口、音頻接口。微控器接口用來傳送數(shù)據(jù)、音視頻的中斷請求以及其它一些控制信息;存儲器接口傳送控制動態(tài)存儲的地址和數(shù)據(jù);視頻接口輸出復(fù)合、分量、S-Video等格式的信號,信號中可包含在屏顯示信息;音頻接口輸出音頻的時鐘及PCM數(shù)據(jù)。在存儲器容量大于2MByte的時候,PAL解碼和在屏顯示可同時執(zhí)行,在屏顯示的顏色為16色。 STI 3520A可以接收多種格式的壓縮碼流數(shù)據(jù): 由ISO/IEC13818-1標(biāo)準(zhǔn)定義的MPEG的PES流; 由ISO/ IEC13818- 2標(biāo)準(zhǔn)定義的MPEG視頻ES(EIementary Stream)流; 由ISO/IEC11172-3標(biāo)準(zhǔn)定義的音頻ES流; 由ISO/IEC11172-1標(biāo)準(zhǔn)定義的MPEG視頻ES流; 由ISO/ IEC11172- 2標(biāo)準(zhǔn)定義的MPEG的PES流。 在解碼前,3520先從PES碼流中抽出時間標(biāo)志,同時將碼流其它有用的信息抽出,將它們放入3520的寄存器中。 3520的存儲器接口控制DRAM的讀寫和刷新,DRAM提供顯示緩存、數(shù)據(jù)緩存、已解碼數(shù)據(jù)緩存和在屏顯示緩存。在視頻解碼過程中,四個過程同時進(jìn)行,即輸入碼流到緩存、尋找輸入碼流的啟始碼、對一副圖像進(jìn)行解碼、顯示一幅圖像。對每一個進(jìn)程,ST20都要設(shè)置參數(shù)并通過中斷監(jiān)視其事件的通訊。 3520輸入數(shù)據(jù)緩存的大小由軟件定義,輸入數(shù)據(jù)寫入DRAM的進(jìn)程獨(dú)立于其它的解碼進(jìn)程,寫入DRAM前,數(shù)據(jù)先通過1kbit的內(nèi)部 FIFO(先入先出寄存器),在對 MPEG-2 (MP@ML)進(jìn)行解碼時,最大持續(xù)輸入碼率為 15MbPS,最大碎發(fā)輸入碼率為280Mbps,碎發(fā)輸入深度為1kbit。 啟始碼探測器搜尋緩存中碼流的圖像層的啟始碼,當(dāng)找到一個之后,啟始碼探測器啟動一個中斷,微控器此時就可開始讀出啟始碼后的數(shù)據(jù)。當(dāng)一個新圖像開始 Piture 的解碼時,或當(dāng)軟件對其進(jìn)行調(diào)用時,啟始碼探測器啟動。 圖像解碼進(jìn)行整幅圖像的解碼,當(dāng)整幅圖像解碼完成時,此進(jìn)程停止,等待解下一幅圖像的指令。在一幅圖像的解碼進(jìn)程開始后,碼流從壓縮數(shù)據(jù)緩存中讀出,進(jìn)入變長解碼器(Variable-length Code Decoder),圖像重建過程開始,重建后的圖像寫入 DRAM中的已解碼緩存段中,當(dāng)一幅圖像解碼在進(jìn)行時,下一幅圖像的啟始碼探測也已開始。 圖像數(shù)據(jù)的輸出格式符合I-TU- R656規(guī)范,為使解碼圖像的水平尺寸與顯示圖像相適應(yīng),3520O可對亮度和色度信號進(jìn)行采樣率的轉(zhuǎn)換。 在屏顯示功能允許軟件將位圖疊加到任何區(qū)域的解碼圖像上,ST20可在任何時候?qū)⑽粓D數(shù)據(jù)讀出和寫入。
音頻解碼部分主要包括四大塊:主機(jī)接口和控制寄存器塊,用于主機(jī)和音頻部分的通信以及音頻控制器的設(shè)定;輸入處理塊,用于包一層的解復(fù)用響應(yīng),有一段256Byte的內(nèi)部FIFO,在將音頻數(shù)據(jù)輸入DRAM之前,先解出時間標(biāo)志,將音頻數(shù)據(jù)段與時間標(biāo)志捆綁起來;數(shù)字信號處理塊,利用MPEG的Layer1和Layer2的算法進(jìn)行音頻解碼;PCM輸出決,將 PCM的音頻輸出組織為所需要的串行輸出格式,并產(chǎn)生音頻D/A轉(zhuǎn)換器的所有控制信號。 片內(nèi)鎖相環(huán)進(jìn)行頻率合成及分割,從單一的輸入時鐘中,得到所有解碼過程所需要的時鐘。輸入時鐘可以是PCM時鐘、系統(tǒng)時鐘或視頻像素時鐘中的一種,鎖相環(huán)可進(jìn)行編程控制,產(chǎn)生內(nèi)部的MPEG視頻解碼時鐘、音頻解碼時鐘、PCM時鐘以及外存儲器時鐘。 3DVB-C機(jī)頂盒軟件結(jié)構(gòu) 硬件之上是一層 DRIVERS(驅(qū)動程序),這部分主要包括接口驅(qū)動,MPEG解復(fù)用接口的設(shè)置及監(jiān)視,MPEG解碼控制寄存器的設(shè)置及監(jiān)視,在屏顯示功能的實(shí)現(xiàn),前端的調(diào)諧器、解調(diào)芯片的驅(qū)動,板上數(shù)據(jù)庫的寫入及更新,各種表的過濾,解憂部分的驅(qū)動,若有回傳信道還包括其驅(qū)動,若解復(fù)用是由軟件實(shí)現(xiàn)的話,則包括軟件解復(fù)用部分,SI 信息的過濾,電子節(jié)目表的過濾與顯示,也包括其中。DRIVERS之上是實(shí)時操作系統(tǒng)(Real Time Operation System),主要作用是控制各種資源,包括各種硬件的控制,及軟件各個進(jìn)程之間的協(xié)調(diào)控制,系統(tǒng)資源的分配等,此部分往往簡單而高效。
ST公司的ST20系列,STI55xx系列,使用的操作系統(tǒng)為OS20或稱STLite;LSI公司的L64008系列使用的是MK1000的操作系統(tǒng)。此部分往往已經(jīng)提供了簡單的API,用于用戶的編程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制和簡單的用戶界面。 中間層是指建立于實(shí)時操作系統(tǒng)之上的操作系統(tǒng),例如OPENTV,POWERTV,或 JA- VA TVOS等,這部分提供了完整的功能,便于用戶界面的編制及完善,便于用戶管理系統(tǒng)的管理,也有利于多功能業(yè)務(wù)(例如回傳、軟件下載等功能)實(shí)現(xiàn),但是代碼效率較低,而且如果使用這種操作系統(tǒng),要額外支付不低的軟件使用費(fèi)。 用戶可編程接口由操作系統(tǒng)提供(中間層或?qū)崟r操作系統(tǒng)),使用戶能夠?qū)浖M(jìn)行修改。
4 我國研制開發(fā)該類機(jī)頂盒的方向
數(shù)字有線電視機(jī)頂盒在我國的發(fā)展還剛剛起步,許多科研院所、企業(yè)單位都在開發(fā)研制過程中。筆者認(rèn)為該類機(jī)項(xiàng)盒的開發(fā)應(yīng)遵循以下4點(diǎn),僅供參考: (1)以批量生產(chǎn)和規(guī)?;笊a(chǎn)為目標(biāo)。 數(shù)字有線電視機(jī)項(xiàng)盒是技術(shù)發(fā)展快的高科技產(chǎn)品,市場一旦成熟會呈爆炸型趨勢發(fā)展。因此,我們的產(chǎn)品不能是一個功能樣機(jī)和宣傳產(chǎn)品,必須從一開始就以批量生產(chǎn)和規(guī)?;a(chǎn)為目標(biāo),迅速形成DVB-C數(shù)字電視機(jī)頂盒的規(guī)模生產(chǎn)基地。 在技術(shù)選型方面,要選擇性能價格比、集成度高,穩(wěn)定可靠的方案。 在元器件選型方面,盡量采用易于采購、正在量產(chǎn)和低成本的器件。 (2)以DVB-C標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)即將發(fā)布的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)。 電視廣播類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要,標(biāo)準(zhǔn)的選擇正確與否直接影響產(chǎn)品的生命力。如國內(nèi)就有一些企業(yè)宣布開發(fā)成功了美國標(biāo)準(zhǔn)(ATSC)的全數(shù)字電視,但是這種產(chǎn)品只能在美國銷售,而在國內(nèi)只能起到廣告效應(yīng)。 (3)緊密結(jié)合市場。 對于各地區(qū)有線臺數(shù)字電視的播出計(jì)劃有大致了解,以判斷該地區(qū)的市場潛力,提出適合該地區(qū)發(fā)展的機(jī)項(xiàng)盒類型。 (4)與數(shù)字電視發(fā)端緊密結(jié)合。 機(jī)頂盒產(chǎn)品是和前端系統(tǒng)中的編碼器、條件接收系統(tǒng)、復(fù)用器、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)緊密相連的,在市場的開始階段也是“系統(tǒng)帶終端”的方式進(jìn)行。因此,開發(fā)產(chǎn)品時,要廣泛了解前端系統(tǒng)的應(yīng)用和集成。
5 未來與展望
數(shù)字電視的開通,僅僅是圖像處理數(shù)字化的起步,今后,完全可以利用有線數(shù)字寬帶網(wǎng)已接入千家萬戶這一優(yōu)勢,大力開展相關(guān)業(yè)務(wù),例如:數(shù)據(jù)廣播、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、家庭購物等等,與之對應(yīng)的各種數(shù)字電視機(jī)頂盒也將迅速步入市場。與它同類產(chǎn)品相比,數(shù)字電視機(jī)頂盒有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢,更為適合我國的國情。由于其集成度變得越來越高,隨之產(chǎn)生的效果將是穩(wěn)定性、可靠性大大提高,而且產(chǎn)品各個模塊的價格相應(yīng)下降。低廉的價格、完善的高科技、廣闊的市場和諸多的消費(fèi)群體為數(shù)字電視機(jī)項(xiàng)盒的發(fā)展描繪出了一幅無限美好的前景,正是“莫愁前路無知己,天下誰人不識君”。
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