USB數(shù)字電視接收棒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0 引 言
近年來(lái)，電視數(shù)字化的發(fā)展十分迅速，我國(guó)于2007年8月正式實(shí)施自主開發(fā)的國(guó)家地面數(shù)字電視廣播DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)，基于DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)的便攜產(chǎn)品成為數(shù)字電視技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，市場(chǎng)潛力巨大。USB 2．0標(biāo)準(zhǔn)于2004年4月推出，增加了高速模式，將USB接口的速度提高到了480 Mb／s，是原來(lái)全速模式速度的40倍，拓展了USB接口的應(yīng)用范圍，使得通過(guò)USB接口傳輸高速率的標(biāo)清乃至高清數(shù)字電視變?yōu)榭赡堋?br /> 本文所研究與設(shè)計(jì)的USB數(shù)字電視接收棒正是基于USB 2．0以及DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)的便攜式設(shè)備，它可實(shí)現(xiàn)在筆記本電腦，臺(tái)式機(jī)等帶USB接口的設(shè)備上對(duì)數(shù)字電視的接收，并通過(guò)相應(yīng)的上層播放軟件實(shí)時(shí)的播放數(shù)字電視節(jié)目。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
1．1 系統(tǒng)框架
USB數(shù)字電視接收棒系統(tǒng)主要有以下4個(gè)模塊構(gòu)成，如圖1為系統(tǒng)的原理圖。

(1)高頻頭：負(fù)責(zé)將天線接收到的高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，并將信號(hào)傳輸至信道解調(diào)器。
(2)信道解調(diào)器：完成自動(dòng)增益控制、PN幀頭捕獲、信道估計(jì)與均衡、自動(dòng)偵測(cè)與鎖頻、FFT變換等，將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成TS碼流輸出，并將TS碼流輸至USB傳輸控制芯片。
(3)USB傳輸控制模塊：該模塊作為主控模塊，加載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序后，通過(guò)I2C總線完成對(duì)高頻頭和信道解調(diào)器的初始化和后續(xù)控制，并將TS碼流傳輸至PC機(jī)端。
(4)PC機(jī)端應(yīng)用軟件：實(shí)現(xiàn)對(duì)TS碼流的接收，并通過(guò)播放器實(shí)時(shí)播放節(jié)目。
1．2 硬件資源
硬件方面，由于USB數(shù)字電視接收棒是一種體積小，功耗低，移動(dòng)性好的便攜式設(shè)備，且針對(duì)的是國(guó)標(biāo)DMB-TH，所以選擇的芯片也必須在這些方面特別考慮。經(jīng)過(guò)研究，高頻頭選擇Analog Device公司的AD-MTV102，信道解調(diào)芯片選擇凌汛公司的LGS-8GL5芯片，它們都支持DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)，USB傳輸控制芯片選擇Cypress公司的CY7C68013芯片，由這三塊芯片搭建的硬件系統(tǒng)只需要USB接口的5 V電壓就可以滿足其功耗要求，且體積小巧(普通U盤大小)，便于攜帶，完全滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
1．3 軟件資源
軟件方面，PC機(jī)端應(yīng)用程序的核心部分是實(shí)時(shí)播放器，需要播放的是TS碼流，這是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)定義的一種碼流。本方案采用基于DirectShow技術(shù)搭建的媒體播放器。DirectShow是DirectX家族中的成員，它為在Windows平臺(tái)上處理各種格式的多媒體文件的回放、音視頻采集等高性能要求的多媒體應(yīng)用提供了完整的解決方案，重要的是它很好地支持了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，它使應(yīng)用程序開發(fā)人員從復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸、硬件差異、同步性等工作解脫出來(lái)，總體應(yīng)用框架和底層工作由DirectShow來(lái)完成，大大加快了開發(fā)進(jìn)度。