数字电视与模拟电视兼容接收的实现方案

目前我国各地广电运营商的商业模式、技术要求等不尽相同，数字电视转换过程中整体平移采取或卖或送机顶盒的方式进行。机顶盒厂商只能采取给各地广电运营商定制机顶盒的策略推广，难以大批量生产，导致成本降不下来，质量提高不上去。而大的彩电制造商的竞争优势恰恰就在大规模生产带来的低成本、高质量。

　　为解决此问题，由模拟电视转到数字电视的最佳途径是：开发满足大部分地方广电要求、满足大部分消费者的必需功能要求的，兼容接收数字电视和模拟电视的一体化电视接收机，简称数模一体机。

　　数模一体机实现途径

　　数模一体机的实现通常可以分为两大类，一种是将数字电视接收机顶盒的模块内置在模拟逐行电视中。

　　在内置的方案中，低端的方案是将数字电视信号通过AV端子或S端子送到模拟电视的解码器中，稍微高档些的方案是将数字电视信号通过逐行分量YPbPr接口送到模拟逐行电视的后端处理芯片中。数字模块与模拟模块的通讯大部分是通过I2C协议完成的，它的实现受限于有的芯片不能设为I2C协议中的从处理器(slave)；有的低端方案，仅仅是通过I/O口控制，这种通讯方式由于过于简单，功能差，基本已被淘汰。

　　这一类数模一体机的实现方案优点在于实现方便，快速，两个模块可以分开不同的小组或者设计公司来开发。不过，此类方案的缺点也是显而易见的，由于数字模块和模拟模块之间的信号传输过程，已经将信号在数字和模拟之间进行了多次转换和处理，信号会有丢失、损伤、干扰，影响信号质量；而且综合成本高，使用不方便，通常在接收数字电视信号和在接收模拟信号时OSD的风格不一致，操作复杂，最极至的情况是需要两个遥控器来分别进行数字和模拟下的操作。

　　另一类数模一体机的实现方案是完全将数字接收和模拟接收融合在一起处理的方法。

　　这类方案对于接收模拟信号能达到逐行电视的图像质量；对于接收数字电视信号，从接收到信号输出，完全都是数字处理，最后送到显示终端的驱动，消费者才是真正的享受高保真音视频效果。而且，此类方案通常集成了一个高性能的MCU，能提供一个人性化的用户界面，操作简单，方便。此类方案集成度高：成本1+1<2，功能1+1>2，必将成为今后市场的主流。不过此类方案由于系统庞大复杂，需要投入较多的资源。目前，许多大的彩电厂商都开始投入资源开发此类方案。

　　数模一体机的一个成功实现案例

有许多芯片厂家陆续推出了数模一体机的实现方案，下面介绍我们开发成功的其中一款，适合我国现阶段情况的数模一体机。此方案针对的是目前国内的DVB-C有线数字电视市场，它是灵活性和通用性较强的产品平台，对于DVB-T或ATSC等不同的传输制式，只需软件和信道部分作相应的修改即可。整机选用的是CRT做为显示终端，如果选用LCD、PDP作为显示终端，只需更换后端芯片，软件稍作相应的更改即可。为了适应各地广电运营商选择各种不同的CA的需求，采取了"机卡分离"策略，目前的机卡分离方案有PCMCIA、UTI(通用传送接口)等，我们选用了目前较为成熟的PCMCIA接口，将CA部分脱离整机，使整机能够适应更多的地区，便于大规模批量生产。

　　此平台的核心芯片选用的是Trident公司的一款集成数字解码器和视频图像处理器的一体化芯片HiDTV-LX，其集成度较高，成熟度较佳，内嵌的图像处理模块成熟。

　　基本的工作原理

　　有线数字电视信号经过数字高频头调谐，数字QAM解调后，加密的传输码流(TS)数据并行送到PCMCIA驱动CXD2099AR，通过PCMCIA的通用接口(CI)，将数据送到大卡CAM中CA解密后，再送回CXD2099AR，输出透明TS流，送到HiDTV进行解复用，MPEG-2的视频音频解码、图像处理、数据处理，通过软件控制完成数字电视接收的EPG、NVOD、音频广播等数字电视特有功能。

　　有线模拟信号经过模拟高频头调谐，中放LA75520N解调出来的模拟视频信号和AV视频信号，送到SAA7117A视频输入开关切换、模拟解码后，送到HiDTV进行图像处理，格式变换，转换后的RGB信号送到TB1306FG预视放，再送给30MHz的宽带视放LM2422做最后一级放大，为图像通道提供足够的带宽，输出清晰的图像。

　　声音通道中，HiDTV数字解码出来的数字伴音I2S信号和模拟的伴音中频信号和AV音频都送到音效处理芯片MSP3463G，最后送给TDA2616功率放大输出。

　　为了给广大用户提供更多的接口选择，此方案还预留了HDMI、分量YPbPr和电脑RGB等端口，支持接收高清格式的信号，还可以通过USB接口进一步扩展功能。

　　HiDTV内嵌了一个工作频率为180MHz的MIPS CPU T5180，操作系统为Embedded Linux。T5180具有以下特点：

　　1. 基于Embedded Linux 操作系统工作频率为180MHz的32位 MIPS 核.

　　2. PCI 主从模式,支持 FLASH、 EEPROM、USB、SMART CARD

　　3. 存储接口支持 128Mbytes DDR

　　4. 支持ADC 和 IR 输入

　　5. 兼容I2C 总线

　　由于数字电视可以实现为用户提供更多的人性化功能，开发出这些功能就需要一个规模较大，运行稳定的软件系统支撑，数字电视的软件系统相对原来的模拟电视软件系统复杂了很多，整个软件的系统架构采用分层的架构：

　　此方案已经通过了批量生产的验证，在一些开放的地方广电运营商支持下，通过了现场测试。

　　结语

　　数模一体机针对各地采用不同的CA，采取"机卡分离"的策略。数模一体机满足一些数字电视的基本要求：支持EPG、NVOD、音频广播等功能，集成了机顶盒主要的基本功能，将接收和显示集成在一起，节省成本，符合大多数消费者的操作习惯，方便广大用户。数模一体机将是广大消费者未来一段时期接收数字电视的最佳选择。