來(lái)源：今日電子 作者：廣東工業(yè)大學(xué) 王進(jìn)華 楊忠林 章 云 周向陽(yáng) 當(dāng)前，廣播電視正處于模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)，單向廣播向雙向交互式傳輸，基本業(yè)務(wù)向擴(kuò)展和增值業(yè)務(wù)的過(guò)渡和發(fā)展階段。數(shù)字有線電視機(jī)頂盒正是這一發(fā)展階段的產(chǎn)物。借助機(jī)頂盒，人們不僅可以用原有的模擬電視收看數(shù)字電視節(jié)目，還可利用數(shù)字機(jī)頂盒交互式功能獲得電子節(jié)目指南（epg）、視頻點(diǎn)播（vod）、收發(fā)電子郵件、數(shù)據(jù)廣播、遠(yuǎn)程教育等增值服務(wù)。具體操作上，需要在用戶終端的模擬電視機(jī)上加裝機(jī)頂盒以完成數(shù)字電視信號(hào)和數(shù)據(jù)的接入，并完成視音頻信號(hào)的解碼輸出。本文介紹了機(jī)頂盒系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。 器件的選型 選擇芯片時(shí)除了要滿足基本的接收數(shù)字電視功能，還要能夠使用戶通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)internet的高速接入，即要具備stb和cable modem兩種基本的應(yīng)用模塊。根據(jù)這一需求，本設(shè)計(jì)選擇了conexant（科勝訊）公司的交互數(shù)字電視機(jī)頂盒單芯片cx24430為核心來(lái)設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)。 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)以cx24430芯片為核心，還包括電纜調(diào)諧器（tuner）、上行功率放大器、作為固化程序和存儲(chǔ)節(jié)目參數(shù)用的閃存、配合cpu處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)使用的sdram、eeprom、音頻dac及音視頻輸出電路和電源單元等，此外，還有用于軟件調(diào)試的multi-ice接口和用于終端監(jiān)控的rs23接口以及usb接口、1394接口和以太物理層rj45接口等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 圖1 機(jī)頂盒終端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于系統(tǒng)采用雙cpu架構(gòu)，各自獨(dú)立地支持cable modem和系統(tǒng)的應(yīng)用程序運(yùn)行。基本工作流程是：數(shù)字電視信號(hào)從電視臺(tái)經(jīng)過(guò)有線電纜傳輸?shù)接脩艉?，若要恢?fù)出原始的圖像和聲音，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)過(guò)程。首先進(jìn)行信道解調(diào)和解碼，然后對(duì)輸出的傳輸流進(jìn)行信源解碼，包括解復(fù)用、音視頻解碼、圖形處理、視頻編碼和音頻dac等。 主要模塊的硬件設(shè)計(jì) 1 系統(tǒng)前端接入部分的設(shè)計(jì) 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字有線電視雙模機(jī)頂盒的前端射頻接入信號(hào)主要包含下行帶內(nèi)的數(shù)據(jù)流（包括音視頻和ip網(wǎng)絡(luò)）、下行帶外的數(shù)據(jù)流和上行數(shù)據(jù)流（包括帶內(nèi)和帶外）；其中帶內(nèi)頻率的通道用來(lái)傳輸音視頻和ip網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，帶外頻率的通道主要用來(lái)傳輸catv網(wǎng)絡(luò)頭端的電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)（cmts）和用戶端的機(jī)頂盒的控制參數(shù)和交互信息，而且各種信息和數(shù)據(jù)在hfc網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用得到并行的處理。 前端接入部分的設(shè)計(jì)如圖2所示。其中，pmx1338c為集成模塊，接收射頻信號(hào)，包括lna低噪放大器、同向雙工器（將發(fā)射和接收的射頻信號(hào)隔離）和信號(hào)分離器（將下行信號(hào)分發(fā)到相應(yīng)的端口）；mt1530包含反混頻濾波和上行信號(hào)功率放大；cx2443x用做數(shù)字解碼和編碼以及輸出到外部接口。 圖2 系統(tǒng)前端接入電路圖 圖3 機(jī)頂盒接受系統(tǒng)后端電路圖 音視頻輸出部分電路設(shè)計(jì) 在機(jī)頂盒接收系統(tǒng)中，cx2443x后端子系統(tǒng)的視頻和音頻***構(gòu)成了系統(tǒng)音視頻輸出接口；解碼后的音視頻信號(hào)從半導(dǎo)體晶振輸送到立體聲dac cs4335，或者從雙重的音/視頻信號(hào)開(kāi)關(guān)輸送到cx2161r。音視頻信號(hào)輸出部分的電路如圖3所示。 音視頻解碼的原理和電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 1 音視頻信號(hào)解碼處理的流程 數(shù)字電視技術(shù)的首要目標(biāo)是提高傳送圖像的質(zhì)量，完成對(duì)