神马文学网数字电视机顶盒单片式解复用与解码器芯片简介
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/05/01 18:53:14
1、LSI公司芯片SC2000、SC2005、SC2005B、AViV-9600
2、ST公司芯片：STi5512、STi5514、STi5516、STi5517、STi5518、STi5519、STi5528、STi5580、STi5588、STi5578、STi4629。
3、PHILIPS芯片：MB87L2250
数字电视机顶盒的主要功能就是将接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户不用更换模拟电视机就能收看数字电视节目，图像质量接近DVD水平。根据传输媒体的不同，数字电视机顶盒又分为卫星数字电视机顶盒（DVB-S）、地面数字电视机顶盒（DVB-T）和有线数字电视机顶盒（DVB-C）3种，目前应用较为广泛的是卫星数字电视机顶盒与有线数字电视机顶盒。这两种机顶盒的主要区别在信道解调，前者采用QPSK解调，后者采用QAM解调。
其信源解复用与解码均采用相同的单片式解复用与解码器芯片。下面介绍目前数字电视机顶盒主要采用的几种芯片。
1、LSI公司芯片SC2000、SC2005、SC2005B
2、ST公司芯片：STi5512、STi5514、STi5516、STi5517、STi5518、STi5519、STi5528、STi5580、STi5588、STi5578、STi4629。
3、PHILIPS：MB87L2250
一、LSI公司芯片SC2000、SC2005、SC2005B返回
1、SC2000芯片
SC2000机顶盒方案
如图一是LSI Logic公司推出的单片源解码器，适用于广播、卫星和有线前端机顶盒方案，支持多功能和广播设备的需求。
LSI Logic公司的SC2000机顶盒(STB)方案框图
High level of integration
Industry-standard Tiny RISC 108 Mhz MIPS CPU
5-Plane graphics engine
ISO/IEC 13818 (MPEG-2) MP@ML-compliant
DVB transport coprocessor and descrambler
Unified OSG/CPU/Transport memory architecture and dedicated A/V memory
DVD support (SC2100)
Integrated multistandard encoder
Independently programmable video DACs
Integrated audio DACs
Anti-taping (Macrovision)
General-purpose DMA controllers
IEEE1284 port
SmartCard interface
UARTs/Modem Codec Interface
Infrared ports
I² C-compatible interface
Auxport glueless interface to external 1394 PHY chips
Dolby AC3 support (SC2100)
External CPU support
General-purpose I/Os
Software libraries and development tools
Embedded debug capabilities (EJTAG)
LSI Logic also offers a worldwide support organization with offices located throughout the world and backed by corporate product-line and design engineers, to ensure customer success with the company‘s set-top
SC2000芯片是LSI Logic公司生产的机顶盒专用芯片。该芯片集成了多个机顶盒必须的硬件设备，包括嵌入式MIPS CPU、MPEG-2音频/视频解码器、NTSC/PAL编码器等。它具有强大的音、视频处理能力，而且便于上层应用软件开发。
采用SC2000芯片数字电视机顶盒(解码器) 有四川九州公司的DVC-2008CT、DVC-2008DV数字有线电视解码器，深圳同洲CDVBC2100数字有线电视机顶盒、CDVB2100卫星数字电视接收机等。
SC2000芯片主要包括如下子系统：
1)CPU子系统：SC2000集成了LSI Logic公司高性能108 MHz、32位 MIPS微处理器核心，支持32位和16位指令，MIPS精简指令集除了保留与已经存在的32位二进制代码的完全兼容外，还提供高达40%的代码大小的精简比率。频繁出现的指令被编码进入16位指令域，以减少机顶盒中所需要的Flash的容量大小。SC2000总线系统包括I-Bus、S-Bus和E-Bus。I-Bus被用来访问其它子系统的寄存器；S-Bus被用来访问SDRAM；E-Bus被用来访问外部Flash ROM。外部Flash ROM存在整个软件系统的可执行代码。
２)传输解复用子系统：集成了MPEG-2传输层支持音频、视频和数据服务的所有解复用功能，通过信道解码接口接收接输层格式的打包数据流（每包188B）。通过PID处理器解析所收的数据，提取所选择的节目流、音视频PES数据、PSI、SI和私有数据，再通过高频解码接口输出音频视频流。PSI SI和私有数据被存进外国SDEAM中，它们能直接被内嵌CPU所读取。
3)音频/视频解码子系统：接收从传输子系统发过来的信道数据，通过硬件进行MPEG-2的音视频解码，输出解码后的视频给混合/编码子系统，输出解码后的数字音频给DAC模块。音视频解码子系统通过内部存储接口访问一个专有的SDRAM，用来存储音视频数据和PES头信息。
4)混合/编码子系统：混合来自OSG子系统的图像和来自解码子系统的视频，输出RGB格式和NTSC/PAL/SECAM制式编码模拟视频。解码子系统输出视频给混合器，OSG子系统输出OSD、静止图像层和鼠标层数据给混合器，经处理后形成单一的显示层，将YCbCr格式数据送给编码器，形成RGB格式视频和混合模拟视频。
5)外围接口子系统：提供CPU访问外围设备的接口，包括并口、串口、红外接口、智能卡接口和通用输入输出接口等。并口用来读取前面板键盘的数据；串口用于调试和将用户点播信息通过调制解调器送上PSTN网；红外接口用于接收用户遥控器的命令；智能卡接口用于用户身份认证和资格审查；通用输入输出接口作一般的输入输出处理。
2、SC2005简介
SC2005机顶盒方案
如图一是LSI Logic公司推出的单片源解码器，适用于广播、卫星和有线前端机顶盒方案，支持多重交互式应用如web浏览等。
LSI Logic公司的SC2005机顶盒(STB)方案框图
The SC2005 is the second-generation of LSI Logic‘s single-chip digital TV source decoders which incorporates ICAM technology used by the NDS Videoguard TM conditional access system. It is a highly integrated solution for designing cost-effec-tive set-top boxes that support multiple targeted interactive applications such as web browsing, online shopping and home banking.
With the integrtion of the NDS ICAM technology, LSI Logic continues its strategy of providing the most highly integrated solutions for digital set-top boxes incorpo-rating the NDS Videoguard conditional access. The SC2005 provides a smooth migration path for current NDS customers employing previous generations of ICAM using LSI Logic‘s L641X8 family of discrete transport solutions.
In addition to the ICAM, the SC2005 features an IDE/ATA interface allowing set-top box manufacturers to seamlessly design-in hard disk storage media for support of digital recording applications. The SC2005 chip incorporates a high perfor-mance 108-MHz, 32-bit, TinyRISC MIPS microprocessor, making it one of the highest performing set-top box architectures on the market.
The LSI Logic Integra Set-top Development Platform (SDP2005) provides a complete development environment from powerful hardware to industry stan-dard software components. The SDP2005 is a comprehensive platform that accelerates the development of customized, leading-edge set-top box solu-tions. Manufactures and network operators are able to design a complete set-top box solutions, ranging from graphics-rich satellite broadcast receiver boxes to advanced entertainment systems supporting web browsing, video gaming or high-speed Internet access.
特点：
Industry-standard TinyRISC ? 108Mhz MIPS CPU
5-Plane graphics engine
NDS conditional access (ICAM)
ATA/IDE interface
ISO/IEC 13818 (MPEG-2) MP@ML-compliant
DVB transport coprocessor and descrambler
Unified OSG/CPU/Transport memory architecture and dedicated A/V memory
Integrated multi-standard encoder
Independently programmable Video DACs
Integrated Audio DACs
Macrovision 7.1 (SC2015)
IEEE1284 port
Smart Card Interfaces
UARTs / Modem Codec Interface
Infrared ports
Serial Host Interface
General-purpose I/Os
Embedded debug capabilities (EJTAG)
Dolby AC3 support (SC2105)
DVD support (SC2105)
SC2005芯片是LSI Logic公司近期推出的性能更优的机顶盒专用芯片。在SC2005中集成了一个嵌入式32位CPU(MIPS)和32位RISC系统，3个RS-232接口，1个IEEEl394链路接口，1个IEEEl284并行接口，1个10Base-T以太网接口和若干通用I／O接口。以及DRAM控制器、Smart卡接口和I2C总线接口等。
采用SC2005芯片有线数字电视机顶盒深圳同洲CDVBC5120/P、5128、5150G、5180数字有线电视机顶盒，CDVB5110卫星数字电视接收机等。
SC2005芯片主要包括以下几个方面：
1)嵌入式CPU：高性能CPU兼容于MIPS EZ4102，内部包括通用寄存器、系统控制处理器(CP0)、算术逻辑单元(ALU)和移位器。寄存器支持源操作数执行单元，并将处理结果存入旧的寄存器；CPO处理包括中断在内的例外事件；ALU完成算术与逻辑运算，以及计算地址等操作，移位器主要完成移位操作。
CPU总线接口用于CPU与其外围单元交换数据，它通过内部总线分别与CPO、存储器管理单元(MMU)和总线接口单元(BIU)实现紧耦合连接，从而增强了CPU的通用计算功能。柔性链接口用来与复用／分开单元相接，以增强DSP命令和应用的能力。由于FJAl02不是哈佛结构，它只提供单个存储器接口代替指令和数据存储的接口。
2)解复用器：SC2005芯片内的解复用器包括传输流解复用器和节目流解复用器。解复用器由信道接口、信道FIFO、PID处理器、PID后处理器内部音／视频接口和节目时钟提取电路等组成。其中信道接口提供自动传输包同步字节检测，及实现同步锁定／未锁定的具有可编程延迟时间的滞后机构。一旦建立同步，信道接口就通过信道FIFO将完整的传输包传输到PID处理器。信道接口还检查传输包的完整性，指示传输错误等。
PID处理器内包含32个寄存器和一个有32个入口(0-29)的PID表，入口0-29定义了通用PID表寄存器，入口30和31指示音频、视频PES包PID。PID处理器还包含PID滤波器和解扰器。PID处理器将每个传输包中的PID值与编程在P1D表中的PID值进行比较，得到所选节目的音、视频PES，将音、视频码流分解出来。解扰器用来对按DVB标准加扰的传输包、PES包和传输数据进行解扰。
DVB解扰器将解扰的传输包送到PID后处理器，在那里进行传输包头滤波、PES包头滤波、数据滤波和ECM滤波等处理。
3)音频／视频接口在传输流解复用器和音频／视频解码器之间提供了一个内部接口。
4)MPEG-2解码器：SC2005芯片内的MPEG-2解码器包括I2C总线接口、DMA控制器、MPEG-2音频/视频解码器接口、音频解码器、视频解码器和音频D／A转换器等电路。视频解码器和音频解码器都使用外部存储器作为缓冲器。
5)在屏图形：SC2005芯片内集成了一个在屏图形(OSG)子系统。该子系统能将产生的图文与解码视频相叠加，还能产生光标、OSD和静止平面。光标平面是一个透明的平面，支持16色、32×32像素光标，可位于显示区域的任何一处。OSD平面用于显示复用的OSD区域，如链表之类。该平面支持RGB和YCrCb两种视频格式，能在每种颜色或每个像素与其他平面混合。静止平面支持YCrCb 4∶2∶0和4∶2∶2静止图像，还能运载4∶2∶2场消隐插入(VBl)数据。
SC2005芯片内的OSD控制器允许在解码的视频顶部叠加文本和图形，这些叠加的文本和图形可在输出前与解码的视频在数字上混合。叠加数据总是以相同的尺寸显示，而不管分辨率或视频数据的方式。视频数据的摄像和扫描也不影响叠加数据的位置。
视频解码器产生解码的YCrCb 4∶2∶2视频平面，并将其直接送到混合器／编码器，在那里进行混合编码。
6)视频编码器：SC2005芯片内集成了一个视频编码器，可将8位或16位YCrCb数字视频流编码产生复合视频、S视频或RGB视频信号，支持包括PAL、NTSC和SECAM制式。它由数据控制单元、编码器、输出接口、RGB处理器和D／A转换器等部分组成。
7)音频D/A转换器：SC2005芯片内还集成了一个音频D/A转换器，与其他音频D/A转换器一样，它也是一种具有可编程锁相环(PLL)的立体声数模转换器，其作用是将由音视解码器输出的PCM音 频数据转换成具有左、右声道的模拟立体声音频信号。
8)10Base-T以太网接口：SC2005芯片内包含了一个10Base-T以太网控制器，为系统提供了一个以太网接口，使系统能以高速方式与PC机进行通信。
AViA-9600机顶盒方案
如图一是LSI Logic公司推出的单片源解码混合有线机顶盒应用方案。适用于广播、卫星和有线前端机顶盒方案，支持多功能和模拟和数字广播设备的需求。
AViV-9600是基于功能强大的SPARC第四代处理器，增强了图形引擎、扩充了音频特性和包容I/O周边。
图一、LSI Logic公司的AViA-9600机顶盒(STB)方案框图
MPEG-2 transport demultiplexer
DVB and DES descramblers
MPEG-2 video and audio decoders
Dolby Digital AC-3 audio decoder
Advanced graphics display list processor
150 MHz SPARC CPU with 32KB cache
Unified memory architecture
Multiple host interface modes
Synchronous/asynchronous Flash support
IDE/ATAPI disk drive interface (master)
OpenCable POD, DVB-CI, or NRSS-B card interface (master)
Interface for two SmartCards
USB Host, IDC, Modem DAA, UART, Infrared, SPI, and GPIO interfaces
Digital video encoder (DENC)
Digital video capture and output
二、意法半导体STOMEGA机顶盒方案返回
OMEGA家族中的有以下几种型号：STi5512、STi5514、STi5516、STi5517、STi5518、STi5519、STi5528、STi5580、STi5588、STi5578、STi4629。
如图一是采用意法半导体(STMicroelectroincs)OMEGA系列的新一代高性能、低功耗卫星和有线前端机顶盒方案。
图一、OMEGA机顶盒方案框图
STV5518特点
工作于81MHz的32位RISC CPU
集成MPEG2音频解码器，支持5.1通道的Dolby解码，并具有IEC60958与IEC61937数字音频输出
有DTS输出与MP3解码。MPEG2视频解码，支持可编程的zoom-in与zoom-out功能
共享SDRAM接口
一整套单片外设，包括2个通用异步收发器、2个智能卡接口、一个I2C控制器、3个脉宽调制通道、红外线发射器/接收器和1个调制解调器模拟前端接口
支持PAL/NTSC/SECAM制式
通过EMI口可扩展USB、1394、IDE接口
208脚，PQFP封装
STV0299:数字卫星QPSK解调器
Integrates high performance A/D converters in .25 micron technology
Easy and low cost interface to ZeroIF tuner devices
Wide frequency range from 1 to 50Msymbols per second supports both SCPC and MCPC applications
Compliance with common interface specifications
Outstanding bit error rate performance and wide carrier tracking range (up to 45MHz) improves the robustness of the system
Housed in a small TQFP64 package which optimizes board size
STV0297:有线QAM解调器
Integrates a high performance A/D converter in .25µ technology, a fully digital QAM demodulator for ITU J83-A (DVB-C) and performs equalization, DEC and framing
Can be used in direct IF sampling architectures in all QAM modes (16,32,64,128 and 256-QAM)
Supports variable symbol rates from .87 to over 11Msps
Includes all decoding functions from interface to MPEG/TS and offers a wide range of output formats including DVB common interface and STi55xx direct interface
Packaged in a TQFP64, power consumption is low at .5 typical and is a cost-effect solution for cable receivers
STV0191、ST90158:DVB-Return Channel Modem
Performs the physical layer and the TC layer compliant with DVB-RC specifications
Performs the MAC processing and communication with the main CPU
OMEGA: Single Chip Source Decoder Family
STi5510评估板特性:
Glueless transport interface to the STV0299
Flash and DRAM memories
RS232 port
Modem serial interface
IEEE1284 connector
SCART connector
2 smartcard connectors
ST20 32位RISC CPU with associated diagnostic controller unit:
Programmable demux + DVB descrambler supporting more than 32 PIDs
MPEG A/V decoders
Advanced multi layered graphics
PAL, NTSC and Secam* Denc with teletext interface
Peripherals : IEEE1284*, 4 UARTs, 2 smartcards, 1- I2C multimaster controllers
The STi5500 provides a very low cost system solution; the STi5510 and STi5512 are the OMEGA
products tailored for common European DVB set-top boxes
* Secam and IEEE1284 available only on the Sti5510 and STi5512
软件:
完全支持DVB应用程序，STAPI等，缩短开发时间
STAPI 软件和中间件相对独立。
STLite/OS20 嵌入式实时多任务操作系统
DVB middleware and is transparent to hardware upgrades
所有可以在STB上使用的器件
作用
型号
Flash
M29W160B
SCART保护
DA112S1/ESDA6V1V1
Modem Line I/F
TS1xxxB1/DALC208SC6
IEEE1284保护
ESDAxVx
RS232
ST202E
ST3243E
OMEGA系列器件主要特点：
STi5528和STi4629特点
支持双电视和双录像机顶盒
采用两个32位RISC处理器，其数据处理能力超过300Mips
扩展了OMEGA家族的性能
集成了更多的外围接口功能，如硬盘接口、IEEE1394和USB。
具有优越的音频和图像处理功能
目标应用是具有网络浏览功能和多种交互式应用的高端机顶盒
STi5517特点
一个增强型ST20 32位RISC CPU，内置一个180MHz时钟、8千字节高速程序缓存、8千字节高速数据缓存和8千字节嵌入式SRAM；
一个16位133MHz 共享存储器接口，支持64和128位配置；
一个可编程外部存储器接口，支持6个独立的可配置的SRAM、闪存和DRAM存储块；
一个MPEG-2 (MP@ML) 译码器，包括平稳的快速前进和倒退等模式；