- ABS-S機頂盒功能概述
- ABS-S機頂盒系統(tǒng)硬件設計
- ABS-S機頂盒系統(tǒng)軟件設計
- ABS-S機頂盒基于“GX1121+GX3001”方案
直播衛(wèi)星系統(tǒng)ABS-S是具有中國自主標準和創(chuàng)新研發(fā)的新一代衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)。當前中國市場存在巨大的直播衛(wèi)星收視需求,杭州國芯科技得到國家廣電總局的許可研發(fā)ABS-S解調(diào)芯片,為縮短廠商的開發(fā)周期,降低整機BOM成本,我們推出“GX1121(ABS-S 解調(diào)芯片)和GX3001(MPEG2 解碼芯片)”的套片解決方案,并為直播星機頂盒生產(chǎn)廠商提供“TurnKey式”的服務。
ABS-S機頂盒功能概述
基于“GX1121+GX3001”方案的ABS-S機頂盒是一款完全符合中國廣播電視直播衛(wèi)星”村村通”軟件功能及硬件指標的數(shù)字衛(wèi)星接收機, 此方案接收機解調(diào)信道接收符合中國直播星接收系統(tǒng)(ABS-S)所規(guī)定的所有調(diào)制模式信號,方案兩路視頻輸出,一路CVBS輸出,一路S-VIDEO輸 出,并輸出兩路左右聲道音頻信號,各項性能指標完全符合廣電總局的入網(wǎng)測試要求。該機頂盒方案的其他功能包括:支持信息服務;強大的節(jié)目管理功能;可通過串口或衛(wèi)星進行遠程升級;軟件界面美觀且容易操作。
ABS-S機頂盒設計
1、系統(tǒng)硬件設計
以下主要從系統(tǒng)的信道及信源兩方面介紹該方案的設計。圖1為本方案的系統(tǒng)應用框圖,圖2為應用方案主板。
圖1 系統(tǒng)應用框圖
圖2 系統(tǒng)方案板
1.1 GX1121芯片特點
GX1121是中國首款支持中國先進廣播系統(tǒng)(衛(wèi)星)(ABS-S)的衛(wèi)星信道接收芯片,采用0.13mm工藝,高度集成從基帶模擬信號采樣到 MPEG碼流輸出的完整功能,實現(xiàn)ABS-S傳輸?shù)臄?shù)字視音頻及數(shù)據(jù)內(nèi)容的解調(diào)與信道解碼,可用于衛(wèi)星機頂盒和衛(wèi)星調(diào)諧器集成。該芯片按照國標ABS-S 設計,由針對I路和Q路的雙10位高精度ADC、QPSK/8PSK解調(diào)、信道均衡、LDPC解碼、TS輸出等部分構成,在惡劣條件下能夠提供良好的接收性能,并提供靈活易用的用戶接口,可為直播星數(shù)字機頂盒及調(diào)諧器廠家實現(xiàn)優(yōu)異的解決方案。GX1121的結構框圖如圖4所示。
圖3 GX1121芯片外觀
[page]圖4 GX1121結構框圖
GX1121主要技術特性:
> 支持ABS-S廣播模式(QPSK/8PSK)和LDPC信道糾錯碼
> 內(nèi)部集成高精度雙10位ADC,IQ不平衡補償
> 支持ABS-S定義的所有滾降因子:0.20/0.25/0.35
> 支持如下LDPC碼率:
QPSK: 1/4,2/5,1/2,3/5,2/3,3/4,4/5,5/6,13/15,9/10
8PSK: 3/5,2/3,3/4,5/6,13/15,9/10
> 支持導頻模式,導頻長度自動識別
> 高性能的均衡器,有效消除回波干擾
> 先進的電源管理,典型功耗<200mW
> 準確的信號強度和信號質(zhì)量指示,方便衛(wèi)星天線調(diào)整
> 靈活可配的TS輸出端口
> 支持DiSEqC 2.2
> LQFP100封裝
> 3.3V/1.2V供電
圖5 GX3001芯片外觀
圖6 GX3001內(nèi)部結構框圖
1.2 GX3001芯片特點
GX3001是面向DVB-C/DVB-S/DVB-T市場推出的一款低成本、高性能機頂盒解碼芯片。內(nèi)部集成高性能32位RISC CPU、MPEG2解復用器、MPEG2視音頻解碼器、去隔行及后處理單元、真彩色的OSD及2D圖形加速、電視編碼及視頻DAC等功能模塊,提供優(yōu)異的 整機功能、性能和BOM成本。
GX3001內(nèi)嵌高性能的32位CPU,可以提供強大的軟件處理能力,支持各種高級應用。成熟的實時操作系統(tǒng)和API庫可以顯著縮短用戶開發(fā)周期。
真彩色的OSD及2D圖形加速可以提供絢麗的界面效果,支持數(shù)據(jù)廣播中的各種瀏覽器需求。專有的視頻處理算法可以完成視頻去隔行和縮放效果,提供 視頻逐行輸出。同時靈活的抓屏功能可以提供各種快拍和多畫面瀏覽功能。
電視編碼支持所有的PAL和NTSC制式,內(nèi)部集成的四路視頻DAC可以滿足各種視頻輸出需求。
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GX3001主要技術特性:
> 32位RISC CPU,8Kbytes的指令Cache和8Kbytes的數(shù)據(jù)Cache,最高主頻216MHz,支持JTAG調(diào)試
> 支持條件接收和數(shù)據(jù)廣播
> 33個PID過濾器,每個PID過濾最多支持32個通用通道數(shù),每個通道過濾深度為16Byte
> 四層圖形顯示:背景層、靜態(tài)圖片層、視頻層、OSD層
> 真彩色OSD及強大的2D圖形加速,支持抗閃爍濾波
> 靈活的抓屏功能,支持各種多畫面瀏覽及連拍功能
> 高性能的視頻縮放及去隔行性能,支持逐行輸出
> 支持各種PAL(包括PAL-M/N/Nc)、NTSC電視制式,及其相互轉換。
> 集成四路視頻DAC,支持如下輸出接口模式:2CVBS/S-Video、CVBS/YCbCr、CVBS/RGB、YPbPr、RGB(逐行);
> 工藝:0.18mm
> 封裝:144LQFP
2、 系統(tǒng)軟件設計
直播星機頂盒軟件主要包含下載器(Loader)和應用軟件AS(Application Software)兩個部分。下載器實現(xiàn)系統(tǒng)啟動和空中升級應用軟件。AS實現(xiàn)機頂盒所有基本應用功能。
2.1 系統(tǒng)的應用軟件架構
圖7 軟件架構示意圖
在直播星的硬件平臺上實現(xiàn)了圖7所示的應用軟件架構,各模塊 功能描述如下:
> PSI/SI engine:在應用軟件中,節(jié)目搜索和EPG信息都需要獲取PSI、 SI中各個表的詳細數(shù)據(jù)信息,另外有些表中的數(shù)據(jù)是需要軟件實時獲取或者監(jiān)控的,因此如何對這些表進行過濾和解析需要一定的方式組織起來。PSI/SI engine有效組織起PSI/SI表的監(jiān)控,過濾和解析,增強了軟件功能實時性和代碼的可讀性。
> UI系統(tǒng):搭建一個機頂盒界面開發(fā)平臺,提供豐富的控件種類和強大功能,提高了界面開發(fā)效率。
> NODE:管理機頂盒數(shù)據(jù)存儲,減少flash碎片,保證數(shù)據(jù)的有效存儲和快速提取。
> Search:相關表的接收機制建立在PSI/SI引擎之上,完成機頂盒的節(jié)目搜索,排序和保存。節(jié)目搜索包括單頻點搜索和自動搜索。
> EPG:相關表的接收機制建立在PSI/SI引擎之上,當解復用沒過濾到EPG數(shù)據(jù),EPG模塊處于睡眠狀態(tài);當有數(shù)據(jù)時,EPG模塊才有效快速的解析存 儲數(shù)據(jù)。這樣可以在不浪費系統(tǒng)資源的情況下,達到實時更新數(shù)據(jù)和刪除過期數(shù)據(jù)的目的。
> Book:實現(xiàn)預約節(jié)目功能,預約時間到自動切換到用戶預約的節(jié)目上。
> Time:實現(xiàn)兩個功能,一是為機頂盒提供系統(tǒng)時間,二是為上面應用和同層的其他模塊提供定時器功能。
> AV:主要是對音視頻的一些操作。包括播放節(jié)目,聲道的設置和讀取、音量的調(diào)整和讀取、音量等級的設置和讀取、電視廣播制式的讀取和設置。
> Dbase:調(diào)用NODE實現(xiàn)對于機頂盒數(shù)據(jù)的存儲,讀取,刪除,修改,增加。
> Information service:實現(xiàn)了信息服務數(shù)據(jù)的過濾,整理,XML的解析和界面的菜單處理這些部分。
2.2 系統(tǒng)的應用軟件界面
國家廣電總局對直播星的軟件界面有著嚴格的設計要求,基于“GX3001+GX1121”平臺的軟件方案已經(jīng)通過廣電總局的入網(wǎng)測試,完全符合測 試標準。系統(tǒng)應用軟件界面如圖8所示。
圖8 應用軟件界面
本文小結
面對直播星良好的市場前景和激烈的競爭,機頂盒廠商需要采取更加靈活的技術策略應對各種新的市場挑戰(zhàn),基于GX1121和GX3001的整體解決 方案是理想選擇。“GX1121+GX3001套片”方案具有高性價比優(yōu)勢,杭州國芯同時還提供全套開發(fā)工具,并擁有一支由芯片設計人員組成的現(xiàn)場支持小 組,協(xié)助客戶完成從方案設計、現(xiàn)場調(diào)試、軟件整合一直到整機量產(chǎn)等所有環(huán)節(jié)的技術支持,幫助客戶在最短的時間內(nèi)迅速實現(xiàn)量產(chǎn)。