卫星电视与宽带多媒体

1、数字机顶盒与DVB芯片OMEGA家族芯片简介本演示文稿可能包含观众讨论和即席反应。使用 PowerPoint 可以跟踪演示时的即席反应，在幻灯片放映中，右键单击鼠标请选择“会议记录”选择“即席反应”选项卡必要时输入即席反应单击“确定”撤消此框此动作将自动在演示文稿末尾创建一张即席反应幻灯片，包括您的观点。8/14/20221机顶盒概述 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。根据传输信道的不同，数字机顶盒可分为： 卫星(DVB-S) 有线(DVB-C) 地面(DVB-T) 8/14/20222机顶盒概述调谐器和信道解码模块一般称为系统前端，系统前端决定了机顶盒使用的场合

2、，使用于地面、有线还是卫星都由此部分决定。信源解码模块一般称为系统后端，通常是一个单芯片的信源解码器，它集成有一个MPEG-2解码器和一个CPU。这个部分对于各种应用场合的机顶盒来说基本上都是一样的，方案的选择决定了产品的档次和规格，如是高清类型的还是标清等等都由此部分决定。8/14/20223机顶盒的整机构成MPEG-2解码器& CPUSDRAMFLASH视频编码器音频 DACS/PDIF按键及红外遥控时钟QPSKCableTunerQAMTerrestrialTunerCOFDMSatelliteTunerDVB-SDVB-CDVB-T8/14/20224DVB-S的系统前端卫星信道的特点

3、是可用频带宽，功率受限，多径时延和频率选择性衰落比较大，所以要求采用可靠性高的信号调制方式和具有强的信号纠错能力，对带宽要求不是特别高。因此在数字卫星视频广播(DVB-S)系统中，四相相移键控调制(QPSK)技术得到广泛的使用。调谐解调器的作用是将传输过来的调制数字信号解调还原成传输流(TS流)一个完整的高频头的功能需要频率合成器、混频器、解调器等多块芯片来完成；早期的QPSK解调过程的实现使用中频解调的方式，输入的射频信号先变换成第二中频，然后再变换成基带信号进行解调。随着技术的进步，逐渐采用数字零中频的解调方式，直接将输入信号变换为零中频的基带信号进行解调；现在已经可以用CMOS工艺将高频

4、头的所有功能在单芯片上实现，称为硅片高频头(Silicon Tuner)。8/14/20225第二中频的调谐解调器由低噪声放大器、跟踪滤波器、混频器、本机振荡器、频率合成器、声表面波滤波器、中频放大器和QPSK模拟解调器等电路组成。中频放大器的第二中频一般选择479.5MHz的中频频率，其输出端有一个90移相器，将中频信号分成两个相位差90的I、Q信号，并通过双A/D，将I、Q信号转换成两组6bit的数字信号，送到QPSK解调器进行解调。QPSK解调器输出端得到符合MPEG-2标准的码流输出。参考TUNER型号： LG TDQB-S001F、SHARP BS2F7VZ0184采用第二中频的调谐

5、解调器电路结构框图8/14/20226零中频的调谐解调器所谓零中频方案，就是在混频时，使本机振荡器的输出频率与输入信号的频率相同，从而使混频器输出的信号为零中频的基带信号。该基带信号可直接送到数字解调和解码电路进行处理。它的最大优点是节省了中频处理电路和声表面波滤波器等元器件，简化了电路，降低了成本。参考TUNER型号： LG DSQ-3W2001、SHARP BS2F7VZ0194采用零中频的调谐解调器电路结构框图8/14/20227QPSK Silicon Tuner vs. Tuner ModuleTuner Module Silicon Tuner RF 部分(LNA/Mixer/PL

6、L/VCO/LPF)解调器 LSI(QPSK)Silicon Tuner参考型号： STV0399 MB86A158/14/20228Silicon TunerSTV0399简介意法半导体公司的STV0399数字卫星前端方案是业界第一个在一片CMOS 芯片上实现的零中频调谐器、QPSK解调器以及前向纠错功能模块的器件。该器件的射频部分包括一个全范围的频率合成器、一个基带控制级以及全基带滤波器。STV0399 芯片信号处理框图8/14/20229Silicon Tuner的应用Silicon Tuner8/14/202210DVB-S的系统后端机顶盒芯片供应商推出了面向从低端到高端产品的信源解码

7、器。在中国市场各芯片供应商主推低成本芯片，代表性产品有ST的STi5518B、LSI的AViA-9700、CHEERTEK的CT212和富士通的SmartMPEG等。这类低成本解码器中集成的处理器时钟一般在150MHz以下，不带硬盘接口和USB接口。ST是目前全球最大的MPEG2解码芯片和机顶盒芯片供应商，以下介绍我国数字卫星机顶盒生产中占重要地位的意法公司的信源解码芯片。8/14/202211STMicroelectronics的OMEGA1997年，STMicroelectronics将MPEG器件、可编程传输器件以及CPU集成在单一的芯片中，制成了OMEGA 家族中第一片STi5500，

8、为机顶盒以及数字电视的蓬勃发展铺平了道路。在此之后，ST使用了相同的芯片组架构进行DVD的开发。DVB和DVD芯片组中的MPEG解码和CPU部分的架构是相同的，只需要改变部分电路，就可以将产品用于卫星、有线、DVD等不同产品中。 ST的OMEGA是一个系列的芯片组，包括：STi5512、STi5514、STi5516、STi5517、STi5518、STi5519、STi5528、STi5580、STi5588、STi5578、STi4629等。 8/14/202212OMEGA家族STV0119 STV3520A ST20 STi5500 ST20：32-bit RISC Microcont

9、rollerSTi 3520A：MPEG-2 A/V DecoderSTV0119：PAL/NTSC EncoderMacrovisionSTi4600 STi 4600A： AC3 + MPEG-25.1 ch Audio decoderSTi 5500：ST20 RISC MicroPAL/NTSC EncoderMacrovisionMPEG-2 A/V Decoder8-bit OSDSTi55xx STi5505 STi 5505：MPEG-2 A/V ST20 RISC Micro PAL/NTSC EncoderAC-3/MPEG-2 Audio+ CD-DA & VCD sup

10、portOMEGA的第一块芯片STi550032位精简指令运算集 CPU，内部集成的解扰模块，利用软件实现 MPEG系统层的解复用 、其它设备（模块）的驱动、EGP的过滤和显示及条件接收的实现 。包括MPEG-2视频解码部分、音频解码部分和一个锁相环。可实时解码符合MPEG1和MPEG2标准的、视频分辨率为720 48060Hz或72057650Hz的码流。PAL/NTSC视频编码器，具有防考贝的Macrovision 7.0功能。实现杜比AC3环绕立体声解码 。8/14/202213应用最多的STi5518 STi5518是ST OMWEGA芯片家族中应用最多的DVB信道解码芯片，是该公司机

11、顶盒后端解码器STi5500(OMECA)的升级产品。工作于81MHz时钟的32位RISC CPU 集成MPEG-2音频解码器，支持5.1通道的Dolby解码，并具有IEC60958与IEC61937数字音频输出 有DTS输出与MP3解码。MPEG2视频解码，支持可编程的zoom-in与zoom-out功能 共享SDRAM接口 一整套单片外设，包括2个通用异步收发器、2个智能卡接口、一个I2C控制器、3个脉宽调制通道、红外线发射器/接收器和1个调制解调器模拟前端接口 支持PAL/NTSC/SECAM制式 通过EMI口可扩展USB、1394、IDE接口 8/14/202214OMEGA家族其它成

12、员(SDTV)STi5518STi 5518：ST20-81MHzSingle SD Decoder2-Planes Graphics8-bit OSDSTi 5516：ST20-180MHzSingle SD Decoder5-Planes Graphics8-bit OSDSTi5516STi5517STi 5517：ST20-180MHzSingle SD Decoder5-Planes Graphics16-bit OSDCI SupportSTx5105STi5100/1STi 5100/1：ST20-240MHzSD MPEG-2 A/V Decoder4-Planes Graph

13、ics16-bit OSDUSB2.0QAMi5516 STx 5105：ST20-200MHzSD Decoder4-Planes Graphics16-bit OSDSTV0279 STi 5512：ST20-60MHzSingle SD Decoder5-Planes Graphics8-bit OSDSTi5512QAMi 5516：ST20-1801MHzSingle SD Decoder8-bit OSDDVB-CSTV0297：QAM Demodulator8/14/202215OMEGA家族其它成员(PVR/Dual TV)STi5514STi 5514：ST20-180MHz

14、Single SD Decoder5-Planes Graphics8-bit OSDHDDISTi5514ST40DX1STi5528STB5528ST40DX1：ST40-166MHzGAMMA GraphicsPCIUSB1.1ST40DX1+STi5514STi 5528：ST40-200MHz+ST20-180MHzDual SD DecoderGAMMA Graphics2x USB1.1 HDDISTB 5528：ST40-300MHzDual SD Decoder2x USB2.0/Serial ATA8/14/202216OMEGA家族其它成员(HD TV)STi5514/1

15、7STi7710/1STB7100/1STi7020STi 7020：2xHD/Multi-SD DecoderGAMMA GraphicsMulti-Audio Channal AudioISTi 7710/1：ST20-200MHz1 x HD + Multi-SD DecoderGAMMA GraphicsUSB2.0/HDCP/HDMISTi7020+STi5514/17STi 7100/1：ST40-300MHzHD/SD H.264/MPEG-2 Decoder8/14/202217OMEGA家族芯片的应用使用STi5518的部分机型： 迪佳通双CI插卡机DT414S (DVB-S

16、) 同洲CDVBC2300T (DVB-C) 同洲CDVBC5350 (DVB-C) 九州DVS-2018T 、DVS-2018A (DVB-S)使用STi5516的部分机型 ： 杭州飞越 DVB-C626 (DVB-C) 同洲CDVBC5600ZM (DVB-C)8/14/202218ST的现状目前，STi5512、STi5518和STi7020已经停产，或趋于停产。ST建议STB制造商：使用STi5100代替STi5516和STi5517；使用STi5105代替STi5518和STi5512；高清机顶盒用STi7710代替STi70208/14/202219ST的现状ST新推出了一款STM

17、5188卫星机顶盒解码器，除了解码功能外，该芯片还集成了QPSK解调器、音频数模转换器及压控晶振(VCXO)，这降低了材料的总成本，而且该芯片采用了QFP小型封装，降低PCB板的面积，并可减少了EMI干扰。今年，ST将推出STi7200的样片，该芯片支持MPEG2 SD/HD、H.264/VC1 SD/HD编码格式，为双路高清解码器，并支持HD DVD和蓝光DVD，并将采用65nm工艺制造，预计2007年上半年量产。在卫星、有线、地面分体机以及一体机市场的需求分析中，一体机市场在2006年及之后将有大幅度增长，并将超过目前最大的卫星机顶盒市场。为此， ST也推出了用于一体机的数字电视芯片。 S

18、T的iDTV STD2000已经在亚洲和欧洲开展了多项应用设计，今年将开始量产。目前，ST正在与国内一些电视公司合作开发数字电视一体机iDTV。 8/14/202220关于iDTV所谓iDTV是指数字电视接收机。随着广播电视网络由模拟向数字技术的升级，数字电视已成为消费电子领域中增长最迅速的一部分。所谓分体机与一体机是指数字接收前端与数字显示部分是分成两部分还是合为一体。 中国数字电视一体机普及的最大麻烦是数字电视传输标准尚未完善，以及机卡分离等等障碍，现阶段机顶盒仍将与集成数字电视共存。 8/14/202221模拟/数字混合电视图像信号处理SCALER模拟电视信号处理视频解码器隔行/逐行转换

19、RFCVBSY/CYCbCrSDRAMADCVGAYPbPrDVI/HDMI接收器DVIHDMI时钟市场上常见的平板“数字”电视PDP or LCDSDRAM8/14/202222分体式数字电视CVBS(复合视频信号)S-VIDEO(亮、色分离信号)YCbCr/YPbPr(色差信号)HDMI(高清晰度多媒体接口 )HDMI8/14/202223一体式数字电视图像信号处理MPEG-2解码器视频解码器隔行/逐行转换TSCVBSY/CYCbCrSDRAMADCVGAYPbPrDVI/HDMI接收器DVIHDMI时钟8/14/202224未来与展望为了应对市场的变化，数字机顶盒必须具备提供产品开发的便利性及升级上的弹性，这包括设备开发层面及终端用户的使用层面。在开发