DVB_C機(jī)頂盒中的視頻信號(hào)處理

作者：上海貝爾公司研發(fā)部（２０１２０６） 王 江 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》 摘要：機(jī)頂盒是交互式電視的關(guān)鍵技術(shù)之一。從ｍｐｅｇ ２解復(fù)用、視頻編解碼、視頻輸出、視頻與音頻的同步等方面介紹了ｄｖｂ＿ｃ ｓｔｂ中的視頻信號(hào)處理技術(shù)。 關(guān)鍵詞：數(shù)字機(jī)頂盒 同步 交互式電視（ｉｔｖ） 隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電視技術(shù)已進(jìn)入了相互結(jié)合的新時(shí)代。方興未艾的交互式電視（ｉｔｖ）正是這種結(jié)合的具體體現(xiàn)。所謂交互式電視，是一種受觀眾控制的電視，在節(jié)目間和節(jié)目?jī)?nèi)觀眾能夠作出選擇和決定，是一種非對(duì)稱雙工形式的新型電視技術(shù)。數(shù)字機(jī)頂盒是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。作為ｉｔｖ系統(tǒng)中的用戶終端，它是普通電視與寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁。通過ｓｔｂ，用戶可在普通電視機(jī)上收看高清晰度（如ｍｐｅｇ ２標(biāo)準(zhǔn)）的圖象；并且足不出戶，就可享受到視頻點(diǎn)播、家庭購(gòu)物等一系列誘人的服務(wù)。 筆者所設(shè)計(jì)的是用于有線電視的機(jī)頂盒，主要功能是將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電視信號(hào)，使得在模擬電視向數(shù)字電視的過渡期間，模擬電視機(jī)能夠接收到數(shù)字電視節(jié)目；并在此基礎(chǔ)上增加了視頻點(diǎn)播、火線接口（ｉｅｅｅ １３９４）等功能。機(jī)頂盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要分為視頻信號(hào)處理與音頻信號(hào)處理兩大部分。其中，視頻信號(hào)處理包括兩部分：（１）視頻信號(hào)自身解復(fù)用、解碼和格式轉(zhuǎn)換的處理；（２）視頻信號(hào)與音頻信號(hào)的同步。 １ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖１是筆者所設(shè)計(jì)的機(jī)頂盒的功能模塊框圖。 系統(tǒng)選用了ｖｌｓｉ公司的開發(fā)平臺(tái)：ｖｅｓ２７６１評(píng)估板以及ｊｕｍｐｓｔａｒｔ ａｒｍ ３．３ａ開發(fā)軟件。 前端部分接收有線電視電纜輸出的信號(hào)，進(jìn)行頻率變換、ｑａｍ解碼、解交織、解ｒｓ碼、解擾等處理后，輸出ｍｐｅｇ ２解復(fù)用前的標(biāo)準(zhǔn)碼流，即傳送碼流。這部分主要由一片ｖｅｓ１８２０芯片完成。 解復(fù)用和中央處理器（主控ｃｐｕ）集成在一片芯片ｖｅｓ２７００上。ｍｐｅｇ ２傳送碼流被解復(fù)用為系統(tǒng)流、視頻流和音頻流三個(gè)部分。ｖｅｓ２７００還提供ｉｅｅｅ １３９４、ｉｅｅｅ １２８４、ｒｓ２３２、ｍｏｄｅｍ、ｉ２ｃ、智能卡和紅外通信等接口。 芯片ｖｅｓ６１００需要一片外部的ｓｄｒａｍ（至少２ｍｂ），就可以作為一個(gè)ｍｐｅｇ ２（ｍｐ＠ｍｌ或者ｍｐ＠ｓｌ）解碼系統(tǒng)工作，并將解碼后的數(shù)據(jù)流分音頻信號(hào)和視頻信號(hào)輸出。音頻信號(hào)再經(jīng)過ｐｃｍ解碼、放大，可以直接作為揚(yáng)聲器的輸入信號(hào)。經(jīng)機(jī)頂盒輸出的信號(hào)可以符合各種格式，如：ｒｇｂ、ｓｖｉｄｅｏ、復(fù)合視頻信號(hào)等，也可以是各種電視制式：ｎｔｓｃ、ｐａｌ、ｓｅｃａｍ等。ｖｅｓ６１００同時(shí)實(shí)現(xiàn)ｏｓｄ（屏幕菜單顯示）功能。 在上行信道，用戶所發(fā)出的信息，例如選擇的電視劇片名信息經(jīng)過調(diào)制——通常是ｑｐｓｋ調(diào)制（ｑｐｓｋ抗干擾能力強(qiáng)）后，發(fā)送到電視臺(tái)。 ２ 解復(fù)用單元 ｖｅｓ２７００包括兩個(gè)獨(dú)立的微處理器：（１）用戶化的ｒｉｓｃ微處理器用于解復(fù)用，即傳輸解復(fù)用子系統(tǒng)；（２）ａｒｍ７０３＿ｔ ｈｏｓｔ負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)和ｏｓｄ，控制ｉ／ｏ操作等。這兩個(gè)處理器并行工作，無資源競(jìng)爭(zhēng)。ａｒｍ７０３的４ｋ字節(jié)ｃａｃｈｅ，可以用單指令周期訪問部分代碼。高級(jí)的內(nèi)存管理機(jī)制保證代碼，如實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，保存在ｃａｃｈｅ中。 ｖｅｓ２７００擁有４條獨(dú)立高速總線，以防止瓶頸。４條總線分別為：（１）信道數(shù)據(jù)輸入總線；（２）連接ｄｒａｍ控制器的總線；（３）ａｒｍ７０３＿ｔ ｈｏｓｔ總線，這條總線與ｉ／ｏ總線及其外設(shè)接口；（４）連接各種外設(shè)的ｉ／ｏ