ST高清數(shù)字電視機(jī)頂盒方案

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 ST高清數(shù)字電視機(jī)頂盒方案 數(shù)字電視機(jī)頂盒在過去幾年中國有線電視的市場中取得了飛速的發(fā)展，目前的中國國內(nèi)有線數(shù)字電視機(jī)頂盒市場的保有量已經(jīng)超過四千萬臺(tái)以上。國內(nèi)的數(shù)字衛(wèi)星電視也在過去半年中得到發(fā)展， 步是針對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)，解決電視的收看問題，村村通項(xiàng)目用的機(jī)頂盒已經(jīng)開始招標(biāo)發(fā)放，接下來衛(wèi)星電視也會(huì)開展商業(yè)運(yùn)營。地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確定，信號(hào)已經(jīng)在多個(gè)地區(qū)發(fā)射。電信運(yùn)營商開展的IPTV目前在國內(nèi)也有幾百萬的用戶。 高清數(shù)字電視機(jī)頂盒是一個(gè)重要發(fā)展趨勢。以高清平板電視為例，目前，中國國內(nèi)市場上高清平板電視保有量已超過兩千五百萬臺(tái)，而其中只有不到1%的用戶能收看到13

2、個(gè)高清節(jié)目頻道。這就帶來矛盾的局面:一方面大量用戶擁有高清平板電視機(jī)，另一方面大量電視節(jié)目是模擬和數(shù)字的標(biāo)清格式，決大多數(shù)已經(jīng)部署的機(jī)頂盒只具有標(biāo)清解碼能力?？梢灶A(yù)見，未來高清機(jī)頂盒將會(huì)占有相當(dāng)大的市場份額。主要接收形式包括，有線機(jī)頂盒、地面波機(jī)頂、衛(wèi)星機(jī)頂盒、一體機(jī)和IPTV。 高清機(jī)頂盒技術(shù)發(fā)展與設(shè)計(jì)挑戰(zhàn) 數(shù)字電視機(jī)頂盒的功能已經(jīng)從開始的接收碼流，解壓縮視音頻，顯示EPG信息，簡單的OSD菜單，到現(xiàn)在的增加交互功能，寬帶網(wǎng)視音頻應(yīng)用，外圍的數(shù)據(jù)接口也增加了高速USB，以太網(wǎng)的接口，eSATA接口等一些PC常用的接口。這些接口的增加使得機(jī)頂盒的應(yīng)用范圍得到有效的擴(kuò)展，現(xiàn)在也可以用意法半導(dǎo)體(

3、ST)的高性能機(jī)頂盒芯片STi7105來實(shí)現(xiàn)家庭媒體中心的應(yīng)用。所以高清機(jī)頂盒的應(yīng)用開發(fā)已經(jīng)不再是單一的功能的開發(fā)，而是如何利用高性能的機(jī)頂盒芯片來開發(fā)多功能的應(yīng)用，可能利用芯片處理能力，這對(duì)機(jī)頂盒產(chǎn)品的開發(fā)是一個(gè)挑戰(zhàn)。 MPEG2作為數(shù)字電視采用的個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)用了10多年，新一代編碼格式H.264也已大量的得到應(yīng)用，中國的AVS編解碼標(biāo)準(zhǔn)也在一些地方得到應(yīng)用。同時(shí)支持有線數(shù)字電視和IPTV的雙模機(jī)頂盒的應(yīng)用也越來越多，因此，對(duì)于芯片產(chǎn)品而言，不但要支持現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，還需要具有可升級(jí)的能力以便支持新的技術(shù)，所有這些都給機(jī)頂盒的開發(fā)提出更*求，機(jī)頂盒的穩(wěn)定性也面臨更嚴(yán)格的挑戰(zhàn)。 低成本、高性能、低功耗

4、的產(chǎn)品要求已經(jīng)開始變得非常重要。定義產(chǎn)品在各種狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)功耗也已成為設(shè)計(jì)工程師的一大挑戰(zhàn)，他不僅需要了解芯片的低功耗的能力，還要知道如何用好這些能力，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的化并廣為市場承受。 圖1：ST機(jī)頂盒產(chǎn)品規(guī)劃圖。 在高性能的芯片上可以開發(fā)出很多復(fù)雜的應(yīng)用，也必然使得軟件，硬件開發(fā)的復(fù)雜度大大增加，怎樣在短時(shí)間內(nèi)，高質(zhì)量地開發(fā)出滿足市場要求的產(chǎn)品對(duì)研發(fā)工程師和項(xiàng)目管理人員提出了挑戰(zhàn)。ST充分認(rèn)識(shí)到了客戶面對(duì)的挑戰(zhàn)，因此ST在提供高性能芯片的同時(shí)，也提供操作系統(tǒng)如Linux，WinCE，OS21 和成熟的驅(qū)動(dòng)軟件，同時(shí)還提供能幫助研發(fā)工程師快速熟悉和使用的API源程序代碼，以及3FX OpenGL

5、ES1.1的API。 ST高清機(jī)頂盒解決方案 意法半導(dǎo)體(ST)是世界上的機(jī)頂盒(STB)芯片廠商，目前中國國內(nèi)機(jī)頂盒廠家大量采用ST的芯片，ST的機(jī)頂盒芯片在國內(nèi)市場份額。ST通過不斷地推出新的產(chǎn)品，提高芯片性能，降低芯片成本，同時(shí)提升技術(shù)服務(wù)質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)并保持多年的市場地位。 圖2：基于STi7105的機(jī)頂盒架構(gòu)框圖。 目前ST已經(jīng)開發(fā)出了4代高清解碼芯片，在高清數(shù)字電視單片解碼SoC領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，包括靈活的芯片技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持客戶開展各種應(yīng)用的開發(fā)，成熟的低成本的先進(jìn)生產(chǎn)工藝等。其中STi7105 是一款高性能H.264高清數(shù)字電視機(jī)頂盒SoC解碼芯片，采用先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝和

6、優(yōu)化設(shè)計(jì)來完善，提升各個(gè)功能模塊的性能，增加高速數(shù)據(jù)接口，降低耗電量，降低系統(tǒng)的整體材料成本。STi7105是一款應(yīng)用范圍很廣的SoC芯片，主要用于有線高清數(shù)字電視機(jī)頂盒，衛(wèi)星高清數(shù)字電視機(jī)頂盒，地面數(shù)字電視機(jī)頂盒，IPTV機(jī)頂盒，網(wǎng)絡(luò)電視播放，多媒體手持設(shè)備，家用多媒體中心等等。 圖3：STi7105內(nèi)部構(gòu)造簡圖。 STi7105技術(shù)特點(diǎn)及關(guān)鍵應(yīng)用 STi7105 芯片內(nèi)部集成了一顆高性能的ST40 應(yīng)用程序處理器，它的實(shí)時(shí)處理、運(yùn)算能力超過900DMIPS，另外芯片內(nèi)還集成有兩顆實(shí)時(shí)運(yùn)算加速器，如果需要的話，它們也可以用于各種運(yùn)算要求的處理。如果把芯片的整個(gè)計(jì)算能力加在一起，STi7105

7、的實(shí)時(shí)處理、運(yùn)算能力能夠到達(dá)3,000DMIPS以上。這樣的處理能力不但可以到達(dá)高清機(jī)頂盒的要求，還能夠充分滿足家庭多媒體中心的設(shè)計(jì)需求。 STi7105的TS流輸入處理模塊可以支持4路TS流輸入，1路TS流輸出，這個(gè)處理模塊內(nèi)可以同時(shí)處理、分解多個(gè)碼流，用于同時(shí)開展錄像(PVR)、碼流回放、畫中畫。這些碼流可以從傳統(tǒng)的數(shù)字電視廣播通道過來，也可以來自CableModem、EoC、以太網(wǎng)IP、光纖的IP通道。這個(gè)高性能模塊能為用戶提供靈活的產(chǎn)品開發(fā)模式。 芯片的安全性功能的支持：STi7105具有完整的嵌入式安全加密，解密功能，包括DES、AES和DVB解擾器等等，將會(huì)支持所有的安全功能。目前

8、，安全功能正處于主要CA廠家的階段中，包括Nagra，NDS，Conax，Irdeto等等，ST也會(huì)和中國國內(nèi)的CA廠家永新視博、天柏、數(shù)碼視訊等公司展開工作。 支持Windows DRM 10數(shù)字版權(quán)管理和安全視頻處理器(SVP)標(biāo)準(zhǔn)。它也支持DVBCI及其他的機(jī)卡分離技術(shù)。 視頻解碼格式：STi7105集成了高性能的視音頻解碼器，其靈活的解碼架構(gòu)可以滿足目前已有的各種視音頻編碼壓縮格式的解碼要求，也可以通過軟件升級(jí)來支持這些標(biāo)準(zhǔn)，在視頻編解碼方面，它可以支持H.264 HPHL4.1，MPEG2 MPHL, VC-1 MPHL, APL3, MPEG4 P2 ASPL5, DiVx格式，R

9、M，RMVB，中國自己的視頻壓縮格式 AVS，已知的一些用于流媒體的視音頻格式和目前流行的Adobe Flash的格式。除了解碼以外， 7105還具有一定的視頻的編碼的能力。其解碼器可以用于PVR，畫中畫功能。支持1080p 60幀的格式，這在目前的產(chǎn)品中是的。內(nèi)置的圖像降噪聲處理，增強(qiáng)優(yōu)化的后處理電路能夠給用戶帶來前所未有的優(yōu)美圖像。 在音頻編解碼器方面，它可以支持MPEG-1 layer I/II, MP3, MPEG-2 layer II, AC-3 Dolby Digital, DD+，AAC, AAC+SBR等等，也可以支持杜比，DTS的新算法。同時(shí)可支持中國DRA音頻標(biāo)準(zhǔn)，還也可以

10、用于音頻編碼。 視音頻接口方面，7105支持版本的HDMI 1.3接口標(biāo)準(zhǔn)，支持1080p 60幀的格式，支持各種隔行、逐行掃描顯示格式，各種格式之間的互相轉(zhuǎn)換，同時(shí)支持模擬的視頻接口如YPbPr、CVBS 和數(shù)字視頻信號(hào)的輸入和輸出，從而增強(qiáng)了7105的應(yīng)用靈活性。 STi7105使用的DDR2接口和32位統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)，使設(shè)計(jì)人員可以使用成本更具競爭力的、高容量的DDR2外部存儲(chǔ)器，DDR2的速率可以到達(dá)800MHz。高容量存儲(chǔ)器在復(fù)雜系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)中可以降低系統(tǒng)成本，為客戶提供的價(jià)值。 圖4：基于STi7105的便攜多媒體設(shè)備架構(gòu)框圖。 在同類產(chǎn)品中，STi7105具有的功耗和的散熱性能，在客戶設(shè)計(jì)出的機(jī)頂盒產(chǎn)品中可以不使用散熱片而可以長時(shí)間的正常工作。此外其先進(jìn)的電源管理功能，獨(dú)特的設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高STi7105的低功耗性能，有助于終端產(chǎn)品到達(dá)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，7105的待機(jī)功耗小于0.1W，大大優(yōu)于國際能源組織(IEA)“1W節(jié)能計(jì)劃”的標(biāo)準(zhǔn)。 STi7105同時(shí)支持多路高速USB2.0接口，高速以太網(wǎng)接口，配合高性能的芯片解碼能力，適于機(jī)頂盒、汽車多媒體播放器或家庭多媒體中心等應(yīng)用。SATA接口用于硬盤的連接，可用于PVR應(yīng)用