一种具有条件接收功能数字电视的设计

摘要：为了设计一种具有条件接收功能的DVB_C数字电视，采用Trident SoC SXL为核心的处理芯片，DDR3 SDRAM采用NT5CB64M16DP，SPI FLASH为MX25L4006E，NAND FLASH为NAND512W3A2D。采用内置数字电视高频头进行接收和解码数字电视节目信号的方法，实现全程数字化，降低数字电视信号在传输过程中导致的干扰和损耗，提高了电视接收的信号质量。用户在使用该电视过程中。只需要使用一个遥控器，把原来机顶盒的遥控器省掉，增强方便使用等优点。
关键词：数字电视；条件接收；机顶盒；闪存

0 引言
数字电视涉及很多领域的标准，其中传输标准分为：地面传输(无线)、有线传输、卫星传输。随着数字电视广播的迅猛发展，数字电视技术的不断推广和发展，人们对电视的需求不仅仅停留在对声音、视频节目的需要，而是需要获取更多的信息。数据广播是传统声音和视频以外新的电视服务业务。数据广播系统能够为用户带来更多的图形、文本、游戏、数据下载、在线升级等功能。在中国拥有众多的电视用户，因此研究数据广播技术，发展符合地区特色的数据广播系统对提高我国信息化水平具有深远意义。未来几年，中国数字电视市场以有线数字电视为主，有线数字电视将长期保持主要地位，有线数字电视市场规模占据整体数字电视的主要市场。中国的有线电视网络一般采用的是欧洲标准DVB-C。本文介绍了一种基于带有CA功能的DVB-C数模一体数字电视的设计方案。

1 系统组成及硬件设计
带有CA功能的DVB-C的数字电视以Trident SoC SXL为核心处理芯片，并以Trident SoC SXL为中心设计视频解码、数据流MPEG解码、条件接收CA控制等功能。系统胡硬件主要有Trident SoC SXL，DDR3 SDRAM NT5CB64M16DP，SPI FLASH MX25L-4006E，NAND FLASH NAND512W3A 2D、电源管理芯片等。该系统的框图如图1所示。本文主要介绍了视频信号输入部分、外部存储器部分、视频信号输出部分。

Trident SoC SXL高度集成了众多组件的单芯片，其中包括符合生产要求的H．264／VCI／MPEG-4／MPEG-2解码器，集成ATSC／DVBT／C ／Aanalog解调器，支持DVB_CI+，one PCMCIA卡，支持NICAM／BTSC／FM stereo radio，A2声音解调，支持CVBS／YC分离／HDMI／YPbPr ／RGB信号输入，集成MCU，FLASH，Memory控制器，可以满足带有CA功能的DVB-C数模一体的数字电视的解决方案，可降低系统成本。
数字电视信号经过编码调制后进行传输，需要对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解调解码还原，产生视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供高质量的电视节目。需要对DVB调制的数字电视信号进行信道解码，和MPEG-2的传输流分成视频、音频，使视频、音频和数据分离开。若现有的模拟电视要看数字电视节目，则需要外置数字电视机顶盒，它是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，再由转换后的模拟信号输入到模拟电视显示。它的信号模式是数字化信号通过机顶盒转换为模拟信号AV输出，由AV连接到电视，而在电视内又转换为数字信号处理，这样“数-模-数”的多次转换对信号有损伤。
数字电视信号通常采用“数字电视机顶盒+模拟电视”的结构，数字电视机顶盒将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，它对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，产生模拟的视频和声音信号。它所涉及的模块有开关电源、遥控器接收、按键控制面板、高频头Tuner、升级串口RS 232、闪存FLASH、音视频输出接口RCA以及条件接收系统CA模块。“数-数”转换模型的数字电视实质上是一种内置数字电视机顶盒、并能接收模拟信号的“双模”电视。它不必将数字电视信号转换成模拟信号，机顶盒的开关电源可以和电视的电源系统共用，遥控器接收和按键控制面板也采用电视的遥控器接收和按键控制面板，数字高频头Tuner要内置到电视的主板中，闪存FLASH也和电视中的闪存共用，不必对解码的数字音视频信号进行重新转换为模拟信号，通过RCA接口输出。Trident SoC SXL高度集成芯片可以满足“数-数”转换模型并带有CA功能。DVB-C数模一体的数字电视设计的需要。
1．1 视频信号输入设计
接收调谐器，一般称之为Tuner，主要作用是对射频信号进行QAM模拟解调，对信号下变频至中频信号。下变频的中频信号经过信道解码器芯片，进行信道处理，可输出符合DVB接口标准的并行或串行的TS流信号。SXL可以实现对输入的数据流处理，包括数据流的解复用、解压、解扰、同步、校验、缓存等。SXL和TURN BOARD的接口框图如图2所示。SXL先对传输流解复用，分离出各个独立的节目PES流以及SI等服务信息，接着对节目PES流进行解复用，分离出视频、音频、数据的ES流。MPEG-2主要包含视频的解压缩和音频解压缩两大部分。它们按照MPEG-2的解码算法分别对压缩的视频码流和音频码流进行解码，从而得到正常的视频数据和音频数据码流。