支持以太网宽带接入的IP机顶盒解决方案

IP TV是利用宽带网基础设施,以家用电视机(或计算机)作为显示设备,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,通过互联网络协议(IP)向家庭提供包括数字电视在内多种交互式数字媒体服务的新技术。它可以IP机顶盒为终端,以电视机为显示设备,以宽带为主要传输网络,提供多媒体信息服务。

IP机顶盒是一种互联网和电视机之间的连接设备,提供包括VOD、网络广播(TV/Radio on IP)、数字权限管理(DRM)、电子节目指南(EPG)以及各种交互式和多媒体服务功能。IP机顶盒支持用户占主动,如Web浏览、电子邮件及其附件浏览、PC连接、高级多媒体编解码、家庭网络、网关功能、即时信息(IM)和实时VoIP。这些类型的高级功能将应用户要求提供,它们扩展了网络运营商服务空间和收入来源。

图1:IP机顶盒应用的一般架构。

IP机顶盒应用的一般架构如图1所示,宽带网络接入到机顶盒,通过PC或STB遥控器(配置键盘和鼠标)向宽带网络索要视频内容,宽带网络将需要的视频信号按照TCP/IP协议经过机顶盒解码后在电视上输出,实现了视频点播或网页浏览等。其中,宽带接入有多种方式:以太网方式；DSL方式(ADSL、ADSL+、ADSL2+、HDSL和VDSL等)；FTTX+LAN方式(光纤到大楼/社区+局域网)；FTTH方式(EPON方式,光纤到户)；HFC方式(有线电视网的光纤+同轴电缆)。

推荐的IP机顶盒方案

亚讯提供的IP机顶盒方案组成情况如下:广域网络通过10/100M物理层(PHY)芯片与AMD Alchemy系列芯片AU1550(MIPS网络处理器)中的MAC配对,共同完成PHY+MAC网络接口功能。经过此CPU处理,再通过科胜讯的CX25871将各种PC视频码流格式转换成TV码流格式后在电视上输出,它支持HDTV高清数字电视格式。PC通过线缆或红外传来VOD点播信号,经过第二个RJ45、一颗PHY芯片和AU1550中的MAC后,再通过AU1550经一颗PHY芯片和第一个RJ45送到互联网。

该机顶盒方案还带有VoIP功能,这样用户一边可以通过VOD看视频点播网络电视,又可以打免费网络电话。电话机信号经过Legerity公司的LE88111单路用户线接口电路+用户线音频处理电路(SLIC+SLAC),然后送给科胜讯的CXP9168语音协处理器,由它来完成语音编码压缩与解压缩,以及一些语音协议处理,如SIP、H.323与MGCP协议。再经过AU1550处理后,通过10/100M PHY提交给广域网络。

由于Au1550内置了通过硬件封装VPN数据包协议安全处理的“安全引擎”,与软件处理相比,可减轻主处理器的负荷。其安全相关处理性能远远高于仅封装有限的加密和Hash功能的其他网络处理器。Au1550可处理IPSec和SSL两种形式的VNP协议,同时还有随机数生成器。另外,可同时确立的VPN信道数没有限制。

由于整合了SafeNet公司的CGX Mobile Library,Au1550可使用软件API进行各种性能价格比的解决方案设计。因为采用通用API,使用参照设计工具组Access Equipment RDK时,几乎不用改变软件、有时甚至不用做任何改变就可以将客户的应用程序移植到基于Au1550处理器的平台。

CX25871已经拥有将分辨率提高到1,024×768的能力了。CX25871还具有增强功能——闪烁过滤器,它具有增强文本显示的功能。这一功能对电影的重放很有帮助,同时还可以在16:9的TV模式下提供WSS信号。

Au1550和CX25871这两款芯片的联合使得亚讯的机顶盒方案具有很丰富的功能。

图2:亚讯IP机顶盒方案组成。

核心芯片主要特性

Au1550安全网络处理器可以加快网络和远程接入应用速度,例如网关和网络寻址存储(NAS)设备,无线接入点和VoIP环境。低功耗使得Au1550处理器可以支持电池和互联网供电应用,主要特性包括:集成了来自于领先网络安全解决方案供应商SafeNet安全引擎,DDR或者SDRAM内存控制器,基于描述符DMA(DDMA),两个以太网MAC控制器,静态控制器,4个可编程串行控制器(PSC),高速MIPS CPU核心,高度集成系统外设,操作系统支持Windows CE、Linux和VxWorks。

科胜讯CX25871专门设计用来迎合下一代桌面PC、笔记本PC、游戏控制台和机顶盒视频输出系统要求,它支持自适应闪烁滤波、ATSC HDTV输出,分辨率从320×200到1,024×768。自适应闪烁滤波是科胜讯专有技术,这里编码器在一个一个像素基础上监视视频内容特性,并自动决定闪烁滤波最佳数量,能够使用户在一个窗口中既做excel文档、又看DVD,闪烁滤波数量和过扫描补偿是完全灵活。

Legerity的LE88111语音接口芯片通过提供所有必不可少声音接口功能来执行单通道电话线接口,它从高电压用户线直到uP/DSP数字接口。此芯片缩减了系统级成本、空间和功耗,且获得最高级别声音集成。设计人员受惠于拥有一个简单、具成本效益、低功耗和低密度接口设计而不用牺牲特色和性能。这个可编程特色丰富的语音接口芯片提供高功能线路接口,它符合短程和中程(1,500欧姆)应用需求。

科胜讯的语音协处理器CXP9168从电话线或手持设备压缩和解压缩单通道语音包,通过并口总线接口到主处理器,当处理器和CXP9168(VCP)协同工作,可执行声音控制功能和网络通信协议,能够通过以太网或USB接口到主PC机。

CXP9168通过第三方SLIC/SLAC(用户线接口电路/用户线音频处理电路)LE88111接口到电话座机,LE88111提供要求模拟控制信号和线路馈电到电话,同时还有模数/数模转换。CXP9168能够按照ITU-T G.7xx序列编解码要求运行压缩和解压缩算法,此编解码通常用在VoIP和VoDSL设备。VxWorks和Linux支持包和驱动程序已可提供,语音应用程序接口提供了一个简单存储到VCP语音功能。

作者:毛文华

亚讯科技(香港)有限公司深圳分公司

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