网络电视机顶盒架构设计与硬件实现

摘要

基于千兆以太网的宽带无源光网络系统（EPON）是目前解决宽带接入的最经济高效的方案。在本课题中设计了一种基于EPON的IPTV 传输系统，能够把大数据量的视频IP 流传输到用户，真正实现电视、电话和计算机“三网合一”，为“光纤到户”奠定坚实技术基础。
　　 本文分析了系统中所应用的关键技术，包括EPON 技术，视音频压缩编码标准。
　　 本文对系统的结构和各部分工作流程做了详细的描述。本系统按照DVB-C标准，接收MPEG-2 编码格式的数字电视信号，对传输流解复用并解密后被封装成IP 流在EPON系统中传输。用户端机顶盒接收以太网数据，进行网络处理得到MPEG-2 TS 流，并完成TS 文件解析、音视频解码、SI数据提取，将得到的数据经过格式转换传输到电视端,为用户显示视频及电子节目指南。此外，机顶盒还实现网页浏览的功能。
　　 本文分析了网络电视机顶盒的技术要求及并设计了其实现方案。本文设计的机顶盒方案基于AMD Au1200 处理器，采用Linux操作系统。本文描述了网络电视机顶盒的硬件及软件结构，介绍了各部分的功能。
　　 本文设计了网络电视机顶盒硬件的硬件电路，对于系统中的主要模块，如电源及复位模块、时钟模块、存储器模块、视/音频处理模块、网络处理模块等作了较为详尽的描述，对基于MIPS核的Au1200的内部结构作了详尽的分析。同时，本文也对系统的调试过程进行了描述，对系统出现的硬件错误以及其产生原因和解决方法进行了分析。
　　 本文还详细分析了引导加载程序的实现过程以及在本系统中对其作的修改。对于本系统中较为关键的FPGA组件的硬件设计、代码实现以及代码仿真做了详细的分析，并详细描述了在FPGA 上实现Signal-Tap II逻辑分析仪的方法。同时，本文还描述了PCB 设计中为避免SI/EMC 问题的解决方法。
　　 最后本文介绍了系统整合方法和测试结果。