Микросхемы STMicroelectronics для цифровых телевизионных абонентских терминаловФирма STMicroelectronics за по следнее десятилетие заняла лидирующие позиции на рынке компо нентов для цифрового ТВ, в част ности, для цифровых спутниковых, эфирных и кабельных ТВ абонент ских терминалов. В статье приведены данные о разработках интег ральных микросхем (ИМС) специа лизированного и широкого назначения, которые в ближайшее время будут широко использоваться в подобной аппаратуре.
Разработки в области создания новых электронных компонентов для устройств связи
В последние годы произошел качественный скачок современных цифровых технологий в области сжатия ТВ сигналов. Наряду с со вершенствованием инструмента рия, использующего механизм компрессии MPEG2, наблюдается развитие и внедрение на практике стандарта H.264 и технологии сжа тия видео и аудиосигналов VC1 фирмы Microsoft. Фирма STMicroelectronics, идя в ногу с прогрессом и гибко реагируя на потребность рынка электронных компонентов, спроектировала ряд ИМС, поддерживающих как старые алгоритмы сжатия, так и вновь внедряемые. Область их применения огромна. От цифровых абонент ских терминалов, DVD и DVрекор деров до портативных DVBH-приемников, работающих на частотах каналов сотовой связи.
Одно из основных направлений фирмы — создание недорогих ИМС для создания полнофункциональных терминалов для приема цифровых спутниковых сигналов стандарта DVBS2. Являясь последователем DVBS, этот стандарт предназначен для передачи сигналов высокого разрешения HD (High Definition) телевидения высокой четкости (ТВЧ). Поскольку сигнал HD занимает гораздо более широкую полосу частот по сравнению с сигналом телевидения стандарт ного разрешения SD (Standard Definition), то для передачи через спутниковый транспондер его не обходимо сильнее сжать. Поэтому для компрессии HDсигналов ис пользуется алгоритм сжатия MPEG4, а для возможности пере дачи большего объема информации ретранслируемый сигнал модулируется посредством 8-фазной манипуляции (8PSK). Теоретически стандарт DVBS2 имеет на 30% лучшие показатели по сравнению со своим предшественником. В настоящее время фирма выпускает двухчиповый комплект для построения абонентских терминалов DVBS2, состоящий из радиочас тотного преобразователя STB6100 и 8PSK демодулятора STB0899.
Относительно динамично развивается направление интерактивного ТВ (interactive TV или SatMode), который курирует консорциум SatMode. В состав этого консорциума входит и STMicroelectronics. Обратный канал SatMode представляет собой низкоскоростные (менее 64 Кбит/c) спутниковые каналы для передачи от пользователя вещателю различной информа ции (рейтинговые голосования, за просы на покупки, ТВ SMSсооб щения и запросы видео по требо ванию VoD). Фирма постоянно работает над улучшением качества связи обратного канала, проблемами его контроля и защиты информации, передаваемой по нему.
Революционной идеей стало создание фирмой технологии SatCR Satellite Channel Router (Спутнико вый Канальный Трассировщик). В современных ТВ приемниках пред усмотрены такие функции, как „картинка в картинке», одновременный показ нескольких каналов. При этом сигналы программ могут быть получены от разных спутников, с разными частотными диапазонами и поляризациями. В обычных условиях для каждого подключения требуется отдельный кабель снижения от соответствующего выхода конвертера до входа селектора каналов. Для того чтобы уменьшить количество кабелей, и была создана система SatCR. Уст ройство системы складывает сигналы нескольких (до 8) каналов и передает их по одному кабелю снижения на спутниковый прием ник.
Для наземного цифрового ТВ создана ИМС COFDMдемодулято ра STV0361. Она включает в себя встроенные АЦП и осуществляет все функции демодуляции COFDM сигналов стандарта DVBT (ETSI EN 300 744), включая последнюю спецификацию NorDig.
Демодуляция мобильного циф рового ТВ стандарта (DVBH) воз можна специально разработанны ми модулями, сопрягаемыми с прикладными процессорами NomadikТ. Модуль включает в себя ZIFтюнер (Zero IF) с нулевой ПЧ, сдвоенный АЦП, оптимизатор ка нальной оценки и синхронизации и полный процессор, подготавлива ющий транспортный поток для де мультиплексирования.
Широкополосное ТВ вещание и интерактивный цифровой доступ в кабельных сетях осуществляется по стандарту DVBC, использую щему квадратурную амплитудную манипуляцию (QAM). Специально для применения в кабельных або нентских терминалах и кабельных тюнерах STMicroelectronics пред лагает экономически выгодное се мейство одночиповых преобразо вателей QPSK/TS серии STV0297. ИМС обеспечивает коррекцию ошибок в соответствии со специ фикацией DVBC, а также позволя ет мгновенно получить информа цию о статусе параметров прини
маемого сигнала, состоянии син хронизации демодулятора.
Для передачи данных через телефонные проводные линии и Ethernetсети фирма выпускает ряд наборов ИМС. Так, для под держки технологий асимметричной цифровой абонентской линии ADSL/ADSL2+, включая технический протокол TR069 с приложения ми A, B, L и M, создан чипсет Utopia ST20190. Также реализуется набор ИМС Unicorn2 со свободно распространяемыми драйверами, поддерживающий связь ADSL с хостмашиной через USBинтер фейс. Продолжается выпуск одно портовых Еthernet приемопере датчиков физического уровня STE100P и одновременно прово дится разработка улучшенных на боров сетевых ИМС следующего поколения.
Создание модульных аппаратных и программных частей устройств с максимальной совместимостью
STMicroelectronics гарантирует потребителю, выбравшему для своих мультимедийных платформ продукцию фирмы, поддержку всех модульных устройств посред ством прикладного интерфейса STAPI. Увеличение количества функций, предоставляемых новы ми ИМС, гарантирует фирмой до бавление новых программных ре сурсов, поддерживающих эти функции на аппаратном уровне. В настоящее время STAPI расширен для поддержки новых процессорных ядер ST40 и ST200, совмести мых с ОС Linux. Также STAPI обес печивает легкую совместимость с промежуточным программным обеспечением интерактивных ТВ систем, таких как OpenTV и NDS MediaHighway.
Наибольшей популярностью в мире пользуются одночиповые ИМС серии OMEGA. Используя ИМС данного семей ства (табл. 1), можно создавать широкий спектр мультимедийных устройств: спутниковые, эфирные, кабельные цифровые ТВ пристав ки, DVDплееры, DVD- и HDD-рекордеры.
Для поддержки всех ИМС серии OMEGA фирма разработала плат формы и соответствующее про граммное обеспечение для проек тирования и отладки создаваемых устройств. Драйверы интерфейса STAPI обеспечивают основу, на ко торой разработчик создает и фор мирует собственные приложения. Для многих приложений сформи рованы полные справочники раз работчика. Драйверы STAPI уни версальны и используются любой из платформ на основе ИМС OMEGA. Библиотеки STAPI в насто ящее время включают описания функций поддержки HD DVR (циф ровая видеозапись высокой четко сти), а также улучшенные кодеки для широкого спектра устройств, включая ТВ приставки для приема спутникового, кабельного и эфир ного ТВ.
СКАЧАТЬ СТАТЬЮ... | 
