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基于GX1121和GX3001的ABS-S机顶盒整体解决方案

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    [LV.Master]伴坛终老

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    发表于 2011-3-7 23:36:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    消息来自- 北京海淀
    直播卫星系统ABS-S是具有中国自主标准和创新研发的新一代卫星数字电视传输系统。当前中国市场存在巨大的直播卫星收视需求,杭州国芯科技得到国家广电总局的许可研发ABS-S解调芯片,为缩短厂商的开发周期,降低整机BOM成本,我们推出“GX1121(ABS-S 解调芯片)和GX3001(MPEG2 解码芯片)”的套片解决方案,并为直播星机顶盒生产厂商提供“TurnKey式”的服务。

    ABS-S机??盒功能概述

    基于“GX1121+GX3001”方案的ABS-S机顶盒是一款完全符合中国广播电视直播卫星”村村通”软件功能及硬件指标的数字卫星接收机, 此方案接收机解调信道接收符合中国直播星接收系统(ABS-S)所规定的所有调制模式信号,方案两路视频输出,一路CVBS输出,一路S-VIDEO输 出,并输出两路左右声道音频信号,各项性能指标完全符合广电总局的入网测试要求。该机顶盒方案的其他功能包括:支持信息服务;强大的节目管理功能;可通过串口或卫星进行远程升级;软件界面美观且容易操作。

    ABS-S机顶盒设计

    1、系统硬件设计
    以下主要从系统的信道及信源两方面介绍该方案的设计。图1为本方案的系统应用框图,图2为应用方案主板。
    1.jpg
    图1 系统应用框图
    2.jpg
    图2 系统方案板


    1.1 GX1121芯片特点
    GX1121是中国首款支持中国先进广播系统(卫星)(ABS-S)的卫星信道接收芯片,采用0.13mm工艺,高度集成从基带模拟信号采样到 MPEG码流输出的完整功能,实现ABS-S传输的数字视音频及数据内容的解调与信道解码,可用于卫星机顶盒和卫星调谐器集成。该芯片按照国标ABS-S 设计,由针对I路和Q路的双10位高精度ADC、QPSK/8PSK解调、信道均衡、LDPC解码、TS输出等部分构成,在恶劣条件下能够提供良好的接收性能,并提供灵活易用的用户接口,可为直播星数字机顶盒及调谐器厂家实现优异的解决方案。GX1121的结构框图如图4所示。
    3.jpg
    图3 GX1121芯片外观

    4.jpg
    图4 GX1121结构框图

    GX1121主要技术特性:
    支持ABS-S广播模式(QPSK/8PSK)和LDPC信道纠错码
    内部集成高精度双10位ADC,IQ不平衡补偿
    支持ABS-S定义的所有滚降因子:0.20/0.25/0.35
    支持如下LDPC码率:
    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
    支持导频模式,导频长度自动识别
    高性能的均衡器,有效消除回波干扰
    先进的电源管理,典型功耗<200mW
    准确的信号强度和信号质量指示,方便卫星天线调整
    灵活可配的TS输出端口
    支持DiSEqC 2.2
    LQFP100封装
    3.3V/1.2V供电
    5.jpg
    图5 GX3001芯片外观
    6.jpg
    图6 GX3001内部结构框图


    1.2 GX3001芯片特点
    GX3001是面向DVB-C/DVB-S/DVB-T市场推出的一款低成本、高性能机顶盒解码芯片。内部集成高性能32位RISC CPU、MPEG2解复用器、MPEG2视音频解码器、去隔行及后处理单元、真彩色的OSD及2D图形加速、电视编码及视频DAC等功能模块,提供优异的整机功能、性能和BOM成本。
    GX3001内嵌高性能的32位CPU,可以提供强大的软件处理能力,支持各种高级应用。成熟的实时操作系统和API库可以显著缩短用户开发周期。
    真彩色的OSD及2D图形加速可以提供绚丽的界面效果,支持数据广播中的各种浏览器需求。专有的视频处理算法可以完成视频去隔行和缩放效果,提供 视频逐行输出。同时灵活的抓屏功能可以提供各种快拍和多画面浏览功能。
    电视编码支持所有的PAL和NTSC制式,内部集成的四路视频DAC可以满足各种视频输出需求。

    GX3001主要技术特性:
    32位RISC CPU,8Kbytes的指令Cache和8Kbytes的数据Cache,最高主频216MHz,支持JTAG调试
    支持条件接收和数据广播
    33个PID过滤器,每个PID过滤最多支持32个通用通道数,每个通道过滤深度为16Byte
    四层图形显示:背景层、静态图片层、视频层、OSD层
    真彩色OSD及强大的2D图形加速,支持抗闪烁滤波
    灵活的抓屏功能,支持各种多画面浏览及连拍功能
    高性能的视频缩放及去隔行性能,支持逐行输出
    支持各种PAL(包括PAL-M/N/Nc)、NTSC电视制式,及其相互转换。
    集成四路视频DAC,支持如下输出接口模式:2CVBS/S-Video、CVBS/YCbCr、CVBS/RGB、YPbPr、RGB(逐行);
    工艺:0.18mm
    封装:144LQFP

    2、 系统软件设计
    直播星机顶盒软件主要包含下载器(Loader)和应用软件AS(Application Software)两个部分。下载器实现系统启动和空中升级应用软件。AS实现机顶盒所有基本应用功能。

    2.1 系统的应用软件架构
    7.jpg
    图7 软件架构示意图


    在直播星的硬件平台上实现了图7所示的应用软件架构,各模块功能描述如下:
    PSI/SI engine:在应用软件中,节目搜索和EPG信息都需要获取PSI、 SI中各个表的详细数据信息,另外有些表中的数据是需要软件实时获取或者监控的,因此如何对这些表进行过滤和解析需要一定的方式组织起来。PSI/SI engine有效组织起PSI/SI表的监控,过滤和解析,增强了软件功能实时性和代码的可读性。
    UI系统:搭建一个机顶盒界面开发平台,提供丰富的控件种类和强大功能,提高了界面开发效率。
    NODE:管理机顶盒数据存储,减少flash碎片,保证数据的有效存储和快速提取。
    Search:相关表的接收机制建立在PSI/SI引擎之上,完成机顶盒的节目搜索,排序和保存。节目搜索包括单频点搜索和自动搜索。
    EPG:相关表的接收机制建立在PSI/SI引擎之上,当解复用没过滤到EPG数据,EPG模块处于睡眠状态;当有数据时,EPG模块才有效快速的解析存储数据。这样可以在不浪费系统资源的情况下,达到实时更新数据和删除过期数据的目的。
    Book:实现预约节目功能,预约时间到自动切换到用户预约的节目上。
    Time:实现两个功能,一是为机顶盒提供系统时间,二是为上面应用和同层的其他模块提供定时器功能。
    AV:主要是对音视频的一些操作。包括播放节目,声道的设置和读取、音量的调整和读取、音量等级的设置和读取、电视广播制式的读取和设置。
    Dbase:调用NODE实现对于机顶盒数据的存储,读取,删除,修改,增加。
    Information service:实现了信息服务数据的过滤,整理,XML的解析和界面的菜单处理这些部分。

    2.2 系统的应用软件界面
    国家广电总局对直播星的软件界面有着严格的设计要求,基于“GX3001+GX1121”平台的软件方案已经通过广电总局的入网测试,完全符合测 试标准。系统应用软件界面如图8所示。
    8.jpg
    图8 应用软件界面


    本文小结
    面对直播星良好的市场前景和激烈的竞争,机顶盒厂商需要采取更加灵活的技术策略应对各种新的市场挑战,基于GX1121和GX3001的整体解决 方案是理想选择。“GX1121+GX3001套片”方案具有高性价比优势,杭州国芯同时还提供全套开发工具,并拥有一支由芯片设计人员组成的现场支持小组,协助客户完成从方案设计、现场调试、软件整合一直到整机量产等所有环节的技术支持,帮助客户在最短的时间内迅速实现量产。
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