DVB-C有線(xiàn)電視數字綜合解碼接收機（下）

STI3520有四個(gè)主要接口：微控器接口、存儲器（DRAM或 SDRAM）接口、視頻接口、音頻接口。微控器接口用來(lái)傳送數據、音視頻的中斷請求以及其它一些控制信息；存儲器接口傳送控制動(dòng)態(tài)存儲的地址和數據；視頻接口輸出復合、分量、S－Video等格式的信號，信號中可包含在屏顯示信息；音頻接口輸出音頻的時(shí)鐘及PCM數據。在存儲器容量大于2MByte的時(shí)候，PAL解碼和在屏顯示可同時(shí)執行，在屏顯示的顏色為16色。 STI 3520A可以接收多種格式的壓縮碼流數據： 由ISO／IEC13818－1標準定義的MPEG的PES流； 由ISO／ IEC13818－ 2標準定義的MPEG視頻ES（EIementary Stream）流； 由ISO／IEC11172－3標準定義的音頻ES流； 由ISO／IEC11172－1標準定義的MPEG視頻ES流； 由ISO／ IEC11172－ 2標準定義的MPEG的PES流。 在解碼前，3520先從PES碼流中抽出時(shí)間標志，同時(shí)將碼流其它有用的信息抽出，將它們放入3520的寄存器中。 3520的存儲器接口控制DRAM的讀寫(xiě)和刷新，DRAM提供顯示緩存、數據緩存、已解碼數據緩存和在屏顯示緩存。在視頻解碼過(guò)程中，四個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，即輸入碼流到緩存、尋找輸入碼流的啟始碼、對一副圖像進(jìn)行解碼、顯示一幅圖像。對每一個(gè)進(jìn)程，ST20都要設置參數并通過(guò)中斷監視其事件的通訊。 3520輸入數據緩存的大小由軟件定義，輸入數據寫(xiě)入DRAM的進(jìn)程獨立于其它的解碼進(jìn)程，寫(xiě)入DRAM前，數據先通過(guò)1kbit的內部 FIFO（先入先出寄存器），在對 MPEG－2 （MP@ML）進(jìn)行解碼時(shí)，最大持續輸入碼率為 15MbPS，最大碎發(fā)輸入碼率為280Mbps，碎發(fā)輸入深度為1kbit。 啟始碼探測器搜尋緩存中碼流的圖像層的啟始碼，當找到一個(gè)之后，啟始碼探測器啟動(dòng)一個(gè)中斷，微控器此時(shí)就可開(kāi)始讀出啟始碼后的數據。當一個(gè)新圖像開(kāi)始 Piture 的解碼時(shí)，或當軟件對其進(jìn)行調用時(shí)，啟始碼探測器啟動(dòng)。 圖像解碼進(jìn)行整幅圖像的解碼，當整幅圖像解碼完成時(shí)，此進(jìn)程停止，等待解下一幅圖像的指令。在一幅圖像的解碼進(jìn)程開(kāi)始后，碼流從壓縮數據緩存中讀出，進(jìn)入變長(cháng)解碼器（Variable-length Code Decoder），圖像重建過(guò)程開(kāi)始，重建后的圖像寫(xiě)入 DRAM中的已解碼緩存段中，當一幅圖像解碼在進(jìn)行時(shí)，下一幅圖像的啟始碼探測也已開(kāi)始。 圖像數據的輸出格式符合I－TU－ R656規范，為使解碼圖像的水平尺寸與顯示圖像相適應，3520O可對亮度和色度信號進(jìn)行采樣率的轉換。 在屏顯示功能允許軟件將位圖疊加到任何區域的解碼圖像上，ST20可在任何時(shí)候將位圖數據讀出和寫(xiě)入。

音頻解碼部分主要包括四大塊：主機接口和控制寄存器塊，用于主機和音頻部分的通信以及音頻控制器的設定；輸入處理塊，用于包一層的解復用響應，有一段256Byte的內部FIFO，在將音頻數據輸入DRAM之前，先解出時(shí)間標志，將音頻數據段與時(shí)間標志捆綁起來(lái)；數字信號處理塊，利用MPEG的Layer1和Layer2的算法進(jìn)行音頻解碼；PCM輸出決，將 PCM的音頻輸出組織為所需要的串行輸出格式，并產(chǎn)生音頻D／A轉換器的所有控制信號。 片內鎖相環(huán)進(jìn)行頻率合成及分割，從單一的輸入時(shí)鐘中，得到所有解碼過(guò)程所需要的時(shí)鐘。輸入時(shí)鐘可以是PCM時(shí)鐘、系統時(shí)鐘或視頻像素時(shí)鐘中的一種，鎖相環(huán)可進(jìn)行編程控制，產(chǎn)生內部的MPEG視頻解碼時(shí)鐘、音頻解碼時(shí)鐘、PCM時(shí)鐘以及外存儲器時(shí)鐘。 3DVB－C機頂盒軟件結構 硬件之上是一層 DRIVERS（驅動(dòng)程序），這部分主要包括接口驅動(dòng)，MPEG解復用接口的設置及監視，MPEG解碼控制寄存器的設置及監視，在屏顯示功能的實(shí)現，前端的調諧器、解調芯片的驅動(dòng)，板上數據庫的寫(xiě)入及更新，各種表的過(guò)濾，解憂(yōu)部分的驅動(dòng)，若有回傳信道還包括其驅動(dòng)，若解復用是由軟件實(shí)現的話(huà)，則包括軟件解復用部分，SI 信息的過(guò)濾，電子節目表的過(guò)濾與顯示，也包括其中。DRIVERS之上是實(shí)時(shí)操作系統（Real Time Operation System），主要作用是控制各種資源，包括各種硬件的控制，及軟件各個(gè)進(jìn)程之間的協(xié)調控制，系統資源的分配等，此部分往往簡(jiǎn)單而高效。

ST公司的ST20系列，STI55xx系列，使用的操作系統為OS20或稱(chēng)STLite；LSI公司的L64008系列使用的是MK1000的操作系統。此部分往往已經(jīng)提供了簡(jiǎn)單的API，用于用戶(hù)的編程來(lái)實(shí)現系統控制和簡(jiǎn)單的用戶(hù)界面。 中間層是指建立于實(shí)時(shí)操作系統之上的操作系統，例如OPENTV，POWERTV，或 JA－ VA TVOS等，這部分提供了完整的功能，便于用戶(hù)界面的編制及完善，便于用戶(hù)管理系統的管理，也有利于多功能業(yè)務(wù)（例如回傳、軟件下載等功能）實(shí)現，但是代碼效率較低，而且如果使用這種操作系統，要額外支付不低的軟件使用費。 用戶(hù)可編程接口由操作系統提供（中間層或實(shí)時(shí)操作系統），使用戶(hù)能夠對軟件進(jìn)行修改。

4 我國研制開(kāi)發(fā)該類(lèi)機頂盒的方向

數字有線(xiàn)電視機頂盒在我國的發(fā)展還剛剛起步，許多科研院所、企業(yè)單位都在開(kāi)發(fā)研制過(guò)程中。筆者認為該類(lèi)機項盒的開(kāi)發(fā)應遵循以下4點(diǎn)，僅供參考： （1）以批量生產(chǎn)和規?；笊a(chǎn)為目標。 數字有線(xiàn)電視機項盒是技術(shù)發(fā)展快的高科技產(chǎn)品，市場(chǎng)一旦成熟會(huì )呈爆炸型趨勢發(fā)展。因此，我們的產(chǎn)品不能是一個(gè)功能樣機和宣傳產(chǎn)品，必須從一開(kāi)始就以批量生產(chǎn)和規?；a(chǎn)為目標，迅速形成DVB－C數字電視機頂盒的規模生產(chǎn)基地。 在技術(shù)選型方面，要選擇性能價(jià)格比、集成度高，穩定可靠的方案。 在元器件選型方面，盡量采用易于采購、正在量產(chǎn)和低成本的器件。 （2）以DVB－C標準和國內即將發(fā)布的數字電視標準為指導。 電視廣播類(lèi)產(chǎn)品的標準化工作十分重要，標準的選擇正確與否直接影響產(chǎn)品的生命力。如國內就有一些企業(yè)宣布開(kāi)發(fā)成功了美國標準（ATSC）的全數字電視，但是這種產(chǎn)品只能在美國銷(xiāo)售，而在國內只能起到廣告效應。 （3）緊密結合市場(chǎng)。 對于各地區有線(xiàn)臺數字電視的播出計劃有大致了解，以判斷該地區的市場(chǎng)潛力，提出適合該地區發(fā)展的機項盒類(lèi)型。 （4）與數字電視發(fā)端緊密結合。 機頂盒產(chǎn)品是和前端系統中的編碼器、條件接收系統、復用器、網(wǎng)絡(luò )管理系統緊密相連的，在市場(chǎng)的開(kāi)始階段也是“系統帶終端”的方式進(jìn)行。因此，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)，要廣泛了解前端系統的應用和集成。

5 未來(lái)與展望

數字電視的開(kāi)通，僅僅是圖像處理數字化的起步，今后，完全可以利用有線(xiàn)數字寬帶網(wǎng)已接入千家萬(wàn)戶(hù)這一優(yōu)勢，大力開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)，例如：數據廣播、視頻點(diǎn)播、遠程教育、家庭購物等等，與之對應的各種數字電視機頂盒也將迅速步入市場(chǎng)。與它同類(lèi)產(chǎn)品相比，數字電視機頂盒有著(zhù)自己獨特的優(yōu)勢，更為適合我國的國情。由于其集成度變得越來(lái)越高，隨之產(chǎn)生的效果將是穩定性、可靠性大大提高，而且產(chǎn)品各個(gè)模塊的價(jià)格相應下降。低廉的價(jià)格、完善的高科技、廣闊的市場(chǎng)和諸多的消費群體為數字電視機項盒的發(fā)展描繪出了一幅無(wú)限美好的前景，正是“莫愁前路無(wú)知己，天下誰(shuí)人不識君”。