作者：杨兴硕 王金刚等

    引言

    地面传输是数字电视最基本的制式，地面电视广播也是最大众化的传媒。清华大学提出的dmb-t(地面数字多媒体/电视广播)传输方案， 在技术可行性、系统稳定性、产业化、运营可行性等方面已经能够满足我国地面数字电视标准的要求，并开始在国内推广普及。

    本文介绍了一个dmb-th(地面传输数字电视接收机顶盒)的解决方案。该方案中，信源解调使用了凌讯科技公司与清华大学联合开发的 tds-ofdm (时域同步正交频分复用)解调芯片lgs8813，信源解码使用了北京海尔集成电路设计有限公司开发的mpeg-2解码芯片hi2011e，是目前首个全面采用国产数字电视芯片实现的dmb-th机顶盒设计。

    系统硬件设计

    该数字电视机顶盒解决方案的硬件电路主要包括：数字高频头、dmb-th解调、mpeg-2信源解码。系统原理框图如图1。

    图1 系统硬件原理框图

    数字高频头采用了夏普公司为支持dmb-th开发的va1t1ed6060。其接收频率范围为426mhz－862mhz，高频头将天线接收的地面传输信号通过内部增益等电路的变换，输出if中频模拟信号。高频头的输出通过a/d变换电路(ad9203)将中频模拟信号转换为中频数字信号。

    信源解调由lgs8813实现。这是一种tds-ofdm解调芯片，全面支持dmb-th地面传输标准，把中频数字信号解调后输出8位并行的数字传输流，即ts(transport stream)流。lgs8813需要一个64mb的sdram作为其工作空间。

    信源解码由海尔hi2011e实现，其工作原理如下：

    解码芯片读取数字传输流，通过硬件解复用，解出音视频基本流，存储在片外sdram中。视频解码模块从视频压缩数据区中取出压缩数据，经过变长码解码、反量化、反余弦变换、运动补偿、数据合并，产生视频图像数据，存储在视频图像数据缓冲区中。播放模块从视频图像数据缓冲区中取出视频图像数据，与菜单显示osd(on screen display)数据混叠后输出视频图像。hi2011e的视频输出有数字方式和模拟方式。数字视频输出为ycbcr、4:2:2模式、yuv输出、符合 itu-656标准，可连接具有itu－656接口的器件或设备，例如液晶显示屏驱动电路；模拟视频输出支持cvbs、s-video、ypbpr。 hi2011e的音频解码模块从音频压缩数据缓冲区中取出压缩数据，经过解码、子带滤波，产生音频pcm数据，存储在音频pcm数据缓冲区中，播放模块从音频pcm数据缓冲区中取出音频pcm数据，然后按音频接口送出音频pcm数据。外部的ht82v731数模转换器将音频pcm数据转换成模拟的音频信号。

    hi2011e内部有一个8位cpu负责系统控制，包括外围电路的控制、ts流的解复用控制、osd控制，以及运行数字电视相关的应用软件。

    本系统提供了ic卡接口，可以支持条件接受ca系统。同时，还有rs-232c接口，可以通过串口对本系统的软件进行升级。整个系统中的各主要器件通过philips开发的i2c总线进行通信。

    系统软件

    图2给出了机顶盒软件层次结构的示意图。

    图2 机顶盒的系统软件示意图

    软件的集成开发工具为keil公司的mvision2，这是目前应用非常广泛的c51开发工具。集成开发环境包含：编译器、汇编器、实时操作系统、项目管理器、交叉调试器。 keil的标准c编译器的所有代码可以用ansi的c语言编写，故具有良好的可移植性。uvision2可以为片外存储器产生必要的连接选项：确定起始地址和规模，所生成的代码下载到机顶盒的flash中(图1)，并且从flash直接运行。

    机顶盒的操作系统