數(shù)字電視技術(shù)第9章 數(shù)字電視的接收

第9章數(shù)字電視的接收9.1概述9.2衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧器9.3有線電視數(shù)字調(diào)諧器9.4單芯片解復(fù)用和信源解碼9.5接收機(jī)軟件系統(tǒng)9.6接收機(jī)測(cè)試9.1概述1.三種信道接收數(shù)字電視接收為適用于不同的傳輸信道而分為衛(wèi)星、有線和地面廣播三種不同的類(lèi)型。它們?cè)谙到y(tǒng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)的解復(fù)用和信源解碼方面都是相同的，都遵循MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(ISO／IEC13818-1)、MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn)(ISO／IEC13818-2)和MPEG-2音頻標(biāo)準(zhǔn)(ISO／IEC13818-3)（ATSC的音頻為杜比AC[CD*2]3多聲道環(huán)繞聲方案）。三種數(shù)字電視信號(hào)接收機(jī)的主要區(qū)別是在調(diào)諧、解調(diào)和信道解碼方面。目前流行的做法是將調(diào)諧器、頻率合成器以及數(shù)字解調(diào)和信道解碼器等做在一起，成為一體化調(diào)諧解調(diào)解碼器，并用金屬殼屏蔽起來(lái)，形成獨(dú)立的通用組件，常稱(chēng)為數(shù)字調(diào)諧器、DTV調(diào)諧器或數(shù)模一體機(jī)。

2.數(shù)字電視機(jī)頂盒機(jī)頂盒STB(SetTopBox)是指電視機(jī)頂端或內(nèi)部的一種終端裝置。在當(dāng)前模擬電視與數(shù)字電視共存的階段，千家萬(wàn)戶(hù)已經(jīng)擁有的模擬電視機(jī)不能直接用來(lái)接收數(shù)字電視節(jié)目，機(jī)頂盒就是用來(lái)充當(dāng)數(shù)字電視與模擬電視機(jī)之間橋梁的一種接收轉(zhuǎn)換裝置。數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒也稱(chēng)為綜合接收解碼器IRD(IntegratedReceiverDecoder)。它接收從衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)字電視信號(hào)，經(jīng)過(guò)信道解碼和信源解碼，將接收的數(shù)字碼流轉(zhuǎn)化為壓縮前的分量數(shù)字視頻信號(hào)，再經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換和視頻編碼轉(zhuǎn)換為模擬全電視信號(hào)，送到普通的模擬電視接收機(jī)。而根據(jù)使用場(chǎng)合的不同，IRD又可分為家用(Consumer)和商用(Commercial)兩大類(lèi)。前者適用于家庭，有遙控、屏幕菜單顯示等功能；后者常用于有線電視前端的集體接收，要求有更高的質(zhì)量、可靠性和更多的接口。3.機(jī)頂盒的三種類(lèi)型數(shù)字電視機(jī)頂盒從功能上可分為基本型、增強(qiáng)型和交互式三種。(1)基本型機(jī)頂盒：由數(shù)字調(diào)諧器、主芯片、Flash、SDRAM、開(kāi)關(guān)電源、標(biāo)準(zhǔn)接口、AV接口、S-Video接口、IC卡座、嵌入式軟件、CA系統(tǒng)組成。它能接收數(shù)字電視信號(hào)到模擬電視機(jī)并實(shí)現(xiàn)付費(fèi)收看。(2)增強(qiáng)型機(jī)頂盒：除采用基本型的所有部件外，還增加了中間件和其它應(yīng)用軟件。它能接收數(shù)字電視信號(hào)到模擬電視機(jī)、實(shí)現(xiàn)付費(fèi)收看、多種有線電視增值業(yè)務(wù)及簡(jiǎn)單交互式應(yīng)用。(3)交互式機(jī)頂盒：由于機(jī)頂盒的模塊化設(shè)計(jì)而在功能選擇上更加靈活。如要增加Internet瀏覽功能，只需要在機(jī)頂盒硬件上增加CPU及相關(guān)應(yīng)用軟件即可。根據(jù)交互方式的不同類(lèi)型，機(jī)頂盒采用不同的回傳方式和接口。其功能可在增強(qiáng)型有線數(shù)字機(jī)頂盒的基礎(chǔ)上按需要添加。我國(guó)在2005年以后才開(kāi)播HDTV，從2008年起大力發(fā)展HDTV。目前，我國(guó)的接收機(jī)以SDTV為主，因?yàn)镠DTV接收機(jī)的基本原理與SDTV接收機(jī)是一樣的，所以本章只介紹SDTV接收機(jī)。4.機(jī)頂盒輸出接口端子(1)RF射頻端子。RF射頻端子連接的電視機(jī)的圖像效果最差。在將機(jī)頂盒、錄像機(jī)、LD機(jī)與電視機(jī)連接時(shí)，盡量不要用RF接口，要用A/V接口或其它更高檔的接口。(2)A／V端子。它是由3個(gè)獨(dú)立的RCA插頭(RCAjack，又叫蓮花插頭)組成的。其中的V接口連接復(fù)合視頻信號(hào)CVBS（CompositeVideoBurstSync）,為黃色插口；L接口連接左聲道聲音信號(hào)，為白色插口；R接口連接右聲道聲音信號(hào)，為紅色插口。(3)S端子。S端子又稱(chēng)為超級(jí)視頻端子(SuperVideo)、SVideo、S-VHS。S端子使用專(zhuān)用的五芯連接線及結(jié)構(gòu)獨(dú)特的4針插頭MINIDIN。由于S端子傳輸?shù)囊曨l信號(hào)保真度比V端子的更高，因此用S端子連接到的視頻設(shè)備，其水平清晰度最高可達(dá)400～480線。(4)分量色差端子V。分量色差端子使用三條電纜，連接亮度信號(hào)Y、色差信號(hào)R-Y和B-Y。通過(guò)分量色差端子還原的圖像水平清晰度比S端子更高。(5)三基色RGB端子。三基色RGB端子比分量色差端子效果更好。在視頻播放機(jī)中將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的RGB三種基色，直接通過(guò)RGB端子輸入電視機(jī)或顯示器中作為顯像管的激勵(lì)信號(hào)。由于省去了許多轉(zhuǎn)換、處理電路而直接連接，因此可以得到比分量色差端子更高的保真度。(6)VGA端子、SVGA端子。VGA是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中顯示器的一種常用顯示類(lèi)型，其分辨率為640×480；SVGA端子的分辨率可以達(dá)到1024×768。二者都使用標(biāo)準(zhǔn)的15針專(zhuān)用插口d-Sub-15，只是傳輸?shù)男盘?hào)規(guī)格不一樣。具有VGA端子的機(jī)頂盒，可以使用計(jì)算機(jī)的顯示器。前面介紹的接口都是模擬接口。機(jī)頂盒內(nèi)部生成的數(shù)字圖像信號(hào)在機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)D／A轉(zhuǎn)換，以模擬的形式傳輸?shù)诫娨暀C(jī)或其它顯示設(shè)備。一般機(jī)頂盒只有A/V端子和S端子等兩、三種輸出接口。當(dāng)顯示設(shè)備是數(shù)字設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用數(shù)字接口，以免數(shù)字顯示設(shè)備又將模擬信號(hào)重新轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，如此“數(shù)字—模擬—數(shù)字”轉(zhuǎn)換會(huì)造成細(xì)節(jié)的損失和信號(hào)的畸變。數(shù)字接口可以省去兩次不必要的轉(zhuǎn)換，能使畫(huà)面質(zhì)量提高，同時(shí)也節(jié)約了兩臺(tái)機(jī)器的硬件配備。高檔機(jī)頂盒有可能配置下列數(shù)字接口：(1)數(shù)字視頻接口DVI（DigitalVideoInterface）。它使用標(biāo)準(zhǔn)的D型24針連接器。9.2衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧器9.2.1衛(wèi)星數(shù)字電視

1.衛(wèi)星數(shù)字電視傳送的優(yōu)點(diǎn)(1)用數(shù)字方式傳輸節(jié)目的質(zhì)量高，圖像質(zhì)量比較穩(wěn)定。(2)傳輸一路模擬電視節(jié)目的衛(wèi)星通道可傳輸4～8路數(shù)字電視節(jié)目，傳輸節(jié)目數(shù)量多，可滿(mǎn)足觀眾日益增長(zhǎng)的需求，也降低了每套電視節(jié)目傳送的成本。(3)傳輸方式靈活，有單路單載波SCPC(SingleChannelPerCarrier)方式和多路單載波MCPC(MultipleChannelPerCarrier)方式。(4)可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)傳輸，能進(jìn)行電視廣播傳輸，也能進(jìn)行聲音和數(shù)據(jù)廣播傳輸。(5)容易進(jìn)行加擾、加密，實(shí)現(xiàn)條件接收和對(duì)用戶(hù)的授權(quán)管理。2)單路單載波(SCPC)方式SCPC方式適合于多套節(jié)目共用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器而不共用上行站的情況。每套節(jié)目各自調(diào)制一個(gè)載波后發(fā)至衛(wèi)星，每個(gè)載波只傳輸一套電視節(jié)目，這樣在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)同時(shí)存在多個(gè)載波。該方式的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)發(fā)器的功率得不到充分發(fā)揮，多個(gè)載波的存在就有可能產(chǎn)生交調(diào)、互調(diào)干擾，要求放大器盡可能工作在線性狀態(tài)。青海、河南、福建、江西、遼寧五省采用SCPC方式共用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。3)衛(wèi)星直播利用衛(wèi)星進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(或多點(diǎn))的節(jié)目傳輸，把電視節(jié)目傳送給地面廣播電視臺(tái)或有線電視臺(tái)轉(zhuǎn)播，屬于固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)FSS(FixedSatelliteService)。通信使用頻段為C頻段和Ku頻段。人們常將使用Ku頻段的FSS提供衛(wèi)星直接到戶(hù)DTH(DirectToHome)的廣播電視服務(wù)稱(chēng)為衛(wèi)星直播。我國(guó)的CBTV衛(wèi)星直播試驗(yàn)平臺(tái)不屬于DBS，因?yàn)樾l(wèi)星直播系統(tǒng)使用的是鑫諾一號(hào)通信衛(wèi)星的4個(gè)Ku頻段。4)直播衛(wèi)星直播衛(wèi)星(DirectBroadcastingSatellite，簡(jiǎn)稱(chēng)DBS)通過(guò)衛(wèi)星將圖像、聲音和圖文等節(jié)目進(jìn)行點(diǎn)對(duì)面的廣播，直接供廣大用戶(hù)接收(個(gè)體接收或集體接收)。按照國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的規(guī)定，直播衛(wèi)星一般屬于衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)(BroadcastSatelliteServicesBSS)范圍，采用的頻段是廣播專(zhuān)用的Ku和Ka頻段，覆蓋范圍受到國(guó)際公約的保護(hù)，在本覆蓋區(qū)內(nèi)不受其它通信衛(wèi)星溢出電波的干擾。

3.衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧器圖9-1是衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧和信道解碼方框圖。從衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行的Ku波段(11.7～12.75GHz)數(shù)字信號(hào)經(jīng)衛(wèi)星電視天線接收后，在接收機(jī)室外單元LNB(LowNoiseBlockDownConverter，低噪聲下變頻器)中被轉(zhuǎn)換為950～2050MHz的第一中頻信號(hào)，饋送給接收機(jī)室內(nèi)單元。調(diào)諧器將選定頻道的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為零中頻的基帶信號(hào)送到QPSK解調(diào)器，這就是零中頻方案。即在混頻時(shí)本機(jī)振蕩頻率與輸入信號(hào)頻率相同，輸出信號(hào)為零中頻的基帶信號(hào)，它可直接送到數(shù)字解調(diào)和解碼電路進(jìn)行處理，省去了中頻處理電路和聲表面波濾波器等元器件，簡(jiǎn)化了電路，降低了成本。圖9-1衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧和信道解碼方框圖在QPSK解調(diào)器中解調(diào)出I和Q兩路信號(hào)，經(jīng)基帶濾波和A／D轉(zhuǎn)換后送到解收縮器和維特比譯碼器，經(jīng)軟判決譯碼形成單路比特序列。該序列在同步字節(jié)檢測(cè)器中檢出同步字節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)8比特字節(jié)劃分。然后進(jìn)行去交織、RS譯碼和解能量擴(kuò)散，完成基帶數(shù)字信號(hào)的信道解碼，經(jīng)基帶物理接口輸出TS。將上述電路做在一起，用金屬殼屏蔽起來(lái)，就形成了衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧器。9.2.2303211MT型衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧器圖9-2三星公司的303211MT型衛(wèi)星數(shù)字調(diào)諧器方框圖

1.衛(wèi)星零中頻QPSK調(diào)諧解調(diào)芯片SL1925

ZARLINK公司(原MITEL公司)的調(diào)諧解調(diào)芯片SL1925的工作頻率范圍達(dá)到950～2150MHz，其內(nèi)部集成了壓控振蕩器VCOV和VCOS。VCOS的工作頻率范圍為1900～3000MHz，該頻率經(jīng)過(guò)2分頻后輸出950～1450MHz的本振信號(hào)。VCOV的工作頻率范圍為1450～2150MHz。引腳Losel用于選擇兩個(gè)壓控振蕩器中的一個(gè)。當(dāng)輸入頻率低于1450MHz時(shí)，設(shè)置Losel腳為高電平，選擇VCOS輸出，此時(shí)工作頻率范圍為950～1450MHz；當(dāng)輸入頻率高于1450MHz時(shí)，設(shè)置Losel腳為低電平，選擇VCOV輸出，此時(shí)工作頻率范圍為1450～2150MHz。兩個(gè)壓控振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)可從Psout和Psoutb引出,作為外部頻率合成的輸入信號(hào)。SL1925的內(nèi)部AGC電路使得該模塊的增益隨著輸入射頻電平的大小而變化，保證輸出電平的大小恒定。根據(jù)SL1925輸出信號(hào)電平的大小，信道解調(diào)解碼模塊STV0299輸出脈寬調(diào)制PWM(PulseWidthModulation)形式的AGC控制電壓，先經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后，接到SL1925的AGC引腳上。該AGC放大電路的調(diào)節(jié)電壓范圍為0～5V，0V時(shí)有最大增益。5V時(shí)是最小增益，AGC控制范圍可達(dá)30dB。零中頻正交解調(diào)輸出后，要經(jīng)過(guò)外接的低通濾波器濾除帶外的噪聲。由于信號(hào)的符號(hào)率最高可達(dá)45MS／s以上，考慮到發(fā)射端還采用了奈奎斯特濾波器，因而選用的低通濾波器帶寬為56MHz。正交解調(diào)后的I、Q兩路信號(hào)分別由OPFI、OPFQ輸出，先通過(guò)外接的兩個(gè)低通濾波器濾波后，再將信號(hào)分別由IPFI、IPFQ輸入到內(nèi)部基帶放大器再一次放大，最后分別由Iout和Qout輸出。

2.頻率合成器電路SP5769SP5769是ZARLINK公司生產(chǎn)的一種頻率合成器電路，圖9-3是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。通過(guò)I2C總線接口，可以對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，從而達(dá)到對(duì)其進(jìn)行控制的目的。SP5769將來(lái)自于調(diào)諧解調(diào)器SL1925的壓控振蕩器的輸入信號(hào)fL進(jìn)行n分頻后與其內(nèi)部的高穩(wěn)定參考頻率（晶體振蕩器頻率經(jīng)m分頻）進(jìn)行相位比較，所產(chǎn)生的調(diào)諧電壓經(jīng)外接三極管驅(qū)動(dòng)后再送回到調(diào)諧解調(diào)器中的壓控振蕩器，以調(diào)整載頻頻率，并保證其穩(wěn)定性。CPU根據(jù)本振頻率計(jì)算出所需的分頻系數(shù)值，設(shè)置SP5769的內(nèi)部可編程分頻系數(shù)寄存器，就可得到所需的本振頻率。對(duì)于零中頻方案，所需的本振頻率與解調(diào)的輸入信號(hào)頻率相同。圖9-3ZARLINK公司的SP5769型頻率合成方框圖圖9-4是SL1925和SP5769的接線圖。ZARLINK公司已經(jīng)將這兩片芯片集成為單片合成零中頻調(diào)諧器SL1935，三星公司新的一體化調(diào)諧解調(diào)解碼器TBMU24311IMB就采用了該芯片，其體積縮小為85mm×45mm×13mm。圖9-4SL1925和SP5769的接線圖

3.數(shù)字解調(diào)和信道解碼器STV0299STV0299是ST公司的TQFP（ThinQuadFlatPackage，方形扁平封裝）64腳封裝的信道解碼IC，其內(nèi)部組成框圖如圖9-5所示，它包括一個(gè)雙路6bA／D變換器、QPSK／BPSK數(shù)字解調(diào)器(時(shí)鐘恢復(fù)、載頻恢復(fù)、AGC控制、內(nèi)插器等)和信道解碼器(卷積解碼、去交織、RS解碼、能量去擴(kuò)散)，支持DVB、DBS等多種標(biāo)準(zhǔn)。1)STV0299的主要性能·數(shù)字解調(diào)模塊(1)雙路6位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。(2)可完成QPSK和BPSK解調(diào)。(3)數(shù)碼率為90Mb/s，符號(hào)率為1～50MS／s。(4)數(shù)字奈奎斯特(Nyquist)濾波器，滾降系數(shù)為0.20或0.35。(5)帶鎖相檢測(cè)的數(shù)字載波環(huán)：包括寬范圍解相位旋轉(zhuǎn)器(Derotator)和跟蹤環(huán)路。(6)帶鎖相檢測(cè)的數(shù)字時(shí)間恢復(fù)：內(nèi)設(shè)全集成定時(shí)環(huán)路、內(nèi)插濾波器和時(shí)鐘基準(zhǔn)。(7)雙路數(shù)字AGC：采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)實(shí)施調(diào)諧器增益控制；在設(shè)定信號(hào)帶寬下實(shí)施功率優(yōu)化的內(nèi)部AGC，有利于時(shí)鐘、載波的恢復(fù)。(8)具有調(diào)諧器和高頻頭(LNB)控制(H／V、22kHz等)的外部輔助端口。圖9-5STGV0299型數(shù)字解調(diào)和信道解碼電路方框圖·前向糾錯(cuò)模塊(1)軟判決Viterbi解碼器：約束長(zhǎng)度為7、碼率為1／2的收縮卷積碼；自動(dòng)識(shí)別或手動(dòng)設(shè)置識(shí)別收縮率，可以是1／2、2／3、3／4、5／6和7／8。(2)解交織：同步字提取和解卷積交織。(3)RS解碼器能糾正達(dá)8個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤。(4)能量解擴(kuò)散。(5)芯片內(nèi)設(shè)有誤差監(jiān)視功能。(6)可編程并行或串行輸出格式。2）STV0299的主要電路功能(1)時(shí)鐘產(chǎn)生電路。利用外部晶振產(chǎn)生的4MHz時(shí)鐘，通過(guò)其內(nèi)部的壓控振蕩器(VCO)和分頻器產(chǎn)生主時(shí)鐘(MCLK)，用于對(duì)信號(hào)的取樣；產(chǎn)生輔助時(shí)鐘(AUXCLK)的頻率可在50～800Hz范圍內(nèi)變化，用于對(duì)LNB中的某些功能進(jìn)行控制；所產(chǎn)生的22kHz時(shí)鐘，用于LNB的高低本振的切換和DiSEqC(DigitalSatelliteEquipmentControl，數(shù)字衛(wèi)星電視天線切換控制)接口功能。(2)AGC電路。主控AGC1將I、Q輸入信號(hào)與內(nèi)部一個(gè)可編程的閥值進(jìn)行比較，其差值經(jīng)積分后形成一個(gè)脈沖寬度調(diào)制PWM(PulseWidthModulation)信號(hào)，經(jīng)外部簡(jiǎn)單的低通濾波器濾波后，可用于控制前端調(diào)諧解調(diào)器的放大器增益，從而根據(jù)輸入信號(hào)的強(qiáng)弱改變前端放大器的增益。輔控AGC2把I、Q輸入信號(hào)的有效值與一個(gè)可編程閥值進(jìn)行對(duì)比，獲得誤差信號(hào)，再分別加到I和Q通道的復(fù)用器上，對(duì)I、Q兩路的信號(hào)進(jìn)行增益控制。(3)定時(shí)控制電路。由于A／D轉(zhuǎn)換采用的取樣時(shí)鐘不是從輸入信號(hào)中提取出來(lái)的，難以保證最佳的取樣時(shí)間，使得取樣判決后的誤碼串增大，因此要采用定時(shí)恢復(fù)環(huán)路從輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中提取出正確的時(shí)鐘，用以校正固定取樣所造成的樣點(diǎn)誤差，保證抽樣判決后輸出端的信號(hào)有最低誤碼率。與STV0299定時(shí)環(huán)路有關(guān)的寄存器有：符號(hào)率寄存器、計(jì)時(shí)常數(shù)寄存器和計(jì)時(shí)頻率寄存器。其中，符號(hào)率寄存器與所需的符號(hào)率相對(duì)應(yīng)；計(jì)時(shí)常數(shù)寄存器用來(lái)控制定時(shí)二階環(huán)的自然頻率和阻尼因子；計(jì)時(shí)頻率寄存器在定時(shí)鎖定時(shí)，其所存的數(shù)值即為頻率偏移的對(duì)應(yīng)值。(4)載頻定時(shí)電路。由于前端的模擬正交解調(diào)器中所采用的是非相干本振信號(hào)，基帶輸入信號(hào)存在頻差和相位抖動(dòng)，因此采用載波定時(shí)電路可以糾正標(biāo)稱(chēng)頻率與實(shí)際頻率的差別，校正LNB的隨機(jī)頻率偏移，使有用信號(hào)的頻譜集中于解調(diào)頻率兩側(cè)。與載頻定時(shí)環(huán)有關(guān)的寄存器有：載頻環(huán)控制寄存器和載頻頻率寄存器。前者寄存控制載頻環(huán)的自然頻率和阻尼因子的值；后者在搜索時(shí)用來(lái)寄存載頻的偏移量值。(5)載噪比(C/N)指示器。用于指示接收信號(hào)的質(zhì)量，包括天線是否正確對(duì)準(zhǔn)、前端電路(天線、高頻頭、電纜、調(diào)諧器等)性能是否良好，還可以指示RF信號(hào)質(zhì)量是否符合接收要求。(6)Viterbi解碼與同步。Viterbi解碼器計(jì)算出4種可能路徑中的每個(gè)符號(hào)，它們以接收到的I、Q輸入信號(hào)的歐幾里德(Euclidian)距離的平方值為度量，在誤差率的基礎(chǔ)上測(cè)定出收縮率(PunctureRate)和相位。DVB-S的收縮率有5種，當(dāng)選擇自動(dòng)識(shí)別收縮率時(shí)，對(duì)于每一個(gè)可能的收縮率，將其當(dāng)前的誤差率與一個(gè)可編程閾值比較，若誤差較大，則要嘗試其它收縮率或相位，直到獲得最小誤差為止。Viterbi解碼器也可以根據(jù)已知的收縮率進(jìn)行設(shè)定，這樣，整個(gè)同步的時(shí)間會(huì)短一些。(7)去交織、RS解碼器、能量去擴(kuò)散。這些操作在STV0299內(nèi)部自動(dòng)完成，用戶(hù)只要對(duì)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行使能和某些初始設(shè)置即可。(8)輸出接口。STV0299輸出的信號(hào)端子共有4組：數(shù)據(jù)線(D0～D7)；數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(CLKOUT)；數(shù)據(jù)／奇偶校驗(yàn)時(shí)鐘(D／P)；錯(cuò)誤指示信號(hào)(ERROR)。數(shù)據(jù)線可定義成并行輸出方式或串行輸出方式。若是并行輸出方式，則D0～D7為8b并行數(shù)據(jù)輸出線，相應(yīng)的BCLK為比特時(shí)鐘；若是串行輸出方式，數(shù)據(jù)從D7端輸出，相應(yīng)的CLKOUT為時(shí)鐘。ST公司的芯片STv0399將低噪放大、模擬調(diào)諧、零中頻解調(diào)、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、信道解碼等集成在一塊芯片上。9.2.3L64733C、L64734芯片組

L64733C、L64734調(diào)諧器和衛(wèi)星接收芯片組是LSILogic公司新一代的調(diào)諧和通道接收芯片組，芯片組內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-6所示。圖9-6L64733C、L64734調(diào)諧器和衛(wèi)星接收芯片組圖9-7頻率控制回路原理圖9.2.4MB86A15APMT-M-BND單芯片德國(guó)富士通公司的MB86A15APMT-M-BND是單芯片數(shù)字衛(wèi)星廣播的調(diào)諧器和QPSK解調(diào)器，能實(shí)現(xiàn)接收DVB-S信號(hào)的全部功能，包括AGC、A／D、PLL、QPSK解調(diào)和FEC，甚至高頻振蕩電路中的電感和變?nèi)荻O管也包含在內(nèi)，這意味著在生產(chǎn)中不需要進(jìn)行調(diào)整了。圖9-8是該芯片的典型接線圖。圖9-8MB86A15APMT-M-BND典型接線圖電路的主要性能有：(1)和DVB-S（SCPC）兼容。(2)電源電壓有5V、3.3V、2.5V（不需要30V調(diào)諧電壓）。(3)輸入頻率范圍：950～2150MHz。(4)輸入信號(hào)電平：-75～-10dBm。(5)符號(hào)率：1～45Mbaud。(6)載波捕獲范圍：±5MHz。(7)自動(dòng)檢測(cè)IQ和Viterbi碼率（DVB：1／2、2／3、3／4、5／6、7／8）。(8)有載頻和載噪比監(jiān)視功能（通過(guò)I2C總線接口）。(9)功耗小于1.5W（45Mbaud時(shí)，低波特率時(shí)降低）。(10)120腳塑封LQFP(LowProfileQuadFlatPack，厚1.4mm，引腳長(zhǎng)2mm)包裝。(11)富士通將提供應(yīng)用編程接口軟件（API）源碼。(12)包括PC監(jiān)視軟件的開(kāi)發(fā)板，提供圖形BER顯示軟件，有信號(hào)增強(qiáng)／質(zhì)量條狀圖和發(fā)送管理。9.3有線電視數(shù)字調(diào)諧器圖9-9有線數(shù)字調(diào)諧器的方框圖9.3.1TCMU30311PJJ型數(shù)字調(diào)諧器三星公司的TCMU30311PJJ型有線數(shù)字調(diào)諧器將高頻調(diào)諧解調(diào)器、頻率合成器、數(shù)字解調(diào)和信道解碼器等做在一起，用金屬殼屏蔽起來(lái)，形成獨(dú)立的通用組件。組件中包含圖9-9中的全部功能，可完成調(diào)諧、QAM解調(diào)和信道解碼，可以進(jìn)行16、32、64、128、256QAM解調(diào)，F(xiàn)EC糾錯(cuò)符合ITU-TJ83附錄A、B、C。所有電路裝在一個(gè)104mm×47m×14mm的屏蔽盒內(nèi)，圖9-10是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖。有線數(shù)字調(diào)諧器由調(diào)諧選臺(tái)、MOPLL和信道解碼器三部分電路組成。圖9-10TCMU30311PJJ的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖

1.調(diào)諧選臺(tái)

數(shù)字有線電視網(wǎng)通過(guò)同軸電纜把數(shù)字電視信號(hào)送入一體化調(diào)諧器中，調(diào)諧器的第一級(jí)是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管寬帶低噪聲放大器(頻率覆蓋范圍為48.25～855.25MHz)。放大后的信號(hào)再經(jīng)波段開(kāi)關(guān)送入低(48.25～168.25MHz)、中(175.25～447.25MHz)、高(455.25～855.25MHz)三個(gè)波段放大器進(jìn)行放大。波段放大器前后各有兩個(gè)調(diào)諧帶通濾波器進(jìn)行波段濾波。經(jīng)波段放大后，信號(hào)送入MOPLL。

2.MOPLL

MOPLL（Mixer，OscillatorPhaseLockLoop）是混頻器、振蕩器鎖相環(huán)，常用電路有INFINEON公司的TUA6034和TI公司的SN761672A。INFINEON公司還有類(lèi)似的衛(wèi)星接收芯片、DVB-T和ATSC地面廣播接收芯片。圖9-11是TUA6034的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部接線圖。圖9-11INFINEON公司的TUA6034內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部接線圖1)混頻、振蕩模塊混頻、振蕩模塊包括一個(gè)不平衡高輸入阻抗的混頻器和兩個(gè)平衡低輸入阻抗的混頻器，低、中波段本振是兩腳不對(duì)稱(chēng)振蕩器，高波段本振是4腳對(duì)稱(chēng)振蕩器，它還包括中頻放大、參考電壓電路和波段開(kāi)關(guān)。混頻器將波段放大信號(hào)和本振信號(hào)差拍，得到36.125MHz的中頻，混頻器輸出端Mixout、Mixout和中頻放大輸入端IFin、IFin接片外濾波器，經(jīng)中頻濾波后送中頻放大器。中頻放大器是低輸出阻抗的可以直接驅(qū)動(dòng)聲表面波的濾波器，濾波后經(jīng)AGC放大輸出到STV0297J。2)PLL模塊將4MHz晶振頻率進(jìn)行128、80、64、32、28或24分頻得到31.25、50、62.5、125、142.86或166.67kHz的參考頻率fref。本振的差分信號(hào)直流耦合到可編程分頻器，進(jìn)行256～32767分頻后（fdiv）送到數(shù)字頻率／相位檢測(cè)器與參考頻率進(jìn)行比較。相位檢測(cè)器有兩個(gè)輸出，驅(qū)動(dòng)4個(gè)電荷泵電流源。當(dāng)分頻后的本振信號(hào)后沿超前于參考信號(hào)的后沿時(shí)，輸出正比于相位差的正電流源脈沖；反之，輸出負(fù)電流源脈沖。如果兩信號(hào)同相，電荷泵輸出CP進(jìn)入高阻狀態(tài)，PLL鎖定。一個(gè)有源低通濾波器用電流脈沖產(chǎn)生本振的調(diào)諧電壓，有源濾波包括片內(nèi)的放大器、外部VT端電阻和外部的RC電路。CPU設(shè)置TUA6034內(nèi)部的可編程位T2、T1、RSA、RSB，可以指定參考頻率fref。CPU根據(jù)本振頻率計(jì)算出所需的分頻系數(shù)值，設(shè)置TUA6034的內(nèi)部可編程分頻系數(shù)寄存器N0～N14，就可得到所需的本振頻率。通過(guò)OS控制位，可以關(guān)掉VT，允許外部調(diào)整本振頻率。通過(guò)控制CP、T2、T1、T0，電荷泵能在4個(gè)值之間被切換，這樣可以改變PLL在鎖定狀態(tài)時(shí)的控制響應(yīng)，取得不同的本振增益。軟件控制口P0～P4是集電極開(kāi)路輸出，當(dāng)控制位T2、T1、T0＝100時(shí)，fdiv和fref在P0、P1輸出。3)AGC寬帶AGC級(jí)檢測(cè)中頻輸出信號(hào)的電平，產(chǎn)生一個(gè)AGC電壓作為輸入場(chǎng)效應(yīng)管的增益控制。AGC的接管和時(shí)間常數(shù)設(shè)定是通過(guò)I2C總線接口操作的。

3.信道解碼器MOPLL輸出的中頻信號(hào)送到信道解碼器芯片STV0297J進(jìn)行信道解碼。STV0297J是ST公司的有線電視信道解碼芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-12所示。圖9-12STV0297J的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖輸入的中頻差分信號(hào)由A／D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。AGC模塊分析A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，產(chǎn)生PWM調(diào)制，控制RF和IF放大器的增益。數(shù)字信號(hào)同時(shí)經(jīng)正交解調(diào)輸出I、Q基帶信號(hào)，經(jīng)過(guò)滾降系數(shù)為0.13～0.15的平方根升余弦奈奎斯特濾波，并恢復(fù)出符號(hào)時(shí)鐘。數(shù)字AGC調(diào)節(jié)解調(diào)后的符號(hào)以補(bǔ)償經(jīng)過(guò)奈奎斯特濾波后的能量損失。載波恢復(fù)環(huán)路消除初始化解調(diào)后的相位和頻率偏移。均衡器能夠抵消回音和通道引起的線性失真，它開(kāi)始先采用盲均衡算法，一旦鎖定后就轉(zhuǎn)換到判決導(dǎo)向的LMS算法。信道解碼器在對(duì)每個(gè)符號(hào)的最高兩位進(jìn)行差分解碼后，將長(zhǎng)度單位為6b(64QAM調(diào)制)的符號(hào)流映射為字節(jié)流，STV0297J中的信號(hào)質(zhì)量評(píng)估器能從此字節(jié)流中得到載噪比等信號(hào)質(zhì)量參數(shù)。信道解碼進(jìn)行FEC解碼，包括網(wǎng)格解碼、解交織、RS解碼、去隨機(jī)化和同步字節(jié)翻轉(zhuǎn)。BER(BitERRORRate，誤碼率)測(cè)試器可得到經(jīng)過(guò)上面這些處理過(guò)程后的誤碼率情況。STV0297J的最后是輸出格式化模塊，它可以將最終的數(shù)據(jù)按照DVB特定的“通用接口”格式輸出，也可以按照特定的并行格式或串行格式輸出，以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。主機(jī)通過(guò)I2C總線向STV0297J發(fā)送控制命令。STV0297J的I2C中繼器將外部I2C總線命令傳送到MOPLL的I2C總線上。STV0297提供兩路模擬增益控制信號(hào)：AGC1和AGC2，分別控制RF放大器和IF放大器。在RF信號(hào)電平較低時(shí)，AGC1控制信號(hào)占主導(dǎo)地位；而在RF信號(hào)電平較高時(shí)，AGC2控制信號(hào)占主導(dǎo)地位；在此之間，AGC1和AGC2共同起作用。這種雙模擬增益控制機(jī)制在輸入的RF信號(hào)存在幾十分貝變化時(shí)能獲得最佳的性能。9.3.2TDA8274HN和TDA10023HT芯片組1.TDA8274HN單片調(diào)諧器

飛利浦半導(dǎo)體公司的TDA8274芯片在射頻集成方面取得了較大進(jìn)展：嵌入了寬帶低噪聲射頻AGC放大器、射頻濾波器和鏡頻干擾抑制混頻器，集成了不需要高調(diào)諧電壓和外部調(diào)諧器件的壓控振蕩器VCO、16MHz晶體振蕩器和緩沖電路；射頻分裂器把射頻信號(hào)分成-2dB和6dB兩路信號(hào)，并嵌入了RSSI信號(hào)指示器；集成了聲表面波濾波器和中頻放大器，信號(hào)在中頻濾波后送到信道解碼芯片。這使整個(gè)調(diào)諧器的器件清單只有30個(gè)SMD元件，功耗很低，為40腳HVQFN（HeatsinkVerythinQuadFlatpackNo-leads，6×6）封裝。

2.TDA10023HT單片有線通道接收器圖9-13是TDA10023HT的結(jié)構(gòu)方框圖。TDA10023HT能直接與TDA8274送來(lái)的中頻信號(hào)連接，進(jìn)行10位A/D變換；能對(duì)4、16、32、64、128和256QAM信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；具有載波和時(shí)鐘恢復(fù)功能，載波恢復(fù)捕獲范圍為±15%符號(hào)率，時(shí)鐘恢復(fù)捕獲范圍為12%；有可編程的數(shù)字環(huán)路濾波器，可以按照具體的應(yīng)用目的對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，使性能最佳；接著進(jìn)行基帶轉(zhuǎn)換，26抽頭自適應(yīng)均衡濾波可減少重影，按照網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型提供最佳性能；一種與載波偏置無(wú)關(guān)的專(zhuān)利均衡算法可幫助載波恢復(fù)，而直接判定算法可保證最后均衡收斂。圖9-13TDA10023HT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖9.4單芯片解復(fù)用和信源解碼圖9-14數(shù)字電視接收機(jī)的解復(fù)用和信源解碼部分的方框圖9.4.1SC2000／2005系列1.SC2000簡(jiǎn)介L(zhǎng)SILogic公司的SC2000主要包括CPU子系統(tǒng)、解復(fù)用子系統(tǒng)、信源解碼子系統(tǒng)、混合和編碼子系統(tǒng)、接口子系統(tǒng)五部分。圖9-15是SC2000組成方框圖。SC2005比SC2000增加了NDS的條件接收模塊。圖9-15SC2000組成方框圖1)CPU子系統(tǒng)SC2000集成了LSILogic公司高性能的108MHz、32位RISC(ReducedInstructionSetComputer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))MIPS(MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStages，沒(méi)有互鎖流水線階段的微處理器，一種CPU結(jié)構(gòu)體系)微處理器核心，支持32位和16位指令。MIPS精簡(jiǎn)指令集除了保留與已經(jīng)存在的32位二進(jìn)制代碼的完全兼容外，還提供高達(dá)40％代碼大小的精簡(jiǎn)比率。頻繁出現(xiàn)的指令被編碼進(jìn)入16位指令域，以減少機(jī)頂盒中所需要的Flash容量的大小。2)解復(fù)用子系統(tǒng)解復(fù)用子系統(tǒng)通過(guò)信道解碼接口接收傳輸層格式的TS流；通過(guò)PID處理器解析所收到的數(shù)據(jù)，提取所選擇的節(jié)目流，音、視頻PES數(shù)據(jù)，PSI、SI和專(zhuān)用數(shù)據(jù)；再通過(guò)高頻解碼接口輸出音頻、視頻流。PSI、SI和專(zhuān)用數(shù)據(jù)被存進(jìn)外圍SDRAM中，從而能直接被內(nèi)嵌CPU讀取。解復(fù)用子系統(tǒng)支持DVB、Multi2和外部解擾。3)信源解碼子系統(tǒng)信源解碼子系統(tǒng)接收從解復(fù)用子系統(tǒng)發(fā)過(guò)來(lái)的信道數(shù)據(jù)，通過(guò)硬件進(jìn)行MPEG-2的音、視頻解碼，輸出解碼后的視頻給混合、編碼子系統(tǒng)，輸出解碼后的數(shù)字音頻給DAC模塊。音、視頻解碼子系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)接口訪問(wèn)一個(gè)專(zhuān)有的SDRAM，用來(lái)存儲(chǔ)音、視頻數(shù)據(jù)和PES頭信息。4)混合和編碼子系統(tǒng)該子系統(tǒng)混合來(lái)自O(shè)SD子系統(tǒng)的圖形和來(lái)自信源解碼子系統(tǒng)的視頻，輸出RGB格式和NTSC／PAL／SECAM制式的編碼模擬視頻。5)接口子系統(tǒng)接口子系統(tǒng)提供CPU訪問(wèn)外圍設(shè)備的接口，包括并行口、串行口、SHI(SerialHostInterface)、紅外遙控接口、智能卡接口和通用輸入/輸出接口等。并行口用來(lái)讀取前面板鍵盤(pán)的數(shù)據(jù)；串行口用于調(diào)試和將用戶(hù)點(diǎn)播的信息通過(guò)調(diào)制解調(diào)器送入PSTN網(wǎng)；紅外遙控接口用于接收用戶(hù)紅外遙控器的命令；智能卡接口用于用戶(hù)身份認(rèn)證和資格審查；通用輸入/輸出接口用于進(jìn)行一般的輸入/輸出處理。

2.機(jī)頂盒圖9-16是以SC2000為主芯片的數(shù)字衛(wèi)星接收方案，加上L64733／34調(diào)諧接收芯片組，可提供三塊集成電路的數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒解決方案。圖9-16SC2000數(shù)字衛(wèi)星接收方案用COFDM接收芯片L64782取代L64734可以組成數(shù)字地面廣播接收機(jī)。L64782是L64780和L64781的改進(jìn)型，由直接中頻（36.167MHz）取樣或低中頻（4.57MHz）取樣的COFDM解調(diào)器、與DVB兼容的（2k和8k）FEC解碼器、10bA/D轉(zhuǎn)換器和集成微控制器組成，芯片的數(shù)字通道濾波可以減少對(duì)SAW濾波器的要求，對(duì)近似最佳回聲和SFN預(yù)先回音性能有新的時(shí)間算法，且有優(yōu)良的移動(dòng)接收能力。

3.SDP2000／2005開(kāi)發(fā)平臺(tái)

LSILogic公司提供的SDP2000／2005開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)pSOS是一個(gè)模塊化的高性能實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，它提供了一個(gè)完全的多任務(wù)環(huán)境。pSOS采用了模塊化體系結(jié)構(gòu)，它圍繞pSOS＋實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了一系列功能組件。軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖9-17所示。圖9-17軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖應(yīng)用程序?qū)邮强刂普麄€(gè)機(jī)頂盒運(yùn)行的高層代碼，主要實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)相關(guān)的一些高層軟件。應(yīng)用層直接調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序提供的應(yīng)用程序接口來(lái)訪問(wèn)和控制相關(guān)的硬件。另外，應(yīng)用層也可調(diào)用操作系統(tǒng)移植層來(lái)訪問(wèn)RTOS操作系統(tǒng)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)域?qū)動(dòng)所有的硬件模塊，這些硬件模塊包括定時(shí)器，解調(diào)，解復(fù)用，音、視頻解碼，音、視頻編碼，視頻混合，圖文，OSD，I2C，UART，SmartCard等。每一個(gè)硬件驅(qū)動(dòng)模塊向上層提供一定的應(yīng)用程序接口。硬件抽象層實(shí)際上是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)拥囊粋€(gè)子層，它直接訪問(wèn)硬件，主要的工作是對(duì)硬件寄存器進(jìn)行操作。設(shè)備驅(qū)動(dòng)層向應(yīng)用層提供一些低級(jí)的函數(shù)，而硬件抽象層就在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)這些函數(shù)。作為對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)層的響應(yīng)，硬件抽象層執(zhí)行一些芯片級(jí)的子函數(shù)，這些子函數(shù)對(duì)芯片的特定寄存器進(jìn)行編程，以完成某個(gè)特定的任務(wù)。由于硬件抽象層是和硬件直接打交道的，因此，當(dāng)移植應(yīng)用程序到一個(gè)新的硬件平臺(tái)時(shí)，只需要改動(dòng)相關(guān)的硬件抽象層即可。應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序都需要通過(guò)操作系統(tǒng)移植層來(lái)訪問(wèn)RTOS操作系統(tǒng)的功能。操作系統(tǒng)移植層將應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)代碼與特定的操作系統(tǒng)(這里是pSOS)隔離開(kāi)來(lái)，這樣，只要修改此移植層，應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序代碼就可以移植到一個(gè)新的RTOS操作系統(tǒng)環(huán)境中。pNA+組件本來(lái)是pSOS操作系統(tǒng)的一部分，將其作為一個(gè)獨(dú)立的模塊是因?yàn)樵摻M件實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)接口模塊的完整TCP／IP協(xié)議族，因而在功能上顯得比較獨(dú)立。中間件模塊是一種將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)、硬件細(xì)節(jié)隔離開(kāi)來(lái)的軟件環(huán)境，通常它都是由一些虛擬機(jī)器構(gòu)成的，如HTML虛擬機(jī)、JavaScript虛擬機(jī)、MHEG-5虛擬機(jī)、Java虛擬機(jī)等。這些都是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)。BSP是板級(jí)支持包，包括初始化和最基本的硬件驅(qū)動(dòng)部分。其中，初始化包括對(duì)CPU、BOARD和SYSTEM的初始化；硬件驅(qū)動(dòng)包括串口等一些跟蹤、調(diào)試所需設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。以太網(wǎng)絡(luò)接口是在這一層次上實(shí)現(xiàn)的。9.4.2STi5500／5518系列1.STi5500簡(jiǎn)介ST公司的STi5500采用嵌入設(shè)計(jì)，將32位微處理器、TS流解復(fù)用器、MPEG-2音頻、視頻解碼器、PAL／NTSC模擬編碼器、塊運(yùn)動(dòng)DMA控制器、MPEGDMA控制器、判斷控制器以及串行IEEE1394接口、外部存儲(chǔ)器接口EMI、圖文信號(hào)接口、SDAV接口等一系列接口集成在一起。圖9-18是STi5500的功能模塊組成方框圖。圖9-18STi5500的功能模塊組成方框圖1)ST20和周邊電路(1)CPU：芯片內(nèi)部的CPU是一個(gè)ST20-C2的32位可變長(zhǎng)度精簡(jiǎn)指令（VL-RISC）微處理器內(nèi)核，它含有指令處理邏輯單元、指令和數(shù)據(jù)指示器、運(yùn)算寄存器等，能直接進(jìn)入片內(nèi)的SRAM存儲(chǔ)器。CPU能經(jīng)通用外部存儲(chǔ)器接口EMI進(jìn)入外部DRAM和EPROM存儲(chǔ)器,也可經(jīng)與MPEG解碼器共享的SDRAMEMI接口進(jìn)入外部100MHzSDRAM存儲(chǔ)器，支持MPEG解碼和OSD顯示，時(shí)鐘信號(hào)頻率為50MHz。(2)存儲(chǔ)器子系統(tǒng)：芯片內(nèi)部含有2KBSRAM存儲(chǔ)器、2KB指令高速緩存器和2KB數(shù)據(jù)高速緩存器，支持最大200MB／s的數(shù)據(jù)率，可從高速存儲(chǔ)器中很方便地調(diào)用數(shù)據(jù)。通過(guò)EMI接口能進(jìn)入一個(gè)大于或等于16MB的物理地址空間，并提供高達(dá)80MB／s的持續(xù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移率。利用SDRAMEMI接口能支持高達(dá)200MB／s的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)率帶寬。(3)串行通信：芯片中含有兩個(gè)通用異步串行接口UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter)，能支持多種波特率和數(shù)據(jù)格式，用于與調(diào)制解調(diào)器或其它外圍設(shè)備相連；也能提供一個(gè)同步串行接口，通過(guò)I2C總線通信，用于控制解調(diào)和信道解碼集成塊等外圍芯片。(4)中斷子系統(tǒng)：支持8個(gè)優(yōu)先中斷等級(jí)，由三個(gè)外部中斷引腳來(lái)提供。(5)TS流解復(fù)用器：利用片內(nèi)硬件模塊來(lái)完成TS流解復(fù)用的功能。TS流解復(fù)用器直接與解調(diào)和信道解碼集成電路相連，所以也稱(chēng)為線路接口。TS流進(jìn)行分析和解擾后，數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)移到外部存儲(chǔ)器的緩沖器中，再?gòu)木彌_器中用DMA方式進(jìn)入MPEG解碼器；數(shù)據(jù)也可直接加到MPEG音頻和視頻解碼器。解復(fù)用器支持32路PID解復(fù)用。(6)智能卡接口：支持智能卡，與ISO7816-3兼容，使用異步協(xié)議，適應(yīng)CA系統(tǒng)的需要。(7)PWM和計(jì)數(shù)器模塊：含有三個(gè)獨(dú)立的脈寬調(diào)制器PWM(PulseWidthModulation)和一個(gè)共享的計(jì)數(shù)器。此外，它還有三個(gè)定時(shí)器以及與其共享的第二計(jì)數(shù)器，用于比較和捕捉頻道。PWM計(jì)數(shù)器是以8位來(lái)計(jì)數(shù)的，還備有8位寄存器；捕捉和比較計(jì)數(shù)器及其相關(guān)的寄存器是采用32位的。(8)并行I／O模塊：它提供34位平行I／O端口，無(wú)論是輸出還是輸入，其每一位均是可編程的。顯然，STi5500器件中的許多引腳是多功能的，既能按PIO配置，也可連接到內(nèi)部周邊信號(hào)。(9)圖文信息：利用一個(gè)專(zhuān)門(mén)的DMA將圖文數(shù)據(jù)從一個(gè)外部存儲(chǔ)緩沖器中讀出，并按規(guī)定格式進(jìn)行編碼，以復(fù)合視頻信號(hào)形式傳送。2)MPEG解碼子系統(tǒng)支持MPEG-2MP@ML視頻解碼。對(duì)于MP@ML解壓縮，僅需配置12MB外部存儲(chǔ)器。視頻解碼輸出數(shù)字YUV數(shù)據(jù)信號(hào)，送到PAL／NTSC編碼器子系統(tǒng)；音頻解碼器支持MPEG的第一層和第二層，音頻解碼輸出立體聲PCM數(shù)據(jù)，接口還輸出音頻碼流，以便與外部MPEG解碼器或AC-3解碼器相連，能支持多聲道音頻。系統(tǒng)還提供OSD圖形，能進(jìn)行編程，并與視頻解碼器輸出的視頻數(shù)據(jù)相混合。3)PAL／NTSC編碼器經(jīng)過(guò)PAL／NTSC編碼器可使MPEG視頻解碼器輸出的數(shù)字視頻信號(hào)變換成RGB模擬基色信號(hào)，或者CVBS、Y和C的模擬信號(hào)。圖文接口輸出的信號(hào)先進(jìn)行濾波，再插入到視頻信號(hào)的場(chǎng)消隱期間。4)STi5500系列其它芯片STi5500系列芯片還包括STi5518和STi5517。STi5518保留了STi5500的所有功能，添加了對(duì)杜比數(shù)碼和MP3音頻解碼的支持，還增加了驅(qū)動(dòng)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的邏輯電路，能夠在錄制電視節(jié)目后回放。STi5517增加了更高標(biāo)準(zhǔn)的圖像單元(RGB16)和增強(qiáng)型的安全性能。ST20CPU的速度提高到了180MHz；音頻選項(xiàng)包括MP3解碼、杜比數(shù)字及專(zhuān)業(yè)定向邏輯解碼，并支持虛擬環(huán)繞立體聲；多聲道DMA引擎與RGB16圖像單元配合，特別適合圖像豐富的應(yīng)用場(chǎng)合，如DVB-MHP、基于中間件的瀏覽器等。2.STi5518方案圖9-19STi5518方案組成方框圖進(jìn)行條件接收時(shí)，TS流經(jīng)過(guò)CI接口電路進(jìn)入DVB-CI模塊進(jìn)行解擾后再經(jīng)CI接口電路送到STi5518，圖9-20是DVB-CI條件接收示意圖。圖中，CI接口電路采用STV701芯片時(shí)可在前端電路和后端電路之間插入一個(gè)DVB-CI模塊；CI接口電路采用STV700芯片時(shí)可在前端電路和后端電路之間插入兩個(gè)DVB-CI模塊。圖中的MDI(7,0)是8位數(shù)據(jù)，MICLK是數(shù)據(jù)時(shí)鐘，MISTRT是輸入傳送包第一個(gè)字節(jié)指示。當(dāng)MISTRT有效時(shí)，MDI（7，0）＝47H，MIVAL指示MDI數(shù)據(jù)字節(jié)有效；MIVAL為0時(shí)，數(shù)據(jù)字節(jié)被忽略。圖9-20DVB-CI條件接收示意圖

3.開(kāi)發(fā)平臺(tái)和STAPI軟件包5518可分級(jí)開(kāi)發(fā)平臺(tái)包括一塊可分級(jí)評(píng)估板和一套完整的驅(qū)動(dòng)軟件,支持各種信道的解調(diào)、解碼電路，如STV0399QPSK解調(diào)、解碼電路、STV0297QAM解調(diào)、解碼電路和STV0360COFDM解調(diào)、解碼電路。該平臺(tái)提供了一個(gè)連接到硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的接口和一個(gè)“Overdrive”接口，可連接到一個(gè)外部的ST40微處理器板以實(shí)現(xiàn)雙處理器系統(tǒng)。圖9-21是平臺(tái)的軟件結(jié)構(gòu)示意圖。平臺(tái)提供ST20軟件工具包，免費(fèi)提供ST-Lite實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和一組ST應(yīng)用編程接口驅(qū)動(dòng)代碼STAPI。ST公司開(kāi)發(fā)的STAPI應(yīng)用編程接口是用戶(hù)建立各種應(yīng)用的穩(wěn)定基礎(chǔ)。STAPI對(duì)將來(lái)的ST公司的芯片繼續(xù)有效，即用戶(hù)編寫(xiě)的應(yīng)用程序具有到下一代芯片的可移植性。適配層可適配流行的中間件，如MediaHighway、OpenTV、Liberate等。這種結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)可以減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間和難度。圖9-21開(kāi)發(fā)平臺(tái)的軟件結(jié)構(gòu)9.4.3MB87L2250／MB86H21芯片1.MB87L2250芯片簡(jiǎn)介MB87L2250是德國(guó)富士通公司的一種單片MPEG-2解碼器，它包含32位RISC處理器、1KB高速緩沖存儲(chǔ)器、32路PID解復(fù)用器、MPEG-2視、音頻解碼電路、OSD合成和DVB解擾器。CPU工作頻率為54MHz。MB87L2250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-22所示。它還有紅外線接收，備份CPU接口，I2C接口，16MB的SDRAM接口，兩個(gè)智能卡接口及視、音頻輸出接口等。圖9-22MB87L2250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖

2.MB86H21芯片簡(jiǎn)介

MB86H21是MB87L2250的改進(jìn)型，又稱(chēng)為SmartMPEG，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-23所示。它包含一個(gè)130.5MHz的RISCCPU，兩個(gè)傳送流的解復(fù)用器，一個(gè)PAL/NTSC/SECAM編碼器和一個(gè)能覆蓋4層圖形數(shù)據(jù)的顯示控制器。該芯片有一個(gè)CPU和MPEG解碼器可以分享的SDRAM接口，可以連接16或32位總線的最大容量為128MB的SDRAM，還有Flash存儲(chǔ)接口、IDE硬盤(pán)接口和兩個(gè)smartcard接口。它集成的DPLL(DigitalPhaseLockLoop，數(shù)字鎖相環(huán))和內(nèi)部音頻DAC減少了外部元件，降低了產(chǎn)品成本，同時(shí)還支持NDS的條件接收系統(tǒng)。該芯片支持寬屏幕信令WSS(WideScreenSignaling)、PVR控制用的視頻節(jié)目系統(tǒng)VPS（VideoProgramSystem）、控制碼CC（ControlCode）、場(chǎng)消隱期數(shù)據(jù)VBID（VerticalBlankingIntervalData）和圖文電視TXT（Teletext）的插入。圖9-23MB86H21內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖

3.開(kāi)發(fā)平臺(tái)SmartMPEG-DK富士通的SmartMPEG-DK開(kāi)發(fā)工具提供一種簡(jiǎn)單有效的方法來(lái)評(píng)估SmartMPEG芯片，可以加快接收機(jī)的開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)工具的軟件是為完成簡(jiǎn)單的機(jī)頂盒而準(zhǔn)備的。開(kāi)發(fā)工具有兩個(gè)傳送流接口，其中一個(gè)適合數(shù)字衛(wèi)星接收用的單片QPSK調(diào)諧器評(píng)估板MB86A15-DK01，另一個(gè)適合MPEG編碼評(píng)估板MB86391-E/B。開(kāi)發(fā)工具為單電源12V供電，即插即用，復(fù)位后的缺省值是可編程的。開(kāi)發(fā)工具有一個(gè)IDE硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器連接器、一個(gè)7段數(shù)碼和鍵盤(pán)連接器、兩個(gè)智能卡連接器，還有處理器接口UPI、RS232接口UART、Debug接口和USB（UniversalSerialBus，通用串行總線）適配器。開(kāi)發(fā)工具上有32MBFlash、64MBSDRAM、音頻DAC和27MHz晶體。9.4.4PNX8310芯片1.PNX8310芯片簡(jiǎn)介飛利浦公司的NexperiaPNX8310系列解復(fù)用和信源解碼芯片采用了120MHz、32位MIPSRISCCPU和16位高速存儲(chǔ)總線UMA（UnifiedMemoryArchitecture），提供一種低價(jià)格數(shù)字機(jī)頂盒和交互電視的直接解決方案，同樣適用于中檔的FTA（Free-To-Air，免費(fèi)頻道）電視和付費(fèi)電視。圖9-24是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖。圖9-24PNX8310內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖其主要特點(diǎn)有:(1)支持所有符合DVB/MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的傳送。(2)專(zhuān)用的傳送RISC的解復(fù)用引擎使MIPS處理器可以空余出來(lái)執(zhí)行其它任務(wù)；DVB解擾適用于大部分DVB付費(fèi)電視。(3)高級(jí)的MIPSCPU、專(zhuān)用硬件、音頻DSP使得組成的數(shù)字機(jī)頂盒性能優(yōu)良。(4)通過(guò)USB1.1host接口和兩個(gè)230kb/s的UART傳送外部數(shù)據(jù)。(5)ISO7816智能卡接口適用于一或兩種（非同密）條件接收。(6)可按NTSC、PAL或SECAM制式數(shù)字編碼為模擬視頻信號(hào)。(7)符合ITU-R656的數(shù)字視頻接口用于平板顯示或有數(shù)字視頻處理的電視機(jī)（100Hz，逐行掃描）。(8)具有SDRAM接口，可接單一的8、16或32MBSDRAM存儲(chǔ)器，還具有MIU（MemoryInterfaceUnit，存儲(chǔ)接口單元）。(9)高壓縮的Flash碼被解壓縮進(jìn)入SDRAM中具最佳性能的引導(dǎo)程序。(10)支持MIPS(MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStages,沒(méi)有互鎖流水線階段的微處理器，是一種CPU結(jié)構(gòu)體系)：40％是精簡(jiǎn)指令。

2.Nexperia有線機(jī)頂盒系統(tǒng)方案圖9-25是Nexperia有線機(jī)頂盒系統(tǒng)方案。飛利浦這一完整的有線電視方案針對(duì)低端有線電視機(jī)頂盒，能縮短機(jī)頂盒的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用，從而使生產(chǎn)商的精力集中在產(chǎn)品的差別和附加的品牌特點(diǎn)上，能快速容易地將低價(jià)DVB-C機(jī)頂盒推向市場(chǎng)。圖9-25Nexperia有線機(jī)頂盒系統(tǒng)方案

3.Nexperia軟件環(huán)境圖9-26是Nexperia軟件環(huán)境示意圖。它是一種模塊化樹(shù)型結(jié)構(gòu)，允許用戶(hù)從驅(qū)動(dòng)程序、驅(qū)動(dòng)程序＋適配層、驅(qū)動(dòng)程序＋適配層＋應(yīng)用層三種方式中選取一種。該軟件基于pSOS2.5,提供兩組debug工具EjTAG以及WindRiver和Ashling′sOpellaplusVitra跟蹤軟件。圖9-26Nexperia軟件環(huán)境示意圖9.5接收機(jī)軟件系統(tǒng)9.5.1概述數(shù)字電視接收機(jī)軟件系統(tǒng)分為驅(qū)動(dòng)及系統(tǒng)資源、中間件和應(yīng)用程序三部分，如圖9-27所示。圖9-27數(shù)字電視接收機(jī)軟件系統(tǒng)示意圖

1.驅(qū)動(dòng)及系統(tǒng)資源

驅(qū)動(dòng)程序主要包括信道參數(shù)設(shè)定、前端調(diào)諧器、解調(diào)芯片的驅(qū)動(dòng)；若有回傳信道，則驅(qū)動(dòng)程序還應(yīng)包括回傳信道驅(qū)動(dòng)，MPEG解復(fù)用接口的設(shè)置及監(jiān)視，若解復(fù)用是軟件實(shí)現(xiàn)，則還包括軟件解復(fù)用部分；驅(qū)動(dòng)程序還包括SI信息的過(guò)濾，電子節(jié)目表的過(guò)濾與顯示、MPEG解碼控制寄存器的設(shè)置及監(jiān)視，OSD顯示功能的實(shí)現(xiàn)，板上數(shù)據(jù)庫(kù)的寫(xiě)入及更新，條件接收和智能卡控制，音、視頻流控制，Modem管理，F(xiàn)lash存儲(chǔ)管理和其它接口驅(qū)動(dòng)功能。STi5500系列提供的STAPI軟件包、MB86H21提供的FAPI（FujitsuDriverApplicationProgrammingInterface）軟件包都包含驅(qū)動(dòng)程序Drivers和應(yīng)用編程接口API。驅(qū)動(dòng)程序之上是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS(RealTimeOperationSystem)，其主要作用是控制各種資源，包括對(duì)各種硬件的控制、系統(tǒng)資源的分配等，此部分往往已經(jīng)提供了簡(jiǎn)單的API，用于用戶(hù)編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制和簡(jiǎn)單的用戶(hù)界面。STi5500系列使用的操作系統(tǒng)為OS20或稱(chēng)STLite；LSI公司的SC2000系列使用的是pSOS操作系統(tǒng)。Java虛擬機(jī)符合J2ME標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)解譯執(zhí)行Java應(yīng)用程序，并提供Java程序調(diào)試、尋錯(cuò)(debug)等功能。網(wǎng)頁(yè)瀏覽器支持HTML（HyperTextMarkupLanguage，超文本標(biāo)記語(yǔ)言）3.2／4.0、XHTML、DOM／CSS等，可顯示HTML網(wǎng)頁(yè)，提供上網(wǎng)功能。圖像與多媒體子模塊通過(guò)與下層平臺(tái)的系統(tǒng)移植接口，提供高級(jí)的函數(shù)用于繪圖、多視窗管理以及音、視頻控制等。SI引擎子模塊用于管理服務(wù)信息(SI)數(shù)據(jù)庫(kù)，它負(fù)責(zé)緩存EPG信息，提取網(wǎng)絡(luò)信息表(NIT)、節(jié)目映射表(PMT)等常用SI表格數(shù)據(jù)，并且具有監(jiān)測(cè)功能。它可提供頻道搜尋時(shí)已儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，如頻道名稱(chēng)等。應(yīng)用程序管理器可完成獲取應(yīng)用列表、定位并下載應(yīng)用、控制應(yīng)用生命周期以及管理應(yīng)用的資源和安全訪問(wèn)權(quán)限的功能，是協(xié)調(diào)各種交互式應(yīng)用程序的管理模塊。應(yīng)用編程接口包含多個(gè)Java程序包，用于開(kāi)發(fā)交互式應(yīng)用軟件。它包括一些J2ME程序包和一系列用于數(shù)字電視的專(zhuān)用程序包，如圖形顯示、多媒體控制、SI數(shù)據(jù)裝載和存取、回路控制及系統(tǒng)資源管理等，還包括控制Web瀏覽器和運(yùn)行JavaApplet的程序包及提供系統(tǒng)屬性信息、SI數(shù)據(jù)庫(kù)的信息、Message傳遞等一些功能包。

3.應(yīng)用程序應(yīng)用程序建立在中間件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)界面之上，用來(lái)提供各種各樣的交互功能，如電子節(jié)目指南、游戲、網(wǎng)上購(gòu)物、電子銀行等。9.5.2幾種中間件1.MHP1)MHP參考模型MHP參考模型分為資源、系統(tǒng)軟件和API、應(yīng)用三層。資源包括硬件資源和軟件資源，如機(jī)頂盒、操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序等；系統(tǒng)軟件和API包括MHP中間件API、應(yīng)用管理器等部分；應(yīng)用是相互作用且共同運(yùn)行于同一環(huán)境下的Java類(lèi)的集合。2)MHP的層次(Profiles)結(jié)構(gòu)根據(jù)應(yīng)用的類(lèi)型，MHP被劃分為增強(qiáng)廣播(EnhancedBroadcasting)、交互廣播(IntereactiveBroadcasting)和因特網(wǎng)訪問(wèn)(InternetAccess)3個(gè)主要的層次。增強(qiáng)廣播層適用于單向廣播網(wǎng)絡(luò)，可在本地接收機(jī)內(nèi)完成交互的接收和應(yīng)用；交互廣播層適用于有回傳信道的雙向網(wǎng)絡(luò)，提供交互服務(wù)的接收機(jī)和應(yīng)用；因特網(wǎng)訪問(wèn)層適用于有訪問(wèn)因特網(wǎng)內(nèi)容和服務(wù)的接收機(jī)和應(yīng)用。(3)應(yīng)用程序管理(ApplicationLifecycle)。應(yīng)用程序管理定義了應(yīng)用程序的裝入、啟動(dòng)和執(zhí)行的模式。應(yīng)用程序管理使得運(yùn)營(yíng)商能接受多個(gè)應(yīng)用廠商的應(yīng)用程序。(4)DVB-J平臺(tái)。交互式應(yīng)用要使用Java語(yǔ)言進(jìn)行編程，同時(shí)也倡導(dǎo)使用HTML?；贘ava的應(yīng)用程序是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的互操作性和與平臺(tái)無(wú)關(guān)性的關(guān)鍵。此Java平臺(tái)定義了MHP必須支持的功能和所有的API集合，包括基本的JavaAPI,圖形表示API，服務(wù)API，數(shù)據(jù)訪問(wèn)、服務(wù)和選擇以及條件訪問(wèn)的API等。(5)安全(Security)。MHP定義了保證安全數(shù)據(jù)訪問(wèn)和應(yīng)用程序安全性的方法。MHP將使用數(shù)字簽名來(lái)保證應(yīng)用程序的安全；同時(shí)，在返回通道上，MHP也采用安全的加密傳輸方式。圖9-28OpenTV中間件示意圖9.6接收機(jī)測(cè)試9.6.1眼圖分析法1.眼圖串行數(shù)字信號(hào)波形加在示波器的Y輸入端，調(diào)整水平掃描周期與碼元同步后，示波器顯示的圖形類(lèi)似于人的眼睛，故稱(chēng)為“眼圖”。圖9-29(a)、(b)為二進(jìn)制信號(hào)傳輸時(shí)展示的眼圖?？梢钥闯?，眼圖是由虛線分段的接收碼元的時(shí)間波形疊加而成的。當(dāng)波形無(wú)失真時(shí)，各碼元波形在眼圖中重合成一條清楚的輪廓線，好像一只完全張開(kāi)的眼。當(dāng)波形失真時(shí)，即有碼間干擾時(shí)，各碼元波形在眼圖中不完全重合，輪廓模糊，“眼睛”部分閉合，故通過(guò)眼圖張開(kāi)的大小與形狀可反映碼間干擾的強(qiáng)弱和噪聲的影響。圖9-29二進(jìn)制波形對(duì)應(yīng)的眼圖(a)有失真；(b)無(wú)失真

2.眼圖與系統(tǒng)性能

為了說(shuō)明眼圖與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，我們把眼圖簡(jiǎn)化成圖9-30所示的模型。此模型可以表示系統(tǒng)的如下性能：(1)系統(tǒng)性能對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度。它以“眼睛”兩邊人字形斜線的斜率來(lái)表示，斜率越大，定時(shí)誤差所引起的取樣值減小越嚴(yán)重，性能下降也越嚴(yán)重。簡(jiǎn)言之，眼圖斜邊越陡，系統(tǒng)對(duì)定時(shí)誤差越敏感。(2)噪聲容限。它表示可能引起錯(cuò)誤判決的最小噪聲值，即噪聲小于此值不會(huì)引起錯(cuò)誤判決；噪聲大于此值，則可能(但不一定)引起錯(cuò)判。是否錯(cuò)判要看該時(shí)刻信號(hào)失真是否達(dá)到陰影區(qū)的邊界，即噪聲加失真的影響是否使該時(shí)刻的信號(hào)值越過(guò)門(mén)限電平。圖9-30眼圖模型(3)取樣失真。它表示在取樣時(shí)刻信號(hào)的最大失真量。(4)零點(diǎn)偏移范圍。它代表信號(hào)波形零點(diǎn)的最大偏移量，此值越大，性能越差，尤其對(duì)從信號(hào)的平均零點(diǎn)位置提取定時(shí)信息的接收裝置影響最大。零點(diǎn)偏移范圍與抖動(dòng)是相同的概念，在ITU-RBT.1363-1中給抖動(dòng)下的定義為：抖動(dòng)是數(shù)字信號(hào)的跳變沿相對(duì)于理想位置在時(shí)間上的變化。抖動(dòng)的測(cè)量單位為UI(單位間隔)，它代表一個(gè)時(shí)鐘循環(huán)的周期。對(duì)于270MHz串行數(shù)字分量來(lái)說(shuō)，1UI＝1／270MHz＝3.7ns。(5)最佳取樣時(shí)刻。它是眼睛張開(kāi)最大的時(shí)刻。在此時(shí)刻“眼睛”張開(kāi)得越大，碼間干擾越小。由于這一時(shí)刻對(duì)應(yīng)于碼元信號(hào)的最大值和最小值，因此眼張開(kāi)越大，差值也越大，抗干擾能力就越強(qiáng)。9.6.2誤碼秒檢測(cè)1.誤碼秒誤碼秒(ErroredSeconds)是指一段時(shí)間之內(nèi)發(fā)生誤碼的秒數(shù)。在數(shù)字視頻測(cè)試中定義了全場(chǎng)誤碼(FullFieldError)和有效圖像誤碼(ActivePictureError)。全場(chǎng)誤碼是指誤碼發(fā)生在除了RP165標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的場(chǎng)消隱區(qū)的圖像切換行之外的所有行的數(shù)據(jù)字中。有效圖像誤碼是指誤碼發(fā)生在有效圖像數(shù)據(jù)字中。

2.誤碼檢測(cè)和處理EDH(ErrorDetectingandHandling)

EDH的基本原理如圖9-31所示。協(xié)處理器對(duì)每一場(chǎng)視頻信號(hào)進(jìn)行CRC(CyclicRedundancyCheck，循環(huán)冗余校驗(yàn))碼計(jì)算，產(chǎn)生一個(gè)16b的誤碼檢驗(yàn)字。檢驗(yàn)字與其它的串行數(shù)字信號(hào)輔助數(shù)據(jù)一起，組合成一個(gè)誤碼檢測(cè)數(shù)據(jù)包，插入SMPTERP165規(guī)定的場(chǎng)消隱輔助數(shù)據(jù)區(qū)。根據(jù)RP165規(guī)定，對(duì)于625（525）系統(tǒng)，EDH信號(hào)被插入到奇數(shù)場(chǎng)的第5（9）行和偶數(shù)場(chǎng)的第317（272）行。含有EDH信息的串行數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)數(shù)字電視通道傳送到測(cè)試接收機(jī)，用于檢測(cè)的EDH附件不斷地對(duì)圖像進(jìn)行相同的CRC計(jì)算，并把計(jì)算結(jié)果與傳送信號(hào)場(chǎng)消隱期中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)字進(jìn)行比較。如果與傳送的數(shù)值不符，即判定發(fā)生了誤碼，則屏幕顯示出誤碼報(bào)警和誤碼秒等各種數(shù)據(jù)。圖9-31EDH的基本原理方框圖9.6.3SDI檢測(cè)場(chǎng)SDI檢測(cè)場(chǎng)(SDIcheckfield)也被稱(chēng)作“病理信號(hào)”(PathologicalSignal)，是一種全場(chǎng)測(cè)試信號(hào)，需要停播進(jìn)行測(cè)試。SDI檢測(cè)場(chǎng)有兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)，分別用來(lái)測(cè)試均衡器和鎖相環(huán)的性能。SMPTE推薦的標(biāo)準(zhǔn)RP178中定義SDI檢測(cè)場(chǎng)信號(hào)由各占半場(chǎng)的兩個(gè)病理檢測(cè)信號(hào)組成。用來(lái)測(cè)試均衡器的上半場(chǎng)信號(hào)以C-Y順序傳輸，色度樣點(diǎn)數(shù)值為300H，亮度樣點(diǎn)數(shù)值為198H，上半場(chǎng)圖像在圖像監(jiān)視器中呈現(xiàn)淺紫色陰影。用來(lái)測(cè)試鎖相環(huán)的下半場(chǎng)信號(hào)色度樣點(diǎn)數(shù)值為200H，亮度值為110H，下半場(chǎng)圖像在圖像監(jiān)視器中呈現(xiàn)淺灰色陰影。用來(lái)測(cè)試均衡器的病理檢測(cè)信號(hào)有效圖像行的取樣點(diǎn)數(shù)值為300H，198H，300H，198H…轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制串行數(shù)據(jù)則為“0000000011000110011000000000110001100110…”。如果有效圖像行的第一個(gè)取樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的最低位到達(dá)擾碼器輸入端時(shí)，擾碼器的狀態(tài)正好全為“000000000”，則擾碼器的輸出端會(huì)產(chǎn)生連續(xù)18個(gè)“0”跟隨兩個(gè)“1”的NRZ周期信號(hào)。NRZ信號(hào)經(jīng)過(guò)倒置變換為NRZI，變成19個(gè)“0”跟隨1個(gè)“1”，該信號(hào)產(chǎn)生高直流分量，強(qiáng)化（惡化）了均衡器的處理狀態(tài)。用來(lái)測(cè)試鎖相環(huán)的病理檢測(cè)信號(hào)有效圖像行的取