基于解析TI數(shù)字機頂盒內(nèi)核子系統(tǒng)設計

數(shù)字機頂盒(STB)與電視和外部源相連接，將信號轉(zhuǎn)換為可以在電視屏幕上顯示的內(nèi)容。增加硬盤驅(qū)動器(HDD)之后，機頂盒解決方案還能實現(xiàn)對PVR(個人錄像機)功能的支持。本文將詳述STB的內(nèi)核子系統(tǒng)設計。

設計注意事項

數(shù)字機頂盒(STB)與電視和外部源相連接，將信號轉(zhuǎn)換為可以在電視屏幕上顯示的內(nèi)容。增加硬盤驅(qū)動器(HDD)之后，機頂盒解決方案還能實現(xiàn)對PVR(個人錄像機)功能的支持。被稱為TIVo的常見獨立部件則是 PVR 的一個示例。和眾多家庭電子終端設備一樣，遠程控制是完整系統(tǒng)的重要組件。許多消費類產(chǎn)品開始借助于TI正在主導的RF4CE方案來利用射頻遠程控制。這些器件取決于遙控和 STB 上的低功耗射頻芯片和微處理器。

通常，數(shù)字STB(PVR)可以分為幾個主要組件；數(shù)字媒體處理器、音頻解碼和處理、視頻解碼和處理、調(diào)諧器、音頻和視頻輸出、IrDA或LPW遙控、各種接口和電源。TI 的產(chǎn)品系列已推出了許多能夠?qū)崿F(xiàn)預期性能級別的集成電路。充分利用高性能音頻-視頻編解碼器、圖形加速、通信和支持對應用于家庭娛樂體驗中的整合應用至關重要。

TI數(shù)字機頂盒內(nèi)核子系統(tǒng)方框圖

內(nèi)核子系統(tǒng)包括：

數(shù)字媒體處理器 –TI的數(shù)字媒體處理器可以處理解碼、轉(zhuǎn)碼/編碼(從一種格式轉(zhuǎn)換成另一種格式)以及各種媒體流的轉(zhuǎn)換(將較高的比特率調(diào)到較低的比特率)等復雜的處理功能，另外還滿足解密、加密、封包化和媒體流的傳輸?shù)认到y(tǒng)級功能。除廣播內(nèi)容以外，基于TI的機頂盒還可以無縫支持來自于家庭網(wǎng)絡或直接來自于因特網(wǎng)的內(nèi)容。TI 的完全可編程器件實現(xiàn)了與新編解碼器技術(shù)(為所有因特網(wǎng)站點或 PC 所用)的快速兼容，包括未在產(chǎn)品設計時預見到的未來版本。TI 的媒體處理器系列可軟件兼容，這意味著軟件投資可在從 SD 盒到 HD 盒再到其它的各種產(chǎn)品中重復使用，從而縮減開發(fā)時間和成本。

射頻解調(diào) - COFDM/QAM/QPSK/ATSC解調(diào)、正向糾錯(FEC)和視頻解復用。

MCU –STB中的MSP430微處理器用途非常廣泛，可通過多個不同工作模式的控制和應用，應用于從管理與遠程控制相連的接口到管理STB部件功耗的所有范圍。MSP430可以延長遙控的電池壽命，無論采用哪種工作模式，都可以顯著降低STB的功耗，同時卻幾乎不會增加系統(tǒng)的復雜性。

視頻接口 - 選擇由ADC/DAC和DSP解碼/編碼的視頻源。視頻前端和輸出級均需要高性能的運算放大器以放大視頻信號。對于該終端設備而言，能支持多種ATSC DTV格式、NTSC/PAL、復合視頻和S視頻至關重要。一旦HDTV變?yōu)橹髁鳂藴剩С謳в?D自適應濾波的1080p全高清分辨率的產(chǎn)品將隨處可見。

音頻接口 - 允許音頻被音頻轉(zhuǎn)換器數(shù)字化并被DSP處理，以提供高質(zhì)量音頻，滿足MPEG/AC3的需求。該音頻也被轉(zhuǎn)換回模擬格式，然后通過立體聲輸出插孔供立體聲耳機播放。有了高 SNR(信噪比)和模擬低通濾波等功能，高品質(zhì)音頻輸出即得到了保證。

用戶界面 – 使用戶能控制視頻/音頻I/O源，同時與系統(tǒng)網(wǎng)絡進行通信。用戶界面還包括通過駐留在部件本身以及遙控部件上的IrDA或低功耗無線器件與遠程控制相連的連接。

寬帶和無線連接 - 允許交互式電視、游戲、流音頻和視頻、IP語音(VoIP)和視頻電話通過 ADSL、線纜調(diào)制解調(diào)器和802.11接口進行發(fā)送和接收。

電源轉(zhuǎn)換 – 包含為部件本身創(chuàng)建主電源的AC至DC轉(zhuǎn)換，差不多STB中所有功能塊都需要一個特殊的電源解決方案；用于主處理器的內(nèi)核和I/O電源、DDR存儲器，以及調(diào)諧器的電源和視頻/模擬信號鏈。然而，在這個能源保護的時代，政府不斷頒布有關待機功率消耗和消費產(chǎn)品效率的新政策并加強實施現(xiàn)有計劃。幾乎所有監(jiān)管 STB的現(xiàn)行計劃都是自愿的，但強制性要求的實施迫在眉睫。