高清數(shù)字電視及流媒體播放一體化方案

隨著全高清平板電視的普及，越來越多的消費者體驗到了高清數(shù)字電視的魅力。高清信號源主要有兩個來源：一是高清電視，二是網(wǎng)絡(luò)。很多消費者從網(wǎng)上下載電影觀看，但是在電腦顯示器上觀看的效果遠遠比不上在電視上觀看?？紤]到這部分消費者的需求，世健系統(tǒng)研發(fā)了國標高清數(shù)字電視接收及流媒體播放的一體化方案。

媒體解碼部分選擇Sigma Design公司的EM862X系列芯片作為產(chǎn)品核心，并采用凌訊科技(Legend Silicon)的LGS-8G52(同時支持單載波和多載波)解調(diào)芯片作為前端設(shè)計，以達到最佳效能并能支持不同地區(qū)的廣播模式。

硬件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

該方案的視頻輸出接口可支持HDMI、YPbPr、VGA、S-Video和CVBS，因此客戶可以選擇不同的LCD TV平臺作為視頻處理的后端。該整體方案配合Pixelworks PW338+PW9800的120Hz LCD TV方案，可以打造高性能的一體機平臺。

數(shù)字高頻頭采用夏普公司的VA1T1ED6093，該產(chǎn)品是夏普公司專門為DMB-TH標準而開發(fā)的全頻數(shù)字高頻頭，其接收頻率范圍為47MHz到870MHz，中頻帶寬8MHz。通過采用凌訊科技最新的解調(diào)芯片LGS-8G52，高頻頭輸出的中頻信號經(jīng)過LGS-8G52內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號，再解調(diào)后輸出為MPEG2-TS(Transport stream)流，并同時支持8位并行或串行TS流。LGS-8G52芯片是凌訊科技的最新產(chǎn)品，它優(yōu)化了對脈沖噪聲、回聲及衰減的處理，穩(wěn)定性和功耗都大為改善，應(yīng)用在平板電視一體機上不會造成因溫度過高而影響畫質(zhì)的情況。

媒體解碼部分采用Sigma design的EM8622，EM862X芯片具有高清解碼播放能力，同時支持MPEG2及H.624解碼，可輸出1080P高清格式。EM8622是一顆200MHz ARM核心主控，其中，32位DSP專門負責(zé)音頻處理，16位RISC處理器負責(zé)視頻解碼，32位RISC處理器核負責(zé)解復(fù)用。解復(fù)功能把輸入的MPEG2-TS流通過硬件解碼技術(shù)，回復(fù)出基本音頻及視頻碼流，并存儲在SDRAM中，再經(jīng)過視頻解碼功能模塊將基本視頻流解碼轉(zhuǎn)為視頻數(shù)據(jù)，然后經(jīng)視頻處理功能模塊和圖像混和器，將視頻數(shù)據(jù)與選單數(shù)據(jù)相交疊后輸出。

EM8622支持多種視頻輸模式，包括數(shù)字模式和類比模式。數(shù)字模式支持8位、16位的YCbCr 4:2:2模式，24位YCbCr 4:4:4模式，24位的RGB模式，BT.601以及BT.656，可直接驅(qū)動液晶屏，也可以通過HDMI電路(AD9889B)發(fā)送芯片輸出數(shù)字高清圖像。模擬視頻輸出支持NTSC和PAL制的CVBS格式、S-Video格式、YPbPr和RGB格式。數(shù)字和模擬輸出模式均可支持1080P格式，因此EM8622非常適合跨平臺模塊設(shè)計使用。音頻信號則通過I2S或SPDIF串行數(shù)字界面輸入到音頻處理功能模塊，該功能模塊支持線性PCM格式、MP3編碼格式、AAC-LC 2.0格式、HE-AAC 2.0格式、BSAC格式、Dolby Digital 5.1格式、DTS 5.1格式等。聲音處理功能模塊將音頻數(shù)據(jù)通過S/PDIF或I2S輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(CS4344)，將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成類比音頻信號，或者經(jīng)過HDMI發(fā)送芯片(AD9889)傳輸?shù)浇K端設(shè)備。在一體機的設(shè)計中，視頻信號輸入PW328影像處理器進行進一步處理。由于100/120Hz的LCD面板將陸續(xù)推出市場，因此在一體機設(shè)計上考慮預(yù)留擴展接口，并設(shè)計了支持100/120Hz LCD面板的模塊。

軟件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

由于需要支持的視頻格式較多，且需兼顧GB20600-2006的技術(shù)要求和軟件的可擴展性，軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，整個軟體架構(gòu)可以分為操作系統(tǒng)、圖形用戶界面、應(yīng)用程序部分和中間件部分。

由于需利用Flash記錄搜臺資料、預(yù)錄資料等，因此該方案必須具有Flash操作模塊(其中包括Flash驅(qū)動)，并可對Flash進行讀寫操作。節(jié)目搜索模塊進行自動搜索和手動搜索并排序，再通過Flash操作模塊對搜臺結(jié)果進行存儲。節(jié)目編輯模塊提供鎖定喜好節(jié)目或跳過等功能。還可以實現(xiàn)鎖定，當(dāng)切換到某節(jié)目時需輸入預(yù)設(shè)密碼才能觀看。

節(jié)目錄制模塊負責(zé)把相應(yīng)節(jié)目的MPEG2-TS流文件通過USB接口寫入移動硬盤或存儲卡中，進一步的預(yù)定錄影功能則由節(jié)目預(yù)約模塊負責(zé)設(shè)定，它能夠管理節(jié)目的預(yù)約類型，并按照預(yù)約的時間執(zhí)行錄制開始和結(jié)束，包括即時錄影、定時錄影和EPG錄影并排除預(yù)定錄影的時間沖突。USB接口播放模塊主要管理USB存儲器的連接狀態(tài)，該模塊可顯示檔案名稱和類型，播放被選中的檔案，并可以進行相應(yīng)的提示，在播放過程中提供相應(yīng)功能(如快進、倒退、暫停、恢復(fù)等)。還可對存儲的文件進行管理、刪除檔案和格式化等。網(wǎng)絡(luò)播放模塊用來播放網(wǎng)絡(luò)共享檔案夾中的音視頻檔案。軟件升級模塊讓用戶可以通過3種途徑進行升級：串口、USB接口和網(wǎng)絡(luò)等，負責(zé)對用戶選定目標程序進行升級。解復(fù)用模塊用于處理TSD通道、過濾器、緩沖區(qū)管理(包括設(shè)定PID、解PAT表、PMT表、SDT表等)，設(shè)定過濾條件，管理通道緩沖區(qū)，進行CRC驗證。EPG模塊能夠?qū)崿F(xiàn)7天EPG信息的處理和顯示，負責(zé)EPG錄影的設(shè)定。

本文中討論的是高清電視一體化的設(shè)計方案，類比和數(shù)字輸出界面都支持1080P分辨率；EPG實現(xiàn)7天節(jié)目信息的顯示，并可以按事件設(shè)定錄影預(yù)約；支持USB2.0協(xié)議，具有通過USB接口播放高清視頻文檔的功能，支持的音視頻文檔類型繁多；支持網(wǎng)絡(luò)傳輸，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)播放器功能。設(shè)計中使用了LGS-8G52，實現(xiàn)支持全國標(即單載波和多載波同時兼容)。此外，網(wǎng)絡(luò)功能將會升級為支持無線網(wǎng)絡(luò)。