基于三网融合机顶盒的设计与实现

摘 要 随着经济和科技的不断发展与进步，传统电视节目已经不再适应时展的潮流和消费者的需求。网络高清视频的发展，大大增进了网络电视的推广。又加上用户对多媒体业务信息需求的增长以及三网融合的大力推进，三网融合机顶盒成为家庭必备的数字终端。本文也正是在这种背景下，结合嵌入式系统和相关的协议标准，设计出了一个基于三网融合的具有多种功能的机顶盒。

【关键词】互联网 CDMA 网络优化

1 引言

随着三网融合的进一步推进，国内各地正逐步将原先的模拟电视节目转化其数字电视节目。数字电视将音视频压缩技术以及数字化传输技术运用其中，不仅大大提高了电视节目的质量，并且频谱利用率也得到较大的提高，从而使得在相同的宽带下能够传输更多的数据。同时借助于有线电视网的双向化改造带来的交互功能，使得当今的有线电视网络的功能也越来越强大，如具有天气预报、股市信息、视频点播、交互游戏、无线接入、上网冲浪等不同的服务功能均可通过融合型网络上提供。因此，研究和开发三网融合型终端机顶盒，使得用户可以在一个终端上同时实现三网融合的各种业务功能，具有重要的现实意义和应用价值。

2 系统的总体设计

三网融合机顶盒主要是由硬件和软件两大部分构成，总体设计结构框图如图1所示。在对硬件部分进行设计时，根据系统所需的功能要求，主要包括解调模块、CPU模块、存储模块、显示模块、人机交互模块、HDMI模块以及以太网模块等几大部分。

3 系统的硬件和软件设计

3.1 系统的硬件设计

从系统的总体设计框图我们可以得知，整个系统的硬件设计是从CPU模块、调制与解调模块、存储模块、人机交互模块、HDMI模块以及以太网模块这个几个模块来进行的。整个硬件结构框图的设计如图2所示。

为了能够实现多种不同的功能以及提高数据交互的处理速度，在对CPU模块进行设计时，笔者所才用的是由海思半导体公司所生产的Hi3716C这款具有Cortex-A9内核的处理器。调制与解调模块中的调谐电路使用的是Entopic communications 公司的 EN4020 多模混合调谐专用芯片。这是一款集成多种标准的电视信号的CMOS 调谐器芯片，支持DVB-C（A/B/C）、DVB-T、ATSC、ISDB-T、TDMB等多种标准，接收频率的范围为 50MHz-870MHz。解调采用ST公司的STV0297E专用正交调幅解调集成电路。该芯片内部带有A/D模数转换模块，最多能处理256-QAM 的信号，其接收IF信号的上限频率为57MHZ； 内部的AGC电路可以实现对信号变化量的补偿；通过其提供的 I2C 总线控制接口可以实现对其内部各个可编程控制模块的控制。HDMI模块的设计是由CPU内建HDMI模块+HDMI发送器端口保护和接口芯片CM2020共同组成。以太网模块是由CPU所内置的以太网MAC、专用10/100M PHY LAN8720A、ESD保护器件H1102NL以及RJ45网口组成。

3.2 系统的软件设计

根据整个系统的总体设计和硬件设计情况，笔者还对整个系统的软件部分进行了设计，由于本机顶盒设计对系统的接入、播放与接收等功能提出了较高的要求，比如多任务支持、实时响应等，所以必须引入操作系统。嵌入式Linux 是一款以性能优异且开源而闻名的嵌入式操作系统，它支持多任务，并且性能稳定，而且最重要的是Linux很适合网络的发展。因此本设计采用嵌入式Linux操作系统作为应用软件的基础运行平台。整体软件结构如图3所示，由于EN4020和STV0297E与控制器之间的控制接口均采用I2C总线方式，因此它们的驱动是在应用层实现，对寄存器的读写则是通过底层I2C驱动实现。同时，EN4020 与STV0297E的生产商都提供了丰富的API 函数使解码相对应软件解码速度更快，且更稳定，能满足高清播放的要求。

4 总结

本文所设计的基于三网融合的机顶盒是以Hi3716C芯片系统为核心，对三网融合机顶盒的硬件平台进行了深入的研究和设计，并对与之密切相关的软件系统进行了设计，从而完成了整个三网融合机顶盒的设计与实现的相关工作。本项研究设计工作基于企业的新产品开发需求而开展，研究成果对于相关产品的设计和开发，具有实际应用和参考价值，为机顶盒的智能化的发展提供了一定程度的帮助。

参考文献

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作者单位

河北省定兴县广播电视局 河北省定兴县 072650