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基于EM8620的IPTV机顶盒设计

来源:电子技术应用/北京邮电大学 解伟?? 全子一?? 2006年08月26日 ?? 收藏0

?????? 传统的电视业务一致采用单向广播模式运营,随着科技的进步,人们越来越希望在电视中实现双向交互功能,通过交互通信,运营商能够及时地得知用户的需求,而终端用户也可以改变以往单一被动的信息接收模式,更多地参与到业务运营中。近期IPTV(网络电视)的出现,使这愿望成为可能,它作为电视和网络通信技术的融合,以IP为传送通道,能够向用户提供包括电视在内的更为广泛的多种交互式视音频服务。

?????? 在IPTV的系统中,用户终端机顶盒是一个非常关键的设备,它不但是收看电视节目的终端,而且还是一个信息汇聚、交互的平台,被认为是构成未来家庭多媒体中心的重要组成部分,本文介绍一种基于EM8620芯片的IPTV机顶盒设计方案,该方案能够通过网络实现交互电视业务,支持MPEG2、MPEG4、VC-1(WMV9)、Real等多种视频压缩标准解码,具有电视节目录制、数字版权保护、DVD播放等多种功能。

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? 1 硬件设计

?????? 1.1 设计要求分析

?????? 通过为IPTV业务特性的详细分析,总结出FPGA机顶盒硬件设计方面的四项要求:

?????? (1)具有网络接入功能,能够利用LAN、DSL等方式接入到互联网、支持TCP/IP、FTP、RTP、RTSP、RTCP、IGMP多种网络协议。

?????? (2)支持多种视频压缩格式,目前MPEG2、MPEG4、VC-1等标准在IPTV中都有使用,有些运营商甚至是在交叉使用,这与传统数字电视采用单一的MPEG2标准情况大相径庭。因此,设计的机顶盒能支持的压缩标准越多,业务开展就越灵活,产品的使用范围就越广泛。

?????? (3)具有完善的增殖业务设计,其中包括视频点播、电子表决、互动游戏、网络浏览、网络游戏等,增殖业务是网络电视获取利润的关键,所以设计机顶盒时要充分考虑到各种增殖业务的扩展应用。

?????? (4)选择低成本的专用硬件平台。机顶盒不同于通用计算机,他是一个嵌入式系统,低成本、低功耗和稳定性是硬件设计要遵循的原则,一些早期的IPTV机顶盒设计方案采用了基于Intel的高性能通用处理器架构,虽然性能很好,但是在功耗和成本方面最终很难被市场和运营商认可。

?????? 1.2 EM8620硬件平台

?????? 设计方案中采用一个低成本但功能相对丰富的集成芯片--EM8620作为硬件平台,它是Sigma Designs公司专门针对数字视频通信设计的最新一款多格式解码芯片、内嵌166MHz的32位RSIC处理器,具有丰富的音视频接口,此外还包括PCI总线控制器和IDE总线接口,依托二者能够实现网络接入、USB外设和IDE外设(如硬盘、光驱)访问等功能。图1是该芯片的逻辑单元框图,其主要功能和特点包括:

??????????? 芯片的逻辑单元框图
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?????? (1)能够同时支持两路标准清晰度电视节目解码,实现画中画。;?
?????? (2)视频支持MPEG2、MPEG4标清和高清解码,支持VC-1和Real的标清解码;?
?????? (3)支持DVD格式信号解码;?
?????? (4)音频支持Dolby AC3,MPEG1和MPEG2的层1、2、3,MPEG2的BC多声道层1、2、3,MPEG2 AAC,MPEG4 AAC,Windows WMA;?
?????? (5)具有自适应去隔行功能;?


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EM8620? IPTV? 机顶盒?

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