智能数字机顶盒的设计毕业论文(5)

第四章 新一代高清机顶盒的设计

低功耗的能力，还要知道如何用好这些能力，以实现产品的最优化并广为市场接受。

在高性能的芯片上可以开发出很多复杂的应用，也必然使得软件，硬件开发的复杂度大大增加，怎样在短时间内，高质量地开发出满足市场要求的产品对研发工程师和项目管理人员提出了挑战。ST充分认识到了客户面对的挑战，因此ST在提供高性能芯片的同时，也提供操作系统如Linux，WinCE，OS21 和成熟的驱动软件，同时还提供能帮助研发工程师快速熟悉和使用的API源程序代码，以及3FX OpenGL ES1.1的API

4.3ST高清机顶盒解决方案

意法半导体(ST)是世界上最大的机顶盒(STB)芯片厂商，目前中国国内机顶盒厂家大量采用ST的芯片，ST的机顶盒芯片在国内市场份额最大。ST通过不断地推出新的产品，提高芯片性能，降低芯片成本，同时提升技术服务质量来实现并保持多年的市场领先地位。

图4-3-1：基于STi7105的机顶盒架构框图

目前ST已经开发出了4代高清解码芯片，在高清数字电视单片解码SoC领域积累了丰富的经验，包括灵活的芯片技术架构设计，支持客户进行各种应用的开发，成熟的低成本的先进生产工艺等。其中STi7105 是一款高性能H.264高清数字电视机顶盒SoC解码芯片，采用先进的半导体生产工艺和优化设计来完

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善，提升各个功能模块的性能，增加高速数据接口，降低耗电量，降低系统的整体材料成本。STi7105是一款应用范围很广的SoC芯片，主要用于有线高清数字电视机顶盒，卫星高清数字电视机顶盒，地面数字电视机顶盒，IPTV机顶盒，网络电视下载播放，多媒体手持设备，家用多媒体中心等等。

图4-3-2：STi7105内部结构简图。

4.4 STi7105技术特点及关键应用

STi7105 芯片内部集成了一颗高性能的ST40 应用程序处理器，它的实时处理、运算能力超过900DMIPS，另外芯片内还集成有两颗实时运算加速器，如果需要的话，它们也可以用于各种运算要求的处理。如果把芯片的整个计算能力加在一起，STi7105的实时处理、运算能力能够达到3,000DMIPS以上。这样的处理能力不但可以达到高清机顶盒的要求，还能够充分满足家庭多媒体中心的设计需求。

STi7105的TS流输入处理模块可以支持4路TS流输入，1路TS流输出，这个处理模块内可以同时处理、分解多个码流，用于同时进行录像(PVR)、码流回放、画中画。这些码流可以从传统的数字电视广播通道过来，也可以来自CableModem、EoC、以太网IP、光纤的IP通道。这个高性能模块能为用户提供灵活的产品开发模式。

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第四章 新一代高清机顶盒的设计

芯片的安全性功能的支持：STi7105具有完整的嵌入式安全加密，解密功能，包括DES、AES和DVB解扰器等等，将会支持所有的高级安全功能。目前，高级安全功能正处于主要CA厂家的认证阶段中，包括Nagra，NDS，Conax，Irdeto等等，ST也会和中国国内的CA厂家永新视博、天柏、数码视讯等公司展开认证工作。 支持Windows DRM 10数字版权管理和安全视频处理器(SVP)标准。它也支持DVB－CI及其他的机卡分离技术。

视频解码格式：STi7105集成了高性能的视音频解码器，其灵活的解码架构可以满足目前已有的各种视音频编码压缩格式的解码要求，也可以通过软件升级来支持这些标准，在视频编解码方面，它可以支持H.264 HP@HL4.1，MPEG2 MP@HL, VC-1 MP@HL, AP@L3, MPEG4 P2 ASP@L5, DiVx格式，RM，RMVB，中国自己的视频压缩格式 AVS，已知的一些用于流媒体的视音频格式和目前流行的Adobe Flash的格式。除了解码以外， 7105还具有一定的视频的编码的能力。其解码器可以用于PVR，画中画功能。支持1080p 60帧的格式，这在目前的产品中是最先进的。内置的图像降噪声处理，增强优化的后处理电路能够给用户带来前所未有的优美图像。

在音频编解码器方面，它可以支持MPEG-1 layer I/II, MP3, MPEG-2 layer II, AC-3 Dolby Digital, DD+，AAC, AAC+SBR等等，也可以支持杜比，DTS的新算法。同时可支持中国DRA音频标准，还也可以用于音频编码。

视音频接口方面，7105支持最新版本的HDMI 1.3接口标准，支持1080p 60帧的格式，支持各种隔行、逐行扫描显示格式，各种格式之间的互相转换，同时支持模拟的视频接口如YPbPr、CVBS 和数字视频信号的输入和输出，从而增强了7105的应用灵活性。

STi7105使用的DDR2接口和32位统一存储系统，使设计人员可以使用成本更具竞争力的、高容量的DDR2外部存储器，DDR2的速率可以达到800MHz。高容量存储器在复杂系统的应用开发中可以降低系统成本，为客户提供最大的价值。

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图4-4-1：基于STi7105的便携多媒体设备架构框图

在同类产品中，STi7105具有最低的功耗和最好的散热性能，在客户设计出的机顶盒产品中可以不使用散热片而可以长时间的正常工作。此外其先进的电源管理功能，独特的设计进一步提高STi7105的低功耗性能，有助于终端产品达到节能标准，7105的待机功耗小于0.1W，大大优于国际能源组织(IEA)“1W节能计划”的标准。

STi7105同时支持多路高速USB2.0接口，高速以太网接口，配合高性能的芯片解码能力，适于机顶盒、汽车多媒体播放器或家庭多媒体中心等应用。SATA接口用于硬盘的连接，可用于PVR应用，MMC卡接口也集成到该芯片中。

图形加速处理器的性能在机顶盒的应用中变得越来越重要，STi7105集成了高性能的2D加速器，其图形处理能力可应用于3D图形显示，从而丰富了应用的表现能力。ST提供3FX OpenGL ES API接口。 高速CPU加上高性能的图形加速器可以实现对下一代中间件、插件及Flash媒体播放功能的更好支持。

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第五章 机顶盒的未来

第五章 机顶盒的未来

三网融合是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。 三合是一种广义的、社会化的说法，在现阶段它是指在信息传递中，把广播传输中的“点”对“面”，通信传输中的“点”对“点”，计算机中的存储时移融合在一起，更好为人类服务，并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。“三网融合”后，民众可用电视遥控器打电话，在手机上看电视剧，随需选择网络和终端，只要拉一条线、或无线接入即完成通信、电视、上网等。三网融合的通信网络将是一个覆盖全球、功能强大、业务齐全的信息服务网络，即为全球一体化的综合宽带多媒体通信网。而这一网络结构应是一个统一完整的结合体系，为全球任一地点，采用任何终端的用户提供综合的语音、数字、图像等多种服务。它将是以IP协议为基础，所有网络将向以IP为基本协议的分组网统一。因特网的广泛业务，诸如电子邮件、文件传输、远程登录、全球WWW浏览，已使因特网成为人们广为利用的网络技术，而未来的网络是集语音、数据文字、图像视频于一体的综合网络，因特网是实现这一网络综合化的基础，也是实现三网融合的综合业务平台。对如何构成高速数据传输链路IP主干网，已成为当今信息传输领域的焦点。

三网融合技术难点

(1)现在三个网络的技术体制没有一个可以称得上是真正意义上的三网融合技术体制。大家都讲用一个网络能够提供三类业务，并且保证服务质量，其实目前还做不到，还是在用多种网络技术拼凑提供，毫无经济性可言，也谈不上有何先进性。

(2)网络的管控体制在技术上还没有很好解决。三种网络的管控要求和技术是不一样的，电信网要求可追溯；互联网是不可管，高度的自由主义；广电网是严格控制不能出半点纰漏。这三类网络的监管要求合起来，怎么能保证不至于降低管控标准，不至于带来新的国家文化和网络信息安全问题。总之，“网络刹车”技术现状还很不适应三网融合的发展需求，尚需要技术上有创新的作为，因为没有可供引进的现存技术可用。

(3)如果我国也把三网融合后的家庭用户接入速率定在十年后每秒100兆比特、企业用户接入速率1000兆比特的国际先进水准上，现有的网络体制和技术手段支撑起来都是十分困难的，需要发展更多的创新技术，所以说三网融合的核心是创新，除了体制机制创新外，技术创新是根本。

现有资源

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