DVB-C机顶盒信源解码器的设计与实现
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:573
    
    
    作者:天津大学 江波 李文元 周国志
    
    摘 要:本文实现了以sc2005为主芯片的机顶盒信源***,并将该***配接l64768前端,组成了符合dvb-c标准的完整机顶盒方案;可对符合mpeg-2标准的音视频流进行解码并兼容pal/ntsc/secam制式的模拟电视接收。
    
    关键词:dvb-c;机顶盒;信源***;sc2005
    
    引言
    
    近年来,我国广播电视数字化发展的进程明显加快,从而直接引发了对机顶盒(set-top box)的巨大市场需求,凸显了其重要性。在机顶盒的研发过程中,信源***的研制是整个开发工作的基础和核心。随着机卡分离政策的出台,信源***的通用性和复杂性,使其在机顶盒终端的开发过程中变得更加重要。本文论述的即为符合dvb-c标准的数字有线电视机顶盒信源***的设计与实现。
    
    总体方案
    
    机顶盒大体可以分成两个功能部分:信道解调解码部分和信源解码部分。信道部分即前端,负责对数字电视信号进行解调接收和信道解码。由于前端的不同,机顶盒可分为数字卫星机顶盒、数字地面机顶盒和数字有线机顶盒三种。
    
    该信源***是针对数字有线电视机顶盒研制的,将配接l64768前端,组成符合dvb-c标准的完整机顶盒方案。本文采用lsi logic公司的基于sc2005的第二代单片信源解码方案来实现解码功能。该***的结构框图如图1所示,按功能可分为4个部分:以sc2005为核心的cpu及存储控制子系统;传输流解复用和音视频解码子系统;图形处理和屏幕菜单显示及输出子系统;外围接口子系统。
    
    
    
    图1 机顶盒信源***
    
    硬件实现
    
    该信源***的启动代码存储在flash boot rom中,所用字体则存储在flash font rom中。sc2005的两个sdram存储器接口分别与sdram-a和sdram-b相接。系统加电后,保存在flash boot rom中的启动代码被调到sdram-b中执行。时钟由27mhz压控振荡器经倍频后提供。压控振荡器产生的时钟信号经过74lvc14整形后送到sc2005的vcxo引脚,并通过sdet引脚的输出进行同步恢复。传输流复用、音视频解码、图形处理等功能均由sc2005内部相应的集成模块配合外部相关电路来实现。
    
    cpu及存储控制子系统
    
    sc2005集传输解复用器 l641x8和mpeg-2音视频***l64105的功能于一体,内含ez4102内核、16kb指令cache和8kb数据cache,这是sc2005的核心组成部分。
    
    该信源***所用的两片1m×16bit flash rom均为am29lv160dt-70,使用单一电源供电,读写和编程均使用3.3v电压,高速70ns读写时间。它们通过e-bus与sc2005相连,地址总线a[6:0]和sc2005的addr[7:1]相连,a[19:7]和sc2005的ad[28:16]相连,数据总线dq[15:0]和sc2005的ad[15:0]相连。芯片内部共有35个扇区,其中4个作为引导扇区,大小为4k字~16k字,其余31个扇区为32k字;有一个字节/字模式选择引脚byte#,本设计中该引脚接高电平,选择字模式。
    
    81mhz/1m×16bit的sdram-a和108mhz/2m×16bit的sdram-b通过s-bus 与cpu的sdram存储器接口相连。其中sdram-a专门用于mpeg解码时存储视频帧和相关信息,sdram-b存储解复用、osg和外围设备接口子系统的信息。sdram-a与sdram-b之间可通过一个dma引擎直接传送数据。
    
    传输流解复用和音视频解码子系统
    
    sc2005首先接收来自信道***或码流发生器的ts流,然后自动进行传输包同步检测。一旦同步建立,就会将传输包发送到pid预处理器中。pid预处理器分析输入的传输包,检查它们的pid值,只有和pid表匹配的pid值才能通过第一步滤波,不匹配的包被丢弃。通过pid滤波器的传输包被送到dvb解扰码器中,经过解扰的包进入pid后处理器,在经过滤波后,音视频pes数据直接进入a/v***中,而其它数据被送到外部sdram-b的循环缓冲器中,cpu
    
    
    作者:天津大学 江波 李文元 周国志
    
    摘 要:本文实现了以sc2005为主芯片的机顶盒信源***,并将该***配接l64768前端,组成了符合dvb-c标准的完整机顶盒方案;可对符合mpeg-2标准的音视频流进行解码并兼容pal/ntsc/secam制式的模拟电视接收。
    
    关键词:dvb-c;机顶盒;信源***;sc2005
    
    引言
    
    近年来,我国广播电视数字化发展的进程明显加快,从而直接引发了对机顶盒(set-top box)的巨大市场需求,凸显了其重要性。在机顶盒的研发过程中,信源***的研制是整个开发工作的基础和核心。随着机卡分离政策的出台,信源***的通用性和复杂性,使其在机顶盒终端的开发过程中变得更加重要。本文论述的即为符合dvb-c标准的数字有线电视机顶盒信源***的设计与实现。
    
    总体方案
    
    机顶盒大体可以分成两个功能部分:信道解调解码部分和信源解码部分。信道部分即前端,负责对数字电视信号进行解调接收和信道解码。由于前端的不同,机顶盒可分为数字卫星机顶盒、数字地面机顶盒和数字有线机顶盒三种。
    
    该信源***是针对数字有线电视机顶盒研制的,将配接l64768前端,组成符合dvb-c标准的完整机顶盒方案。本文采用lsi logic公司的基于sc2005的第二代单片信源解码方案来实现解码功能。该***的结构框图如图1所示,按功能可分为4个部分:以sc2005为核心的cpu及存储控制子系统;传输流解复用和音视频解码子系统;图形处理和屏幕菜单显示及输出子系统;外围接口子系统。
    
    
    
    图1 机顶盒信源***
    
    硬件实现
    
    该信源***的启动代码存储在flash boot rom中,所用字体则存储在flash font rom中。sc2005的两个sdram存储器接口分别与sdram-a和sdram-b相接。系统加电后,保存在flash boot rom中的启动代码被调到sdram-b中执行。时钟由27mhz压控振荡器经倍频后提供。压控振荡器产生的时钟信号经过74lvc14整形后送到sc2005的vcxo引脚,并通过sdet引脚的输出进行同步恢复。传输流复用、音视频解码、图形处理等功能均由sc2005内部相应的集成模块配合外部相关电路来实现。
    
    cpu及存储控制子系统
    
    sc2005集传输解复用器 l641x8和mpeg-2音视频***l64105的功能于一体,内含ez4102内核、16kb指令cache和8kb数据cache,这是sc2005的核心组成部分。
    
    该信源***所用的两片1m×16bit flash rom均为am29lv160dt-70,使用单一电源供电,读写和编程均使用3.3v电压,高速70ns读写时间。它们通过e-bus与sc2005相连,地址总线a[6:0]和sc2005的addr[7:1]相连,a[19:7]和sc2005的ad[28:16]相连,数据总线dq[15:0]和sc2005的ad[15:0]相连。芯片内部共有35个扇区,其中4个作为引导扇区,大小为4k字~16k字,其余31个扇区为32k字;有一个字节/字模式选择引脚byte#,本设计中该引脚接高电平,选择字模式。
    
    81mhz/1m×16bit的sdram-a和108mhz/2m×16bit的sdram-b通过s-bus 与cpu的sdram存储器接口相连。其中sdram-a专门用于mpeg解码时存储视频帧和相关信息,sdram-b存储解复用、osg和外围设备接口子系统的信息。sdram-a与sdram-b之间可通过一个dma引擎直接传送数据。
    
    传输流解复用和音视频解码子系统
    
    sc2005首先接收来自信道***或码流发生器的ts流,然后自动进行传输包同步检测。一旦同步建立,就会将传输包发送到pid预处理器中。pid预处理器分析输入的传输包,检查它们的pid值,只有和pid表匹配的pid值才能通过第一步滤波,不匹配的包被丢弃。通过pid滤波器的传输包被送到dvb解扰码器中,经过解扰的包进入pid后处理器,在经过滤波后,音视频pes数据直接进入a/v***中,而其它数据被送到外部sdram-b的循环缓冲器中,cpu