下一代數(shù)字電視解碼，強(qiáng)悍CPU是基本要求
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6.結(jié)構(gòu)封閉、缺乏靈活性
現(xiàn)行數(shù)字電視解碼器芯片的結(jié)構(gòu)沒有靈活性、無法轉(zhuǎn)換，而且不支持模塊化，它們使用專用的總線和操作系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)使得標(biāo)準(zhǔn)清晰度顯示不能轉(zhuǎn)換為高清晰度顯示，或者進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換，無法為機(jī)頂盒制造商提供更大的靈活性。其專用的結(jié)構(gòu)也排除了實(shí)現(xiàn)模塊化的可能性，因此設(shè)計人員無法向其中加入新推出的標(biāo)準(zhǔn)外圍部件，例如I/O器件、調(diào)制解調(diào)器和3D圖形部件等。
由于存在上述種種缺陷，現(xiàn)行的數(shù)字電視解碼器未能在市場上成為一種大眾化的產(chǎn)品。相反，它們僅僅成為了一種用來進(jìn)行技術(shù)演示的道具，無法真正促進(jìn)數(shù)字電視的發(fā)展和普及。
下一代數(shù)字電視解碼器應(yīng)有的功能特點(diǎn)
1.支持多種格式
目前全球數(shù)字電視多種標(biāo)準(zhǔn)共存，即使一種標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)都有多種顯示格式，如ATSC有18種顯示格式。下一代數(shù)字電視解碼器必須支持多標(biāo)準(zhǔn)解碼或者支持一種標(biāo)準(zhǔn)下的多種格式。解碼器不能僅僅進(jìn)行解碼，還應(yīng)該將其全部輸出顯示。一個采用先進(jìn)解碼器設(shè)計出來的數(shù)字電視接收器或機(jī)頂盒能接收所有數(shù)字電視信號，并能夠以任何一種顯示格式輸出。這種解碼器應(yīng)該具有把高清晰度信號向下轉(zhuǎn)換以便顯示在標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視上，或者在高清晰度電視上顯示標(biāo)準(zhǔn)清晰度節(jié)目的能力。全格式支持使得用戶不會錯過任何數(shù)字節(jié)目，而不論他們擁有的電視接收器屬于哪一種類型。此外，它還必須支持現(xiàn)在仍然存在的模擬傳輸以及大量安裝的模擬電視設(shè)備。通過向上轉(zhuǎn)換，可以在數(shù)字電視上觀看以模擬格式傳輸?shù)墓?jié)目；同樣，通過向下轉(zhuǎn)換，也可以在模擬電視上觀看采用高清晰度格式傳輸?shù)墓?jié)目。
2.降低成本
下一代解碼器必須在一個單獨(dú)的芯片上集成更多的功能，并采用先進(jìn)的加工工藝（0.25微米或0.18微米加工技術(shù)）以獲得更小的芯片尺寸。在現(xiàn)行的數(shù)字電視解碼器結(jié)構(gòu)中，利用不同的芯片來實(shí)現(xiàn)MPEG-2音頻/視頻解碼、傳輸碼流TS（TransportStream）解復(fù)用、圖形功能和顯示處理。這四種功能是一個數(shù)字電視接收器中的關(guān)鍵組成部分。通過在單芯片數(shù)字電視解碼器中集成所有這些功能，可以顯著降低成本。此外，元器件數(shù)目減少可以簡化電路板的設(shè)計，減小電路板的面積，還能方便產(chǎn)品的庫存管理，進(jìn)一步降低了數(shù)字電視制造商的成本。集成度的提高還使得內(nèi)部不同模塊之間的接口得到優(yōu)化，有助于獲得更好的性能。另外，為了降低存儲成本，可以在視頻和音頻功能之間實(shí)現(xiàn)存儲器的共享。
3.對交互式數(shù)據(jù)服務(wù)的支持
下一代解碼器應(yīng)與WindowsCE和PersonalJava等數(shù)字電視API兼容，其結(jié)構(gòu)必須足夠靈活，能夠支持正在由ATSC和DVB委員會制定的API標(biāo)準(zhǔn)。支持流行的API能保證諸如在線銀行、在線購物和因特網(wǎng)瀏覽等新的數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用通過數(shù)字電視來實(shí)現(xiàn)。與未來的API標(biāo)準(zhǔn)兼容將確保對于未來的所有應(yīng)用都是兼容的，這將延長產(chǎn)品的壽命。
4.具有吸引力的用戶界面
用戶界面對于交互式數(shù)據(jù)設(shè)備的成功與否具有關(guān)鍵性影響。顯示在屏幕上的菜單和控制必須易于使用，在視覺上有吸引力，并且直觀易懂，這樣消費(fèi)者才能對在線應(yīng)用感到舒適。下一代解碼器芯片必須集成一個專用的圖形處理器，為消費(fèi)者提供良好的視覺感受。為了顯示鮮艷的色彩，解碼器芯片應(yīng)該支持更高的色彩分辨率（16位/像素或更高）；為了取得更快的響應(yīng)時間，將視頻和圖形內(nèi)容進(jìn)行無縫集成，必須進(jìn)行圖形加速，例如圖形位的顯存塊移動和硬件光標(biāo)等。為了在隔行掃描的電視屏幕上獲得高質(zhì)量的顯示效果，圖形處理器必須具備抗閃爍電路；為了使屏幕上顯示的文本更清晰，還應(yīng)支持抗混疊功能；硬件光標(biāo)方便了菜單的靈活選擇。要想讓數(shù)字電視上開展的電子商務(wù)和其它在線服務(wù)進(jìn)一步發(fā)展普及，向用戶提供一種舒適的人機(jī)界面至關(guān)重要。
5.支持各種高性能CPU
在下一代數(shù)字電視解碼器方案中，應(yīng)該使用性能強(qiáng)大的CPU來處理新興的數(shù)字電視API的交互式應(yīng)用服務(wù)，所使用的解碼器應(yīng)該具備方便的接口，這樣可以很容易地與那些廣泛使用的CPU進(jìn)行連接。通過開放式的CPU接口，生產(chǎn)商就可以根據(jù)不同的目標(biāo)產(chǎn)品選擇相應(yīng)的CPU來實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒的設(shè)計。對僅僅用于顯示電視節(jié)目的基本功能型機(jī)頂盒，可以選擇一個廉價的低性能CPU；而對數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用型機(jī)頂盒，則應(yīng)該選擇一個性能很強(qiáng)的CPU.
6.工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的主機(jī)總線接口
數(shù)字電視解碼器必須圍繞一種高性能的總線（例如PCI接口總線）來設(shè)計。在過去的幾年里，由于PC技術(shù)的不斷發(fā)展，PCI總線已發(fā)展成為一種非常穩(wěn)定和成熟的接口總線。在設(shè)計中可以很方便地使用多種常用的PCI外圍器件，包括超級I/O、P1394、USB、V.90調(diào)制解調(diào)器和超級3D圖形等功能。
基于PCI總線的數(shù)字電視解碼器的結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的目標(biāo)市場方便地進(jìn)行升級。例如，為了連接照相機(jī)，可以向數(shù)字電視機(jī)頂盒增加一個P1394或USB接口；為了在寬屏幕數(shù)字電視上提供實(shí)時游戲服務(wù)，可以增加一個基于PCI的3D圖形部件。只要簡單地增加一個并不昂貴的PCI總線V.90調(diào)制解調(diào)器，還可獲得雙向傳輸能力，實(shí)現(xiàn)更高級的數(shù)據(jù)服務(wù)。另外，PCI總線結(jié)構(gòu)還使CPU的升級變得非常簡單。基于PCI總線的CPU可以很方便地用一個性能更為強(qiáng)大的CPU來代替，而無需改變機(jī)頂盒的基本設(shè)計。消費(fèi)電子產(chǎn)品制造商只需簡單地在軟件或硬件方面做一些改進(jìn)，便可使用不同性能的CPU和存儲器來開發(fā)從低端到高端的一系列機(jī)頂盒產(chǎn)品。采用PCI接口能大大縮短和簡化軟硬件開發(fā)，加快數(shù)字電視產(chǎn)品推向市場進(jìn)程。
7.融合個人電腦和數(shù)字電視
英特爾、微軟和康柏這三家公司一直在致力于將PC平臺引入數(shù)字電視技術(shù)領(lǐng)域。PC行業(yè)有一個年出貨量達(dá)1億臺的巨大市場。這給數(shù)字電視解碼器芯片制造商提供了有利可圖的機(jī)會。
解碼器的結(jié)構(gòu)應(yīng)該為PC/DTV選件卡的設(shè)計提供方便，以便擴(kuò)大數(shù)字電視的覆蓋范圍。由于PC/DTV板卡易于設(shè)計和升級，基于PCI總線的數(shù)字電視解碼器芯片在打入PC市場方面將具有很大的優(yōu)勢。
圖2為采用下一代數(shù)字電視解碼器電路設(shè)計的機(jī)頂盒方案。該解碼器集成了超強(qiáng)的圖形能力，可以提供經(jīng)過改進(jìn)的多種數(shù)據(jù)服務(wù)，并配備一個標(biāo)準(zhǔn)的PCI總線接口，可以選擇使用多種不同的高性能CPU，同時還采用一體化存儲器結(jié)構(gòu)（unifiedmemory），構(gòu)成了一種高級數(shù)字電視接收方案。
對開放式數(shù)字電視參考平臺的需求
數(shù)字電視技術(shù)非常復(fù)雜，設(shè)計好下一代解碼器芯片只解決了制造商所面臨的一部分問題。與傳統(tǒng)的模擬電視方案不同，由于交互式數(shù)據(jù)服務(wù)的原因，數(shù)字電視的軟件是一個重要部分。隨著數(shù)字電視API和新型應(yīng)用的出現(xiàn)，軟件開發(fā)已成為數(shù)字電視設(shè)計中的一項主要工作。集成電路制造商必須提供一種圍繞數(shù)字電視解碼器芯片的參考平臺，來幫助消費(fèi)電子整機(jī)制造商更好地進(jìn)行設(shè)計?；谙乱淮獯a器結(jié)構(gòu)集成的、系統(tǒng)級的方案和參考平臺將極大地縮短產(chǎn)品上市時間。在開發(fā)數(shù)字電視產(chǎn)品的同時，參考平臺將會加快軟件的開發(fā)進(jìn)程。
參考平臺還為第三方軟件開發(fā)商開發(fā)數(shù)字電視應(yīng)用軟件提供了一個易于使用的平臺。如果沒有這樣一個平臺，軟件開發(fā)商就只能等到消費(fèi)電子整機(jī)制造商將機(jī)頂盒生產(chǎn)出來之后，才能開展它們自己的開發(fā)工作。借助于參考平臺，在制造商設(shè)計機(jī)頂盒的同時，軟件開發(fā)商就可以開發(fā)他們的應(yīng)用程序。一個易于獲得的低成本參考平臺有助于第三方開發(fā)商的創(chuàng)新，它是拓寬數(shù)字電視應(yīng)用的基礎(chǔ)。
具有開放式結(jié)構(gòu)的參考平臺提供了一個在真實(shí)的系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行軟硬件和外圍設(shè)備檢查、調(diào)試和驗(yàn)證的工具。參考環(huán)境所提供的設(shè)備驅(qū)動器、實(shí)時操作系統(tǒng)API和應(yīng)用軟件可用來演示數(shù)字電視的功能以確保產(chǎn)品的高質(zhì)量。由于制造商和軟件開發(fā)商的產(chǎn)品設(shè)計時間縮短，使得大幅度降低成本和更快上市成為可能。
結(jié)論
未來數(shù)字電視的發(fā)展可能為廣大消費(fèi)者提供許多激動人心的產(chǎn)品，它們帶來的將不僅僅是我們現(xiàn)在已經(jīng)擁有或者目前所能想象到的數(shù)據(jù)服務(wù)。隨著時間的推移，數(shù)字電視很可能演變成為普通消費(fèi)者家里的多媒體網(wǎng)絡(luò)中心？？它能夠處理DVD、音頻、視頻游戲和其它新興的應(yīng)用服務(wù)。
今后，消費(fèi)電子產(chǎn)品制造商將會面臨來自不同芯片制造公司的各種各樣的數(shù)字電視解碼器方案。為下一代數(shù)字電視產(chǎn)品選擇正確的集成電路解碼器方案和參考平臺是產(chǎn)品能否贏得最終市場的關(guān)鍵因素之一。
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