DMB-TH移动接收终端设计解决方案

中国国家标准化管理委员会于2006年8月批准了中国数字电视地面广播传输标准(GB20600-2006)，其中DMB-TH移动接收终端(以下简称PDMB-TH)作为数字电视地面广播产业链上的重要一环。

其设计、实现和推广对整个产业的发展具有举足轻重的地位。

微元科技(Microunit Technology)基于凌汛科技低功耗DMB-TH信道解调模组(以下简称ADMTV3 Module)和德州仪器TMS320DM270媒体处理器模组(以下简称MiniDTV Module)推出了模块化的PDMB-TH产品解决方案。下面先介绍ADMTV3 Module和MiniDTV Module，然后描述整个PDMB-TH系统构成和工作原理。

ADMTV3 Module

ADMTV3 Module(图1)是以LGS8934为核心，将ADI的调谐器(ADMTV102)、AD转换器(AD9216)以及SDRAM结合在一起的电路模组。工作原理：由ADMTV102组成的硅高频头将天线输入的VHF/UHF信号转换为模拟中频信号，再通过10位AD转换器(AD9216)转换成数字信号之后输入LGS8934进行解调并输出同步并行/串行的MPEG TS流。PCB(图2)尺寸为3.5cm x 4.0cm，为MPEG TS码流输出接口，天线接口为SMA。

LGS8934是单片TDS-OFDM(时域同步正交频分复用)的全数字信道解调芯片，支持QPSK、16QAM以及64QAM三种调制方式，输出格式符合MPEG TS规范；在正常工作模式下该芯片的功耗低于800mW，而在低功耗工作模式下，其功耗还可以降到620mW以下。

MiniDTV Module

MiniDTV Module(图3，图4)集成了TI高性能数字多媒体处理器 TMS320DM270、存储单元(Flash+SDRAM)、视频采集、音频处理、电源管理和存取管理等电路功能模块。

TMS320DM270是针对影像和视频流平台，基于多处理器架构之上的，集成有DSP和RISC双处理器。其中ARM7TDMI 32位RISC微控制器作为整个系统的主控制器，可满足控制和接口方面的处理需要，可编程的C54X DSP处理音频编码与解码。TMS320DM270还集成了专门用于增强影像和视频处理能力的可编程协处理器，其中SIMD 图像处理引擎(iMX)执行 DCT、反向DCT以及众多其他处理运算中的运动估计与补偿，其他协处理器执行可变长度编码/解码、量化与逆量子化。

图1：ADMTV3 功能框图

图2：ADMTV3 Module PCB

图3：MiniDTV Module功能框图

图4：MiniDTV Module PCB

MiniDTV Moudle支持MP4、MPG、AVI、ASF 等视频文件的播放，支持MPEG1、MPEG2、MPEG4【包括Divx(3.11、4.x、5.x)和XviD】视频解码，最大视频为D1(720×480)。基于此模块的产品能实现数字电视接收(DMB-T/DVB-T)、掌上影院、音乐播放、数码相机、数码摄像、收音、录音、电子相册、视频录像(MPEG4 VGA @24fps)、游戏、电子书等功能。

1)外围接口：SPI，I2C，UART1，UART2，Keyboard，HDD，LCD，USB，SD，VIDEO IN/OUT，AUDIO IN/OUT，POWER，GPIO；

2)电性能指标：供电电压 3.3V/1.5V，功耗为600mW；

3)PCB尺寸(长×宽×高)：30mm×45mm×2.6mm；

4)应用：便携式数字电视(DMB-T，DVB-T)，硬盘型和卡型PMP(支持数码相机、数码摄像机和视频录像)，车载监控，多媒体移动硬盘，流媒体电视。

基于Module的PDMB-TH解决方案

微元科技设计的典型PDMB-TH解决方案由(图5)DMB-TH解调模组ADMTV3 Module、MiniDTV Module及外围系统组成。

图5：PDMB-TH系统框图

DMB-TH解调模组实现RF信号的调谐、信道解调和输出MPEG TS流，TS流接口完成PID过滤和时序转换。MiniDTV Module进行TS流解码和显示。外围系统由电源、视频输入(AV IN)和输出(AV OUT)、LCD显示、音频输出、SD卡存储组成。MiniDTV Module支持目前市面上常采用2.5寸到7寸的LCD。DM270芯片内嵌NTSC/PAL混合视频输出的10位DAC，外围配合一款视频放大器实现视频输出，可以输出视频(AV OUT)到电视屏幕上显示。 音频输入输出模块由音频codec和DM270的McBSP共同完成。

PDMB-TH软件结构(图6)由低至高共分为：设备驱动层/系统层、流控制层、音视频编解码算法库层、用户层、应用层。

图6：PDMB-TH软件结构框图

设备驱动层/系统层：是整个软件结构的最底层，主要涵盖了设备驱动模块、操作系统、电源管理、文件系统及TS流接口五大模块。其中设备驱动模块是和硬件最相关的软件，包括硬件的驱动程序和与API接口，用于完成对硬件设备的操作；TS接口模块输入TS流，分离出视频流、音频流和控制流数据，传递给Codec进行解码与控制。

流控制层：主要负责音频流和视频流数据的管理，进行数据缓冲管理，这有利于降低功耗；另外进行文件或流的Demuxer和Muxer。

音视频编解码算法库层：音视频编解码算法运行在DSP上，其效率直接影响到系统的性能。DM270利用硬件加速器，通过ARM-DSP通信机制和ARM配合来实现音视频的解码和显示。

用户接口＆应用层：微元科技开发了一套独立于硬件的基于XML脚本文件方式的图形用户界面设计工具，允许用户根据市场的需求独立对用户接口＆应用层进行定制。

图7： 3.5inch DMB-T样机

本文小结

微元科技采用硬件模组化和软件模块化设计方法架构DMB-TH移动接收终端，能够有效的加快产品硬件和软件开发进度和软硬件问题收敛速度，同时提供图形用户界面应用层XML PC定制工具，为客户提供了一套完整便捷的DMB-TH移动接收终端产品解决方案。