数字电视机顶盒ic芯片 机顶盒与芯片解决方案

一 前言

机顶盒产品被认为是继个人电脑和手机之后，第三个拉动半导体市场的整机产品，而中国又被看作是机顶盒的主要生产地之一。

目前，机顶盒大致分为数字电视机顶盒和IP机顶盒，前者又分为DVB-S、DVB-C和DVB-T机顶盒。数字电视机顶盒的主要作用是提供数模信号转换的功能，使用户能够用原有的模拟电视机收看数字电视节目。根据iSuppli的有关报告，2008年中国数字电视终端的产值将达到110亿美元，出货量将达到5200万台，全球80%的数字电视终端将产自中国。下图给出了2001到2005年之间数字电视机顶盒的产量和年增长率。

图1 2001- 2005年有线机顶盒的产量和增长率

资料来源：2005-2006年中国机顶盒产业及芯片市场研究年度报告

今年来，随着互联网的应用日益广泛，宽带网络的建设与发展十分迅速，这有力地推动了IPTV业务的发展，电信设备制造商纷纷投入到IP机顶盒的研发生产。据市场调研公司ABI Research新近发表的调查报告显示，近期IP机顶盒(IP-STB)市场的增长速度将至少是cable或卫星机顶盒的四倍，未来五年全球cable和卫星机顶盒出货量预计将以13-14%的年复合增率增长，而同期IP-STB的增长率将为60%以上。

因此，整个机顶盒市场将引发价值超过十亿美元的半导体销售市场，受到了国内外半导体厂商的格外关注。有不少厂商瞄准机顶盒市场，推出了相应的芯片及解决方案。在下文中，我们将对一些芯片和方案进行介绍和分析。在此之前，我们先了解一下机顶盒的构成与功能。

二 机顶盒的构成与功能

机顶盒由软件和硬件两大部分组成。机顶盒的硬件结构由核心控制单元、媒体处理单元以及各类接口组成，如图2所示。

核心控制单元一般采用嵌入式系统处理器芯片，可以运行实时操作系统。媒体处理单元一般根据机顶盒成本选用ASIC专用解码芯片或数字信号处理器(DSP)，也有采用软件解码实现的。数字电视机顶盒的通信接口一般是传输流(TS)接口，其前端是RF调谐器和解调器。IPTV机顶盒的网络通信接口根据网络接入方式的不同可配置成高速以太网接口、ADSL接口或无线局域网接口等。媒体播放接口基本配置有复合音视频端子和S端子，较高配置可有YPbPr、YCbCr和数字音频输出接口。控制接口是指用户操作控制机顶盒的接口，一般以红外遥控器为主。除以上基本业务应用所必需的接口外，可根据业务需要配置USB接口、串行接口、智能卡接口等其他扩展接口。

图2 机顶盒的硬件结构

软件则一般分成应用层、中间层、操作系统和驱动层三层，每一层都包含了诸多的程序或接口等。

图3 机顶盒的软件结构

基于上面提到的硬件和软件，除了基本的电视功能外，机顶盒也可以为用户提供丰富的应用和服务，包括视频录制、视频点播、电子节目指南、电子邮件、Web浏览、即时信息、电视商务、可视电话、股票信息浏览、游戏、万年历等。 {{分页}}

三 几类主要的机顶盒芯片解决方案

从图2可以看出，机顶盒硬件中的核心器件是核心控制单元（CPU）和媒体处理单元（编解码器）。以数字电视机顶盒为例，图4给出了2005年中国数字电视机顶盒产品中的主要芯片的成本构成。不难看出，解码芯片在整个成本中占有最大的比例，而且随着前端的调谐器芯片(Tuner)和解调芯片(Demodulator)的集成，以及解码芯片对更高级的音视频格式和更丰富应用的支持，解码芯片在成本中将占有更大的比例。因此，核心控制单元和媒体处理单元在整个机顶盒硬件系统中将扮演更重要的角色。

图4 2005年中国数字电视机顶盒芯片市场产品结构

资料来源：2005-2006年中国机顶盒产业及芯片市场研究年度报告

以媒体处理单元为核心，在目前主流的机顶盒产品中，大致有如下三类芯片解决方案：