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本文闡述了在大量采用廣播DTT標(biāo)準(zhǔn)和最新視頻壓縮技術(shù)之后，全球的地面數(shù)字電視機(jī)頂盒（DTT/STB）在結(jié)構(gòu)上的最新發(fā)展。最后一部分則描述了迪康(DiBcom)解決方案如何幫助OEM廠商繼續(xù)使用成本優(yōu)化的硬件，而不會(huì)影響機(jī)頂盒的擴(kuò)展性，同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命。 在液晶電視集成DTT接收器之后，有些人認(rèn)為機(jī)頂盒將很快退出歷史舞臺(tái)。然而，電視正在經(jīng)歷著一場(chǎng)革命，可以連接互聯(lián)網(wǎng)，并出現(xiàn)了高容量低成本的PVR和VOD等。這就出現(xiàn)了越來(lái)越多性能更強(qiáng)的機(jī)頂盒，可以接收各種廣播和寬帶網(wǎng)絡(luò)傳送的內(nèi)容。由于具有更高的靈活性，機(jī)頂盒在結(jié)構(gòu)上也在不斷發(fā)生變化，這就為制造商提供了針對(duì)不同市場(chǎng)設(shè)計(jì)低成本、高性能機(jī)頂盒的新商機(jī)。 數(shù)年來(lái)，DTT STB前端/后端的功能組成分為以下幾部分： · 基于“三芯片的方案”（調(diào)諧器+解調(diào)器+視頻解碼器） · 或基于“兩芯片的方案”， 一個(gè)射頻調(diào)諧器連接到一個(gè)集成了基帶DTT解調(diào)器和視頻解碼器的SoC芯片，如圖1所示： 圖1 ：2007年STB DTT前端 /后端框圖 這種結(jié)構(gòu)是芯片制造商和機(jī)頂盒OEM廠商為了降低成本，并為相對(duì)穩(wěn)定的市場(chǎng)提供價(jià)格適中產(chǎn)品的自然結(jié)果。由于2007年以前DTT標(biāo)準(zhǔn)十分有限（見(jiàn)圖2），在后端處理器SoC中集成DTT解調(diào)器也就理所當(dāng)然了。 圖2：2007年全球各地與視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的DTT標(biāo)準(zhǔn)分布 但是，幾年后這種結(jié)構(gòu)就已經(jīng)變得過(guò)時(shí)，這是因?yàn)樵诟咔咫娨晝?nèi)容的推動(dòng)下，出現(xiàn)了更多更有效的DTT標(biāo)準(zhǔn)和視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 從2007年開(kāi)始，出現(xiàn)了新的DTT廣播標(biāo)準(zhǔn)，如中國(guó)的DTMB，和拉丁美洲的ISDB-Tb。同時(shí)，能夠增加30%到50%頻譜效能的DVB-T2網(wǎng)絡(luò)也在英國(guó)和斯堪的納維亞開(kāi)始建設(shè)。 另一方面，新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，如MPEG-4 AVC/H264和AVS (中國(guó))正在逐漸替代MPEG-2。隨著H264的使用，所需傳輸帶寬節(jié)省高達(dá)50%甚至更多，這樣就加快了HDTV的推出。其結(jié)果是導(dǎo)致了市場(chǎng)進(jìn)一步分散，如圖3中不同板塊所示。 圖3 2010年全球各地與視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的DTT標(biāo)準(zhǔn)分布 如果芯片制造商想針對(duì)所有市場(chǎng)推出最適合的芯片集成方案，就必須設(shè)計(jì)十多種不同的SoC芯片，這還沒(méi)考慮衛(wèi)星和有線廣播。如果芯片制造商要滿足所有這些標(biāo)準(zhǔn)，那么在銷(xiāo)量上還不足以使他們實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。 展望未來(lái) 因此，為了快速適應(yīng)這一市場(chǎng)發(fā)展，出現(xiàn)了一種更為靈活的STB結(jié)構(gòu)，如圖4所示，該結(jié)構(gòu)在一個(gè)單芯片中包含了所有的最新的集成技術(shù)（調(diào)諧器+解調(diào)器），其優(yōu)越性在于視頻解碼器不會(huì)因大量的信道解碼而超負(fù)荷。這樣就有助于避免由于設(shè)計(jì)不完善或沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的SoC所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。 圖4：2010年后的STB DTT前端 /后端框圖 這種結(jié)構(gòu)解決了STB行業(yè)目前以及今后所要面臨的挑戰(zhàn)，即分散市場(chǎng)中的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。 下表（表1）詳細(xì)說(shuō)明了針對(duì)每個(gè)DTT標(biāo)準(zhǔn)，其視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范（P）和等級(jí)（L） 表1：針對(duì)每個(gè)DTT標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)所有DTT標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，我們可以畫(huà)出圖6，說(shuō)明2010年全球推出的DTT標(biāo)準(zhǔn), 以及圖7，說(shuō)明視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)子集的全球分布情況。 圖6:2010年推出的DTT標(biāo)準(zhǔn)（前端） 圖7：2010年推出的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)（后端） 從圖6和圖7來(lái)看，分別開(kāi)發(fā)出支持目前五個(gè)解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的前端SoC和支持解碼目前五個(gè)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的后端處理器，比設(shè)計(jì)十個(gè)支持圖3中十種不同組合的專用SoC更為有效。, 展望2011和更遠(yuǎn)的未來(lái)，市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)也將更有利于這種結(jié)構(gòu)： "IP STB"越來(lái)越流行，尤其是在成功實(shí)現(xiàn)“三重播放”的西歐國(guó)家。全球分析師對(duì)2009年全球STB發(fā)貨量的10%為IP STB表示認(rèn)同。這種趨勢(shì)也必將加速互聯(lián)網(wǎng)電視（web2.0）的發(fā)展，接入視頻點(diǎn)播內(nèi)容和在線應(yīng)用（如通過(guò)智能手機(jī)）也將變得更簡(jiǎn)單。然而，通過(guò)有線網(wǎng)傳送電視節(jié)目并不一定總能提供穩(wěn)定的線性電視節(jié)目（由于到DSLAM的距離和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性問(wèn)題），而且也不一定都是免費(fèi)的服務(wù)。因此，IP STB的崛起將提高對(duì)“Hybrid-Box”的需求，同時(shí)后端芯片將傾向于互聯(lián)網(wǎng)的增值服務(wù)，而前端芯片也可根據(jù)地區(qū)和目標(biāo)終端市場(chǎng)互換使用。 最新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)不僅節(jié)省寬帶，而且還降低了對(duì)存儲(chǔ)容量的需求。再加上存儲(chǔ)單元（硬盤(pán)或Flash存儲(chǔ)器）的成本越來(lái)越低，個(gè)人錄像機(jī)（PVR）的價(jià)格也越來(lái)有吸引力。采用這一結(jié)構(gòu)，STB的OEM廠商只需一個(gè)、兩個(gè)或是更多的調(diào)諧器即可輕松地從最初的一個(gè)平臺(tái)擴(kuò)展到各種產(chǎn)品，且一個(gè)后端處理器就能分別且同步支持一個(gè)，兩個(gè)或是更多的視頻流。 就在幾年前，我們都有一部可以將喜愛(ài)節(jié)目的錄制到錄像帶上的錄像機(jī)，而PVR就是可以替代這些舊式錄像機(jī)的數(shù)字產(chǎn)品。 許多低成本的后端沒(méi)有集成任何對(duì)條件接收的支持。然而，一個(gè)DVB-CI+模塊幾乎可以滿足各種條件接收系統(tǒng)，且無(wú)需進(jìn)行任何專門(mén)的集成。添加一個(gè)DVB-CI+模塊現(xiàn)在也變得非常容易，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)允許訪問(wèn)MPEG2-TS數(shù)字接口。 DiBcom 現(xiàn)在為DVB-T 和 ISDB-T提供了極具成本效益的前端芯片，且引腳完全兼容，尤其適用于目前歐洲、亞洲和拉丁美洲的STB市場(chǎng)： · DIB 7090: 針對(duì)DVB-T的集成式調(diào)諧器+解調(diào)器 · DIB 8096: 針對(duì)ISDB-T和ISDB-Tb的集成式調(diào)諧器+解調(diào)器(Full seg 和one seg) 這兩個(gè)芯片的框圖與圖4完全吻合。與圖1中舊的前端結(jié)構(gòu)相比，新的集成解決方案有以下優(yōu)勢(shì)： 前端SoC： 這兩款芯片采用片上系統(tǒng)(SoC)技術(shù)，將所有器件集成到一個(gè)芯片底板上。這種方法為DTT應(yīng)用（固定及移動(dòng)）在性能、大小和降低成本等方面帶來(lái)了真正的優(yōu)勢(shì)。將一個(gè)單芯片RF調(diào)諧器和解調(diào)器集成在一個(gè)底板上解決了前端的空間、特性差異和成本問(wèn)題。無(wú)論是簡(jiǎn)單模式還是雙天線（PVR或分集），它都有利于高度集成方案的實(shí)施。 更強(qiáng)的室內(nèi)信號(hào)接收能力 多年為便攜設(shè)備開(kāi)發(fā)信號(hào)處理技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)使我們擁有更強(qiáng)大的數(shù)字信道估算執(zhí)行能力，從而提高室內(nèi)信號(hào)接收能力。當(dāng)無(wú)法使用室內(nèi)天線時(shí)，這一作用就顯得尤為重要。 無(wú)需SAW濾波器： 在使用“Zero IF”(I&Q)調(diào)諧器時(shí)，集成的效率非常高。因?yàn)榻庹{(diào)器中的獨(dú)立數(shù)字濾波器替代了昂貴的外部射頻SAW濾波器。 集成AGC： 調(diào)諧器-解調(diào)器耦合對(duì)AGC優(yōu)化產(chǎn)生了重大影響，避免了兩條電路中的模塊重復(fù)。客戶不用再在外部射頻調(diào)諧器與基帶解調(diào)器之間開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的硬件/軟件 AGC界面。AGC即使是在有高動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)和相鄰信道情況下依然能夠立即進(jìn)入工作狀態(tài)。 PVR/PIP或分集模式 在雙模式中（見(jiàn)以下圖8）使用雙芯片時(shí)，主芯片提供一個(gè)MPEG-2傳輸流，傳輸： - 由兩個(gè)獨(dú)立前端提供的數(shù)據(jù) - 或是通過(guò)兩個(gè)單一數(shù)據(jù)的最大比值合并(MRC)獲得的數(shù)據(jù) 這就使雙接收器的配置變得異常簡(jiǎn)單，無(wú)論是提供兩個(gè)獨(dú)立視/音頻信道的PVR/PIP (A模式)， 還是在信號(hào)微弱的時(shí)候增加接收器靈敏度的分集模式（B模式）。 結(jié)論 除了用于DVB-T和ISDB-T的Soc芯片，DiBcom還研發(fā)出了“Octopus”，一個(gè)可編程/多標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，這種平臺(tái)支持現(xiàn)有大部分電視廣播標(biāo)準(zhǔn)。由于世界電視廣播標(biāo)準(zhǔn)的差異性，這種適應(yīng)性很強(qiáng)的平臺(tái)應(yīng)該很快成為液晶電視集成數(shù)字電視前端的最佳方案。 這不是STB的盡頭。在許多國(guó)家，大量顯像管甚至是液晶平板電視沒(méi)有集成任何的DTT前端。此外，DTT的技術(shù)創(chuàng)新還在不斷延續(xù)，這就需要一定時(shí)間來(lái)集成到液晶電視中（例如HDTV, PIP, PVR, 3D…）。通常情況下，人們?cè)诿扛粑宓狡吣昃蜁?huì)更換一次平板電視，因此推出帶有新技術(shù)的機(jī)頂盒遠(yuǎn)比把它集成到平板電視中容易得多。只有STB才能保持與技術(shù)創(chuàng)新的同步。 |
