數字電視機頂盒一直保持與技術(shù)創(chuàng )新的同步
另一方面,新的視頻壓縮標準,如MPEG-4 AVC/H264和AVS (中國)正在逐漸替代MPEG-2。隨著(zhù)H264的使用,所需傳輸帶寬節省高達50%甚至更多,這樣就加快了HDTV的推出。其結果是導致了市場(chǎng)進(jìn)一步分散,如圖3中不同板塊所示。
圖3 2010年全球各地與視頻壓縮標準相關(guān)的DTT標準分布
如果芯片制造商想針對所有市場(chǎng)推出最適合的芯片集成方案,就必須設計十多種不同的SoC芯片,這還沒(méi)考慮衛星和有線(xiàn)廣播。如果芯片制造商要滿(mǎn)足所有這些標準,那么在銷(xiāo)量上還不足以使他們實(shí)現投資回報。
展望未來(lái)
因此,為了快速適應這一市場(chǎng)發(fā)展,出現了一種更為靈活的STB結構,如圖4所示,該結構在一個(gè)單芯片中包含了所有的最新的集成技術(shù)(調諧器+解調器),其優(yōu)越性在于視頻解碼器不會(huì )因大量的信道解碼而超負荷。這樣就有助于避免由于設計不完善或沒(méi)有競爭優(yōu)勢的SoC所帶來(lái)的風(fēng)險。
圖4:2010年后的STB DTT前端 /后端框圖
這種結構解決了STB行業(yè)目前以及今后所要面臨的挑戰,即分散市場(chǎng)中的可擴展性和適應性。
下表(表1)詳細說(shuō)明了針對每個(gè)DTT標準,其視頻壓縮標準的規范(P)和等級(L)
表1:針對每個(gè)DTT標準的視頻壓縮標準
根據所有DTT標準的視頻壓縮標準,我們可以畫(huà)出圖6,說(shuō)明2010年全球推出的DTT標準, 以及圖7,說(shuō)明視頻壓縮標準子集的全球分布情況。
圖6:2010年推出的DTT標準(前端)
圖7:2010年推出的視頻壓縮標準(后端)
從圖6和圖7來(lái)看,分別開(kāi)發(fā)出支持目前五個(gè)解調標準的前端SoC和支持解碼目前五個(gè)視頻壓縮標準的后端處理器,比設計十個(gè)支持圖3中十種不同組合的專(zhuān)用SoC更為有效。,
展望2011和更遠的未來(lái),市場(chǎng)發(fā)展的趨勢也將更有利于這種結構:
"IP STB"越來(lái)越流行,尤其是在成功實(shí)現“三重播放”的西歐國家。全球分析師對2009年全球STB發(fā)貨量的10%為IP STB表示認同。這種趨勢也必將加速互聯(lián)網(wǎng)電視(web2.0)的發(fā)展,接入視頻點(diǎn)播內容和在線(xiàn)應用(如通過(guò)智能手機)也將變得更簡(jiǎn)單。然而,通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)傳送電視節目并不一定總能提供穩定的線(xiàn)性電視節目(由于到DSLAM的距離和網(wǎng)絡(luò )穩定性問(wèn)題),而且也不一定都是免費的服務(wù)。因此,IP STB的崛起將提高對“Hybrid-Box”的需求,同時(shí)后端芯片將傾向于互聯(lián)網(wǎng)的增值服務(wù),而前端芯片也可根據地區和目標終端市場(chǎng)互換使用。
最新的視頻壓縮標準不僅節省寬帶,而且還降低了對存儲容量的需求。再加上存儲單元(硬盤(pán)或Flash存儲器)的成本越來(lái)越低,個(gè)人錄像機(PVR)的價(jià)格也越來(lái)有吸引力。采用這一結構,STB的OEM廠(chǎng)商只需一個(gè)、兩個(gè)或是更多的調諧器即可輕松地從最初的一個(gè)平臺擴展到各種產(chǎn)品,且一個(gè)后端處理器就能分別且同步支持一個(gè),兩個(gè)或是更多的視頻流。
就在幾年前,我們都有一部可以將喜愛(ài)節目的錄制到錄像帶上的錄像機,而PVR就是可以替代這些舊式錄像機的數字產(chǎn)品。
許多低成本的后端沒(méi)有集成任何對條件接收的支持。然而,一個(gè)DVB-CI+模塊幾乎可以滿(mǎn)足各種條件接收系統,且無(wú)需進(jìn)行任何專(zhuān)門(mén)的集成。添加一個(gè)DVB-CI+模塊現在也變得非常容易,因為這種結構允許訪(fǎng)問(wèn)MPEG2-TS數字接口。
DiBcom 現在為DVB-T 和 ISDB-T提供了極具成本效益的前端芯片,且引腳完全兼容,尤其適用于目前歐洲、亞洲和拉丁美洲的STB市場(chǎng):
? DIB 7090: 針對DVB-T的集成式調諧器+解調器
? DIB 8096: 針對ISDB-T和ISDB-Tb的集成式調諧器+解調器(Full seg 和one seg)
這兩個(gè)芯片的框圖與圖4完全吻合。與圖1中舊的前端結構相比,新的集成解決方案有以下優(yōu)勢:
?前端SoC:
這兩款芯片采用片上系統(SoC)技術(shù),將所有器件集成到一個(gè)芯片底板上。這種方法為DTT應用(固定及移動(dòng))在性能、大小和降低成本等方面帶來(lái)了真正的優(yōu)勢。將一個(gè)單芯片RF調諧器和解調器集成在一個(gè)底板上解決了前端的空間、特性差異和成本問(wèn)題。無(wú)論是簡(jiǎn)單模式還是雙天線(xiàn)(PVR或分集),它都有利于高度集成方案的實(shí)施。
? 更強的室內信號接收能力
多年為便攜設備開(kāi)發(fā)信號處理技術(shù)的經(jīng)驗使我們擁有更強大的數字信道估算執行能力,從而提高室內信號接收能力。當無(wú)法使用室內天線(xiàn)時(shí),這一作用就顯得尤為重要。
? 無(wú)需SAW濾波器:
在使用“Zero IF”(IQ)調諧器時(shí),集成的效率非常高。因為解調器中的獨立數字濾波器替代了昂貴的外部射頻SAW濾波器。
? 集成AGC:
調諧器-解調器耦合對AGC優(yōu)化產(chǎn)生了重大影響,避免了兩條電路中的模塊重復??蛻?hù)不用再在外部射頻調諧器與基帶解調器之間開(kāi)發(fā)一個(gè)復雜的硬件/軟件 AGC界面。AGC即使是在有高動(dòng)態(tài)范圍輸入信號和相鄰信道情況下依然能夠立即進(jìn)入工作狀態(tài)。
? PVR/PIP或分集模式
在雙模式中(見(jiàn)以下圖8)使用雙芯片時(shí),主芯片提供一個(gè)MPEG-2傳輸流,傳輸:
- 由兩個(gè)獨立前端提供的數據
- 或是通過(guò)兩個(gè)單一數據的最大比值合并(MRC)獲得的數據
這就使雙接收器的配置變得異常簡(jiǎn)單,無(wú)論是提供兩個(gè)獨立視/音頻信道的PVR/PIP (A模式), 還是在信號微弱的時(shí)候增加接收器靈敏度的分集模式(B模式)。
結論
除了用于DVB-T和ISDB-T的Soc芯片,DiBcom還研發(fā)出了“Octopus”,一個(gè)可編程/多標準平臺,這種平臺支持現有大部分電視廣播標準。由于世界電視廣播標準的差異性,這種適應性很強的平臺應該很快成為液晶電視集成數字電視前端的最佳方案。
這不是STB的盡頭。在許多國家,大量顯像管甚至是液晶平板電視沒(méi)有集成任何的DTT前端。此外,DTT的技術(shù)創(chuàng )新還在不斷延續,這就需要一定時(shí)間來(lái)集成到液晶電視中(例如HDTV, PIP, PVR, 3D…)。通常情況下,人們在每隔五到七年就會(huì )更換一次平板電視,因此推出帶有新技術(shù)的機頂盒遠比把它集成到平板電視中容易得多。只有STB才能保持與技術(shù)創(chuàng )新的同步。
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