基于數字媒體處理器芯片em8620l的ip機頂盒的電路,外圍電路簡單,實用性強,可實現各種高質量的視頻、音頻輸出,并通過網絡支持視頻點播。

iptv是利用寬帶網基礎設施,以家用電視機（或計算機）作為顯示設備、集互聯網、多媒體、通信等多種技術于一體,通過互聯網絡協(xié)議（ip）向家庭提供包括數字電視在內多種交互式數字媒體服務的新技術。機頂盒分為兩大類,一類是通過接收數字編碼的電視信號（來自衛(wèi)星或有線電視網,使用mpeg壓縮方式）,獲得更清晰,更穩(wěn)定的圖像和聲音質量,這種機頂盒一般稱為電視機頂盒。另外一類機頂盒內部包含操作系統(tǒng)和互聯網瀏覽軟件,通過電話網或有線電視網連接互聯網,使用電視機作為顯示器,從而實現沒有電腦的上網,這種機頂盒叫做網絡機頂盒,本文就是介紹的就是這種iptv機頂盒。

iptv機頂盒特點

（1）高質量的音視頻輸出。采用高清技術視頻解碼格式和杜比數字技術音頻解碼輸出,用戶就可以在家里體驗到多聲道數字立體聲和清晰逼真的節(jié)目帶來的震撼。

（2）節(jié)目錄制。要求機頂盒帶有硬盤,在機頂盒中實現相應的軟件功能,還需要機頂盒端支持兩路傳輸流的解調：一路用于節(jié)目收看,一路用于節(jié)目錄制。

（3）多媒體文件的儲存和播放。儲存多媒體文件要求機頂盒帶有硬盤。并支持相應的標準外接接口。為了瀏覽或播放儲存的多媒體文件,機頂盒還需要相應的軟件功能支持,例如圖片瀏覽器、視頻播放器、mp3播放器等。

（4）視頻點播（video on demand）?；陔p向平臺的視頻點播業(yè)務,將充分滿足用戶的個性化節(jié)目需求。視頻點播將使節(jié)目資源得到最大限度的開發(fā)和利用,不同的節(jié)目將被合理地分配給不同需求的用戶,實現交互功能,要求機頂盒具有雙向功能,可以采用以太網形式,通過adsl或其他方式回傳信息。

em8620l芯片

本課題采用的主處理芯片是sigma design公司生產的em8620l,它具有以下特性：mpeg解碼,可以同時解碼兩路mpeg視頻流;wmv9解碼;支持多種dvd/媒體格式,包括音頻、jpeg、mp3和mpeg－4 avi文件;音頻解碼和i/o,內嵌基于dsp的音頻解碼器,支持dvd音頻、杜比數字5.1聲道、mpeg－4aac、窗式媒體音頻、16位線性pcm等;視頻處理和顯示,最多可以處理五個獨立的視頻或圖像位面,支持2維圖像加速,支持數字輸出、模擬輸出和分量模擬輸出;比特流的多路分解;pci和外設總線,pci總線是工作在33或66mhz的32位總線,外設總線接口可編程為多種模式,包括通用模式,接外部設備isa－like總線,接硬盤的ide總線和接flash rom的存儲器總線模式;系統(tǒng)內存,支持32位、166mhz的（ddr）sdram,最多可掛64mb;嵌入式的支持arm－4t risc指令集的cpu,支持獨立的直接映射指令和數據緩存。

設計

硬件系統(tǒng)設計

iptv機頂盒硬件框圖如圖1所示。

本課題采用數字媒體處理器芯片em8620l,內存接64m（ddr）sdram,前端有前面板控制器,接收紅外信號遙控輸入。該系統(tǒng)視頻支持高清輸出,也可以模擬方式輸出。音頻方面通過da轉換,可轉為模擬音頻輸出,并可通過pci總線連接以太網或無線局域網支持視頻點播功能。

前面板控制器采用的是nec公司生產的upd16311芯片,該芯片是一塊支持fip或者vfd顯示的芯片,該芯片支持兩種顯示模式：12段16位或者20段8位。與em8620l的連接非常簡單,為串行方式（clk,stb,din,dout）。

紅外線輸入部分采用的是nec公司的rc5協(xié)議格式的接收芯片irdc367,采用異步串行方式工作。該芯片采用低功耗功率高效率coms技術的微處理器開發(fā)的紅外線譯碼ic,它可以接收nec 6121/2格式的紅外線編碼ic。

音頻方面em8620l自帶了音頻dsp處理器,因此本課題中沒有外接外部codec解碼芯片。接口方面主處理芯片支持iis總線也可通過s/pdif光纖輸出。在本課題中采用iis總線形式,外界國家半導體公司生產的lm4921dac芯片輸出模擬音頻信號。

視頻方面em8620l內建了3路12位視頻dac,因此不用再外接dac,較清輸出分辨率最高可達1920×1080i。

在網絡接口方面,因為iptv的數據量還是比較大的,而且目前的寬帶網絡也比較普及了,因此采用了比較常用且實用的以太網接口。在本課題中主處理芯片em8620l通過pci總線,通過物理層（phy）芯片與網絡處理模塊中的mac配對,通過rj45與10/100t的以太網相接,完全可以滿足iptv的帶寬要求。

軟件模塊設計

本課題軟件部分是基于espial公司的evo平臺的設計。其中的底層視頻播放部分的核心軟件模塊是基于evo平臺的。模塊調用流程如圖2所示。圖3為本課題的一個用戶應用軟件設計流程圖。

其中初始化各種選項包括初始化視頻、音頻和顯示選項。之后是創(chuàng)建用戶api例程并,為其分配內存空間,解碼鏈控制（decoding chain control）打開并設置是各種解碼器源,如果失敗就跳到clean up結束。如果所有設置均正確,就進入死循環(huán),等待鍵盤輸入并執(zhí)行相應的操作,包括媒體播放的暫停、搜索、快進等基本操作,設置音量,設置制式（ntsc或pal制式）,設置輸出模式,設置流監(jiān)視、osd和比特率,改變屏幕大小,增減像素值讀取并顯示每個流的類型和語言等操作。

本文介紹了iptv機頂盒的關鍵技術及特點,設計了基于數字媒體處理器芯片em8620l的ip機頂盒的電路,外圍電路簡單,實用性強,可實現各種高質量的視頻、音頻輸出,并通過網絡支持視頻點播,如果時間及條件許可,可以通過外設總線接口外掛硬盤,實現節(jié)目錄制,多媒體文件存儲播放等功能,隨著寬頻網絡和數字電視的普及和發(fā)展,iptv市場將越來越開放,iptv機頂盒將在功能上進一步擴展和完善,得到更加廣泛的應用。