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數字電視機頂盒在過(guò)去幾年中國有線(xiàn)電視的市場(chǎng)中取得了飛速的發(fā)展，目前的中國國內有線(xiàn)數字電視機頂盒市場(chǎng)的保有量已經(jīng)超過(guò)四千萬(wàn)臺以上。國內的數字衛星電視也在過(guò)去半年中得到發(fā)展， 第一步是針對偏遠地區，解決電視的收看問(wèn)題，村村通項目用的機頂盒已經(jīng)開(kāi)始招標發(fā)放，接下來(lái)衛星電視也會(huì )進(jìn)行商業(yè)運營(yíng)。地面數字電視廣播標準已經(jīng)確定，信號已經(jīng)在多個(gè)地區發(fā)射。電信運營(yíng)商開(kāi)展的IPTV目前在國內也有幾百萬(wàn)的用戶(hù)。 高清數字電視機頂盒是一個(gè)重要發(fā)展趨勢。以高清平板電視為例，目前，中國國內市場(chǎng)上高清平板電視保有量已超過(guò)兩千五百萬(wàn)臺，而其中只有不到1%的用戶(hù)能收看到1~3個(gè)高清節目頻道。這就帶來(lái)矛盾的局面:一方面大量用戶(hù)擁有高清平板電視機，另一方面大量電視節目是模擬和數字的標清格式，決大多數已經(jīng)部署的機頂盒只具有標清解碼能力�？梢灶A見(jiàn)，未來(lái)高清機頂盒將會(huì )占有相當大的市場(chǎng)份額。主要接收形式包括，有線(xiàn)機頂盒、地面波機頂、衛星機頂盒、一體機和IPTV。 高清機頂盒技術(shù)發(fā)展與設計挑戰 數字電視機頂盒的功能已經(jīng)從開(kāi)始的接收碼流，解壓縮視音頻，顯示EPG信息，簡(jiǎn)單的OSD菜單，到現在的增加交互功能，寬帶網(wǎng)視音頻應用，外圍的數據接口也增加了高速USB，以太網(wǎng)的接口，eSATA接口等一些PC常用的接口。這些接口的增加使得機頂盒的應用范圍得到有效的擴展，現在也可以用意法半導體(ST)的高性能機頂盒芯片STi7105來(lái)實(shí)現家庭媒體中心的應用。所以高清機頂盒的應用開(kāi)發(fā)已經(jīng)不再是單一的功能的開(kāi)發(fā)，而是如何利用高性能的機頂盒芯片來(lái)開(kāi)發(fā)多功能的應用，最大可能利用芯片處理能力，這對機頂盒產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)是一個(gè)挑戰。 MPEG2作為數字電視采用的第一個(gè)標準已經(jīng)用了10多年，新一代編碼格式H.26?也已大量的得到應用，中國的AVS編解碼標準也在一些地方得到應用。同時(shí)支持有線(xiàn)數字電視和IPTV的雙模機頂盒的應用也越來(lái)越多，因此，對于芯片產(chǎn)品而言，不但要支持現有標準，還需要具有可升級的能力以便支持新的技術(shù)，所有這些都給機頂盒的開(kāi)發(fā)提出更高要求，機頂盒的穩定性也面臨更嚴格的挑戰。 低成本、高性能、低功耗的產(chǎn)品要求已經(jīng)開(kāi)始變得非常重要。定義產(chǎn)品在各種狀態(tài)下實(shí)現最低功耗也已成為設計工程師的一大挑戰，他不僅需要了解芯片的低功耗的能力，還要知道如何用好這些能力，以實(shí)現產(chǎn)品的最優(yōu)化并廣為市場(chǎng)接受。 在高性能的芯片上可以開(kāi)發(fā)出很多復雜的應用，也必然使得軟件，硬件開(kāi)發(fā)的復雜度大大增加，怎樣在短時(shí)間內，高質(zhì)量地開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足市場(chǎng)要求的產(chǎn)品對研發(fā)工程師和項目管理人員提出了挑戰。ST充分認識到了客戶(hù)面對的挑戰，因此ST在提供高性能芯片的同時(shí)，也提供操作系統如Linux，WinCE，OS21 和成熟的驅動(dòng)軟件，同時(shí)還提供能幫助研發(fā)工程師快速熟悉和使用的API源程序代碼，以及3FX OpenGL ES1.1的API。 ST高清機頂盒解決方案 意法半導體(ST)是世界上最大的機頂盒(STB)芯片廠(chǎng)商，目前中國國內機頂盒廠(chǎng)家大量采用ST的芯片，ST的機頂盒芯片在國內市場(chǎng)份額最大。ST通過(guò)不斷地推出新的產(chǎn)品，提高芯片性能，降低芯片成本，同時(shí)提升技術(shù)服務(wù)質(zhì)量來(lái)實(shí)現并保持多年的市場(chǎng)領(lǐng)先地位。 目前ST已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了4代高清解碼芯片，在高清數字電視單片解碼SoC領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗，包括靈活的芯片技術(shù)架構設計，支持客戶(hù)進(jìn)行各種應用的開(kāi)發(fā)，成熟的低成本的先進(jìn)生產(chǎn)工藝等。其中STi7105 是一款高性能H.26?高清數字電視機頂盒SoC解碼芯片，采用先進(jìn)的半導體生產(chǎn)工藝和優(yōu)化設計來(lái)完善，提升各個(gè)功能模塊的性能，增加高速數據接口，降低耗電量，降低系統的整體材料成本。STi7105是一款應用范圍很廣的SoC芯片，主要用于有線(xiàn)高清數字電視機頂盒，衛星高清數字電視機頂盒，地面數字電視機頂盒，IPTV機頂盒，網(wǎng)絡(luò )電視下載播放，多媒體手持設備，家用多媒體中心等等。 STi7105技術(shù)特點(diǎn)及關(guān)鍵應用 STi7105 芯片內部集成了一顆高性能的ST40 應用程序處理器，它的實(shí)時(shí)處理、運算能力超過(guò)900DMIPS，另外芯片內還集成有兩顆實(shí)時(shí)運算加速器，如果需要的話(huà)，它們也可以用于各種運算要求的處理。如果把芯片的整個(gè)計算能力加在一起，STi7105的實(shí)時(shí)處理、運算能力能夠達到3,000DMIPS以上。這樣的處理能力不但可以達到高清機頂盒的要求，還能夠充分滿(mǎn)足家庭多媒體中心的設計需求。 STi7105的TS流輸入處理模塊可以支持4路TS流輸入，1路TS流輸出，這個(gè)處理模塊內可以同時(shí)處理、分解多個(gè)碼流，用于同時(shí)進(jìn)行錄像(PVR)、碼流回放、畫(huà)中畫(huà)。這些碼流可以從傳統的數字電視廣播通道過(guò)來(lái)，也可以來(lái)自CableModem、EoC、以太網(wǎng)IP、光纖的IP通道。這個(gè)高性能模塊能為用戶(hù)提供靈活的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式。 芯片的安全性功能的支持：STi7105具有完整的嵌入式安全加密，解密功能，包括DES、AES和DVB解擾器等等，將會(huì )支持所有的高級安全功能。目前，高級安全功能正處于主要CA廠(chǎng)家的認證階段中，包括Nagra，NDS，Conax，Irdeto等等，ST也會(huì )和中國國內的CA廠(chǎng)家永新視博、天柏、數碼視訊等公司展開(kāi)認證工作。 支持Windows DRM 10數字版權管理和安全視頻處理器(SVP)標準。它也支持DVB－CI及其他的機卡分離技術(shù)。 視頻解碼格式：STi7105集成了高性能的視音頻解碼器，其靈活的解碼架構可以滿(mǎn)足目前已有的各種視音頻編碼壓縮格式的解碼要求，也可以通過(guò)軟件升級來(lái)支持這些標準，在視頻編解碼方面，它可以支持H.26? HP@HL4.1，MPEG2 MP@HL, VC-1 MP@HL, AP@L3, MPEG4 P2 ASP@L5, DiVx格式，RM，RMVB，中國自己的視頻壓縮格式 AVS，已知的一些用于流媒體的視音頻格式和目前流行的Adobe Flash的格式。除了解碼以外， 7105還具有一定的視頻的編碼的能力。其解碼器可以用于PVR，畫(huà)中畫(huà)功能。支持1080p 60幀的格式，這在目前的產(chǎn)品中是最先進(jìn)的。內置的圖像降噪聲處理，增強優(yōu)化的后處理電路能夠給用戶(hù)帶來(lái)前所未有的優(yōu)美圖像。 在音頻編解碼器方面，它可以支持MPEG-1 layer I/II, MP3, MPEG-2 layer II, AC-3 Dolby Digital, DD+，AAC, AAC+SBR等等，也可以支持杜比，DTS的新算法。同時(shí)可支持中國DRA音頻標準，還也可以用于音頻編碼。 視音頻接口方面，7105支持最新版本的HDMI 1.3接口標準，支持1080p 60幀的格式，支持各種隔行、逐行掃描顯示格式，各種格式之間的互相轉換，同時(shí)支持模擬的視頻接口如YPbPr、CVBS 和數字視頻信號的輸入和輸出，從而增強了7105的應用靈活性。 STi7105使用的DDR2接口和32位統一存儲系統，使設計人員可以使用成本更具競爭力的、高容量的DDR2外部存儲器，DDR2的速率可以達到800MHz。高容量存儲器在復雜系統的應用開(kāi)發(fā)中可以降低系統成本，為客戶(hù)提供最大的價(jià)值。 圖4：基于STi7105的便攜多媒體設備架構框圖。 在同類(lèi)產(chǎn)品中，STi7105具有最低的功耗和最好的散熱性能，在客戶(hù)設計出的機頂盒產(chǎn)品中可以不使用散熱片而可以長(cháng)時(shí)間的正常工作。此外其先進(jìn)的電源管理功能，獨特的設計進(jìn)一步提高STi7105的低功耗性能，有助于終端產(chǎn)品達到節能標準，7105的待機功耗小于0.1W，大大優(yōu)于國際能源組織(IEA)“1W節能計劃”的標準。 STi7105同時(shí)支持多路高速USB2.0接口，高速以太網(wǎng)接口，配合高性能的芯片解碼能力，適于機頂盒、汽車(chē)多媒體播放器或家庭多媒體中心等應用。SATA接口用于硬盤(pán)的連接，可用于PVR應用，MMC卡接口也集成到該芯片中。 圖形加速處理器的性能在機頂盒的應用中變得越來(lái)越重要，STi7105集成了高性能的2D加速器，其圖形處理能力可應用于3D圖形顯示，從而豐富了應用的表現能力。ST提供3FX OpenGL ES API接口。 高速CPU加上高性能的圖形加速器可以實(shí)現對下一代中間件、插件及Flash媒體播放功能的更好支持。 |
