下一代數字電視解碼，強悍CPU是基本要求
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6.結構封閉、缺乏靈活性
現行數字電視解碼器芯片的結構沒(méi)有靈活性、無(wú)法轉換，而且不支持模塊化，它們使用專(zhuān)用的總線(xiàn)和操作系統。這種結構使得標準清晰度顯示不能轉換為高清晰度顯示，或者進(jìn)行反向轉換，無(wú)法為機頂盒制造商提供更大的靈活性。其專(zhuān)用的結構也排除了實(shí)現模塊化的可能性，因此設計人員無(wú)法向其中加入新推出的標準外圍部件，例如I/O器件、調制解調器和3D圖形部件等。
由于存在上述種種缺陷，現行的數字電視解碼器未能在市場(chǎng)上成為一種大眾化的產(chǎn)品。相反，它們僅僅成為了一種用來(lái)進(jìn)行技術(shù)演示的道具，無(wú)法真正促進(jìn)數字電視的發(fā)展和普及。
下一代數字電視解碼器應有的功能特點(diǎn)
1.支持多種格式
目前全球數字電視多種標準共存，即使一種標準內都有多種顯示格式，如ATSC有18種顯示格式。下一代數字電視解碼器必須支持多標準解碼或者支持一種標準下的多種格式。解碼器不能僅僅進(jìn)行解碼，還應該將其全部輸出顯示。一個(gè)采用先進(jìn)解碼器設計出來(lái)的數字電視接收器或機頂盒能接收所有數字電視信號，并能夠以任何一種顯示格式輸出。這種解碼器應該具有把高清晰度信號向下轉換以便顯示在標準清晰度電視上，或者在高清晰度電視上顯示標準清晰度節目的能力。全格式支持使得用戶(hù)不會(huì )錯過(guò)任何數字節目，而不論他們擁有的電視接收器屬于哪一種類(lèi)型。此外，它還必須支持現在仍然存在的模擬傳輸以及大量安裝的模擬電視設備。通過(guò)向上轉換，可以在數字電視上觀(guān)看以模擬格式傳輸的節目；同樣，通過(guò)向下轉換，也可以在模擬電視上觀(guān)看采用高清晰度格式傳輸的節目。
2.降低成本
下一代解碼器必須在一個(gè)單獨的芯片上集成更多的功能，并采用先進(jìn)的加工工藝（0.25微米或0.18微米加工技術(shù)）以獲得更小的芯片尺寸。在現行的數字電視解碼器結構中，利用不同的芯片來(lái)實(shí)現MPEG-2音頻/視頻解碼、傳輸碼流TS（TransportStream）解復用、圖形功能和顯示處理。這四種功能是一個(gè)數字電視接收器中的關(guān)鍵組成部分。通過(guò)在單芯片數字電視解碼器中集成所有這些功能，可以顯著(zhù)降低成本。此外，元器件數目減少可以簡(jiǎn)化電路板的設計，減小電路板的面積，還能方便產(chǎn)品的庫存管理，進(jìn)一步降低了數字電視制造商的成本。集成度的提高還使得內部不同模塊之間的接口得到優(yōu)化，有助于獲得更好的性能。另外，為了降低存儲成本，可以在視頻和音頻功能之間實(shí)現存儲器的共享。
3.對交互式數據服務(wù)的支持
下一代解碼器應與WindowsCE和PersonalJava等數字電視API兼容，其結構必須足夠靈活，能夠支持正在由ATSC和DVB委員會(huì )制定的API標準。支持流行的API能保證諸如在線(xiàn)銀行、在線(xiàn)購物和因特網(wǎng)瀏覽等新的數據服務(wù)應用通過(guò)數字電視來(lái)實(shí)現。與未來(lái)的API標準兼容將確保對于未來(lái)的所有應用都是兼容的，這將延長(cháng)產(chǎn)品的壽命。
4.具有吸引力的用戶(hù)界面
用戶(hù)界面對于交互式數據設備的成功與否具有關(guān)鍵性影響。顯示在屏幕上的菜單和控制必須易于使用，在視覺(jué)上有吸引力，并且直觀(guān)易懂，這樣消費者才能對在線(xiàn)應用感到舒適。下一代解碼器芯片必須集成一個(gè)專(zhuān)用的圖形處理器，為消費者提供良好的視覺(jué)感受。為了顯示鮮艷的色彩，解碼器芯片應該支持更高的色彩分辨率（16位/像素或更高）；為了取得更快的響應時(shí)間，將視頻和圖形內容進(jìn)行無(wú)縫集成，必須進(jìn)行圖形加速，例如圖形位的顯存塊移動(dòng)和硬件光標等。為了在隔行掃描的電視屏幕上獲得高質(zhì)量的顯示效果，圖形處理器必須具備抗閃爍電路；為了使屏幕上顯示的文本更清晰，還應支持抗混疊功能；硬件光標方便了菜單的靈活選擇。要想讓數字電視上開(kāi)展的電子商務(wù)和其它在線(xiàn)服務(wù)進(jìn)一步發(fā)展普及，向用戶(hù)提供一種舒適的人機界面至關(guān)重要。
5.支持各種高性能CPU
在下一代數字電視解碼器方案中，應該使用性能強大的CPU來(lái)處理新興的數字電視API的交互式應用服務(wù)，所使用的解碼器應該具備方便的接口，這樣可以很容易地與那些廣泛使用的CPU進(jìn)行連接。通過(guò)開(kāi)放式的CPU接口，生產(chǎn)商就可以根據不同的目標產(chǎn)品選擇相應的CPU來(lái)實(shí)現機頂盒的設計。對僅僅用于顯示電視節目的基本功能型機頂盒，可以選擇一個(gè)廉價(jià)的低性能CPU；而對數據服務(wù)應用型機頂盒，則應該選擇一個(gè)性能很強的CPU.
6.工業(yè)標準的主機總線(xiàn)接口
數字電視解碼器必須圍繞一種高性能的總線(xiàn)（例如PCI接口總線(xiàn)）來(lái)設計。在過(guò)去的幾年里，由于PC技術(shù)的不斷發(fā)展，PCI總線(xiàn)已發(fā)展成為一種非常穩定和成熟的接口總線(xiàn)。在設計中可以很方便地使用多種常用的PCI外圍器件，包括超級I/O、P1394、USB、V.90調制解調器和超級3D圖形等功能。
基于PCI總線(xiàn)的數字電視解碼器的結構采用模塊化結構，可以根據不同的目標市場(chǎng)方便地進(jìn)行升級。例如，為了連接照相機，可以向數字電視機頂盒增加一個(gè)P1394或USB接口；為了在寬屏幕數字電視上提供實(shí)時(shí)游戲服務(wù)，可以增加一個(gè)基于PCI的3D圖形部件。只要簡(jiǎn)單地增加一個(gè)并不昂貴的PCI總線(xiàn)V.90調制解調器，還可獲得雙向傳輸能力，實(shí)現更高級的數據服務(wù)。另外，PCI總線(xiàn)結構還使CPU的升級變得非常簡(jiǎn)單?；赑CI總線(xiàn)的CPU可以很方便地用一個(gè)性能更為強大的CPU來(lái)代替，而無(wú)需改變機頂盒的基本設計。消費電子產(chǎn)品制造商只需簡(jiǎn)單地在軟件或硬件方面做一些改進(jìn)，便可使用不同性能的CPU和存儲器來(lái)開(kāi)發(fā)從低端到高端的一系列機頂盒產(chǎn)品。采用PCI接口能大大縮短和簡(jiǎn)化軟硬件開(kāi)發(fā)，加快數字電視產(chǎn)品推向市場(chǎng)進(jìn)程。
7.融合個(gè)人電腦和數字電視
英特爾、微軟和康柏這三家公司一直在致力于將PC平臺引入數字電視技術(shù)領(lǐng)域。PC行業(yè)有一個(gè)年出貨量達1億臺的巨大市場(chǎng)。這給數字電視解碼器芯片制造商提供了有利可圖的機會(huì )。
解碼器的結構應該為PC/DTV選件卡的設計提供方便，以便擴大數字電視的覆蓋范圍。由于PC/DTV板卡易于設計和升級，基于PCI總線(xiàn)的數字電視解碼器芯片在打入PC市場(chǎng)方面將具有很大的優(yōu)勢。
圖2為采用下一代數字電視解碼器電路設計的機頂盒方案。該解碼器集成了超強的圖形能力，可以提供經(jīng)過(guò)改進(jìn)的多種數據服務(wù)，并配備一個(gè)標準的PCI總線(xiàn)接口，可以選擇使用多種不同的高性能CPU，同時(shí)還采用一體化存儲器結構（unifiedmemory），構成了一種高級數字電視接收方案。
對開(kāi)放式數字電視參考平臺的需求
數字電視技術(shù)非常復雜，設計好下一代解碼器芯片只解決了制造商所面臨的一部分問(wèn)題。與傳統的模擬電視方案不同，由于交互式數據服務(wù)的原因，數字電視的軟件是一個(gè)重要部分。隨著(zhù)數字電視API和新型應用的出現，軟件開(kāi)發(fā)已成為數字電視設計中的一項主要工作。集成電路制造商必須提供一種圍繞數字電視解碼器芯片的參考平臺，來(lái)幫助消費電子整機制造商更好地進(jìn)行設計?；谙乱淮獯a器結構集成的、系統級的方案和參考平臺將極大地縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。在開(kāi)發(fā)數字電視產(chǎn)品的同時(shí)，參考平臺將會(huì )加快軟件的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
參考平臺還為第三方軟件開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)數字電視應用軟件提供了一個(gè)易于使用的平臺。如果沒(méi)有這樣一個(gè)平臺，軟件開(kāi)發(fā)商就只能等到消費電子整機制造商將機頂盒生產(chǎn)出來(lái)之后，才能開(kāi)展它們自己的開(kāi)發(fā)工作。借助于參考平臺，在制造商設計機頂盒的同時(shí)，軟件開(kāi)發(fā)商就可以開(kāi)發(fā)他們的應用程序。一個(gè)易于獲得的低成本參考平臺有助于第三方開(kāi)發(fā)商的創(chuàng )新，它是拓寬數字電視應用的基礎。
具有開(kāi)放式結構的參考平臺提供了一個(gè)在真實(shí)的系統環(huán)境下進(jìn)行軟硬件和外圍設備檢查、調試和驗證的工具。參考環(huán)境所提供的設備驅動(dòng)器、實(shí)時(shí)操作系統API和應用軟件可用來(lái)演示數字電視的功能以確保產(chǎn)品的高質(zhì)量。由于制造商和軟件開(kāi)發(fā)商的產(chǎn)品設計時(shí)間縮短，使得大幅度降低成本和更快上市成為可能。
結論
未來(lái)數字電視的發(fā)展可能為廣大消費者提供許多激動(dòng)人心的產(chǎn)品，它們帶來(lái)的將不僅僅是我們現在已經(jīng)擁有或者目前所能想象到的數據服務(wù)。隨著(zhù)時(shí)間的推移，數字電視很可能演變成為普通消費者家里的多媒體網(wǎng)絡(luò )中心？？它能夠處理DVD、音頻、視頻游戲和其它新興的應用服務(wù)。
今后，消費電子產(chǎn)品制造商將會(huì )面臨來(lái)自不同芯片制造公司的各種各樣的數字電視解碼器方案。為下一代數字電視產(chǎn)品選擇正確的集成電路解碼器方案和參考平臺是產(chǎn)品能否贏(yíng)得最終市場(chǎng)的關(guān)鍵因素之一。
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