USB電腦數字電視技術(shù)(PCTV)

       電視作為一種最為廣泛的信息傳播媒體正迅速走進(jìn)數字化時(shí)代。 特別是基于無(wú)線(xiàn)傳輸的地面數字電視, 更使移動(dòng)數字電視成為可能, 實(shí)現電視"無(wú)處不在". 它不僅將刷新電視媒介的概念。

      更將極大地改變我們的生活方式, 因而成為近年來(lái)年技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。

       數字電視, 特別是移動(dòng)數字電視, 的終端形式是多樣化的。 而電腦 (包括筆記本電腦, 臺式電腦, 掌上電腦等)則是數字電視的一種重要的終端形式。 本文全面介紹電腦電視(PCTV)的概念, 技術(shù), 以及國內外發(fā)展狀況。 

       一 數字電視及移動(dòng)數字電視

       數字電視指的是從電視音視頻信源, 到傳輸, 再到接收處理及顯示全面數字化的電視廣播系統。 具體來(lái)說(shuō), 信源數字化 - 利用先進(jìn)的音視頻信號數字壓縮編碼技術(shù)(MPEG-2, MPEG-4, H。264, AVS等) 對電視音視頻信源進(jìn)行編碼。 

        傳輸數字化 - 利用先進(jìn)的數字調制技術(shù)及信道編碼技術(shù)實(shí)現數據的高效及可靠傳輸。 這樣, 在同樣的8MHz 帶寬內, 可傳輸多路數字電視節目。 

        接收處理及顯示數字化 - 超大規模集成電路接收芯片運用, 數字信號處理技術(shù)運用, 數字化平板顯示, 數字化存儲等。

        與傳統的模擬電視相比, 數字化帶來(lái)一系列優(yōu)點(diǎn)。 首先, 信源的數字化可以使用先進(jìn)的信源壓縮編碼技術(shù)在保留原始信息的條件下將信源數據量大大減小, ?傳輸時(shí)占用的信道資源因而大大減小, 同時(shí)也便于存儲。 其次, 傳輸的數字化使得先進(jìn)的數字傳輸技術(shù), 糾錯編碼技術(shù), 加密技術(shù)等得以應用, 使得信息傳輸高效, 可靠。 最后, 接收端可利用先行的數字信號處理技術(shù)將信息可靠恢復, 超大規模集成電路的應用也使得接收機更小巧, 可靠, 低功耗。 此外, 數字化顯示/輸出, 數字化存儲等使得在接收端信息處理更容易, 更靈活, 效果也更好。

        根據傳輸方式的不同, 數字電視分為:有線(xiàn)數字電視、衛星數字電視、地面無(wú)線(xiàn)數字電視。 

        我國目前正進(jìn)行有線(xiàn)電視數字化轉換, 采用的是歐洲有線(xiàn)數字電視標準DVB-C。?衛星數字電視采用的是歐洲衛星數字電視標準DVB-S。有線(xiàn)數字電視及衛星數字電視的終端用戶(hù)主要是家庭固定電視機(為了使現有模擬電視機能收看數字電視節目, 必須使用數字電視機頂盒)。

        地面無(wú)線(xiàn)數字電視 通過(guò)地面無(wú)線(xiàn)信號傳輸數字電視節目, 因而允許人們使用移動(dòng)終端隨時(shí)隨地收看數字電視廣播。 地面無(wú)線(xiàn)數字電視信號由電視發(fā)射塔發(fā)出, 對一個(gè)城市或特定的服務(wù)區進(jìn)行覆蓋。 與過(guò)去的模擬無(wú)線(xiàn)電視相比, 地面無(wú)線(xiàn)數字電視具有接收靈敏度高, 天線(xiàn)小, 接收終端小巧, 并支持高速移動(dòng)接收等特點(diǎn)。 

        國外主要有三種數字電視地面廣播標準：歐洲的 DVB -T（Digital Video Broadcasting - Terrestrial）、美國的ATSC（Advanced Television Systems Committee）和日本的ISDB-T （Integrated Servic es Digital Broadcasting Terrestrial ）（綜合業(yè)務(wù)數字廣播）。我國地面數字電視傳輸標準于2006年8月18日頒布（GB20600-2006），并自2007年8月1日起正式實(shí)施。 

                 

      二 電腦電視 (PCTV) 

        伴隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展, 電腦已廣泛地走進(jìn)辦公室, 學(xué)校及家庭。 同時(shí), 筆記本電腦也日益成為商務(wù)人士必備的個(gè)人信息終端。 電腦具有強大的多媒體處理能力及信息存儲能力。 因而, 隨著(zhù)地面數字電視的開(kāi)通, 形成無(wú)處不在的數字電視信號覆蓋, 利用電腦終端收看電視節目也就成了必然的趨勢。 人們將不再局限于只能在家里的客廳看電視, 而是可以在書(shū)房, 在辦公室, 在學(xué)校, 以及在旅行中隨時(shí)隨地收看電視節目及數據增值服務(wù)。

        需要指出的是, 這里所說(shuō)的電腦并不局限于筆記本及臺式電腦。 事實(shí)上, 各種具有多媒體處理能力及顯示功能的終端 (如PDA, Pocket PC, PMP等) 都可以實(shí)現數字電視功能。

        電腦電視主要特點(diǎn):微型數字電視接收器, 隨身攜帶 (或內置式);使用筆記本電腦, 移動(dòng)收看數字電視節目；軟件播放；節目存儲；特別適合接收及處理數據增值業(yè)務(wù)?(數字電視將提供報紙, 遠程教育, 股市信息, 地圖, 網(wǎng)頁(yè)等多種數據增值服務(wù))。

         三 電腦電視 (PCTV) 技術(shù)

        電腦電視由硬件 (PCTV Tuner) 進(jìn)行電視信號接收, 由軟件 (PCTV Player) 進(jìn)行音視頻解碼并在電腦屏幕上顯示。 早期的 PCTV Tuner 大都采用 PCI 插卡形式, 主要用于臺式電腦。 而現在的 PCTV Tuner 則主要采用 USB 接口, 適合于具有USB插口的各種電腦, 且尺寸小巧。 PCTV Tuner 基本的結構如下圖所示:

        USB PCTV Tuner

        圖中Tuner 為射頻調諧芯片, 一般采用體積小功耗低的 Silicon Tuner? 芯片。 Demodulator 為與標準有關(guān)的數字電視解調解碼芯片, 如支持歐洲地面數字電視標準的 DVB-T 解調芯片, 支持歐洲衛星數字電視標準的 DVB-S 解調芯片, 或支持中國地面數字標準的解調芯片。 第三個(gè)芯片則是USB 數字電視控制芯片。 該芯片一邊完成對 Tuner 芯片及Demodulator 芯片的控制, 另一方面則提供標準USB接口, 與電腦端 USB HOST 相連。目前市場(chǎng)上廣泛使用的是由力合微電子開(kāi)發(fā)的USB數字電視專(zhuān)用控制芯片LME2510 (http://www。leaguerme。com/)。  
 
  


      在上圖所示的基本結構上, 還可以擴展出各種多模PCTV Tuner, 例如, 同時(shí)支持有線(xiàn)模擬電視接收及無(wú)線(xiàn)數字電視接收。

      PCTV 驅動(dòng)及播放軟件?

       PCTV Tuner 硬件完成電視信號的接收，　并將解出的數字電視音視頻碼流通過(guò)USB傳給電腦。 電腦端軟件包括兩個(gè)部分: 一是與硬件有關(guān)的驅動(dòng), 二是與硬件無(wú)關(guān)的播放軟件。 驅動(dòng)部分將高速音視頻數據從硬件接收到并傳送給播放軟件。 而播放軟件則完成數字電視音視頻碼流的解碼及顯示。 同時(shí), 播放軟件提供用戶(hù)操作界面。

       驅動(dòng)是 PCTV 的核心之一。 驅動(dòng)直接與PCTV Tuner 硬件打交道。 驅動(dòng)要適應不同操作系統, 同時(shí), 驅動(dòng)要處理高速的音視頻數據流。

       四 國內外發(fā)展狀況

        由于國外, 特別是歐洲, DVB-T的開(kāi)播, USB PCTV 最早自國外發(fā)展起來(lái)。 雖然市場(chǎng)在國外,?產(chǎn)品的研發(fā)及生產(chǎn)制造早期主要是臺灣, 近來(lái)則迅速移向國內。 國標PCTV則會(huì )隨著(zhù)2008年8月1日起中國地面數字電視標準的實(shí)施而迅速發(fā)展。 

        在技術(shù)及研發(fā)上, 深圳力合微電子有限公司是較早開(kāi)展這方面核心技術(shù)研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的公司。 其USB PCTV數字電視專(zhuān)用控制芯片LME2510是國內首創(chuàng ), 為國內USB PCTV 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了一款優(yōu)化的芯片方案。 配合LME2510的應用, 力合微電子同時(shí)開(kāi)發(fā)出多種USB PCTV 整機方案提供給市場(chǎng), 包括DVB-T 及國標方案。 終端形式除了筆記本電腦, 臺式電腦, 還廣泛用于基于Win CE 或Linux 操作系統下的各種手持終端。 由于力合微電子長(cháng)期對移動(dòng)數字電視的研發(fā), 較好地掌握了從RF tuner, 到符合各種標準的Demodulator, 到各種操縱系統下的驅動(dòng)等核心技術(shù), 因而可以為各種USB PCTV 數字電視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供較好的技術(shù)支持。