CC BY
71Михаил НИКИТИН
Введение
Большая часть населения до настоящего времени использует кинескопные и жидкокристаллические телевизоры стандартного разрешения, не имеющие интерфейса И0М1. Приобретение нового телевизора представляется для большинства домохозяйств пока еще нецелесообразным, так как срок службы многих телевизоров истечет не ранее чем через 4-5 лет. О предполагаемом переходе на цифровое ТВ потребители зачастую либо не знают, либо что-то слышали, но что оно дает и зачем нужно — не представляют. Знакомство с «цифрой» начинается либо при подключении спутникового телевидения, изредка цифрового кабельного (большинство кабельных операторов пока еще работают в аналоге), об эфирном телевидении более-менее серьезное представление есть, пожалуй, только в Мордовии, Свердловской области, Ханты-Мансийске и в двух-трех других регионах.
Предлагая цифровое телевидение потребителю взамен аналогового, явно недостаточно аргумента о лучшем приеме большего количества каналов, если это требует дополнительных инвестиций из семейного бюджета и если дополнительные каналы не представляют собой ничего интересного. Первичный ажиотаж в таком случае сменяется определенным разочарованием впоследствии, и об успешном развитии будет крайне сложно говорить. Следовательно, есть несколько задач, требующих приоритетного решения: во-первых, покупка приемников цифрового телевидения не должна создавать проблемы для семейного бюджета (в данном случае речь о покупке
Перспективы развития MPEG-4 SD-решений
для цифрового телевидения
В большинстве стран постсоветского пространства ведется достаточно масштабная работа по внедрению цифрового телевидения и, несмотря на значительное замедление темпов развития соответствующих программ в связи с экономическим кризисом, сроки их завершения остаются неизменными. Основное внимание в принимаемых концепциях и программах развития цифрового ТВ уделяется вещанию в стандартном разрешении, потому что, прежде всего, оно позволяет использовать менее дорогие терминальные устройства. Важно, тем не менее, учитывать и рыночные аспекты, так как просто переключение с аналога на цифру, при том что пользователь получит ту же картинку того же качества, не привносит ничего ценного в повседневную жизнь пользователя.
более чем одного приемника, так как во многих квартирах и домах имеется несколько телевизоров), во-вторых, приемники помимо выполнения стандартных функций должны предоставлять потребителю нечто новое, отличное от обычного декодирования сигнала и вывода его на экран телевизора.
Первую задачу способно решить множество приемников от большинства как зарубежных, так и отечественных производителей. Развитие микроэлектронных решений уже сейчас позволяет производить приемники МРЕО-4 8Б стоимостью менее $50 (БОБ, Китай). С определенной долей уверенности можно утверждать, что в настоящее время большинство таких приемников построено с использованием микросхемы декодера 8115202 (выполненной по технологии 80 нм) от 81Мкгое1ес1гошс8. Действительно, в этом сегменте наблюдается крайне высокая конкуренция среди производителей микросхем и «систем на кристалле», однако у 81 имеется ряд сильных преимуществ, в частности, низкая стоимость микросхем при полном контроле качества, достигаемые за счет крупносерийного производства кристаллов на собственных заводах в Европе. Стоимость микросхемы декодера, конечно, не является залогом успеха, так как на конечную цену приемника в целом влияет архитектура решения и используемые периферийные устройства. В связи с этим важно соблюдать определенный баланс в схемотехническом решении. Например, архитектура устройств на основе декодера 8И5202 может быть существенно оптимизирована за счет применения демодуляторов и силиконовых тюнеров 81, в отличие от широко распространенной практики использо-
вания NIM-модулей, когда у производителя нет необходимого опыта работы с высокочастотной частью схемотехники.
Вторая задача, связанная с дополнительными функциями, необходимостью реализации интерактивных возможностей (выход в Интернет, видео по запросу, тайм-шифтинг, интерактивные сервисы, запись контента на внешние носители, воспроизведение музыки и просмотр фотографий с внешних носителей, системы платежей и многое-многое другое, что отличает приставку от обычного телевизора), решается за счет более высокой степени интеграции микросхем декодеров. Очевидно, что любое сложное решение можно реализовать применением периферийных устройств, контроллеров, интерфейсов и т. п., однако, несомненно, такой подход отразится на конечной цене устройства. В связи с этим ST обеспечивает максимально возможную степень интеграции необходимых функций. В частности, микросхема STi5202 обладает рядом существенных преимуществ: высокопроизводительное ядро ST40, совместимое с операционными системами Linux и OS21, видеодекодеры VC-1, H.264 (MPEG-4 part 10) и MPEG-2, USB 2.0 хост-контроллер/PHY интерфейс, DVI/HDMI вывод, цифровые аудио- и видеовходы, бюджетный модем, 100BT Ethernet-контроллер и интегрированный MAC и MII/RMII интерфейс для внешнего PHY. Двойное декодирование SD-потоков, цифровой SD-видеовывод, поддержка стандартов разрешения 480p/576p, 480i/576i, аналоговый вывод RGB или YPbPr, графический 2D-процессор и т. п. Микросхема выполнена в корпусе 27x27 PBGA, 620 шариковых выводов. Блок-схема решения приемника на базе декодера STI5202 представлена на рис. 1.
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 4 '2009
Рис. 1. Блок-схема цифрового приемника на основе декодера STÍ5202
Декодер БЛ5205
Дальнейшее усовершенствование технологического процесса — переход на новый технологический уровень 65/55 нм при сохранении и даже обеспечении более высокой функциональной насыщенности решений — обеспечило возможности для вывода на рынок нового семейства микросхем 81М1сгое1ес1гоп1с8, о которых автор уже писал. Фактически запущено производство очередного многофункционального и высокопроизводительного представителя нового семейства — микросхемы 8И5205 (рис. 2). Новый МРЕО-4 80-декодер отличается высокой степенью интеграции, оптимизирован под различные приложения и обеспечивает существенное снижение стоимости готовых устройств по сравнению с 8И5202.
С точки зрения потребительского рынка 8И5205 является решением, оптимизированным для БУБ-Т/БУБ-СДР устройств с низким энергопотреблением и конкурентоспособной ценой. Встроенная система управления питанием отслеживает работу процессора и динамично корректирует системные часы для работы на значительно более низких частотах с целью сокращения энергопотребления при сохранении производительности системы, а вычислительная мощность микросхемы обеспечивается производительным процессором 450 МГц, гарантирующим более 750 ЭМ1Р8 для работы современного связующего программного обеспечения и графических приложений, в то время как унифицированный 32-битный интерфейс памяти обеспечивает оптимизированную по стоимости архитектуру. Предусмотрен РС1-интерфейс для поддержки широкого набора стандартных периферийных устройств. Как и декодер 8И7105, данное ус-
тройство наиболее рационально использовать для производства универсальной платформы, предназначенной для массового рынка, особенно в момент перехода с аналогового вещания на цифровое. STÍ5205 соответствует последним требованиям операторов и производителей, поддерживая стандарты сжатия видео H264/VC-1/MPEG2 и различные форматы цифрового вещания: DVB, ISMA, ATIS-IIF, SCTE, DirecTV, ATSC, ARIB, CEA, ITU, OpenCable и MSTV. Микросхема оптимизирована для широкого ряда приложений, включая бюджетные приемники с базовой функциональностью, IP-терминалы, интерактивные приемники, отдельно стоящие и используемые в составе серверов DVR-приемники с возможностью доставки контента по IP-сети. STÍ7105 поддерживает современные системы условного доступа, DRM-схемы и так называемые системы trusted platform с интеграцией функ-
ций повышенной защиты (advanced security), которые используют большинство операторов, то есть фактически является мощным процессором для цифрового приемника, оптимизированным для SD-приложений.
Совместное использование микросхемы с новым «гибридным» демодулятором STV0367 (поддерживает оба формата: DVB-C и DVB-T) от STMicroelectronics позволяет создать максимально гибкое решение с возможностью изменять его функциональную насыщенность, способное работать в сетях эфирного и кабельного телевидения.
Заключение
Направление SD-решений продолжит развиваться и в будущем, в программе предусмотрено производство целой линейки оптимизированных микросхем. Все они обладают существенными преимуществами перед конкурентными решениями. В частности, для спутниковых операторов может представлять огромный интерес микросхема STi5211 — однокристальное решение с интегрированным блоком демодуляции сигналов DVB-S2 и DVB-S.
Необходимые средства разработки для указанных решений, включая поддержку операционных систем Linux и OS21, комплект драйверов STAPI и необходимое связующее программное обеспечение (middleware), доступны разработчикам по запросу. Для производителей будут интересны как референс-платы, так и готовые решения «под ключ», предлагаемые партнерами ST. Производственные образцы микросхем уже доступны для заказа, выход готовых изделий на базе указанных микросхем ожидается в ближайшее время.
Сделать массовый и интересный продукт возможно в кратчайшие сроки. Однокристальные высокоинтегрированные микросхемы декодеров семейства STi52xx в сочетании с правильно выбранной архитектурой схемотехнического решения дают существенные технико-коммерческие преимущества. ■
Рис. 2. Схема интерфейсов микросхемы декодера STi5205
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 4 ’2009
www.kit-e.ru
