STB 技術雜談(1)

    最近看一些美國大片,發現其實老外並不比我們聰明。但是他們卻經常能取得巨大的成就,想了好久,發現一個很重要的主觀原因——耐心!因爲他們有耐心,持之以恆,所以一步一個腳印的邁向成功。

       一年前,我在找工作的時候,也曾經熱情澎湃,想着要堅持寫一個很好的博客。但是,找到工作後,比較忙,再因爲種種藉口,博客已經停了一年沒更新了。這一年中,主要做的是數碼相框、電視棒、機頂盒(Demode部分)、Portable TVDVB-T)整機方案的東西。很有必要寫出來,見證自己的歷程,同時也與網友一同探討學習。

         OK,廢話說完了,直接進入正題——先看一個機頂盒方案最基礎的部分:

 

傳輸流

解複用器

MPEG-2

解碼器

嵌入式

CPU

接口電路

調諧器

QPSK

解調器

視頻濾波網絡

音頻

D/A

FLASH

ROM

SDRAM

操作面板

CA

電源

  

 


事實上我想講的都focus在藍色框跟紅色框中,因爲其他的外圍電路,幾乎是其他嵌入式產品都有的,沒什麼太多可以講。藍色框部分包含 tuner(調諧器)跟 demodulator(解調器),也就是我們公司現在主推的部分(其實這個放在一起只是因爲他們都算前端電路,其實是兩個不一樣的IC,當然目前也有把tuner包進 demodulator 的,我們公司就有!但是這樣的方案一般用在手機電視,或者PND+DTV之類的)。紅色部分是主控IC,內置的decoder。這個是目前比較主流的方案,老式的方案有把decoder 拿到主控IC外面的,然後給了它另外一個名字DSP。最新的主控IC,有的已經把 demodulator 也包到裏面去了,這樣集成度越高,成本會越低,當然技術要求也是越高的。因爲高頻的東西,走線等原因,都會對performance有很多的影響。

         對於上圖中的外圍電路,我們還是簡單概括一下:EEPROM,一般用來讀取存放頻道參數等信息。FLASH ROM,用於存放程序。SDRAM,這個就不用說了吧。。。操作面板,指IR或鍵盤按鈕;智能卡座,這個不是一定要有的。

         下面,重點講下工作過程:RF信豪輸入後,先由調製器進行低噪聲放大,濾波和變頻,將其轉換成兩路相位相差90°的中頻信號IQIQ 信號經過解調器中的雙A/D 轉換器轉換成數字信號後,再和QAM解調器進行解調、交織、裏德-索羅門解碼等一系列處理,成爲符合MPEG-2標準的傳輸碼流。對於加密節目,則通過讀取放置在機器中的CA卡中的用戶權限信息,與TS碼流中提取的ECM 的節目授權信息進行比較,對於符合條件的ECM信息即可解出其中的控制字,然後再用此控制字對傳輸流進行解擾。對於MCPC 方式的傳輸碼流,要先經過傳輸流解複用器,將其分解成單個節目流,然後再由節目流複用器分解爲音、視頻和專用數據基本碼流。音、視頻基本碼流分別送到音、視頻解碼器,經解碼後還原成原始的音、視頻數據。

         講完了總的結構及工作流程,下面針對分模塊詳細敘述:

調諧器(Tuner

       Tuner 針對不同的使用領域,有很多的分類方式,我們這裏只講用於DVB 的。同時,我們把Tuner 分鐵盒調諧器(Can Tuner)跟硅Tunersilicon Tuner)。

Can Tuner從外觀上看,他被一個鐵盒包起來,體積比較大。其內部結構,使用傳統的模擬技術,拆開可以看到很多繞線,線圈之類的東西。經驗證明,此類高頻頭,最大的好處是收訊效果好,壞處是成本貴,佔用空間大。所以Can Tuner,目前主要使用在STB 上,或者一體機上。

       Can Tuner 基本工作原理: 電路最簡單的調諧器是單轉換中頻輸出調諧器。其基本組成包括混頻器、振盪器、鎖相環(MOPLL)和高頻放大器等。高頻放大器具有自動增益控制(AGC)功能,跟蹤濾波器是一箇中心頻率可調的帶通濾波器。中頻濾波器是一個具有特殊傳輸特性的帶通濾波器,一般爲聲表面波濾波器(SAWF)。單轉換中頻輸出調諧器電路架構如圖一所示:

 

 

射頻電視信號進入調諧器的高頻放大器進行放大,其增益由AGC電路自動控制,再由跟蹤濾波器將鏡像信號去除,利用混頻器和本地振盪器混出中頻信號,最後經由中頻濾波器慮除雜波、選擇出想要的頻道並進一步調整通帶特性,完成調諧器的功能。

       Can Tuner市場信息:去年剛入行,遇到金融危機,幹了一年沒加薪,真鬱悶,小小抱怨一下。不過收穫是有的,在深圳這個地方,做DTV相關電子產品的公司實在是太多了,整個跟着老大們在外面摸爬滾打,也瞭解了一些資訊,不過也不好細談,只能簡單講講:目前賣得比較好的主要是LG、英飛凌(Infineon)跟飛利浦(NXP),這其中有技術問題,有價格問題,有統籌問題,有服務問題。另一方面,天下人都知道中國的山寨業是多麼NB,很都主流的Can Tuner,都已經 國內幾個大廠仿造了,而且性能也做得不錯,佩服!

       Silicon Tuner採用先進的數字設計技術和硅半導體工藝,把原來鐵盒調諧器中的大部分分立器件都集成到一顆硅芯片中,這就是硅調諧器。

       Silicon Tuner雜談:Silicon Tuner 的發展,是特別迅速的。在網上搜了一下,發現08年以前的文章,還在說 Silicon Tuner 的好處是體積小。但是技術不完善:功耗大(其實現在功耗已經做到非常小)、價格貴(現在的價格殺到見骨,比Can Tuner 還便宜)、感度差(現在的感度其實已經差不多了,特別是最新的硅tuner引進了零中頻的感念後,各方面綜合性能提高很多。)另外,某些Silicon tuner 的廠商,已經把自己的die賣給其他的做demodulator 的商家,然後把 tuner demodulator做成一顆,以降低成本。同時,在 STB 領域,也開始使用 Silicon Tuner 來做。只是大部分會像Can Tuner 那樣,蓋一個小鐵盒,效果還不錯。常見硅調諧器供應商有:Maxlinear、英飛凌公司(Infineon)、美信公司(Maxim)、瑞科信公司(Xceive)、恩智浦公司(NXP)、飛思卡爾(Freescale)、三星電子(Samsung)、LG

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