新一代高清数字机顶盒的设计

《新一代高清数字机顶盒的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、新一代高清数字机顶盒的设计摘要：本文介绍了基于ST公司的STi7109芯片的功能实现模块，搭配STV0498B解调即可实现完整的高清机顶盒的设计。通过对高清数字机顶盒的各个模块电路设计及软件设计，研发了一款高性价比、低成本、高清数字机顶盒。关键词：数字电视；高清数字机顶盒；STi7109；STV0498B解调TheDesignofNewGenerationofHigh-definitionDigitalSet-topBoxAbstract:Introducedthefunctionrealizationmoduleso

2、fSTi7109chipsofSTcompaniedandcombinedwiththechipofSTV0498Btodemodulatethesignal.AtotaldesignoffullHDcableset-topboxhasrealizedinthispaper.Thedevelopmentofacost-effective、low-cost、high-definitiondigitalset-topboxbythevariousmodulesofcircuitdesignandsoftwaredesign

3、ofhigh-definitiondigitalset-topbox.Keyword:DigitalTV;High-definitiondigitalset-topbox;STi7109;STV0498Bdemodulation0引言近年来，数字机顶盒被广泛应用于广播电视领域，在信号转换系统之中得到广泛的推广。在早期机顶盒中，由于用途和功能不同可以分为增补频道机顶盒、付费电视机顶盒、图文电视机顶盒等。随着数字电视广播技术和无线电技术的快速发展，接收数字电视的高清数字机顶盒得到了广泛的应用。预计到2015年，国内使用数字

4、电视机顶盒的数量将达到世界第一，这样会占全球消费量的85％，因此研发一款性价比高、操作简单，质量优良的高清数字电视机顶盒是一种值得探索的领域[1]。有线电视数字电视机顶盒的主要功能是接收数字电视节目、处理数据业务和完成多种应用的解析。进入有线电视网络的信号需要进行两级编码，第一级是信道编码，第二级是音频和视频信号的信源编码。机顶盒的主要工作流程是：首先，接收端的数字机顶盒将传输层的信号提取出来，然后完成信道解调；其次是将压缩的信源编码信号还原出来，这样就恢复了原始音频、视频信号的数据流，从而完成了数据业务的接收、解析与

5、编码。高清数字电视机顶盒的主要逻辑关系，如图1所示图1数字机顶盒的逻辑关系图当数字机顶盒检测到输入的高频信号后，通过A/D转换，将模拟信号转换成数字信号，然后通过QAM/QPSK解调器完成信道的解码，这样就可以从将音频、视频和其它数据信息的传送流（TS）从载波中分离出来。在以上的传送流中一般包含多个音频流、视频流以及一些应用程序数据信息。在以下的过程中，通过解复用器提取相应的音频流、视频流和数据流，从而区分不同的节目，通过MPEG-2解码器和相应的解析软件，将数字信息还原。音频信号和视频信号主要是通过MPEG-2解码器

6、来完成解压缩的，同时将编码的信号经视频编码器和音频数模变换，将模拟的音频信号和视频信号还原出来，这样就可以在常规彩色电视机上显示出高清晰图像和高震撼力的音乐[2]。1高清数字机顶盒的硬件结构设计一款性价比高、操作简单的高清数字机顶盒的硬件设计主要包括接收信号的高频头、信源解码复用器、信道解码调器、MPEG-2解码器、视频编码器、音频数模转换器、嵌入式CPU处理器和外围接口等部分组成，其具体设计方案如图2所示。图2高清数字电视机顶盒的硬件结构设计方案高清数字机顶盒的数据流程主要是通过高频头将数字信号流从缆线采集出来，然后

7、在STV0498B芯片中进行QAM/QPSK解调处理，再传输到STi7109集成芯片完成如图1所示的解复用和PES流分组解析，这样就产生了对应的视频信号和音频信号。本文采用嵌入式CPU处理器，在这款高清数字机顶盒中STi7109是它的心脏，它是处理数据和解码的中心，当音频和视频信号完成信道解码以后，通过解复用的作用将传输流分成视频、音频，这样就实现了视频、音频和数据的分离。嵌入式CPU处理器和实时操作系统负责本地资源和网络资源的管理，对机顶盒提供基本的操作功能和设备的访问控制，能够对机顶盒提供有效的管理与分析。在硬件结

8、构设计中，为了得到多种清晰度、质量高的图像，本文采用MPEG-2视频压缩标准，音频采用AC-3和MPEG-2两种标准。本文使信源解码器适应不同的编码策略，将原始的音频、视频数据信息正确的还原出来。在视频处理上主要完成主画面，子画面的解码。采用APHA将迭加显示功能加在主界面上，这样使处理CPU系统具有更高的运行速度和处理能力。在显