數(shù)字電視機(jī)頂盒主器件STx5105與QAMi5516的對(duì)比分析
數(shù)字電視機(jī)頂盒作為數(shù)字電視系統(tǒng)的終端設(shè)備,其類(lèi)似于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī),其核心器件集數(shù)字傳輸與編解碼為一體,可以通俗理解為機(jī)頂盒CPU,但是該核心器件的選擇和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)CPU的選擇有所不同,在品牌、性能、價(jià)格、供貨等方面需要充分考慮,本文對(duì)意法半導(dǎo)體公司(ST)推出的QA-Mi5516和STx5105數(shù)字電視機(jī)頂盒主器件進(jìn)行比較分析。
2 主要參數(shù)對(duì)比分析
目前國(guó)際上為機(jī)頂盒提供主器件平臺(tái)的廠家,有ST、BROADCOM、ZORAN、LSI、FUJITSU、ATI、NEC、Conexant等公司,其中ST公司作為世界最大的工業(yè)半導(dǎo)體和機(jī)頂盒器件供應(yīng)商之一,在研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)品種類(lèi)、供貨實(shí)力等方面有顯著優(yōu)勢(shì)。所以目前市場(chǎng)上機(jī)頂盒多選用ST公司的器件,尤其是中低端機(jī)頂盒主要選擇ST公司的兩款器件STx5105或OA-Mi5516。
QAMi5516是一款專(zhuān)門(mén)針對(duì)中低端市場(chǎng)的高性?xún)r(jià)比機(jī)頂盒器件,適用于數(shù)字有線電視(DVB―C)機(jī)頂盒,是ST公司推出的第一款內(nèi)部集成有前端QAM(正交幅度調(diào)制)數(shù)字有線信號(hào)解調(diào)器與后端MPEG視頻解碼器件,因而在集成度、性?xún)r(jià)比等方面有所提高。
而STx5105是一款專(zhuān)門(mén)針對(duì)中低端市場(chǎng)的高性?xún)r(jià)比機(jī)頂盒器件,適用于數(shù)字衛(wèi)星電視(DVB―S)、數(shù)字有線電視(DVB―C)、數(shù)字地面電視(DVB―T)機(jī)頂盒,它無(wú)內(nèi)置QAM解調(diào)器。根據(jù)封裝工藝以及面向不同的應(yīng)用市場(chǎng),STi5105系列產(chǎn)品有STx5105、STM5105和STB5105三種型號(hào)產(chǎn)品,這三種型號(hào)產(chǎn)品的硬件性能規(guī)格和應(yīng)用相同。STx5105與QAMi5516器件主要參數(shù)如表1所示。
從表1可以看出,STx5105有兩個(gè)顯著的特點(diǎn),第一個(gè)就是無(wú)內(nèi)置解調(diào)模塊,第二個(gè)就是適用范圍廣,通過(guò)外置不同的解凋器件,適用于DVB―S、DVB―C和DVB―T機(jī)頂盒,圖l是STx5105應(yīng)用框圖。
3 應(yīng)用電路對(duì)比分析
采用STx5105和QAMi5516設(shè)計(jì)的基于DVB―C機(jī)頂盒的應(yīng)用電路原理分別如圖2、圖3所示。
從圖2,圖3應(yīng)用電路原理可看出,兩款器件主板電路模塊總體結(jié)構(gòu)相同,但應(yīng)用細(xì)節(jié)方面還需要注意各個(gè)器件的特點(diǎn)。
高頻頭選擇方面,STx5105方案的機(jī)頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CUl216L的高頻頭(內(nèi)置QAM解調(diào)模塊,直接輸出TS流給STx5105處理);QAMi5516方案的機(jī)頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CDl316L的高頻頭(輸出中頻信號(hào)給QAMi5516處理)。內(nèi)存選擇方面,STx5105方案的機(jī)頂盒采用一款型號(hào)為HY5DU561622(64 MB)的DDR內(nèi)存,建議雙向交互業(yè)務(wù)機(jī)頂盒采用64 MB內(nèi)存,否則無(wú)法滿(mǎn)足交互業(yè)務(wù)需求,對(duì)于單向機(jī)頂盒,可以采用K4H561638F(32 MB)的DDR內(nèi)存,用于系統(tǒng)控制電路和MPEG一2解碼器時(shí)的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ);采用S29GL064(8 MB)Flash ROM作為程序存儲(chǔ)器,用于固化機(jī)器的控制程序。QAMi5516方案的機(jī)頂盒采用一片型號(hào)為57V641620ET(8 MB)SDRAM,用作AV解碼器的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器;采用一片57V281620ET(16 MB)SDRAM,用作系統(tǒng)控制電路的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器:采用一片M28W640(8 MB)Flash ROM作為程序存儲(chǔ)器,同化機(jī)器的控制程序。
4 影響機(jī)頂盒速度和品質(zhì)的因素
機(jī)頂盒盡管是家電產(chǎn)品,但從硬件和軟件方面來(lái)說(shuō),它類(lèi)似于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī),所以在運(yùn)行速度、擴(kuò)展應(yīng)用等方面也和計(jì)算機(jī)相似。以下給出硬件方面決定機(jī)頂盒的速度和品質(zhì)主要因素。
4.1 CPU主頻
CPU主頻越高.處理速度越快,尤其是處理音視頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。STx5105主頻速度高達(dá)200 MHz。是目前主流機(jī)頂盒速度最高的器件,其他型號(hào)的器件主頻一般介于100~166 MHz,速度明顯低于STx5105。
4.2 內(nèi)存頻率
與CPU主頻對(duì)應(yīng)的是內(nèi)存頻率,內(nèi)存頻率越高,運(yùn)行速度越快。如果只是CPU速度快,內(nèi)存頻率慢.那么CPU要花時(shí)間等待從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù),這樣會(huì)降低處理速度。機(jī)頂盒內(nèi)存主要采用SDRAM和DDR兩種內(nèi)存,而目前機(jī)頂盒內(nèi)存主流采用DDR內(nèi)存,DDR內(nèi)存帶寬比SDRAM要高,這樣可以減少CPU從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)的等待時(shí)間,提高處理速度。同時(shí)由于DDR接口的數(shù)據(jù)傳輸率比SDRAM高,易于支持?jǐn)U展業(yè)務(wù)。而SDRAM接口傳輸率低,運(yùn)行速度慢,無(wú)法支持大的擴(kuò)展業(yè)務(wù)。STx5105內(nèi)存采用DDR一166 MHz,確保整體性能提升。
4.3 封裝工藝
優(yōu)良的封裝工藝可以減少主板元器件間的數(shù)據(jù)交換“時(shí)滯”現(xiàn)象,同時(shí)提高系統(tǒng)抗干擾能力,因?yàn)楦蓴_也會(huì)影響處理速度。目前機(jī)頂盒主器件一般采用TOFP(塑料方型扁平式)封裝和BGA(球柵陣列)封裝。
采用TQFP封裝的器件,易于安裝和維修,不容易出現(xiàn)虛焊等故障;而采用BGA封裝則不利于維修,容易出現(xiàn)虛焊等故障。STx5105系列產(chǎn)品提供多種封裝,主要采用TQFP封裝。
5 優(yōu)勢(shì)對(duì)比分析
STx5105在主頻、內(nèi)存頻率、封裝工藝、應(yīng)用市場(chǎng)等方面要優(yōu)于QAMi5516。
STx5105無(wú)內(nèi)置解調(diào)器.適用于DVB―S、DVB―C和DVB―T 3種DVB標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒,通過(guò)在STx5105前面采用不同的片外解調(diào)器,設(shè)計(jì)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒。而QAMi5516的市場(chǎng)定位只適用于DVB―C機(jī)頂盒,則內(nèi)置QAM解調(diào)器。STx5105無(wú)內(nèi)置解調(diào)器,則STx5105發(fā)熱要低于QAMi5516,因?yàn)榻庹{(diào)器是耗電、發(fā)熱較大的模塊。
在片內(nèi)緩存以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DAC)數(shù)量方面,STx5105與OAMi5516比較處于劣勢(shì),不過(guò)對(duì)于一款中低檔機(jī)頂盒來(lái)說(shuō),4 KB的指令緩存和4 KB的數(shù)據(jù)緩存已足夠用。QAMi5516有6個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊;而STx5105只有4個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊。QAMi5516可同時(shí)支持CVBS(Composite Video Broadcast Signal復(fù)合視頻信號(hào),占用l路視頻DAC)接口、YPbPr/YCbCr(色差分量視頻信號(hào),占用3路視頻DAC)接口、S端子(S―Video視頻信號(hào),占用2路視頻DAC)接口、SPDIF(Sony/
Philips Digital Interface,占用1路音頻DAC)數(shù)字音頻接口的同時(shí)輸出;STx5105只能同時(shí)支持CVBS、S―Video視頻信號(hào)以及SPDIF音頻信號(hào)輸出,或者YPbPr/YCbCr、S―Video視頻信號(hào)以及SPDIF音頻信號(hào)同時(shí)輸出。由此可以看出STx5105比QAMi5516同時(shí)支持的輸出接口少。但是作為中低檔機(jī)頂盒來(lái)說(shuō),一般接收、處理和輸出的都是標(biāo)準(zhǔn)格式(圖像水平清晰度500線)的信號(hào),如果機(jī)頂盒上采用YPbPr/YCbCr接口,對(duì)提高罔像輸出質(zhì)量而言意義不大。STx5105減少了2路DAC模塊,相應(yīng)的減少了內(nèi)部集成的元器件數(shù)量,降低了集成度.減少器件發(fā)熱量,提高了可靠性。因此,STx5105成本要比QAMi5516低,有更好的性?xún)r(jià)比。
機(jī)頂盒產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用測(cè)試比較:通過(guò)對(duì)市面上不同廠家、不同器件的機(jī)頂盒產(chǎn)品測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)基于STx5105的機(jī)頂盒確實(shí)在啟動(dòng)速度、換臺(tái)速度、數(shù)據(jù)廣播接收處理速度等方面都較基于QAMi5516的機(jī)頂盒略勝一籌。溫度控制方面,有些廠家早期的基于QAMi5516的機(jī)頂盒為了降低器件溫度還采用了散熱片,現(xiàn)在一般通過(guò)增加、增大外殼上面的散熱孔,采用熱導(dǎo)流沒(méi)計(jì)等手段來(lái)快速的散發(fā)機(jī)頂盒的熱量。由于機(jī)頂盒一般采用鐵皮外殼,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后外殼都有點(diǎn)燙手,通過(guò)對(duì)不同廠家機(jī)頂盒產(chǎn)品的測(cè)試,在環(huán)境溫度35℃的條件下.機(jī)頂盒連續(xù)運(yùn)行24小時(shí),實(shí)測(cè)外殼溫度最高為46℃,最低為42℃,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于鐵皮外殼家電產(chǎn)品,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后外殼溫度不得高于70℃)。
6 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)比分析可以看出,STx5105在功能、速度等方面都能滿(mǎn)足主流應(yīng)用要求;通過(guò)減少內(nèi)部集成元件(比如緩存、DAC模塊),減少高耗電模塊(比如解調(diào)器),降低集成度,減少器件溫度,提高可靠性。同時(shí)STx5105可以應(yīng)用于DVB―S、DVB―C、DVB―T 3個(gè)DVB標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái),減少市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),為機(jī)頂盒下游廠家在器件供貨方面提供保障;目前市場(chǎng)基于STx5105的機(jī)頂盒越來(lái)越多,應(yīng)用不斷成熟。
評(píng)論