基于PC的数字电视方案

引言

数字电视作为继黑白电视、彩色电视后的第三代电视技术，已开始在发达国家普及。我国的数字电视标准已经颁布，为我国数字电视的普及扫清了技术障碍。目前基本上有两种数模一体化电视解决方案，第一种是在现有的逐行电视电路的基础上增加数字解码电路的方案，这类方案在数字电视发展的初期被采用，它的集成度低、成本高，但开发周期短；第二种是专用单芯片方案，这是目前被广泛采用的主流，它的功能十分强大，极具成本优势，但开发难度较大。本文提出第三种基于PC的数字电视方案，它的功能灵活多变，能满足未来3C发展需要。

基本原理

本文主要介绍在PC上如何实现数字电视接收。

目前我国处在数字电视发展的初期阶段，数字和模拟信号并存，因此本方案还必须在PC的基础上增加模拟信号的接收和解码，以及数字信号的接收和解码，系统框图如图1所示。

系统框图

首先看模拟电视信号的接收。射频模拟电视信号通过一体化调谐器(高频头)接收，解调后输出视频信号(CVBS)，再送给后面的模拟解码芯片。同时，AV输入、S-VIDE0输入的模拟视频信号也输入到该解码芯片。这里选用的模拟解码芯片先把模拟信号经过ADC|0">ADC转化成数字信号后再经过数字处理、解码，最后输出，格式为ITU656或ITU60l的数字信号。

再看数字电视信号的接收。数字电视信号比模拟信号的调制和解调复杂得多，射频数字电视信号通过高频头(调谐器)接收、信道解码后输出串行的TS流。因数字电视信号往往是经过加密的，这时还需对TS流进行解密。最后，经过解密的TS流送给芯片组，由其完成MPEG-2信源解码。

标清和高清的电视信号经芯片组动态降噪、去隔行处理、格式变换、图像细节增强等处理后，转换成统一格式(如1920×1080P/60Hz)的LVDS|0">LVDS信号，送给LCD|0">LCD显示屏。

关键器件选择

目前，许多IT厂商进军家电领域，Intel、AMD和VIA(威盛电子)等相继推出适合嵌入式应用的高集成度、低功耗CPU和芯片组，甚至有的IC把CPU(1GHz以上)、南桥、北桥及其它接口集成在一起。

本方案选用1.2GHz VIA Eden处理器，并配备VIA CX700M2系列媒体处理芯片组。该系列属于X86体系,可运行WINDOWSCE和LINUX嵌入式操作系统。该类IC具有硬件的MPEG2解码功能，便于开发基于PC的数字高清电视。从系统框图中可以看出，该方案是在PC主板的基础上增加了数字高清电视高频头和信道解码部，以及模拟信号高频头和标清信号的解码部分。为节约研发成本，PC部分可以直接选用威盛的EPIA NX系列嵌入式主板。

CPU

VIAEden 处理器是基于C5J Esther核的高级VIA CoolStream架构，在高度集成的核中将功耗降到最低，成为多种商用、工业和办公系统的理想之选。系统的空闲状态功耗仅0.5W；主频为 1.5GHz时的最大功耗为7.5W。Eden处理器采用nanoBGA2封装，面积仅为21mm x21ram，而且无需主动散热装置，实现了更薄、更密、更安静的设计。

主板和芯片组

EPIA NX Nano-ITX系列主板为超密集嵌入式系统设计，面积仅12cm×12cm。EPIA NX主板有两个型号，EPIA-NXl5000G和EPIA-NX12000EG，分别采用C7 1.5GHz和无风扇Eden 1.2GHz CPU，都搭载CX700M2芯片组，支持400MHz V4总线，集成PadLock安全引擎。它的性能强劲、功能丰富，支持各类数字媒体技术，和消费电子领域通用的I/0接口，如数字电视中常用的 ITU656/601视频输入接口和SMBus接口。同时都集成HDTV解码器、VT6107 10/100Mbps以太网控制器及VT1708A高清音频解码器。另外，本主板还支持高达1GB的DDR2 400/533MHz SO-DIMM内存格式及Macrovision反复制保护。

CX700M2是数字媒体IGP芯片组，集成威盛UniChrome Pro II 2D/3D图形核(2D和3D图像引擎内部数据流与现行最新的AGP 8X显卡一致)，具备威盛Chromotion CE视频播放引擎。采用各类高端音频和视频科技，包括Vinyl多通道高清音频、硬件MPEG-2/-4和WMV9视频解码加速器和内置的1080i高分辨率HDTV解码器，为用户提供极为丰富的娱乐体验。

模拟解码芯片

目前的模拟信号数字解码芯片都支持PAL/NTSC/SECAM多制式解码，有些还集成了三通道高速ADC或HDMI接收器等。这些数字解码芯片主要有ADI公司的ADV7184/ADV7403/ADV7441、NXP公司的SAA711x、TI公司的TVP5147/TVP5160、PW公司的PW2300/PW3300、MICRONAS公司的VPC3230D等等。选择这些解码芯片时还必须考虑其适应的市场，也就是该地区的模拟电视制式和一些特殊服务，如欧洲市场要考虑图文电视接收和SCART接口，北美市场要考虑CCD/V-CHIP和立体声等。

在这里我们选用功能较全的ADV7441，该芯片是10位数字处理，支持PAL/NTSC/SECAM多制式解码，有两路HDMI输入，支持12组模拟信号输入，输入的模拟信号可以是CVBS全电视信号、S-Video亮色分离信号、YpbPr分量信号和RGB基色信号，且具有标清模拟信号去锯齿滤波器，可以不必外加滤波器。四路150MHz带宽的ADc，可自动辨识电视系统(NTSC/PAL,/SECAM)，支持1080P的高清信号输入及SXGA的 RGB信号输入，具有VBI功能，软件完成TELETEXT和CCD/V-CHIPo数字输出口可以是24位的RGB信号或者ITU656ITU601数字色差编码信号。