數模一體電視機通用處理方案詳細介紹

隨著技術的不斷發展，電視廣播由模擬技術轉換到數字技術的趨勢已經成為必然。目前很多地方有數字電視的信號播出，而且大部分城市在數字電視轉換過程中采取了機頂盒方式，機頂盒方式雖然可以接收數字電視信號，但是在機頂盒把接收來的數字電視信號輸出給電視機時，又將其轉換成了模擬信號，這樣無形中損失了圖像質量。而且用戶在操作時不是很方便：需要用連接線連接機頂盒和電視機、同時需要兩個遙控器等。數模一體電視機很好的解決了這個問題，一臺電視機既可以接收傳統的模擬電視信號，也可以接收最新播出的數字電視信號。但是早期的數模一體電視機是把接收數字電視的模塊放在普通的逐行電視中，此種實現方式幾乎和機頂盒方式效果一樣，只是外表看起來是一個整體。而現在的方案基本上是單芯片方案，即數字電視解碼處理和模擬通道信號處理在同一個芯片中實現。數字電視信號被解碼后直接在芯片內部進行Scaler(縮放)等處理后輸出，最大限度地保證了圖像質量不受損失，真正滿足了用戶的需求，將成為市場的最佳選擇。

數字電視與模擬電視不同之處還在于數字電視可以加密，這樣運營商就可以很方便的控制著用戶，而不擔心欠費現象。用戶要想接收數字電視需得到運營商的許可，即CA(條件接收)，這也是運營商想大力推廣數字電視的根本原因。運營商給每個電視或機頂盒分配一個CA卡(俗稱小卡)，里面有用戶識別等信息，小卡是裝在大卡里面的，大卡里面有數字電視信號加密的有關信息，負責和電視機里面相關的接口芯片通訊把數字電視信號解出來。大卡和電視機相連的接口有PCMCIA、UTI等。

PCMCIA接口已經成熟并且頒布了行業標準，也是國際上通用的一種接口標準。一般的機頂盒上并沒有看到大卡，這是因為機頂盒生產商是和運營商聯合推廣市場的，數字電視的加密算法已經確定，機頂盒生產商就可以把大卡做在機頂盒里面了。而電視機生產商是把電視機直接賣給用戶的，不同于機頂盒的操作模式，為了適應不同的CA要求，本方案采取了機卡分離方式，即把CA大卡和整機分離開來，電視機上留有PCMCIA接口，對于不同CA的運營商配置相應的大卡即可，非常靈活方便，機卡分離也是數字電視的發展趨勢。

數模一體機的系統

TI公司發布的最新一款集成HDTV解碼和視頻處理的一體化SoC芯片TVP9000，主要針對的就是數模一體電視機的市場。與其他芯片廠家提供的方案相比，其集成度較高，成熟度較佳，圖像解碼模塊成熟，成本較低，具有很強的市場競爭力。本方案就是以TVP9000為核心的數模一體電視機的解決方案，可廣泛應用于CRT電視、平板電視、背投電視等。TVP9000集成了162MHZ的ARM926EJCPU，HDTV-MPEG2解碼，圖像處理，Scaler(縮放)等模塊，功能強大。

本方案能夠接收數字的電視信號(支持高清HDTV及標清SDTV)和模擬電視信號，數字電視部分符合DVB-C標準,接收16-256QAM制式信號；多路輸入接口：其中三路AV輸入、一路S端子輸入、一路AV輸出、一路分量(YPbPr/YCbCr)輸入、一路RGB輸入、一路HDMI輸入；支持多種信號格式如：480I、480P、576I、576P、720P、1080I、1080P及VGA、SVGA、XGA等信號格式；能夠通過RGB接口實現本地軟件升級和更新，方便售后服務；滿足MPEG1/MPEG2layers1、2音頻解碼；SPDIF光纖和左右聲道音頻同時輸出；標準電子節目單(EPG)功能；支持NVOD(準視頻點播)；支持基于DVB-C-CI接口標準的付費電視節目服務。

圖1整機硬件系統框圖

如圖1所示，模擬電視信號由模擬高頻頭輸入經過LA75520中頻解調輸出視頻和音頻，視頻信號送到TVP5147進行處理；音頻信號送到NJW1185進行處理。各路AV輸入的視頻和YCbCr信號一起送到TVP5147和電視視頻信號作切換后進行A/D變換、彩色解碼后轉換成ITU.656格式的信號送給TVP9000，如果當前輸入是模擬電視信號和AV時，TVP5147同時輸出一個復合視頻信號作為監視用。

HDMI信號送到TDA9970A變換成數字的RGB信號；模擬RGB信號、YpbPr信號送到TDA9970A作切換、A/D轉換處理和HDMI信號再切換一次后進行格式變換，以雙ITU.656的信號格式送到TVP9000和TVP5147送來的信號作切換。當選擇TVP5147送來的信號時，要對信號進行去隔行(Deinterlace)、圖象增強、縮放(Scaler)等處理；當選擇TDA9970A輸入的信號時，要對信號進行圖象增強、縮放等處理。YCbCr和YpbPr共用一個輸入端子，自動識別格式后選擇正確的輸入通道。 

數字電視信號由數字高頻頭輸入，經過信道解調后輸出加密的TS流信號送給T90FJR，T90FJR把加密的TS流信號通過PCMCIA接口送到大卡，大卡對加密的TS流信號解密后再進行二次加密通過PCMCIA接口和T90FJR再送到TVP9000，TVP9000對二次加密的TS流信號進行解密，然后進行數字解碼、縮放處理后輸出視頻信號，其中第二次解密的算法由大卡向TVP9000提供。為什么要進行二次加密的原因是防止出現透明的TS流而被非法拷貝，從而有效的保證了節目的版權。

HDMI聲音由HDMI接口芯片TDA9970A輸出到TVP9000和數字電視的聲音切換后輸出到CS4344，同時輸出一路數字音頻信號SPDIF供外接的聲音功放使用。CS4344把輸入的數字聲音信號數模轉換后送給NJW1185和送來的模擬電視聲音、各路AV的聲音信號切換、經過高音、低音、平衡、環繞聲效果處理后送給功率放大器。如果當前輸入是模擬電視信號和AV、RGB、YCbCr/YpbPr時，NJM1185同時輸出聲音信號作為監視用。

隨著軟件在整個電視產品中扮演著越來越重的角色，數字電視的發展趨勢導致編寫電視軟件的復雜程度和工作量都比以往有了相當大的提高，已經不是個人能編寫和完成的了。現階段電視生產廠商的電視軟件開發，無論是平臺還是系統架構都是基于方案提供商提供，芯片供應商的千差萬別導致開發的平臺的不可重用性。每個供應商都有自己的一套系統架構，這就造成在每遇到一個新的平臺情況下，以前平臺的功能和相關代碼基本上沒有可以重復利用的地方，都需要重新學習和編寫新平臺下的各種電視功能和功能邏輯，這種無法重利用以前的勞動成果是一種對開發的浪費，尤其在數字電視軟件工作量急劇提升的情況下。