基于EM8620芯片的IPTV机顶盒设计方案

    1.1设计要求分析

    通过为IPTV业务特性的详细分析，总结出FPGA机顶盒硬件设计方面的四项要求：

    （1）具有网络接入功能，能够利用LAN、DSL等方式接入到互联网、支持TCP/IP、FTP、RTP、RTSP、RTCP、IGMP多种网络协议。

    （2）支持多种视频压缩格式，目前MPEG2、MPEG4、VC－1等标准在IPTV中都有使用，有些运营商甚至是在交叉使用，这与传统数字电视采用单一的MPEG2标准情况大相径庭。因此，设计的机顶盒能支持的压缩标准越多，业务开展就越灵活，产品的使用范围就越广泛。

    （3）具有完善的增殖业务设计，其中包括视频点播、电子表决、互动游戏、网络浏览、网络游戏等，增殖业务是网络电视获取利润的关键，所以设计机顶盒时要充分考虑到各种增殖业务的扩展应用。

    （4）选择低成本的专用硬件平台。机顶盒不同于通用计算机，他是一个嵌入式系统，低成本、低功耗和稳定性是硬件设计要遵循的原则，一些早期的IPTV机顶盒设计方案采用了基于Intel的高性能通用处理器架构，虽然性能很好，但是在功耗和成本方面最终很难被市场和运营商认可。

    1.2EM8620硬件平台

    设计方案中采用一个低成本但功能相对丰富的集成芯片－－EM8620作为硬件平台，它是SigmaDesigns公司专门针对数字视频通信设计的最新一款多格式解码芯片、内嵌166MHz的32位RSIC处理器，具有丰富的音视频接口，此外还包括PCI总线控制器和IDE总线接口，依托二者能够实现网络接入、USB外设和IDE外设（如硬盘、光驱）访问等功能。图1是该芯片的逻辑单元框图，其主要功能和特点包括：

    （1）能够同时支持两路标准清晰度电视节目解码，实现画中画；

    （2）视频支持MPEG2、MPEG4标清和高清解码，支持VC－1和Real的标清解码；

    （3）支持DVD格式信号解码；

    （4）音频支持DolbyAC3，MPEG1和MPEG2的层1、2、3，MPEG2的BC多声道层1、2、3，MPEG2AAC，MPEG4AAC，WindowsWMA；

    （5）具有自适应去隔行功能；

    （6）具有去闪烁滤波的OSD功能，色彩支持32比特/像素；

    （7）具有视频、OSD、子图像和光标等4个图像层；

    （8）具有PCI2.1的总线控制接口；

    （9）采用2D图形加速；

    （10）具有IDE接口，能够连接光驱和硬盘设备，实现电视录像和程序存储；

    （11）具有NTSC/PAL复合视频及S－Video分量输出，带有可选的Macrovision防录制保护；

    （12）具有YPbPr/RGB分量视频输出，带有可选的Macrovision防录制保护；

    （13）具有3路I2S串行数字PCM音频输出，实现5.1声道环绕声；

    （14）具有SPDIF（IEC60958）数字音频输出。

图一