高性能SoC芯片在IPTV领域应用方案

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作者：海思半导体孟蕾时间：2007-04-03来源：电子产品世界收藏

2006年是IPTV红红火火的一年，也是IPTV在国内的“破局之年”。4张IPTV牌照，10张地方牌照，电信、网通纷纷开始部署省级规模IPTV商用网络，哈尔滨IPTV用户目前已达到10万，上海在2006年底已有6万用户。

在全球，IPTV早已吹响了全面商用的号角。欧洲主流电信运营商基本上都推出了IPTV商用服务，法国电信、Telefonica、以及意大利电信都已启动了IPTV服务，英国电信和德国电信已计划在2007年推出基于微软的IPTV软件平台的服务。

市场经过多年的培养，已经逐渐成熟。IPTV是固网和广电运营商转型的最佳应用平台。中国将是IPTV产业发展潜力最大的市场。

IPTV发展的重要因素

IPTV要迅猛发展，面临几个关键问题。经过多年的实践和摸索，有些问题的解决方案已经浮出水面，有些还得继续探索。

视频标准

视频编码标准的选择对于IPTV的影响是全局性的。在大规模部署业务时，一旦选定了一个标准，就意味着从头端到流媒体服务器和组播复制点直至用户机顶盒都要符合所选的标准。IPTV的视频标准从MPEG2发展到MPEG4，到2006年，H .264逐渐成为当前IPTV商用的主流标准。除了H.264的技术先进，国内电信运营商力推H.264的另一个重要原因是H.264回避了MPEG4面向运营商的专利收费，所以即使在目前H.264成本比MPEG4成本更高的情况下，H.264仍然成为越来越多国内电信运营商的选择。由于历史、成本、商业模式等各种原因，多种编码格式在IPTV应用领域里长期共存的局面是不可避免的。

宽带用户增长率以及用户家庭的入网带宽

据预测，中国的宽带用户数量在2007年之前将会达到5450万，超过此前亚洲排名第一的日本(3590万)，中国将在2010年之前成为世界上宽带用户最多的国家，IPTV的总用户数达到1300万，占宽带用户的12％，宽带用户的快速增长为IPTV的发展提供了良好的平台。目前国内许多国内城市的家庭网络带宽还只有512k，近两年经过运营商对网络的改造，有些城市陆续升级到2M，为IPTV的发展提供了带宽的保证。

运营模式

IPTV在国内多年的摸索中出现了哈尔滨模式、上海模式、杭州模式等，这些运营模式的差别就在于有些是电信和网通做主导，有些是网通和广电联合，还有的是走农村开花模式，当各种模式都仍然处在探索阶段，IPTV单模和双模(DVB＋IPTV)形式还会在一段时期内并存。

IPTV的内容和增值服务

据预测，到2010年，IPTV的总用户数将达到1300万，其中享受高清节目的高端客户，大约为200～300万，绝大部观众分还是享受标清节目；运营商对网络的改造是个长期的过程，出于成本和客户需求的考虑，在最近的几年里仍会专注于标清节目。

据现在IPTV试点的用户调查反映，点播和时移是目前最受用户欢迎的服务，这表明IPTV吸引用户的是不同于DVB直播业务的增值服务，用户需要的是个性化交互应用，这也是IPTV的独特魅力。

具有竞争力的双模IPTV应用解决方案

为适应当前的市场状况和IPTV发展趋势，海思半导体推出极具竞争力的H.264硬件解码的双模SOC芯片DHi3560。

Hi3560是采用ARM9 + 硬件引擎架构的高集成，可编程的网络媒体处理器，用硬件实现H.264、MPEG2、MPEG4、DIVX3.11/4/5/6视频实时解码。 H.264视频流在384Kbps带宽下能够达到VCD的图像效果，在1Mbps带宽下就能够达到接近DVD的效果，先进的视频压缩技术使在有限带宽下提供更大容量的视频节目成为可能，并且对多种视频解码协议的支持能够适应更加丰富的视频源，非常适合当前中国网络条件下开展的IPTV业务。

在网络方面，Hi3560集成了TS流和以太网10M/100M口，提供针对IPTV各种网络应用环境的带宽侦测及自适应、PPPOE拨号、RTP/RTCP,IGMP等媒体通讯方案功能；实现硬件DEMUX来快速解包TS流，并且内置了AES、DES、3DES等数据加密引擎和智能卡接口。Hi3560芯片具有高性价比，既可以适用于单模IPTV机顶盒方案、也适用于IPTV+DVB-C/DVB-S/DVB-T双模机顶盒方案，其应用示意图如图1所示只用一个盒子即可接收广电的直播节目，也可随意观看VOD点播节目和时移节目，每个VOD视频流都采用H.264或MPEG4等低码率编码格式封装到IP报文，采用单播报文承载。IP城域网通过IP单播/组播功能将视频业务流送到宽带接入网，通过Hi3560芯片解码供用户欣赏。宽带接入网由BAS、LanSwitch组成，实现用户宽带接入认证管理、视频组加入/离开控制功能，并将用户所需的视频流发送给用户。对于组播报文，LanSwitch实现IGMP snooping功能，BAS实现用户接入认证和IGMP Proxy组播代理功能。除此之外，观看VOD节目还需要流媒体服务器、EPG服务器等系统组成部分，这里就不作详述。观看传统的DVB-C和DVB-S节目，只要接上Cable或有卫星接收机即可。

图1 基于3560的IP/DVB-X双模STB应用

在图形处理方面，Hi3560集成2D图形硬件加速引擎，支持抗闪烁、抗锯齿、抗抖动等图像增强技术，提供简单易用的API接口，用户可以在应用层开发出丰富多彩的图形界面和游戏，适用于IPTV日益增长的增值业务需求。

Hi3560采用免费开源的Linux操作系统，提供音视频解码库、底层驱动、媒体处理模块、媒体处理API等。根据客户要求，海思还可以提供低成本、客户化定制的参考方案，对于应用开发工程师来说比较实用，不用考虑复杂的DSP开发模式，也不用考虑烦琐的音视频技术开发、调试，只要在海思提供的Hi3560应用平台上进行应用开发，系统集成即可，克服了目前DSP运算能力不足和ASIC芯片系统不够灵活的缺点，是一款具备自主知识产权的产品，这款产品有利于用户快速推出产品，缩短产业链上的冗余环节。Hi3560的系统架构如图2所示。