基于EM8620芯片的IPTV機頂盒設計方案

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基于EM8620芯片的IPTV機頂盒設計方案(1)

  傳統(tǒng)的電視業(yè)務一致采用單向廣播模式運營，隨著科技的進步，人們越來越希望在電視中實現(xiàn)雙向交互功能，通過交互通信，運營商能夠及時地得知用戶的需求，而終端用戶也可以改變以往單一被動的信息接收模式，更多地參與到業(yè)務運營中。近期IPTV（網(wǎng)絡電視）的出現(xiàn)，使這愿望成為可能，它作為電視和網(wǎng)絡通信技術(shù)的融合，以IP為傳送通道，能夠向用戶提供包括電視在內(nèi)的更為廣泛的多種交互式視音頻服務。

  在IPTV的系統(tǒng)中，用戶終端機頂盒是一個非常關(guān)鍵的設備，它不但是收看電視節(jié)目的終端，而且還是一個信息匯聚、交互的平臺，被認為是構(gòu)成未來家庭多媒體中心的重要組成部分，本文介紹一種基于EM8620芯片的IPTV機頂盒設計方案，該方案能夠通過網(wǎng)絡實現(xiàn)交互電視業(yè)務，支持MPEG2、MPEG4、VC－1（WMV9）、Real等多種視頻壓縮標準解碼，具有電視節(jié)目錄制、數(shù)字版權(quán)保護、DVD播放等多種功能。

  1、硬件設計

  1.1設計要求分析

  通過為IPTV業(yè)務特性的詳細分析，總結(jié)出FPGA機頂盒硬件設計方面的四項要求：

  （1）具有網(wǎng)絡接入功能，能夠利用LAN、DSL等方式接入到互聯(lián)網(wǎng)、支持TCP/IP、FTP、RTP、RTSP、RTCP、IGMP多種網(wǎng)絡協(xié)議。

  （2）支持多種視頻壓縮格式，目前MPEG2、MPEG4、VC－1等標準在IPTV中都有使用，有些運營商甚至是在交叉使用，這與傳統(tǒng)數(shù)字電視采用單一的MPEG2標準情況大相徑庭。因此，設計的機頂盒能支持的壓縮標準越多，業(yè)務開展就越靈活，產(chǎn)品的使用范圍就越廣泛。

  （3）具有完善的增殖業(yè)務設計，其中包括視頻點播、電子表決、互動游戲、網(wǎng)絡瀏覽、網(wǎng)絡游戲等，增殖業(yè)務是網(wǎng)絡電視獲取利潤的關(guān)鍵，所以設計機頂盒時要充分考慮到各種增殖業(yè)務的擴展應用。

  （4）選擇低成本的專用硬件平臺。機頂盒不同于通用計算機，他是一個嵌入式系統(tǒng)，低成本、低功耗和穩(wěn)定性是硬件設計要遵循的原則，一些早期的IPTV機頂盒設計方案采用了基于Intel的高性能通用處理器架構(gòu)，雖然性能很好，但是在功耗和成本方面最終很難被市場和運營商認可。

  1.2EM8620硬件平臺

  設計方案中采用一個低成本但功能相對豐富的集成芯片－－EM8620作為硬件平臺，它是SigmaDesigns公司專門針對數(shù)字視頻通信設計的最新一款多格式解碼芯片、內(nèi)嵌166MHz的32位RSIC處理器，具有豐富的音視頻接口，此外還包括PCI總線控制器和IDE總線接口，依托二者能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡接入、USB外設和IDE外設（如硬盤、光驅(qū)）訪問等功能。圖1是該芯片的邏輯單元框圖，其主要功能和特點包括：

  （1）能夠同時支持兩路標準清晰度電視節(jié)目解碼，實現(xiàn)畫中畫；

  （2）視頻支持MPEG2、MPEG4標清和高清解碼，支持VC－1和Real的標清解碼；

  （3）支持DVD格式信號解碼；

  （4）音頻支持DolbyAC3，MPEG1和MPEG2的層1、2、3，MPEG2的BC多聲道層1、2、3，MPEG2AAC，MPEG4AAC，WindowsWMA；

  （5）具有自適應去隔行功能；

  （6）具有去閃爍濾波的OSD功能，色彩支持32比特/像素；

  （7）具有視頻、OSD、子圖像和光標等4個圖像層；

  （8）具有PCI2.1的總線控制接口；

  （9）采用2D圖形加速；

  （10）具有IDE接口，能夠連接光驅(qū)和硬盤設備，實現(xiàn)電視錄像和程序存儲；

  （11）具有NTSC/PAL復合視頻及S－Video分量輸出，帶有可選的Macrovision防錄制保護；

  （12）具有YPbPr/RGB分量視頻輸出，帶有可選的Macrovision防錄制保護；

  （13）具有3路I2S串行數(shù)字PCM音頻輸出，實現(xiàn)5.1聲道環(huán)繞聲；

  （14）具有SPDIF（IEC60958）數(shù)字音頻輸出。

圖一

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