下一代數字電視解碼，強悍CPU是基本要求

數字電視技術將給消費者和電視行業帶來一個視聽和娛樂的新紀元。但在數字電視能夠大舉進入普通消費者的家庭之前，還必須解決幾個問題：在一個瞬息萬變的市場環境下，生產商如何快速經濟地開發出消費者所需要的產品？如何低成本地實現圖像、視頻及交互式數據處理功能的完美集成？如何克服全球數字電視軟硬件標準的不統一的問題？本文將針對這些問題分析現行數字電視機頂盒方案的缺陷，討論下一代產品在結構體系方面所需解決的問題。

現行數字電視方案的缺陷

現行數字電視機頂盒的某些缺陷限制了數字電視的發展和普及。導致這些缺陷的根源是機頂盒專用集成電路芯片（ASIC）。機頂盒的關鍵功能是由數字電視解碼器實現的。解碼器部件負責數字電視廣播的接收和顯示，對數字傳輸信息流進行解復用以及對MPEG-2音頻/視頻數據流信息進行解碼，并實現機頂盒的圖形功能。圖1是現行數字電視機頂盒的一個典型功能框圖。

以下是采用這種設計方案的現行數字電視解碼器的缺陷。

1.不能支持多種顯示格式

世界上各地的數字電視廣播采用不同的傳輸格式，包括美國的ATSC、日本的ARIB和歐盟的DVB分別定義了不同的數字電視視頻格式。即使在美國也有18種不同的顯示格式，其分辨率從480i（相當于現在的模擬電視設備的分辨率）到寬屏幕高清晰度電視的1080i不等。最初的數字電視標準將同時包括480線分辨率的標準清晰度電視（SDTV）以及720線和1080線分辨率的高清晰度電視（HDTV）。電視臺將根據不同顯示格式對傳輸設備復雜程度的要求，以及如何對數字廣播頻率資源的占用情況來決定選用何種格式。一些廣播公司已經表示，為了給觀眾提供更多的選擇，它們可能會傳送多種SDTV節目，而不是僅僅傳送一種占用大量帶寬的HDTV節目。

現行數字電視解碼器的設計使它不能處理多種現有的顯示格式。有的數字電視解碼器能夠支持所有格式的輸入，但是并不輸出所有顯示格式，這迫使廠商為標準清晰度電視和高清晰度電視設計不同的機頂盒。這些設計工作需要由不同的工程小組分別完成，而它們所采用的開發工具則完全相同。因此，對于廠商而言，這已成為一項消耗大量時間而又費用不菲的工作。

2.昂貴的制造成本

如圖1所示，現行的機頂盒使用多種芯片來實現音頻和視頻功能。這些機頂盒中使用的芯片采用0.5微米的加工工藝，因而尺寸較大。同時，為了實現不同顯示格式之間的相互轉換，還需要采用不同的芯片。此外，解碼器使用的存儲器沒有進行優化，不同的功能模塊分別使用各自的存儲器，浪費了寶貴的存儲資源。這種體系結構增大了線路板的面積，并使設計變得更加復雜。集成度偏低、效率不高的存儲結構和落后的芯片加工工藝使得現行的解碼器電路成本高昂、性能低下。

3.不能支持不斷更新的數據服務標準

現行數字電視解碼器的結構封閉、不靈活。它們與WindowsCE、PersonalJava和ATSC應用編程接口（API）互不兼容，因此不能支持當前新興的數據服務應用，例如在線銀行、電子郵件和網絡瀏覽等。如果不能支持交互式的應用，現行的數字電視解碼器就難以對消費者產生太大的吸引力。

4.用戶界面不佳

為了處理交互式數據服務，用戶界面必須具有良好的視覺感受，直觀并易于使用。由于缺少一個專用的圖形處理器，現行數字電視解碼器的用戶界面不佳，應用服務運行緩慢，圖形質量差，文本顯示效果低劣、屏幕閃爍。現行機頂盒在MPEG-2芯片中使用嵌入式OSD處理器來管理文本和圖形，由于不具備圖形加速功能以及抗閃爍電路，而且只能支持4-8位/像素的圖形格式，因此OSD處理器難以為用戶提供一個漂亮的交互式界面。

5.性能低下的專用CPU

現行方案使用了嵌入式處理器，其性能不足，處理能力只有20MIPS甚至更低，并且它們還使用一種專用的總線。基于新API標準的新興交互式數據服務需要功能強大的CPU，以便為觀眾提供實時的交互性。