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[導讀]摘要:介紹了數(shù)字電視接收終端射頻芯片的選型方法,給出了采用Siano的SMS118X系列芯片并通過中國移動多媒體廣播標準的數(shù)字電視接收終端來實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收終端的設計方法。該終端可同時支持CA的CMMB移動數(shù)字電視接收終端,并支持付費電視功能,因而是一個可實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收終端。

引言

傳統(tǒng)的固定視頻業(yè)務已經難以滿足人們對信息多元化的需求,具有我國自主知識產權的中國移動多媒體廣播(CMMB:China Mobile Multimedia Broad-casting)網絡已在建立和完善,可為手機或者其他便攜式設備提供接收數(shù)字電視廣播的功能,以滿足用戶在任何時間、任何地點、任何狀態(tài)下接收電視節(jié)目的需求。中廣傳播和中國移動已于2010年3宣布在全國303個城市正式商用中國移動多媒體廣播手機電視業(yè)務,這不但使CMMB成為TD—SCDMA手機的標配,同時中廣傳播還規(guī)劃在三年內將CMMB網絡覆蓋到全國地級城市及百強縣,城區(qū)內覆蓋達到95%并在重點場所實現(xiàn)室內覆蓋,五年內要實現(xiàn)主要高速公路覆蓋等更高的覆蓋目標。因此,市場對支持CMMB的終端設備需求量極大,相關產業(yè)鏈也在如火如茶的發(fā)展,本文針對移動多媒體廣播給出了三種滿足CMMB標準的數(shù)字電視接收終端的設計方案。

1  CMMB接收芯片選型

CMMB數(shù)字電視接收終端的組成包括射頻調諧(Tuner)、視音頻解碼(AVDecoder),CMMB基帶信號解調(Demodulator)等部分,其中射頻調諧部分一般應支持UHF和S頻段。CMMB系統(tǒng)整體的規(guī)劃是天地一體的網絡,城市等人口密集區(qū)域的地面覆蓋以在地面建設UHF頻段的CMMB發(fā)射塔為主,偏遠地區(qū)則以S頻段衛(wèi)星覆蓋為主,所以,完整的設計方案應該是同時支持UHF和S頻段,如果主要針對城市區(qū)域,可以僅考慮UHF頻段。CMMB移動電視核心芯片制造企業(yè)比較有代表性的有創(chuàng)毅視訊、泰合志恒、展訊、Siano、蘇州中科半導體、中科院微電子、瑞芯微、愛浦多等,這些芯片廠商可提供多種滿足CMMB標準的RFIC,這里選用Siano公司的SMSU8X系列芯片來實現(xiàn)數(shù)字電視接收終端的設計。

Siano的SMS118X系列CMMBRFIC是專門針對中國移動電視市場設計的。SMS118X同時支持接收和演示多個電視頻道,并具備出色的移動性能,而且靈敏度高,功耗低(約40mW);同時支持單芯片天線分集和多種接口,包括SPI、SDIO、TS以及parallel,也可以提供滿足不同客戶需求的USB、Memory-mapped和FC等接口;可實現(xiàn)多波段接收,而且支持UHFC470-862MHz)和S波段2100—2700MHz)兩個路徑,同時在支持CMMB標準S-TiMi)的基礎上,還提供了對MBBMS的支持。功能上支持畫中畫應用,并提供完整的MDTV接收軟件方案;并可提供支持所有接口的設備驅動,包括為Microsoft Windows XP,Microsoft Windows Vista,Linux Devicedrivers及Windows Mo-bile等操作系統(tǒng)以及可為主處理器服務的中間件。由于SMS118X系列芯片還支持單芯片全MRC天線分集接收,因此SMS118X可應用于手持媒體播放器、PDA、智能手機、手持導航設備(GPS)、筆記本以及MID等終端設備。

2  CMMB標準的數(shù)字電視接收終端設計方案

Siano的CMMB數(shù)字電視接收芯片SMS118X完全滿足CMMB的標準,同時支持不同的條件接收系統(tǒng)(CAS),包括中國移動的手機廣播業(yè)務管理系統(tǒng)(MBBMS)以及中廣傳播(CBC)的CAS系統(tǒng)。其中SMS1180屬于可實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收芯片;SMS1184屬于支持CA的CM-MB移動數(shù)字電視接收芯片,該芯片專為入門級消費電子類設備設計;SMS1186支持付費電視功能,屬于可實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收芯片。三種芯片集成的系統(tǒng)可以實現(xiàn)30個頻道的節(jié)目接收,能提供一級的畫面質量,具有極低的功耗水平以及極佳的接收表現(xiàn),尤其在進行室內接收時,對于CMMB信號的室內墻壁阻擋問題,Siano已經成功地通過接收芯片中兩個特別的硬件模塊克服了這一問題,其中一個模塊位于RF調諧器部分,另一個位于接收器中的解調部分,稱為FDU,通過先進的自適應估計技術,這兩個硬件單元可協(xié)同工作,并可實現(xiàn)非常高的靈敏度和對墻壁、門窗等反射面干擾的高寬容度,因此,SMS118X芯片可廣泛應用于室內接收以及高速移動接收。

2.1  全MRC接收的CMMB接收終端

為實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收,本文選用SMS1180芯片來進行設計。SMS1180是一種高度集成的全CMOS單芯片接收器,通過優(yōu)化設計,可降低地面與衛(wèi)星(多波段CMMB(S-TiMi)相結合的應用成本,加快項目實施速度,滿足CMMB的網絡拓撲結構需求,還可以通過不同接口在多個平臺上進行應用。

基于中國移動多媒體廣播的數(shù)字電視接收終端設計

圖1所示為全MRC接收的CMMB移動數(shù)字電視接收設備組成框圖。該系統(tǒng)由CMMB數(shù)字電視接收芯片SMS1180、基帶處理器、應用處理器、蜂窩射頻前端、CPU存儲器、音頻編解碼、SIM卡、相機模塊、彩色LCD等組成。播送的射頻信號由SMS1180輸入,可支持單天線接收。SMS1180內部集成RF調諧器和數(shù)字解調器可將處理的信號以標準的TS碼流送到處理器中解碼還原。SMS1180與應用主處理器之間的連接方式既可以采用串行接口,也可以采用并行接口。SMS1180輸出的信號是經過解調及選擇過的壓縮音頻和視頻數(shù)據流,將該數(shù)據送入可進行視頻和音頻解壓(如H.264/AVS)和圖形處理的應用主處理器中,隨后送入LCD及音頻編解碼模塊中進行視頻圖像的顯示和音頻信號的播放。SMS1180集成的調諧器和解調器附有Host-API軟件包,包括各種主流主處理器和操作系統(tǒng)的驅動程序,可選用多種處理器進行系統(tǒng)設計。

2.2  支持CA的CMMB接收終端設計

隨著中廣傳播對條件接收管理的不斷加強,新的、入門級的城市地區(qū)應用方案是非常必要的,這個方案僅需支持地面頻率,但對芯片本身和周邊系統(tǒng)來說都只需要非常低的成本。因此可選用SMS1184來設計支持CA的CMMB移動數(shù)字電視接收終端。

SMS1184是一個高集成度的全CMOS單芯片接收器,專為需要極低成本的CMMB設備所設計,可通過最小的設計投入,使得CMMB移動數(shù)字電視接收功能被廣泛應用于手持和便攜設備中,例如手機,PDA,便攜式媒體播放器以及PC等。SMS1184具備優(yōu)異的性能表現(xiàn),能夠保證無論在室外還是室內條件下的超強接收。

圖2所示是釆用SMS1184設計的支持CA的CMMB移動數(shù)字電視接收終端的組成框圖。SMS1184能夠和Nagravision的條件接收SMD芯片實現(xiàn)直連,并由SMS1184的固件控制SMD以完成整個的內容解擾過程,從而使主接收器可以得到一個經過解擾的數(shù)據流。這樣的設計可以使整個CA過程及解擾都變的完全透明,并可減少將條件接收集成到產品應用過程中的相關投入。

基于中國移動多媒體廣播的數(shù)字電視接收終端設計

2.3  支持付費電視功能的CMMB數(shù)字電視接收終端設計

SMS1186不但支持CMMB(S-TiMi)數(shù)字電視標準,也支持中國移動的MBBMS條件接收及計費系統(tǒng)。SMS1186具有優(yōu)越的性能,易于集成并極具靈活性,用戶可以通過不同的接口實現(xiàn)這個方案在多個平臺和設備上的應用,因此釆用SMS1186來進行支持付費電視功能并實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收終端設計。

圖3所示是采用SMS1186設計的可支持付費電視功能并實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收終端組成框圖,SMS1186集成了RF調諧器和解調器,符合中國移動通過的MBBMS安全模組的要求,其所包含的rootoftrust信息完全支持MBBMS標準。SMS1186還支持內容解擾,為支持CMCC網絡的手機和PC、筆記本和上網本提供低成本高安全性的解決方案,而且其USB接口可為基于PC的應用產品提供更進一步的產品優(yōu)化,同時,SMS1186和SMS1180的引腳完全兼容,這對產品的設計帶來了極大的便利。SMS1186輸入的是播送的射頻信號,該信號由天線接收,而輸出的則是解調的、經選擇的壓縮音頻和視頻的數(shù)據流。該數(shù)據將被送入可進行視頻和音頻解壓(如H.264)和圖形渲染的應用主處理器中。與SMS1180一樣,SMS1186也集成了調諧器和解調器并附有Host-API軟件包,其中包括各種主流主處理器和操作系統(tǒng)的驅動程序,也可選用多種處理器進行系統(tǒng)設計。

基于中國移動多媒體廣播的數(shù)字電視接收終端設計

3  結語

隨著中廣傳播各項推動CMMB市場的舉措的執(zhí)行以及TD-SCDMA+CMMB發(fā)展勢頭良好,特別是中國移動加速定制TD-SCDMA手機,滿足CMMB標準的各種接收終端的需求將急劇增加,采用SMS118X以及后續(xù)的SMS218X系列芯片以及進行設計也將是一個不錯的選擇。

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