數字電視機頂盒主器件STx5105與QAMi5516的對比分析

2 主要參數對比分析
目前國際上為機頂盒提供主器件平臺的廠(chǎng)家，有ST、BROADCOM、ZORAN、LSI、FUJITSU、ATI、NEC、Conexant等公司，其中ST公司作為世界最大的工業(yè)半導體和機頂盒器件供應商之一，在研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)品種類(lèi)、供貨實(shí)力等方面有顯著(zhù)優(yōu)勢。所以目前市場(chǎng)上機頂盒多選用ST公司的器件，尤其是中低端機頂盒主要選擇ST公司的兩款器件STx5105或OA-Mi5516。
QAMi5516是一款專(zhuān)門(mén)針對中低端市場(chǎng)的高性?xún)r(jià)比機頂盒器件，適用于數字有線(xiàn)電視(DVB―C)機頂盒，是ST公司推出的第一款內部集成有前端QAM(正交幅度調制)數字有線(xiàn)信號解調器與后端MPEG視頻解碼器件，因而在集成度、性?xún)r(jià)比等方面有所提高。
而STx5105是一款專(zhuān)門(mén)針對中低端市場(chǎng)的高性?xún)r(jià)比機頂盒器件，適用于數字衛星電視(DVB―S)、數字有線(xiàn)電視(DVB―C)、數字地面電視(DVB―T)機頂盒，它無(wú)內置QAM解調器。根據封裝工藝以及面向不同的應用市場(chǎng)，STi5105系列產(chǎn)品有STx5105、STM5105和STB5105三種型號產(chǎn)品，這三種型號產(chǎn)品的硬件性能規格和應用相同。STx5105與QAMi5516器件主要參數如表1所示。

從表1可以看出，STx5105有兩個(gè)顯著(zhù)的特點(diǎn)，第一個(gè)就是無(wú)內置解調模塊，第二個(gè)就是適用范圍廣，通過(guò)外置不同的解凋器件，適用于DVB―S、DVB―C和DVB―T機頂盒，圖l是STx5105應用框圖。

3 應用電路對比分析
采用STx5105和QAMi5516設計的基于DVB―C機頂盒的應用電路原理分別如圖2、圖3所示。

從圖2，圖3應用電路原理可看出，兩款器件主板電路模塊總體結構相同，但應用細節方面還需要注意各個(gè)器件的特點(diǎn)。
高頻頭選擇方面，STx5105方案的機頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CUl216L的高頻頭(內置QAM解調模塊，直接輸出TS流給STx5105處理)；QAMi5516方案的機頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CDl316L的高頻頭(輸出中頻信號給QAMi5516處理)。內存選擇方面，STx5105方案的機頂盒采用一款型號為HY5DU561622(64 MB)的DDR內存，建議雙向交互業(yè)務(wù)機頂盒采用64 MB內存，否則無(wú)法滿(mǎn)足交互業(yè)務(wù)需求，對于單向機頂盒，可以采用K4H561638F(32 MB)的DDR內存，用于系統控制電路和MPEG一2解碼器時(shí)的數據緩沖存儲；采用S29GL064(8 MB)Flash ROM作為程序存儲器，用于固化機器的控制程序。QAMi5516方案的機頂盒采用一片型號為57V641620ET(8 MB)SDRAM，用作AV解碼器的數據緩沖存儲器；采用一片57V281620ET(16 MB)SDRAM，用作系統控制電路的數據緩沖存儲器：采用一片M28W640(8 MB)Flash ROM作為程序存儲器，同化機器的控制程序。

4 影響機頂盒速度和品質(zhì)的因素
機頂盒盡管是家電產(chǎn)品，但從硬件和軟件方面來(lái)說(shuō)，它類(lèi)似于一臺微型計算機，所以在運行速度、擴展應用等方面也和計算機相似。以下給出硬件方面決定機頂盒的速度和品質(zhì)主要因素。
4．1 CPU主頻
CPU主頻越高．處理速度越快，尤其是處理音視頻信號和數據信號。STx5105主頻速度高達200 MHz。是目前主流機頂盒速度最高的器件，其他型號的器件主頻一般介于100～166 MHz，速度明顯低于STx5105。
4．2 內存頻率
與CPU主頻對應的是內存頻率，內存頻率越高，運行速度越快。如果只是CPU速度快，內存頻率慢．那么CPU要花時(shí)間等待從內存讀取數據，這樣會(huì )降低處理速度。機頂盒內存主要采用SDRAM和DDR兩種內存，而目前機頂盒內存主流采用DDR內存，DDR內存帶寬比SDRAM要高，這樣可以減少CPU從內存中讀取數據的等待時(shí)間，提高處理速度。同時(shí)由于DDR接口的數據傳輸率比SDRAM高，易于支持擴展業(yè)務(wù)。而SDRAM接口傳輸率低，運行速度慢，無(wú)法支持大的擴展業(yè)務(wù)。STx5105內存采用DDR一166 MHz，確保整體性能提升。
4．3 封裝工藝
優(yōu)良的封裝工藝可以減少主板元器件間的數據交換“時(shí)滯”現象，同時(shí)提高系統抗干擾能力，因為干擾也會(huì )影響處理速度。目前機頂盒主器件一般采用TOFP(塑料方型扁平式)封裝和BGA(球柵陣列)封裝。
采用TQFP封裝的器件，易于安裝和維修，不容易出現虛焊等故障；而采用BGA封裝則不利于維修，容易出現虛焊等故障。STx5105系列產(chǎn)品提供多種封裝，主要采用TQFP封裝。

5 優(yōu)勢對比分析
STx5105在主頻、內存頻率、封裝工藝、應用市場(chǎng)等方面要優(yōu)于QAMi5516。
STx5105無(wú)內置解調器．適用于DVB―S、DVB―C和DVB―T 3種DVB標準的機頂盒，通過(guò)在STx5105前面采用不同的片外解調器，設計相應標準的機頂盒。而QAMi5516的市場(chǎng)定位只適用于DVB―C機頂盒，則內置QAM解調器。STx5105無(wú)內置解調器，則STx5105發(fā)熱要低于QAMi5516，因為解調器是耗電、發(fā)熱較大的模塊。
在片內緩存以及數模轉換模塊(DAC)數量方面，STx5105與OAMi5516比較處于劣勢，不過(guò)對于一款中低檔機頂盒來(lái)說(shuō)，4 KB的指令緩存和4 KB的數據緩存已足夠用。QAMi5516有6個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊；而STx5105只有4個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊。QAMi5516可同時(shí)支持CVBS(Composite Video Broadcast Signal復合視頻信號，占用l路視頻DAC)接口、YPbPr／YCbCr(色差分量視頻信號，占用3路視頻DAC)接口、S端子(S―Video視頻信號，占用2路視頻DAC)接口、SPDIF(Sony／
Philips Digital Interface，占用1路音頻DAC)數字音頻接口的同時(shí)輸出；STx5105只能同時(shí)支持CVBS、S―Video視頻信號以及SPDIF音頻信號輸出，或者YPbPr／YCbCr、S―Video視頻信號以及SPDIF音頻信號同時(shí)輸出。由此可以看出STx5105比QAMi5516同時(shí)支持的輸出接口少。但是作為中低檔機頂盒來(lái)說(shuō)，一般接收、處理和輸出的都是標準格式(圖像水平清晰度500線(xiàn))的信號，如果機頂盒上采用YPbPr／YCbCr接口，對提高罔像輸出質(zhì)量而言意義不大。STx5105減少了2路DAC模塊，相應的減少了內部集成的元器件數量，降低了集成度．減少器件發(fā)熱量，提高了可靠性。因此，STx5105成本要比QAMi5516低，有更好的性?xún)r(jià)比。
機頂盒產(chǎn)品實(shí)際應用測試比較：通過(guò)對市面上不同廠(chǎng)家、不同器件的機頂盒產(chǎn)品測試后，發(fā)現基于STx5105的機頂盒確實(shí)在啟動(dòng)速度、換臺速度、數據廣播接收處理速度等方面都較基于QAMi5516的機頂盒略勝一籌。溫度控制方面，有些廠(chǎng)家早期的基于QAMi5516的機頂盒為了降低器件溫度還采用了散熱片，現在一般通過(guò)增加、增大外殼上面的散熱孔，采用熱導流沒(méi)計等手段來(lái)快速的散發(fā)機頂盒的熱量。由于機頂盒一般采用鐵皮外殼，長(cháng)時(shí)間運行后外殼都有點(diǎn)燙手，通過(guò)對不同廠(chǎng)家機頂盒產(chǎn)品的測試，在環(huán)境溫度35℃的條件下．機頂盒連續運行24小時(shí)，實(shí)測外殼溫度最高為46℃，最低為42℃，都遠遠低于國家標準(國家標準規定對于鐵皮外殼家電產(chǎn)品，長(cháng)時(shí)間運行后外殼溫度不得高于70℃)。

6 結語(yǔ)
通過(guò)對比分析可以看出，STx5105在功能、速度等方面都能滿(mǎn)足主流應用要求；通過(guò)減少內部集成元件(比如緩存、DAC模塊)，減少高耗電模塊(比如解調器)，降低集成度，減少器件溫度，提高可靠性。同時(shí)STx5105可以應用于DVB―S、DVB―C、DVB―T 3個(gè)DVB標準平臺，減少市場(chǎng)風(fēng)險，為機頂盒下游廠(chǎng)家在器件供貨方面提供保障；目前市場(chǎng)基于STx5105的機頂盒越來(lái)越多，應用不斷成熟。