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1 引言 數(shù)字電視機頂盒作為數(shù)字電視系統(tǒng)的終端設(shè)備，其類似于一臺微型計算機，其核心器件集數(shù)字傳輸與編解碼為一體，可以通俗理解為機頂盒CPU，但是該核心器件的選擇和傳統(tǒng)的計算機CPU的選擇有所不同，在品牌、性能、價格、供貨等方面需要充分考慮，本文對意法半導體公司(ST)推出的QAMi5516和STx5105數(shù)字電視機頂盒主器件進行比較分析。 2 主要參數(shù)對比分析 目前國際上為機頂盒提供主器件平臺的廠家，有ST、BROADCOM、ZORAN、LSI、FUJITSU、ATI、NEC、Conexant等公司，其中ST公司作為世界最大的工業(yè)半導體和機頂盒器件供應(yīng)商之一，在研發(fā)實力、產(chǎn)品種類、供貨實力等方面有顯著優(yōu)勢。所以目前市場上機頂盒多選用ST公司的器件，尤其是中低端機頂盒主要選擇ST公司的兩款器件STx5105或QAMi5516。 OAMi5516是一款專門針對中低端市場的高性價比機頂盒器件，適用于數(shù)字有線電視(DVB-C)機頂盒，是ST公司推出的第一款內(nèi)部集成有前端QAM(正交幅度調(diào)制)數(shù)字有線信號解調(diào)器與后端MPEG視頻解碼器件，因而在集成度、性價比等方面有所提高。 而STx5105是一款專門針對中低端市場的高性價比機頂盒器件，適用于數(shù)字衛(wèi)星電視(DVB-S)、數(shù)字有線電視(DVB-C)、數(shù)字地面電視(DVB-T)機頂盒，它無內(nèi)置QAM解調(diào)器。根據(jù)封裝工藝以及面向不同的應(yīng)用市場，STi5105系列產(chǎn)品有STx5105、STM5105和STB5105三種型號產(chǎn)品，這三種型號產(chǎn)品的硬件性能規(guī)格和應(yīng)用相同。STx5105與QAMi5516器件主要參數(shù)如表1所示。 從表1可以看出，STx5105有兩個顯著的特點，第一個就是無內(nèi)置解調(diào)模塊，第二個就是適用范圍廣，通過外置不同的解調(diào)器件，適用于DVB-S、DVB-C和DVB-T機頂盒，圖1是STx5105應(yīng)用框圖。 3 應(yīng)用電路對比分析 采用STx5105和QAMi5516設(shè)計的基于DVB-C機頂盒的應(yīng)用電路原理分別如圖2、圖3所示。 從圖2，圖3應(yīng)用電路原理可看出，兩款器件主板電路模塊總體結(jié)構(gòu)相同，但應(yīng)用細節(jié)方面還需要注意各個器件的特點。 高頻頭選擇方面，STx5105方案的機頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CU1216L的高頻頭(內(nèi)置QAM解調(diào)模塊，直接輸出TS流給STx5105處理)；QAMi5516方案的機頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CD1316L的高頻頭(輸出中頻信號給OAMi5516處理)。內(nèi)存選擇方面，STx5105方案的機頂盒采用一款型號為HY5DU561622(64 MB)的DDR內(nèi)存，建議雙向交互業(yè)務(wù)機頂盒采用64 MB內(nèi)存，否則無法滿足交互業(yè)務(wù)需求，對于單向機頂盒，可以采用K4H561638F(32 MB)的DDR內(nèi)存，用于系統(tǒng)控制電路和MPEG-2解碼器時的數(shù)據(jù)緩沖存儲；采用S29GL064(8 MB)Flash ROM作為程序存儲器，用于固化機器的控制程序。QAMi5516方案的機頂盒采用一片型號為57V641620ET(8 MB)SDRAM，用作AV解碼器的數(shù)據(jù)緩沖存儲器；采用一片57V281620ET (16 MB)SDRAM，用作系統(tǒng)控制電路的數(shù)據(jù)緩沖存儲器；采用一片M28W640(8 MB)Flash ROM作為程序存儲器，固化機器的控制程序。 4 影響機頂盒速度和品質(zhì)的因素 機頂盒盡管是家電產(chǎn)品，但從硬件和軟件方面來說，它類似于一臺微型計算機，所以在運行速度、擴展應(yīng)用等方面也和計算機相似。以下給出硬件方面決定機頂盒的速度和品質(zhì)主要因素。 4.1 CPU主頻 CPU主頻越高、處理速度越快，尤其是處理音視頻信號和數(shù)據(jù)信號。STx5105主頻速度高達200 MHz，是目前主流機頂盒速度最高的器件，其他型號的器件主頻一般介于100～166 MHz，速度明顯低于STx5105。 4.2內(nèi)存頻率 與CPU主頻對應(yīng)的是內(nèi)存頻率，內(nèi)存頻率越高，運行速度越快。如果只是CPU速度快，內(nèi)存頻率慢，那么CPU要花時間等待從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，這樣會降低處理速度。機頂盒內(nèi)存主要采用SDRAM和DDR兩種內(nèi)存，而目前機頂盒內(nèi)存主流采用DDR內(nèi)存，DDR內(nèi)存帶寬比SDRAM要高，這樣可以減少CPU從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)的等待時間，提高處理速度。同時由于DDR接口的數(shù)據(jù)傳輸率比SDRAM高，易于支持擴展業(yè)務(wù)。而SDRAM接口傳輸率低，運行速度慢，無法支持大的擴展業(yè)務(wù)。 STx5105內(nèi)存采用DDR-166 MHz，確保整體性能提升。 4.3封裝工藝 優(yōu)良的封裝工藝可以減少主板元器件間的數(shù)據(jù)交換"時滯"現(xiàn)象，同時提高系統(tǒng)抗干擾能力，因為干擾也會影響處理速度。目前機頂盒主器件一般采用TQFP(塑料方型扁平式)封裝和BGA(球柵陣列)封裝。 采用TOFP封裝的器件，易于安裝和維修，不容易出現(xiàn)虛焊等故障；而采用BGA封裝則不利于維修，容易出現(xiàn)虛焊等故障。STx5105系列產(chǎn)品提供多種封裝，主要采用TQFP封裝。 5 優(yōu)勢對比分析 STx5105在主頻、內(nèi)存頻率、封裝工藝、應(yīng)用市場等方面要優(yōu)于OAMi5516。 STx5105無內(nèi)置解調(diào)器，適用于DVB-S、DVB-C和DVB-T 3種DVB標準的機頂盒，通過在STx5105前面采用不同的片外解調(diào)器，設(shè)計相應(yīng)標準的機頂盒。而QAMi5516的市場定位只適用于DVB-C機頂盒，則內(nèi)置QAM解調(diào)器。STx5105無內(nèi)置解調(diào)器，則STx5105發(fā)熱要低于QAMi5516，因為解調(diào)器是耗電、發(fā)熱較大的模塊。 在片內(nèi)緩存以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DAC)數(shù)量方面，STx5105與OAMi5516比較處于劣勢，不過對于一款中低檔機頂盒來說，4 KB的指令緩存和4 KB的數(shù)據(jù)緩存已足夠用。QAMi5516有6個視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊；而STx5105只有4個視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊。QAMi5516可同時支持CVBS(Composite Video Broadcast Sighal復(fù)合視頻信號。占用1路視頻DAC)接口、YPhPr／YCbCr(色差分量視頻信號，占用3路視頻DAC)接口、S端子(S-Video視頻信號，占用2路視頻DAC)接口、SPDIF(Sony／Philips Digital Interface，占用1路音頻DAC)數(shù)字音頻接口的同時輸出；STx5105只能同時支持CVBS、S-Video視頻信號以及SPDIF音頻信號輸出，或者YPbPr／YCbCr、S-Video視頻信號以及SPDIF音頻信號同時輸出。由此可以看出STx5105比QAMi5516同時支持的輸出接口少。但是作為中低檔機頂盒來說，一般接收、處理和輸出的都是標準格式(圖像水平清晰度500線)的信號，如果機頂盒上采用YPbPr／YCbCr接口，對提高圖像輸出質(zhì)量而言意義不大。STx5105減少了2路DAC模塊，相應(yīng)的減少了內(nèi)部集成的元器件數(shù)量，降低了集成度，減少器件發(fā)熱量，提高了可靠性。因此，STx5105成本要比OAMi5516低，有更好的性價比。 機頂盒產(chǎn)品實際應(yīng)用測試比較：通過對市面上不同廠家、不同器件的機頂盒產(chǎn)品測試后，發(fā)現(xiàn)基于STx5105的機頂盒確實在啟動速度、換臺速度、數(shù)據(jù)廣播接收處理速度等方面都較基于QAMi5516的機頂盒略勝一籌。溫度控制方面，有些廠家早期的基于QAMi5516的機頂盒為了降低器件溫度還采用了散熱片，現(xiàn)在一般通過增加、增大外殼上面的散熱孔，采用熱導流設(shè)計等手段來快速的散發(fā)機頂盒的熱量。由于機頂盒一般采用鐵皮外殼，長時間運行后外殼都有點燙手，通過對不同廠家機頂盒產(chǎn)品的測試，在環(huán)境溫度35℃的條件下，機頂盒連續(xù)運行24小時，實測外殼溫度最高為46℃，最低為42℃，都遠遠低于國家標準(國家標準規(guī)定對于鐵皮外殼家電產(chǎn)品，長時間運行后外殼溫度不得高于70℃)。 6 結(jié)語 通過對比分析可以看出，STx5105在功能、速度等方面都能滿足主流應(yīng)用要求；通過減少內(nèi)部集成元件(比如緩存、DAC模塊)，減少高耗電模塊(比如解調(diào)器)，降低集成度，減少器件溫度，提高可靠性。同時STx5105可以應(yīng)用于DVB-S、DVB-C、DVB-T 3個DVB標準平臺，減少市場風險，為機頂盒下游廠家在器件供貨方面提供保障；目前市場基于STx5105的機頂盒越來越多，應(yīng)用不斷成熟。 |
