數字媒體處理器芯片em8620l在ip機頂盒設計中的應用

基于數字媒體處理器芯片em8620l的ip機頂盒的電路,外圍電路簡(jiǎn)單,實(shí)用性強,可實(shí)現各種高質(zhì)量的視頻、音頻輸出,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )支持視頻點(diǎn)播。

iptv是利用寬帶網(wǎng)基礎設施,以家用電視機（或計算機）作為顯示設備、集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等多種技術(shù)于一體,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議（ip）向家庭提供包括數字電視在內多種交互式數字媒體服務(wù)的新技術(shù)。機頂盒分為兩大類(lèi),一類(lèi)是通過(guò)接收數字編碼的電視信號（來(lái)自衛星或有線(xiàn)電視網(wǎng),使用mpeg壓縮方式）,獲得更清晰,更穩定的圖像和聲音質(zhì)量,這種機頂盒一般稱(chēng)為電視機頂盒。另外一類(lèi)機頂盒內部包含操作系統和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽軟件,通過(guò)電話(huà)網(wǎng)或有線(xiàn)電視網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng),使用電視機作為顯示器,從而實(shí)現沒(méi)有電腦的上網(wǎng),這種機頂盒叫做網(wǎng)絡(luò )機頂盒,本文就是介紹的就是這種iptv機頂盒。

iptv機頂盒特點(diǎn)

（1）高質(zhì)量的音視頻輸出。采用高清技術(shù)視頻解碼格式和杜比數字技術(shù)音頻解碼輸出,用戶(hù)就可以在家里體驗到多聲道數字立體聲和清晰逼真的節目帶來(lái)的震撼。

（2）節目錄制。要求機頂盒帶有硬盤(pán),在機頂盒中實(shí)現相應的軟件功能,還需要機頂盒端支持兩路傳輸流的解調：一路用于節目收看,一路用于節目錄制。

（3）多媒體文件的儲存和播放。儲存多媒體文件要求機頂盒帶有硬盤(pán)。并支持相應的標準外接接口。為了瀏覽或播放儲存的多媒體文件,機頂盒還需要相應的軟件功能支持,例如圖片瀏覽器、視頻播放器、mp3播放器等。

（4）視頻點(diǎn)播（video on demand）?；陔p向平臺的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù),將充分滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化節目需求。視頻點(diǎn)播將使節目資源得到最大限度的開(kāi)發(fā)和利用,不同的節目將被合理地分配給不同需求的用戶(hù),實(shí)現交互功能,要求機頂盒具有雙向功能,可以采用以太網(wǎng)形式,通過(guò)adsl或其他方式回傳信息。

em8620l芯片

本課題采用的主處理芯片是sigma design公司生產(chǎn)的em8620l,它具有以下特性：mpeg解碼,可以同時(shí)解碼兩路mpeg視頻流;wmv9解碼;支持多種dvd/媒體格式,包括音頻、jpeg、mp3和mpeg－4 avi文件;音頻解碼和i/o,內嵌基于dsp的音頻解碼器,支持dvd音頻、杜比數字5.1聲道、mpeg－4aac、窗式媒體音頻、16位線(xiàn)性pcm等;視頻處理和顯示,最多可以處理五個(gè)獨立的視頻或圖像位面,支持2維圖像加速,支持數字輸出、模擬輸出和分量模擬輸出;比特流的多路分解;pci和外設總線(xiàn),pci總線(xiàn)是工作在33或66mhz的32位總線(xiàn),外設總線(xiàn)接口可編程為多種模式,包括通用模式,接外部設備isa－like總線(xiàn),接硬盤(pán)的ide總線(xiàn)和接flash rom的存儲器總線(xiàn)模式;系統內存,支持32位、166mhz的（ddr）sdram,最多可掛64mb;嵌入式的支持arm－4t risc指令集的cpu,支持獨立的直接映射指令和數據緩存。

設計

硬件系統設計

iptv機頂盒硬件框圖如圖1所示。

本課題采用數字媒體處理器芯片em8620l,內存接64m（ddr）sdram,前端有前面板控制器,接收紅外信號遙控輸入。該系統視頻支持高清輸出,也可以模擬方式輸出。音頻方面通過(guò)da轉換,可轉為模擬音頻輸出,并可通過(guò)pci總線(xiàn)連接以太網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)支持視頻點(diǎn)播功能。

前面板控制器采用的是nec公司生產(chǎn)的upd16311芯片,該芯片是一塊支持fip或者vfd顯示的芯片,該芯片支持兩種顯示模式：12段16位或者20段8位。與em8620l的連接非常簡(jiǎn)單,為串行方式（clk,stb,din,dout）。

紅外線(xiàn)輸入部分采用的是nec公司的rc5協(xié)議格式的接收芯片irdc367,采用異步串行方式工作。該芯片采用低功耗功率高效率coms技術(shù)的微處理器開(kāi)發(fā)的紅外線(xiàn)譯碼ic,它可以接收nec 6121/2格式的紅外線(xiàn)編碼ic。

音頻方面em8620l自帶了音頻dsp處理器,因此本課題中沒(méi)有外接外部codec解碼芯片。接口方面主處理芯片支持iis總線(xiàn)也可通過(guò)s/pdif光纖輸出。在本課題中采用iis總線(xiàn)形式,外界國家半導體公司生產(chǎn)的lm4921dac芯片輸出模擬音頻信號。

視頻方面em8620l內建了3路12位視頻dac,因此不用再外接dac,較清輸出分辨率最高可達1920×1080i。

在網(wǎng)絡(luò )接口方面,因為iptv的數據量還是比較大的,而且目前的寬帶網(wǎng)絡(luò )也比較普及了,因此采用了比較常用且實(shí)用的以太網(wǎng)接口。在本課題中主處理芯片em8620l通過(guò)pci總線(xiàn),通過(guò)物理層（phy）芯片與網(wǎng)絡(luò )處理模塊中的mac配對,通過(guò)rj45與10/100t的以太網(wǎng)相接,完全可以滿(mǎn)足iptv的帶寬要求。