litceysel.ru
добавить свой файл
1 ... 2 3 4 5 6 7

ЗАО НТЦ «Модуль»

Декодирование цифрового звука является одной из ключевых функций устройств приема цифрового телевизионного сигнала. Качественное выполнение данной задачи определяет потребительские свойства устройства. В данном докладе приводится опыт практической реализации декодера аудио сигналов на отечественной СБИС декодера цифрового телевизионного сигнала К1879ХБ1Я.

Структура и характеристики СБИС ДЦТС К1879ХБ1Я




Рис. 1. Структура СБИС ДЦТС


В основе системы на кристалле декодирования и обработки аудио и видео информации для устройств цифрового телевидения лежит центральный процессор ARM1176JZF-S (см. рис. 1). Обмен данными в системе осуществляется по шинам данных в соответствии со спецификацией AMBA 3.0 AXI.

Основными преимуществами ядра ARM1176JZF S являются: производительная архитектура версии v6, наличие интегрированных в ядро кэшей команд и данных и сверхоперативной памяти команд и данных TCM (Tight Coupled Memory), поддержка новейшего формата шины – AMBA 3.0 AXI, наличие сопроцессора для работы с данными в формате с плавающей точкой. Ядро поддерживает работу с 64-разрядными данными.

Взаимодействие между отдельными устройствами системы обеспечивается настраиваемой матрицей коммутации (interconnect matrix unit). Матрица коммутации осуществляет возможность одновременной передачи данных от нескольких источников к нескольким приемникам. В том числе, используется пакетный режим передачи данных и возможность одновременной передачи нескольких пакетов данных с чередованием данных из разных пакетов от разных источников.

Многоканальный контроллер прямого доступа в память (ПДП) обеспечивает загрузку данных в требуемые области памяти. Система использует иерархическую многоуровневую систему памяти для максимальной загрузки данными всех вычислительных устройств системы.

Система памяти содержит четыре банка внутренней памяти общим объемом 8 Мбит, два интерфейса с внешней динамической памятью типа DDR2, интерфейсы с внешней flash памятью. Такая конфигурация в сочетании с кэшем команд и даных, памятью TCM процессора ARM обеспечивает иерархическую систему памяти с высокой пропускной способностью.


Видеопроцессор включает мультистандартный блок декодирования видео сигнала, 2D графический ускоритель и видеоконтроллер высокого разрешения с поддержкой функций масштабирования и наложения графических и видео слоев.

Аудиопроцессор содержит ЦПС на основе ядра NeuroMatrix, позволяющий программно решать задачи декодирования аудио сигнала. Многоканальный аудиоконтроллер поддерживает выдачу аудио сигнала по интерфейсам I2S и S/PDIF.

Цифровой интерфейс HDMI с поддержкой функции HDCP обеспечивает возможность построения устройств без использования дополнительных внешних компонент в аудио и видео тракте.

Система содержит DVB процессор, включающий: демультиплексор транспортного потока TSP, осуществляющего разбор транспортного потока от нескольких источников, криптопроцессор, поддерживающий основные алгоритмы условного доступа, в том числе, CSA, DES, 3DES. Возможно подключение внешних модулей условного доступа по интерфейсу DVB-CI и работа со смарт-картами. Уникальные для микросхемы ключи хранятся в однократно программируемом ППЗУ.

Многочисленные коммуникационные интерфейсы обеспечивают возможность построения на базе описываемой микросхемы линейки устройств с различными потребительскими свойствами используя, при этом, минимальное количество дополнительных микросхем.

Аудиоподсистема СБИС

Решение задач декодирования и вывода аудио сигналов решается при помощи аудиоподсистемы СБИС. Она включает ядро цифрового процессора сигналов NMC3 и многоканальный аудиоконтроллер. Задача декодирования аудио выполняется путем распределения вычислительной нагрузки между ядром ЦПС и ядром центрального процессора.

Основная цель переноса процесса декодирования на ЦПС заключается в разгрузке ЦП для выполнения других системных функций.

Общий тракт обработки аудио выглядит следующим образом. Аудио данные поступают в составе цифрового телевизионного сигнала на демультиплексор транспортного потока. Там поток аудиосигнала выделяется в отдельный элементарный поток и размещается во внешней системной памяти EM0. Выполняется декодирование аудио потока по заданному алгоритму, причем, процесс декодирования распределяется между ЦП и ЦПС, как описано далее. Результат декодирования размещается во внешней памяти EM0. Далее, при помощи многоканального аудиоконтроллера аудио данные выдаются через цифровой аудиоинтерфейс, либо направляются для выдачи в HDMI трансмиттер.


Управление обработкой и передачей аудио осуществляется через центральный процессор. Используется следующая структура программного обеспечения. Используется операционная система Linux. Взаимодействие между ЦП и ЦПС осуществляется при помощи драйвера ЦПС, взаимодействие с аудиоконтроллером осуществляется драйвером, совместимым со спецификацией ALSA. Тракт обработки аудио реализован в виде компонентов медиаконвейера GStreamer. Это же ПО осуществляет синхронизацию вывода аудио и видео данных.



<< предыдущая страница   следующая страница >>