下一代數(shù)字電視解碼，強(qiáng)悍CPU是基本要求

數(shù)字電視技術(shù)將給消費(fèi)者和電視行業(yè)帶來一個(gè)視聽和娛樂的新紀(jì)元。但在數(shù)字電視能夠大舉進(jìn)入普通消費(fèi)者的家庭之前，還必須解決幾個(gè)問題：在一個(gè)瞬息萬變的市場環(huán)境下，生產(chǎn)商如何快速經(jīng)濟(jì)地開發(fā)出消費(fèi)者所需要的產(chǎn)品？如何低成本地實(shí)現(xiàn)圖像、視頻及交互式數(shù)據(jù)處理功能的完美集成？如何克服全球數(shù)字電視軟硬件標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一的問題？本文將針對這些問題分析現(xiàn)行數(shù)字電視機(jī)頂盒方案的缺陷，討論下一代產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)體系方面所需解決的問題。

現(xiàn)行數(shù)字電視方案的缺陷

現(xiàn)行數(shù)字電視機(jī)頂盒的某些缺陷限制了數(shù)字電視的發(fā)展和普及。導(dǎo)致這些缺陷的根源是機(jī)頂盒專用集成電路芯片（ASIC）。機(jī)頂盒的關(guān)鍵功能是由數(shù)字電視解碼器實(shí)現(xiàn)的。解碼器部件負(fù)責(zé)數(shù)字電視廣播的接收和顯示，對數(shù)字傳輸信息流進(jìn)行解復(fù)用以及對MPEG-2音頻/視頻數(shù)據(jù)流信息進(jìn)行解碼，并實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒的圖形功能。圖1是現(xiàn)行數(shù)字電視機(jī)頂盒的一個(gè)典型功能框圖。

以下是采用這種設(shè)計(jì)方案的現(xiàn)行數(shù)字電視解碼器的缺陷。

1.不能支持多種顯示格式

世界上各地的數(shù)字電視廣播采用不同的傳輸格式，包括美國的ATSC、日本的ARIB和歐盟的DVB分別定義了不同的數(shù)字電視視頻格式。即使在美國也有18種不同的顯示格式，其分辨率從480i（相當(dāng)于現(xiàn)在的模擬電視設(shè)備的分辨率）到寬屏幕高清晰度電視的1080i不等。最初的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)將同時(shí)包括480線分辨率的標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）以及720線和1080線分辨率的高清晰度電視（HDTV）。電視臺將根據(jù)不同顯示格式對傳輸設(shè)備復(fù)雜程度的要求，以及如何對數(shù)字廣播頻率資源的占用情況來決定選用何種格式。一些廣播公司已經(jīng)表示，為了給觀眾提供更多的選擇，它們可能會傳送多種SDTV節(jié)目，而不是僅僅傳送一種占用大量帶寬的HDTV節(jié)目。

現(xiàn)行數(shù)字電視解碼器的設(shè)計(jì)使它不能處理多種現(xiàn)有的顯示格式。有的數(shù)字電視解碼器能夠支持所有格式的輸入，但是并不輸出所有顯示格式，這迫使廠商為標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視和高清晰度電視設(shè)計(jì)不同的機(jī)頂盒。這些設(shè)計(jì)工作需要由不同的工程小組分別完成，而它們所采用的開發(fā)工具則完全相同。因此，對于廠商而言，這已成為一項(xiàng)消耗大量時(shí)間而又費(fèi)用不菲的工作。

2.昂貴的制造成本

如圖1所示，現(xiàn)行的機(jī)頂盒使用多種芯片來實(shí)現(xiàn)音頻和視頻功能。這些機(jī)頂盒中使用的芯片采用0.5微米的加工工藝，因而尺寸較大。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)不同顯示格式之間的相互轉(zhuǎn)換，還需要采用不同的芯片。此外，解碼器使用的存儲器沒有進(jìn)行優(yōu)化，不同的功能模塊分別使用各自的存儲器，浪費(fèi)了寶貴的存儲資源。這種體系結(jié)構(gòu)增大了線路板的面積，并使設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。集成度偏低、效率不高的存儲結(jié)構(gòu)和落后的芯片加工工藝使得現(xiàn)行的解碼器電路成本高昂、性能低下。

3.不能支持不斷更新的數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行數(shù)字電視解碼器的結(jié)構(gòu)封閉、不靈活。它們與WindowsCE、PersonalJava和ATSC應(yīng)用編程接口（API）互不兼容，因此不能支持當(dāng)前新興的數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用，例如在線銀行、電子郵件和網(wǎng)絡(luò)瀏覽等。如果不能支持交互式的應(yīng)用，現(xiàn)行的數(shù)字電視解碼器就難以對消費(fèi)者產(chǎn)生太大的吸引力。

4.用戶界面不佳

為了處理交互式數(shù)據(jù)服務(wù)，用戶界面必須具有良好的視覺感受，直觀并易于使用。由于缺少一個(gè)專用的圖形處理器，現(xiàn)行數(shù)字電視解碼器的用戶界面不佳，應(yīng)用服務(wù)運(yùn)行緩慢，圖形質(zhì)量差，文本顯示效果低劣、屏幕閃爍?，F(xiàn)行機(jī)頂盒在MPEG-2芯片中使用嵌入式OSD處理器來管理文本和圖形，由于不具備圖形加速功能以及抗閃爍電路，而且只能支持4-8位/像素的圖形格式，因此OSD處理器難以為用戶提供一個(gè)漂亮的交互式界面。

5.性能低下的專用CPU

現(xiàn)行方案使用了嵌入式處理器，其性能不足，處理能力只有20MIPS甚至更低，并且它們還使用一種專用的總線?；谛翧PI標(biāo)準(zhǔn)的新興交互式數(shù)據(jù)服務(wù)需要功能強(qiáng)大的CPU，以便為觀眾提供實(shí)時(shí)的交互性。