一種具有條件接收功能數(shù)字電視的設(shè)計(jì)

摘要：為了設(shè)計(jì)一種具有條件接收功能的DVB_C數(shù)字電視，采用Trident SoC SXL為核心的處理芯片，DDR3 SDRAM采用NT5CB64M16DP，SPI FLASH為MX25L4006E，NAND FLASH為NAND512W3A2D。采用內(nèi)置數(shù)字電視高頻頭進(jìn)行接收和解碼數(shù)字電視節(jié)目信號(hào)的方法，實(shí)現(xiàn)全程數(shù)字化，降低數(shù)字電視信號(hào)在傳輸過程中導(dǎo)致的干擾和損耗，提高了電視接收的信號(hào)質(zhì)量。用戶在使用該電視過程中。只需要使用一個(gè)遙控器，把原來機(jī)頂盒的遙控器省掉，增強(qiáng)方便使用等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；條件接收；機(jī)頂盒；閃存

0 引言
數(shù)字電視涉及很多領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，其中傳輸標(biāo)準(zhǔn)分為：地面?zhèn)鬏?無線)、有線傳輸、衛(wèi)星傳輸。隨著數(shù)字電視廣播的迅猛發(fā)展，數(shù)字電視技術(shù)的不斷推廣和發(fā)展，人們對(duì)電視的需求不僅僅停留在對(duì)聲音、視頻節(jié)目的需要，而是需要獲取更多的信息。數(shù)據(jù)廣播是傳統(tǒng)聲音和視頻以外新的電視服務(wù)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩魩砀嗟膱D形、文本、游戲、數(shù)據(jù)下載、在線升級(jí)等功能。在中國擁有眾多的電視用戶，因此研究數(shù)據(jù)廣播技術(shù)，發(fā)展符合地區(qū)特色的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)對(duì)提高我國信息化水平具有深遠(yuǎn)意義。未來幾年，中國數(shù)字電視市場(chǎng)以有線數(shù)字電視為主，有線數(shù)字電視將長(zhǎng)期保持主要地位，有線數(shù)字電視市場(chǎng)規(guī)模占據(jù)整體數(shù)字電視的主要市場(chǎng)。中國的有線電視網(wǎng)絡(luò)一般采用的是歐洲標(biāo)準(zhǔn)DVB-C。本文介紹了一種基于帶有CA功能的DVB-C數(shù)模一體數(shù)字電視的設(shè)計(jì)方案。

1 系統(tǒng)組成及硬件設(shè)計(jì)
帶有CA功能的DVB-C的數(shù)字電視以Trident SoC SXL為核心處理芯片，并以Trident SoC SXL為中心設(shè)計(jì)視頻解碼、數(shù)據(jù)流MPEG解碼、條件接收CA控制等功能。系統(tǒng)胡硬件主要有Trident SoC SXL，DDR3 SDRAM NT5CB64M16DP，SPI FLASH MX25L-4006E，NAND FLASH NAND512W3A 2D、電源管理芯片等。該系統(tǒng)的框圖如圖1所示。本文主要介紹了視頻信號(hào)輸入部分、外部存儲(chǔ)器部分、視頻信號(hào)輸出部分。

Trident SoC SXL高度集成了眾多組件的單芯片，其中包括符合生產(chǎn)要求的H．264／VCI／MPEG-4／MPEG-2解碼器，集成ATSC／DVBT／C ／Aanalog解調(diào)器，支持DVB_CI+，one PCMCIA卡，支持NICAM／BTSC／FM stereo radio，A2聲音解調(diào)，支持CVBS／YC分離／HDMI／YPbPr ／RGB信號(hào)輸入，集成MCU，F(xiàn)LASH，Memory控制器，可以滿足帶有CA功能的DVB-C數(shù)模一體的數(shù)字電視的解決方案，可降低系統(tǒng)成本。
數(shù)字電視信號(hào)經(jīng)過編碼調(diào)制后進(jìn)行傳輸，需要對(duì)經(jīng)過數(shù)字化壓縮的圖像和聲音信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼還原，產(chǎn)生視頻和聲音信號(hào)，通過電視顯示器和音響設(shè)備給觀眾提供高質(zhì)量的電視節(jié)目。需要對(duì)DVB調(diào)制的數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行信道解碼，和MPEG-2的傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數(shù)據(jù)分離開。若現(xiàn)有的模擬電視要看數(shù)字電視節(jié)目，則需要外置數(shù)字電視機(jī)頂盒，它是一種將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的變換設(shè)備，再由轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)輸入到模擬電視顯示。它的信號(hào)模式是數(shù)字化信號(hào)通過機(jī)頂盒轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)AV輸出，由AV連接到電視，而在電視內(nèi)又轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)處理，這樣“數(shù)-模-數(shù)”的多次轉(zhuǎn)換對(duì)信號(hào)有損傷。
數(shù)字電視信號(hào)通常采用“數(shù)字電視機(jī)頂盒+模擬電視”的結(jié)構(gòu)，數(shù)字電視機(jī)頂盒將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的變換設(shè)備，它對(duì)經(jīng)過數(shù)字化壓縮的圖像和聲音信號(hào)進(jìn)行解碼還原，產(chǎn)生模擬的視頻和聲音信號(hào)。它所涉及的模塊有開關(guān)電源、遙控器接收、按鍵控制面板、高頻頭Tuner、升級(jí)串口RS 232、閃存FLASH、音視頻輸出接口RCA以及條件接收系統(tǒng)CA模塊。“數(shù)-數(shù)”轉(zhuǎn)換模型的數(shù)字電視實(shí)質(zhì)上是一種內(nèi)置數(shù)字電視機(jī)頂盒、并能接收模擬信號(hào)的“雙模”電視。它不必將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，機(jī)頂盒的開關(guān)電源可以和電視的電源系統(tǒng)共用，遙控器接收和按鍵控制面板也采用電視的遙控器接收和按鍵控制面板，數(shù)字高頻頭Tuner要內(nèi)置到電視的主板中，閃存FLASH也和電視中的閃存共用，不必對(duì)解碼的數(shù)字音視頻信號(hào)進(jìn)行重新轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過RCA接口輸出。Trident SoC SXL高度集成芯片可以滿足“數(shù)-數(shù)”轉(zhuǎn)換模型并帶有CA功能。DVB-C數(shù)模一體的數(shù)字電視設(shè)計(jì)的需要。
1．1 視頻信號(hào)輸入設(shè)計(jì)
接收調(diào)諧器，一般稱之為Tuner，主要作用是對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行QAM模擬解調(diào)，對(duì)信號(hào)下變頻至中頻信號(hào)。下變頻的中頻信號(hào)經(jīng)過信道解碼器芯片，進(jìn)行信道處理，可輸出符合DVB接口標(biāo)準(zhǔn)的并行或串行的TS流信號(hào)。SXL可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)流處理，包括數(shù)據(jù)流的解復(fù)用、解壓、解擾、同步、校驗(yàn)、緩存等。SXL和TURN BOARD的接口框圖如圖2所示。SXL先對(duì)傳輸流解復(fù)用，分離出各個(gè)獨(dú)立的節(jié)目PES流以及SI等服務(wù)信息，接著對(duì)節(jié)目PES流進(jìn)行解復(fù)用，分離出視頻、音頻、數(shù)據(jù)的ES流。MPEG-2主要包含視頻的解壓縮和音頻解壓縮兩大部分。它們按照MPEG-2的解碼算法分別對(duì)壓縮的視頻碼流和音頻碼流進(jìn)行解碼，從而得到正常的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)碼流。