一種具有條件接收功能數字電視的設計

摘要：為了設計一種具有條件接收功能的DVB_C數字電視，采用Trident SoC SXL為核心的處理芯片，DDR3 SDRAM采用NT5CB64M16DP，SPI FLASH為MX25L4006E，NAND FLASH為NAND512W3A2D。采用內置數字電視高頻頭進行接收和解碼數字電視節目信號的方法，實現全程數字化，降低數字電視信號在傳輸過程中導致的干擾和損耗，提高了電視接收的信號質量。用戶在使用該電視過程中。只需要使用一個遙控器，把原來機頂盒的遙控器省掉，增強方便使用等優點。
關鍵詞：數字電視；條件接收；機頂盒；閃存

0 引言
數字電視涉及很多領域的標準，其中傳輸標準分為：地面傳輸(無線)、有線傳輸、衛星傳輸。隨著數字電視廣播的迅猛發展，數字電視技術的不斷推廣和發展，人們對電視的需求不僅僅停留在對聲音、視頻節目的需要，而是需要獲取更多的信息。數據廣播是傳統聲音和視頻以外新的電視服務業務。數據廣播系統能夠為用戶帶來更多的圖形、文本、游戲、數據下載、在線升級等功能。在中國擁有眾多的電視用戶，因此研究數據廣播技術，發展符合地區特色的數據廣播系統對提高我國信息化水平具有深遠意義。未來幾年，中國數字電視市場以有線數字電視為主，有線數字電視將長期保持主要地位，有線數字電視市場規模占據整體數字電視的主要市場。中國的有線電視網絡一般采用的是歐洲標準DVB-C。本文介紹了一種基于帶有CA功能的DVB-C數模一體數字電視的設計方案。

1 系統組成及硬件設計
帶有CA功能的DVB-C的數字電視以Trident SoC SXL為核心處理芯片，并以Trident SoC SXL為中心設計視頻解碼、數據流MPEG解碼、條件接收CA控制等功能。系統胡硬件主要有Trident SoC SXL，DDR3 SDRAM NT5CB64M16DP，SPI FLASH MX25L-4006E，NAND FLASH NAND512W3A 2D、電源管理芯片等。該系統的框圖如圖1所示。本文主要介紹了視頻信號輸入部分、外部存儲器部分、視頻信號輸出部分。

Trident SoC SXL高度集成了眾多組件的單芯片，其中包括符合生產要求的H．264／VCI／MPEG-4／MPEG-2解碼器，集成ATSC／DVBT／C ／Aanalog解調器，支持DVB_CI+，one PCMCIA卡，支持NICAM／BTSC／FM stereo radio，A2聲音解調，支持CVBS／YC分離／HDMI／YPbPr ／RGB信號輸入，集成MCU，FLASH，Memory控制器，可以滿足帶有CA功能的DVB-C數模一體的數字電視的解決方案，可降低系統成本。
數字電視信號經過編碼調制后進行傳輸，需要對經過數字化壓縮的圖像和聲音信號進行解調解碼還原，產生視頻和聲音信號，通過電視顯示器和音響設備給觀眾提供高質量的電視節目。需要對DVB調制的數字電視信號進行信道解碼，和MPEG-2的傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數據分離開。若現有的模擬電視要看數字電視節目，則需要外置數字電視機頂盒，它是一種將數字電視信號轉換成模擬信號的變換設備，再由轉換后的模擬信號輸入到模擬電視顯示。它的信號模式是數字化信號通過機頂盒轉換為模擬信號AV輸出，由AV連接到電視，而在電視內又轉換為數字信號處理，這樣“數-模-數”的多次轉換對信號有損傷。
數字電視信號通常采用“數字電視機頂盒+模擬電視”的結構，數字電視機頂盒將數字電視信號轉換成模擬信號的變換設備，它對經過數字化壓縮的圖像和聲音信號進行解碼還原，產生模擬的視頻和聲音信號。它所涉及的模塊有開關電源、遙控器接收、按鍵控制面板、高頻頭Tuner、升級串口RS 232、閃存FLASH、音視頻輸出接口RCA以及條件接收系統CA模塊。“數-數”轉換模型的數字電視實質上是一種內置數字電視機頂盒、并能接收模擬信號的“雙模”電視。它不必將數字電視信號轉換成模擬信號，機頂盒的開關電源可以和電視的電源系統共用，遙控器接收和按鍵控制面板也采用電視的遙控器接收和按鍵控制面板，數字高頻頭Tuner要內置到電視的主板中，閃存FLASH也和電視中的閃存共用，不必對解碼的數字音視頻信號進行重新轉換為模擬信號，通過RCA接口輸出。Trident SoC SXL高度集成芯片可以滿足“數-數”轉換模型并帶有CA功能。DVB-C數模一體的數字電視設計的需要。
1．1 視頻信號輸入設計
接收調諧器，一般稱之為Tuner，主要作用是對射頻信號進行QAM模擬解調，對信號下變頻至中頻信號。下變頻的中頻信號經過信道解碼器芯片，進行信道處理，可輸出符合DVB接口標準的并行或串行的TS流信號。SXL可以實現對輸入的數據流處理，包括數據流的解復用、解壓、解擾、同步、校驗、緩存等。SXL和TURN BOARD的接口框圖如圖2所示。SXL先對傳輸流解復用，分離出各個獨立的節目PES流以及SI等服務信息，接著對節目PES流進行解復用，分離出視頻、音頻、數據的ES流。MPEG-2主要包含視頻的解壓縮和音頻解壓縮兩大部分。它們按照MPEG-2的解碼算法分別對壓縮的視頻碼流和音頻碼流進行解碼，從而得到正常的視頻數據和音頻數據碼流。