1 引言

　　數(shù)字電視機(jī)頂盒作為數(shù)字電視系統(tǒng)的終端設(shè)備，其類似于一臺微型計(jì)算機(jī)，其器件集數(shù)字傳輸與編解碼為一體，可以通俗理解為機(jī)頂盒CPU，但是該器件的選擇和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)CPU的選擇有所不同，在品牌、性能、價(jià)格、供貨等方面需要充分考慮，本文對意法半導(dǎo)體公司（ST）推出的QAMi5516和STx5105數(shù)字電視機(jī)頂盒主器件進(jìn)行比較分析。

　　數(shù)字電視機(jī)頂盒是一種將數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的變換設(shè)備，目前的數(shù)字電視機(jī)頂盒已成為一種嵌入式計(jì)算設(shè)備，具有完善的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，提供強(qiáng)大的CPU計(jì)算能力，用來協(xié)調(diào)控制機(jī)頂盒各部分硬件設(shè)施，并提供易操作的圖形用戶界面，如增強(qiáng)型電視的電子節(jié)目指南，給用戶提供圖文并茂的節(jié)目介紹和背景資料。

　　高清晰度數(shù)字電視（HDTV）是未來的發(fā)展方向，到那時(shí)現(xiàn)在的模擬電視被全部淘汰，電視臺的射、錄、編設(shè)備也相應(yīng)更換，人們在電視屏幕上看到的將是高清晰度的電視畫面和更多的功能，HDTV會把電視帶入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

　　2主要參數(shù)對比分析

　　目前國際上為機(jī)頂盒提供主器件平臺的廠家，有ST、BROADCOM、ZORAN、LSI、FUJITSU、ATI、NEC、Conexant等公司，其中ST公司作為世界的工業(yè)半導(dǎo)體和機(jī)頂盒器件供應(yīng)商之一，在研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)品種類、供貨實(shí)力等方面有顯著優(yōu)勢。所以目前市場上機(jī)頂盒多選用ST公司的器件，尤其是中低端機(jī)頂盒主要選擇ST公司的兩款器件STx5105或QAMi5516。

　　OAMi5516是一款專門針對中低端市場的高性價(jià)比機(jī)頂盒器件，適用于數(shù)字有線電視（DVB-C）機(jī)頂盒，是ST公司推出的款內(nèi)部集成有前端QAM（正交幅度調(diào)制）數(shù)字有線信號解調(diào)器與后端MPEG視頻解碼器件，因而在集成度、性價(jià)比等方面有所提高。

　　而STx5105是一款專門針對中低端市場的高性價(jià)比機(jī)頂盒器件，適用于數(shù)字衛(wèi)星電視（DVB-S）、數(shù)字有線電視（DVB-C）、數(shù)字地面電視（DVB-T）機(jī)頂盒，它無內(nèi)置QAM解調(diào)器。根據(jù)封裝工藝以及面向不同的應(yīng)用市場，STi5105系列產(chǎn)品有STx5105、STM5105和STB5105三種型號產(chǎn)品，這三種型號產(chǎn)品的硬件性能規(guī)格和應(yīng)用相同。STx5105與QAMi5516器件主要參數(shù)如表1所示。

　　從表1可以看出，STx5105有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，個(gè)就是無內(nèi)置解調(diào)模塊，第二個(gè)就是適用范圍廣，通過外置不同的解調(diào)器件，適用于DVB-S、DVB-C和DVB-T機(jī)頂盒，圖1是STx5105應(yīng)用框圖。

　　3應(yīng)用電路對比分析

　　采用STx5105和QAMi5516設(shè)計(jì)的基于DVB-C機(jī)頂盒的應(yīng)用電路原理分別如圖2、圖3所示。

　　從圖2，圖3應(yīng)用電路原理可看出，兩款器件主板電路模塊總體結(jié)構(gòu)相同，但應(yīng)用細(xì)節(jié)方面還需要注意各個(gè)器件的特點(diǎn)。

　　高頻頭選擇方面，STx5105方案的機(jī)頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CU1216L的高頻頭（內(nèi)置QAM解調(diào)模塊，直接輸出TS流給STx5105處理）；QAMi5516方案的機(jī)頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CD1316L的高頻頭（輸出中頻信號給OAMi5516處理。QAMi5516方案的機(jī)頂盒采用一片型號為57V641620ET（8 MB）SDRAM，用作AV解碼器的數(shù)據(jù)緩沖存儲器；采用一片57V281620ET （16 MB）SDRAM，用作系統(tǒng)控制電路的數(shù)據(jù)緩沖存儲器；采用一片M28W640（8 MB）Flash ROM作為程序存儲器，固化機(jī)器的控制程序。

　　4影響機(jī)頂盒速度和品質(zhì)的因素

　　機(jī)頂盒盡管是家電產(chǎn)品，但從硬件和軟件方面來說，它類似于一臺微型計(jì)算機(jī)，所以在運(yùn)行速度、擴(kuò)展應(yīng)用等方面也和計(jì)算機(jī)相似。以下給出硬件方面決定機(jī)頂盒的速度和品質(zhì)主要因素。

　　4.1 CPU主頻

　　CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率（CPU Clock Speed）。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個(gè)多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認(rèn)為CPU的主頻就是其運(yùn)行速度，其實(shí)不然。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒有直接關(guān)系。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。

　　CPU主頻越高、處理速度越快，尤其是處理音視頻信號和數(shù)據(jù)信號。STx5105主頻速度高達(dá)200 MHz，是目前主流機(jī)頂盒速度的器件，其他型號的器件主頻一般介于100～166 MHz，速度明顯低于STx5105。

　　主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但目前還沒有一個(gè)確定的公式能夠定量兩者的數(shù)值關(guān)系，因?yàn)镃PU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)（緩存、指令集，CPU的位數(shù)等等）。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。

　　4.2內(nèi)存頻率

　　內(nèi)存主頻和CPU主頻一樣，習(xí)慣上被用來表示內(nèi)存的速度，它代表著該內(nèi)存所能達(dá)到的工作頻率。內(nèi)存主頻是以MHz（兆赫）為單位來計(jì)量的。內(nèi)存主頻越高在一定程度上代表著內(nèi)存所能達(dá)到的速度越快。內(nèi)存主頻決定著該內(nèi)存能在什么樣的頻率正常工作。

　　與CPU主頻對應(yīng)的是內(nèi)存頻率，內(nèi)存頻率越高，運(yùn)行速度越快。如果只是CPU速度快，內(nèi)存頻率慢，那么CPU要花時(shí)間等待從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，這樣會降低處理速度。同時(shí)由于DDR接口的數(shù)據(jù)傳輸率比SDRAM高，易于支持?jǐn)U展業(yè)務(wù)。而SDRAM接口傳輸率低，運(yùn)行速度慢，無法支持大的擴(kuò)展業(yè)務(wù)。 STx5105內(nèi)存采用DDR-166 MHz，確保整體性能提升。

　　4.3封裝工藝

　　優(yōu)良的封裝工藝可以減少主板元器件間的數(shù)據(jù)交換"時(shí)滯"現(xiàn)象，同時(shí)提高系統(tǒng)抗干擾能力，因?yàn)楦蓴_也會影響處理速度。目前機(jī)頂盒主器件一般采用TQFP（塑料方型扁平式）封裝和BGA（球柵陣列）封裝。

　　采用TOFP封裝的器件，易于安裝和維修，不容易出現(xiàn)虛焊等故障；而采用BGA封裝則不利于維修，容易出現(xiàn)虛焊等故障。STx5105系列產(chǎn)品提供多種封裝，主要采用TQFP封裝。

　　5優(yōu)勢對比分析

　　STx5105在主頻、內(nèi)存頻率、封裝工藝、應(yīng)用市場等方面要優(yōu)于OAMi5516。

　　STx5105無內(nèi)置解調(diào)器，適用于DVB-S、DVB-C和DVB-T 3種DVB標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒，通過在STx5105前面采用不同的片外解調(diào)器，設(shè)計(jì)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒。而QAMi5516的市場定位只適用于DVB-C機(jī)頂盒，則內(nèi)置QAM解調(diào)器。STx5105無內(nèi)置解調(diào)器，則STx5105發(fā)熱要低于QAMi5516，因?yàn)榻庹{(diào)器是耗電、發(fā)熱較大的模塊。

　　在片內(nèi)緩存以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊（DAC）數(shù)量方面，STx5105與OAMi5516比較處于劣勢，不過對于一款中低檔機(jī)頂盒來說，4 KB的指令緩存和4 KB的數(shù)據(jù)緩存已足夠用。QAMi5516有6個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊；而STx5105只有4個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊。QAMi5516可同時(shí)支持CVBS（Composite Video Broadcast Sighal復(fù)合視頻信號。占用1路視頻DAC）接口、YPhPr／YCbCr（色差分量視頻信號，占用3路視頻DAC）接口、S端子（S-Video視頻信號，占用2路視頻DAC）接口、SPDIF（Sony／Philips Digital Interface，占用1路音頻DAC）數(shù)字音頻接口的同時(shí)輸出；STx5105只能同時(shí)支持CVBS、S-Video視頻信號以及SPDIF音頻信號輸出，或者YPbPr／YCbCr、S-Video視頻信號以及SPDIF音頻信號同時(shí)輸出。由此可以看出STx5105比QAMi5516同時(shí)支持的輸出接口少。STx5105減少了2路DAC模塊，相應(yīng)的減少了內(nèi)部集成的元器件數(shù)量，降低了集成度，減少器件發(fā)熱量，提高了可靠性。因此，STx5105成本要比OAMi5516低，有更好的性價(jià)比。

　　機(jī)頂盒產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用測試比較：通過對市面上不同廠家、不同器件的機(jī)頂盒產(chǎn)品測試后，發(fā)現(xiàn)基于STx5105的機(jī)頂盒確實(shí)在啟動速度、換臺速度、數(shù)據(jù)廣播接收處理速度等方面都較基于QAMi5516的機(jī)頂盒略勝一籌。由于機(jī)頂盒一般采用鐵皮外殼，長時(shí)間運(yùn)行后外殼都有點(diǎn)燙手，通過對不同廠家機(jī)頂盒產(chǎn)品的測試，在環(huán)境溫度35℃的條件下，機(jī)頂盒連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)，實(shí)測外殼溫度為46℃，為42℃，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對于鐵皮外殼家電產(chǎn)品，長時(shí)間運(yùn)行后外殼溫度不得高于70℃）。

　　6結(jié)語

　　通過對比分析可以看出，STx5105在功能、速度等方面都能滿足主流應(yīng)用要求；通過減少內(nèi)部集成元件（比如緩存、DAC模塊），減少高耗電模塊（比如解調(diào)器），降低集成度，減少器件溫度，提高可靠性。同時(shí)STx5105可以應(yīng)用于DVB-S、DVB-C、DVB-T 3個(gè)DVB標(biāo)準(zhǔn)平臺，減少市場風(fēng)險(xiǎn)，為機(jī)頂盒下游廠家在器件供貨方面提供保障；目前市場基于STx5105的機(jī)頂盒越來越多，應(yīng)用不斷成熟。