- ABS-S機(jī)頂盒功能概述
- ABS-S機(jī)頂盒系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
- ABS-S機(jī)頂盒系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
- ABS-S機(jī)頂盒基于“GX1121+GX3001”方案
直播衛(wèi)星系統(tǒng)ABS-S是具有中國(guó)自主標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前中國(guó)市場(chǎng)存在巨大的直播衛(wèi)星收視需求，杭州國(guó)芯科技得到國(guó)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(jī)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(jī)頂盒生產(chǎn)廠商提供“TurnKey式”的服務(wù)。
ABS-S機(jī)頂盒功能概述
基于“GX1121+GX3001”方案的ABS-S機(jī)頂盒是一款完全符合中國(guó)廣播電視直播衛(wèi)星”村村通”軟件功能及硬件指標(biāo)的數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)， 此方案接收機(jī)解調(diào)信道接收符合中國(guó)直播星接收系統(tǒng)(ABS-S)所規(guī)定的所有調(diào)制模式信號(hào)，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(hào)，各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合廣電總局的入網(wǎng)測(cè)試要求。該機(jī)頂盒方案的其他功能包括：支持信息服務(wù)；強(qiáng)大的節(jié)目管理功能；可通過(guò)串口或衛(wèi)星進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)；軟件界面美觀且容易操作。
ABS-S機(jī)頂盒設(shè)計(jì)
1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
以下主要從系統(tǒng)的信道及信源兩方面介紹該方案的設(shè)計(jì)。圖1為本方案的系統(tǒng)應(yīng)用框圖，圖2為應(yīng)用方案主板。
圖1 系統(tǒng)應(yīng)用框圖
圖2 系統(tǒng)方案板
1.1 GX1121芯片特點(diǎn)
GX1121是中國(guó)首款支持中國(guó)先進(jìn)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(hào)采樣到 MPEG碼流輸出的完整功能，實(shí)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(jī)頂盒和衛(wèi)星調(diào)諧器集成。該芯片按照國(guó)標(biāo)ABS-S 設(shè)計(jì)，由針對(duì)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(gòu)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(jī)頂盒及調(diào)諧器廠家實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的解決方案。GX1121的結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。
圖3 GX1121芯片外觀
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圖4 GX1121結(jié)構(gòu)框圖
GX1121主要技術(shù)特性：
> 支持ABS-S廣播模式(QPSK/8PSK)和LDPC信道糾錯(cuò)碼
> 內(nèi)部集成高精度雙10位ADC，IQ不平衡補(bǔ)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(dǎo)頻模式，導(dǎo)頻長(zhǎng)度自動(dòng)識(shí)別
> 高性能的均衡器，有效消除回波干擾
> 先進(jìn)的電源管理，典型功耗<200mW
> 準(zhǔn)確的信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)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(jié)構(gòu)框圖
1.2 GX3001芯片特點(diǎn)
GX3001是面向DVB-C/DVB-S/DVB-T市場(chǎng)推出的一款低成本、高性能機(jī)頂盒解碼芯片。內(nèi)部集成高性能32位RISC CPU、MPEG2解復(fù)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(jī)功能、性能和BOM成本。
GX3001內(nèi)嵌高性能的32位CPU，可以提供強(qiáng)大的軟件處理能力，支持各種高級(jí)應(yīng)用。成熟的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和API庫(kù)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?jǐn)?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(shí)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(shù)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(gè)PID過(guò)濾器，每個(gè)PID過(guò)濾最多支持32個(gè)通用通道數(shù)，每個(gè)通道過(guò)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(qiáng)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(zhuǎn)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(shè)計(jì)
直播星機(jī)頂盒軟件主要包含下載器（Loader）和應(yīng)用軟件AS（Application Software）兩個(gè)部分。下載器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟動(dòng)和空中升級(jí)應(yīng)用軟件。AS實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒所有基本應(yīng)用功能。
2.1 系統(tǒng)的應(yīng)用軟件架構(gòu)
圖7 軟件架構(gòu)示意圖
在直播星的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了圖7所示的應(yīng)用軟件架構(gòu),各模塊 功能描述如下：
> PSI/SI engine：在應(yīng)用軟件中，節(jié)目搜索和EPG信息都需要獲取PSI、 SI中各個(gè)表的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，另外有些表中的數(shù)據(jù)是需要軟件實(shí)時(shí)獲取或者監(jiān)控的，因此如何對(duì)這些表進(jìn)行過(guò)濾和解析需要一定的方式組織起來(lái)。PSI/SI engine有效組織起PSI/SI表的監(jiān)控，過(guò)濾和解析，增強(qiáng)了軟件功能實(shí)時(shí)性和代碼的可讀性。
> UI系統(tǒng)：搭建一個(gè)機(jī)頂盒界面開發(fā)平臺(tái)，提供豐富的控件種類和強(qiáng)大功能，提高了界面開發(fā)效率。
> NODE：管理機(jī)頂盒數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，減少flash碎片，保證數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)和快速提取。
> Search：相關(guān)表的接收機(jī)制建立在PSI/SI引擎之上，完成機(jī)頂盒的節(jié)目搜索，排序和保存。節(jié)目搜索包括單頻點(diǎn)搜索和自動(dòng)搜索。
> EPG：相關(guān)表的接收機(jī)制建立在PSI/SI引擎之上，當(dāng)解復(fù)用沒(méi)過(guò)濾到EPG數(shù)據(jù)，EPG模塊處于睡眠狀態(tài)；當(dāng)有數(shù)據(jù)時(shí)，EPG模塊才有效快速的解析存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這樣可以在不浪費(fèi)系統(tǒng)資源的情況下，達(dá)到實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)和刪除過(guò)期數(shù)據(jù)的目的。
> Book：實(shí)現(xiàn)預(yù)約節(jié)目功能，預(yù)約時(shí)間到自動(dòng)切換到用戶預(yù)約的節(jié)目上。
> Time：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是為機(jī)頂盒提供系統(tǒng)時(shí)間，二是為上面應(yīng)用和同層的其他模塊提供定時(shí)器功能。
> AV：主要是對(duì)音視頻的一些操作。包括播放節(jié)目，聲道的設(shè)置和讀取、音量的調(diào)整和讀取、音量等級(jí)的設(shè)置和讀取、電視廣播制式的讀取和設(shè)置。
> Dbase：調(diào)用NODE實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)頂盒數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，讀取，刪除，修改，增加。
> Information service：實(shí)現(xiàn)了信息服務(wù)數(shù)據(jù)的過(guò)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(yīng)用軟件界面
國(guó)家廣電總局對(duì)直播星的軟件界面有著嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，基于“GX3001+GX1121”平臺(tái)的軟件方案已經(jīng)通過(guò)廣電總局的入網(wǎng)測(cè)試，完全符合測(cè) 試標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)應(yīng)用軟件界面如圖8所示。
圖8 應(yīng)用軟件界面
本文小結(jié)
面對(duì)直播星良好的市場(chǎng)前景和激烈的競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)頂盒廠商需要采取更加靈活的技術(shù)策略應(yīng)對(duì)各種新的市場(chǎng)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(jià)比優(yōu)勢(shì)，杭州國(guó)芯同時(shí)還提供全套開發(fā)工具，并擁有一支由芯片設(shè)計(jì)人員組成的現(xiàn)場(chǎng)支持小 組，協(xié)助客戶完成從方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、軟件整合一直到整機(jī)量產(chǎn)等所有環(huán)節(jié)的技術(shù)支持，幫助客戶在最短的時(shí)間內(nèi)迅速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
