基于EM8620芯片的IPTV機(jī)頂盒設(shè)計(jì)方案
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基于EM8620芯片的IPTV機(jī)頂盒設(shè)計(jì)方案(1)
傳統(tǒng)的電視業(yè)務(wù)一致采用單向廣播模式運(yùn)營，隨著科技的進(jìn)步，人們越來越希望在電視中實(shí)現(xiàn)雙向交互功能，通過交互通信，運(yùn)營商能夠及時(shí)地得知用戶的需求，而終端用戶也可以改變以往單一被動(dòng)的信息接收模式，更多地參與到業(yè)務(wù)運(yùn)營中。近期IPTV（網(wǎng)絡(luò)電視）的出現(xiàn)，使這愿望成為可能，它作為電視和網(wǎng)絡(luò)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(wù)。
在IPTV的系統(tǒng)中，用戶終端機(jī)頂盒是一個(gè)非常關(guān)鍵的設(shè)備，它不但是收看電視節(jié)目的終端，而且還是一個(gè)信息匯聚、交互的平臺，被認(rèn)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(jī)頂盒設(shè)計(jì)方案，該方案能夠通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交互電視業(yè)務(wù)，支持MPEG2、MPEG4、VC－1（WMV9）、Real等多種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)解碼，具有電視節(jié)目錄制、數(shù)字版權(quán)保護(hù)、DVD播放等多種功能。
1、硬件設(shè)計(jì)
1.1設(shè)計(jì)要求分析
通過為IPTV業(yè)務(wù)特性的詳細(xì)分析，總結(jié)出FPGA機(jī)頂盒硬件設(shè)計(jì)方面的四項(xiàng)要求：
（1）具有網(wǎng)絡(luò)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(luò)協(xié)議。
（2）支持多種視頻壓縮格式，目前MPEG2、MPEG4、VC－1等標(biāo)準(zhǔn)在IPTV中都有使用，有些運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)情況大相徑庭。因此，設(shè)計(jì)的機(jī)頂盒能支持的壓縮標(biāo)準(zhǔn)越多，業(yè)務(wù)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(wù)設(shè)計(jì)，其中包括視頻點(diǎn)播、電子表決、互動(dòng)游戲、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、網(wǎng)絡(luò)游戲等，增殖業(yè)務(wù)是網(wǎng)絡(luò)電視獲取利潤的關(guān)鍵，所以設(shè)計(jì)機(jī)頂盒時(shí)要充分考慮到各種增殖業(yè)務(wù)的擴(kuò)展應(yīng)用。
（4）選擇低成本的專用硬件平臺。機(jī)頂盒不同于通用計(jì)算機(jī)，他是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，低成本、低功耗和穩(wěn)定性是硬件設(shè)計(jì)要遵循的原則，一些早期的IPTV機(jī)頂盒設(shè)計(jì)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(yùn)營商認(rèn)可。
1.2EM8620硬件平臺
設(shè)計(jì)方案中采用一個(gè)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(shè)計(jì)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(luò)接入、USB外設(shè)和IDE外設(shè)（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(diǎn)包括：
（1）能夠同時(shí)支持兩路標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視節(jié)目解碼，實(shí)現(xiàn)畫中畫；
（2）視頻支持MPEG2、MPEG4標(biāo)清和高清解碼，支持VC－1和Real的標(biāo)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(yīng)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(biāo)等4個(gè)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(shè)備，實(shí)現(xiàn)電視錄像和程序存儲；
（11）具有NTSC/PAL復(fù)合視頻及S－Video分量輸出，帶有可選的Macrovision防錄制保護(hù)；
（12）具有YPbPr/RGB分量視頻輸出，帶有可選的Macrovision防錄制保護(hù)；
（13）具有3路I2S串行數(shù)字PCM音頻輸出，實(shí)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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