基于Hi2011的DVB-C機(jī)頂盒設(shè)計與實現(xiàn)

   1.引言

    數(shù)字電視機(jī)頂盒(SetTopBox,STB)是擴(kuò)展電視機(jī)功能的一種新型家用電器,分為衛(wèi)星數(shù)字電視機(jī)頂盒(DVB-S)、地面數(shù)字電視機(jī)頂盒(DVB-T)和有線數(shù)字電視機(jī)頂盒(DVB-C)三種。目前國內(nèi)的DVB-C機(jī)頂盒普遍采用外國廠商提供的流媒體處理器和與其捆綁銷售的操作系統(tǒng)及在此系統(tǒng)上的開發(fā)工具,國內(nèi)廠商將很難做到自主開發(fā),必須高度依賴國外廠商的技術(shù)支持。本文采用國產(chǎn)的流媒體處理器―Hi2011和開源的嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II進(jìn)行了DVB-C數(shù)字電視機(jī)頂盒的設(shè)計和研究。

    2.硬件架構(gòu)設(shè)計

    STB硬件方面的主要單元可分為接收廣播信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字傳輸串流的前端芯片，即調(diào)諧器和調(diào)變/解調(diào)變器；后端芯片包括電視解碼器/編碼器、MPEG-2Transport、MPEG-2MP@ML或HL解碼器、微處理器、繪圖芯片、音頻處理器、音頻DAC、視頻DAC；以及DRAM/SDRAM、Flash等存儲、電源元件及其他標(biāo)準(zhǔn)離散元件。有的STB高端產(chǎn)品還會整合安全芯片、調(diào)制解調(diào)器（modem）或家庭網(wǎng)絡(luò)芯片，以及可錄像的硬盤（HDD）。STB對數(shù)字電視信號的處理過程為：電視射頻信號經(jīng)Tuner（高頻頭）調(diào)諧，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出36MHz的中頻數(shù)字信號送入OFDM解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)之后，變成TS流后經(jīng)信道解碼得到MPEG-2TS流，經(jīng)解復(fù)用模塊（集成解擾模塊）選出一路MPEG-2音視頻流和對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)信源解碼后得到所選節(jié)目的數(shù)字信息。然后將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出給模擬電視。

    Hi2011處理器是北京海爾集成電路有限公司研發(fā)的一款流媒體處理器,該處理器具有的特點是：采用QFP160封裝；低功耗、高集成度和低成本的系統(tǒng)方案；0.18μm工藝,工作頻率可達(dá)108MHz；三個脈寬調(diào)制輸出。同時,該處理器集成了完全兼容51的CPU,工作時鐘13.5MHz至27MHz,四個時鐘的指令周期,完全兼容標(biāo)準(zhǔn)的8051指令；集成了DSP,可以實現(xiàn)16位乘/累加操作的協(xié)處理器,提高8051的運算性能。在該處理器上,還集成了MPEG解碼器、視頻播放、OSD和音頻播放等硬件模塊。

    本系統(tǒng)硬件以Hi2011芯片為核心,配備一定的外圍設(shè)備和接口,構(gòu)成DVB-C數(shù)據(jù)機(jī)頂盒的硬件部分。