解析TI数字机顶盒内核子系统设计

2009年05月18日 13:05    贾延安
关键词: 解析 , 内核 , 设计 , 数字机顶盒 , 子系统
数字机顶盒(STB)与电视和外部源相连接,将信号转换为可以在电视屏幕上显示的内容。增加硬盘驱动器(HDD)之后,机顶盒解决方案还能实现对PVR(个人录像机)功能的支持。本文将详述STB的内核子系统设计。

设计注意事项
数字机顶盒(STB)与电视和外部源相连接,将信号转换为可以在电视屏幕上显示的内容。增加硬盘驱动器(HDD)之后,机顶盒解决方案还能实现对PVR(个人录像机)功能的支持。被称为TiVo的常见独立部件则是 PVR的一个示例。和众多家庭电子终端设备一样,远程控制是完整系统的重要组件。许多消费类产品开始借助于TI正在主导的RF4CE方案来利用射频远程控制。这些器件取决于遥控和 STB 上的低功耗射频芯片和微处理器。
通常,数字STB(PVR)可以分为几个主要组件;数字媒体处理器、音频解码和处理、视频解码和处理、调谐器、音频和视频输出、IrDA或LPW遥控、各种接口和电源。TI 的产品系列已推出了许多能够实现预期性能级别的集成电路。充分利用高性能音频-视频编解码器、图形加速、通信和支持对应用于家庭娱乐体验中的整合应用至关重要。


TI数字机顶盒内核子系统方框图

点击查看大图内核子系统包括:
数字媒体处理器–TI的数字媒体处理器可以处理解码、转码/编码(从一种格式转换成另一种格式)以及各种媒体流的转换(将较高的比特率调到较低的比特率)等复杂的处理功能,另外还满足解密、加密、封包化和媒体流的传输等系统级功能。除广播内容以外,基于TI的机顶盒还可以无缝支持来自于家庭网络或直接来自于因特网的内容。TI 的完全可编程器件实现了与新编解码器技术(为所有因特网站点或 PC 所用)的快速兼容,包括未在产品设计时预见到的未来版本。TI的媒体处理器系列可软件兼容,这意味着软件投资可在从 SD 盒到 HD 盒再到其它的各种产品中重复使用,从而缩减开发时间和成本。
射频解调 - COFDM/QAM/QPSK/ATSC解调、正向纠错(FEC)和视频解复用。
MCU–STB中的MSP430微处理器用途非常广泛,可通过多个不同工作模式的控制和应用,应用于从管理与远程控制相连的接口到管理STB部件功耗的所有范围。MSP430可以延长遥控的电池寿命,无论采用哪种工作模式,都可以显著降低STB的功耗,同时却几乎不会增加系统的复杂性。
视频接口 -选择由ADC/DACDSP解码/编码的视频源。视频前端和输出级均需要高性能的运算放大器以放大视频信号。对于该终端设备而言,能支持多种ATSCDTV格式、NTSC/PAL、复合视频和S视频至关重要。一旦HDTV变为主流标准,支持带有3D自适应滤波的1080p全高清分辨率的产品将随处可见。
音频接口 - 允许音频被音频转换器数字化并被DSP处理,以提供高质量音频,满足MPEG/AC3的需求。该音频也被转换回模拟格式,然后通过立体声输出插孔供立体声耳机播放。有了高 SNR(信噪比)和模拟低通滤波等功能,高品质音频输出即得到了保证。
用户界面 – 使用户能控制视频/音频I/O源,同时与系统网络进行通信。用户界面还包括通过驻留在部件本身以及遥控部件上的IrDA或低功耗无线器件与远程控制相连的连接。
宽带和无线连接 - 允许交互式电视、游戏、流音频和视频、IP语音(VoIP)和视频电话通过 ADSL、线缆调制解调器和802.11接口进行发送和接收。
电源转换 –包含为部件本身创建主电源的AC至DC转换,差不多STB中所有功能块都需要一个特殊的电源解决方案;用于主处理器的内核和I/O电源、DDR存储器,以及调谐器的电源和视频/模拟信号链。然而,在这个能源保护的时代,政府不断颁布有关待机功率消耗和消费产品效率的新政策并加强实施现有计划。几乎所有监管STB的现行计划都是自愿的,但强制性要求的实施迫在眉睫。
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