2024年4月10日发(作者：)

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Ｎｅｗ　Ｍｅｄｉａ／／　

基于１　０７３芯片的网络ｌ　Ｐ高清播放机设计　

文／广东省广播电影电视厅科技处庄伟／／　

摘要：ｌｌ　厂＼，业务给消费者带来了新的　此务体验，个人计算机、机顶盒　

或手机都可以作为ＩＰ１一Ｖ业务的终端，　而基于机硕盒的高清播放器应该　

是表未的主流终端　长文给出一种高清播放嚣的设计思路和方案．　

美缝词：ｌＰｌ　ｖ全高清ｊ｛）　’高清播放机Ｐ．ｃ　ｄｔｅｋｌ０７３　

１引言　

说，高清媒体播放机可对分辨率高达１０８Ｏｐ的视频进行解码播　

ＩＰＴＶ业务是一个全新的业务模式，它给消费者带来的是集　放，并支持ＭＰＥＧ一１／ＭＰＥＧ一２／ＭＰＥＧ一４、ＡＶｌ、ＷＭＶ等视频格式　

信息、娱乐、学习、购物于一体网络享受，个人计算机、机顶盒＋　及多种音频格式。其节目文件通常放置在内嵌大容量硬盘中，同　

电视机或３Ｇ手机都可以作为ｌＰＴＶ业务的终端。从适合广大用　时支持移动存储设备或局域网中的视频文件的解码播放。　

户消费＞－３惯和舒适度的角度考虑，机顶盒＋电视机应该是未来　

的主流终端，本文讨论的是基于机项盒的高清播放器设计。　

２高清播放技术　

２．１高清播放机的概念　

所谓高清播放机，是指采用嵌入式的系统专用芯片，支持　

随着１６：９宽屏电视的逐渐普及，大多用户在使用大屏幕宽　

屏电视后发现视频画面并不像想象的那么清晰，无论是数字机　

顶盒还是ＤＶＤ播放器，输出画面都存在清晰度不够和马赛克现　

大多数高清编码技术和封装格式的解码，能够播放互联网下载　

￣ＤＶＤ播放机的一种家用电器。由于可　

象，远远没有在卖场演示的那么清晰，这主要是由视频节目源　

的高清影片，类似于普通Ｉ

本身的质量造成的。当前ＤＶＤ机、机项盒的输出视频格式远远　

以通过在线播放、外接ＤＶＤ光驱和蓝光光驱，高清播放机解决　

达不到全高清１０８０Ｐ，甚至连７２０Ｐ都无法达到，因此出现了大屏　７５Ｕ约蓝光普及的片源数量和成本问题，采用内置硬盘或外接　

幕电视吃粗粮的现象。随着高清电视的推出，用户急需得到可以　

存储介质，支持ｓＤ卡，具有多媒体接口（如ＨＤＩＭ、分量色差、光　

播放高清视频节目的播放设备。初期的蓝光播放器、ＨＴＰＣ等产　纤接口等）。　

品虽然可以达到播放要求，但无论是蓝光播放器片源的数量和　

２＿２高清播放器主要功能　

基于ＩＰＴＶ的高清播放机以面向用户家庭，是组建家庭影院　

的核心部件和替代ＤＶＤ机、ＨＴＰＣ的新一代产品。在设计时应适　

质量还是ＨＴＰＣ的操作复杂度，都无法满足用户的需求，所以高　

清播放机应运而生。　

高清播放机是兼具蓝光播放机和ＨＴＰＣ两者优点于～身的　应当前的视频流行趋势和硬件标准，达到基本功能（如图１所　

影音播放设备。它可以像ＨＴＰｃ一样支持网络高清文件播放，在　

示）。　

操作时又和蓝光播放机一样简单，不需要用户进行复杂的设置。　

因此高清播放机成为很多用户家庭影院的首选。同时，ＭＰＥＧ一４、　

口支持全高清播放　

全高清（ＦＵＬＬ　ＨＤ）１０８０Ｐ：兼顾清晰度以及动态表现的要求　

Ｄｉｖ—Ｘ、Ｘｉｖｄ、ＭＯＶ、ＡＶｌ、ＷＭＶ９、ＷＭＶ１０、Ｈ．２６４等编码格式的　

是ＨＤＴｖ的最高标；隹，蓝光碟片采用的就是这一分辨率，也是目　

高清视频文件广泛流行，针对上述高清视频文件解码播放的高　

前真正的高清播放机所具备的标准。目前很多播放器可以输出　

清媒体播放机大有取代现有的ＤｖＤ、ＥＶＤ等产品的趋势。一般来　７２０Ｐ、１０８０ｉ等格式，但不能全面满足高清欣赏的需求。　

２２，１广坤　耐鞠／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ／／２０１　１年２月　ｗｗｗ　ｒｔｉ　ｃＲ　

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Ｎｅｗ　Ｍｅｄｉａ　

口全格式解码　

图２播放器的发展趋势　

支持格式是非常关键的因素　

之一，目前高清片源众多、标；隹不　

一

—’——　、　潞蓥黟　＇Ｐ　一　

，

如果要播放不同格式的高清　

影片，全格式（包括Ｈ．２６４、ＭＫＶ、　

ＭＰＥＧ一１／２／４、ＤＩＶＸ、ＸＶｌＤ、ＶＣ１、　

ｖｃ　一一　蓝　器　高清播放机，　

ＲＭＶＢ、ＢＤ—ＩＳＯ等）支持就是必备的前提。　

口内置存储　

设计所取代。目前我们能够看到的高清播放机，除了支持内接　

硬盘外，一般还支持ＵｓＢ外置设备ｓＤ存储卡读取播放等。２００８　

年以来，高清播放机产品的市场不断升温，联想、海信、长虹、　

创维等厂商分别加入这一阵营。目前高清播放器的价格比蓝光　

播放机和ＨＴＰＣ都要低，其发展趋势如图２所示。　

更重要的是，高清播放机的使用也非常简单。我们只需通　

播放机的内存存储空间有限，通过外置硬盘可以扩展用户　

存储空间，将用户的视频、音频文件等在本地保存，为用户提供　

方便。　

口ＤＴＳ环绕音效　

ＤＴＳＩ￣ｐ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｈｅａｔｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ（数字化影院系统）。ＤＴＳ分　

过电脑下载到高清视频节目（有些高清播放机还可以支持直接　

从网络下载），输入到高清播放机的硬盘中，然后根据菜单提示　

左、中、右、左环绕、右环绕５个声道，加上低音声道组成５＿１声道。　

目前几乎所有的５．１声道环绕声处理器都使用７ＤＴＳ解码技术。　

１０８０Ｐ画质、加上ＤＴＳ完美音效能够提供视觉与听觉的完美享受。　

口固件升级　

通过遥控器操作播放即可。高清播放机的操作并不像ＨＴＰｃ那　

样需要自己安装相应的播放器、解码器及进行相应的优化设置　

等。　

高清播放机的应用还处于初级阶段。虽然硬件技术已经比　

较成熟，但软件还有进一步提升的空间，高清播放机的兼容性、　

扩展性可以通过固件升级来实现。　

口支持外挂ＤＶＤ、蓝光光驱　

３高清播放机系统设计　

３．１方案分炎　

高端高清播放机的首选是Ｓｉｇｍａ　８６３４／８６３５，其主频为　

作为未来的家庭影院播放中心，高清播放机除了需要支持　

Ｈ．２６４、ＭＫＶ、ＭＰＥＧ一１／２／４、ＤＩＶＸ、ＸＶｌＤ、ＶＣ１、ＲＭＶＢ、ＢＤ—ＩＳＯ　

３００ＭＨｚ。方案支持Ｈ．２６４、ＶＣ．１等几乎所有编码格式和封装格　

式，播放速度流畅；支持ＤＴＳ、ＤＴＳ—ＨＤ、Ｄｏｂｌｙ、Ｄｏｂｌｙ—ＨＤ等源　

码输出，支持解码输出，支持次世代功放；拥有强大的网络功能，　

不仅支持共享局域网，还支持外插ＵＳＢ口的ＷｉＦｉ无线网卡。这个　

方案的缺点是不支持ＲＭ／ＲＭＶＢ格式的电影，同时还存在开机比　

较慢的问题。　

Ｒｅａｌｔｅｋｌ０７３是目前的主流技术方案，其主频为４００ＭＨｚ。　

台湾瑞昱的芯片名气不小，声卡、网卡都能见到它的身影。它推　

出的ＲＴＤ１０７３解码芯片，性能强大，最大特点是兼容几乎所有　

视频格式：编码格式包括Ｈ．２６４、ＶＣ＿１、ＭＰＥＧ一１／２／４、Ｄｉｖｘ／Ｘｖｉｄ、　

ＲＭ／ＲＭＶＢ，封装格式包括ＭＫＶ、ｔｓ、ｍ２ｔｓ、ｒｏｔｓ、ｔｐ、ｗｍｖ、ｉｆｏ、　

ＶＯＢ、ＩＳＯ、ｄａｔ、ａｖｉ、ｍｐｇ、ｍｐ４、ｍｏｖ、ｄｉｖｘ、ｘｖｉｄ、ｒｍ、ｒｍｖｂ　

等全格式解码以外，还需要兼容其他片源。因此，是否支持外挂　

ＤＶＤ光－５￣ｇｕ蓝光光驱是非常重要的一个指标。　

２　３技术发展现状　

高清播放机刚刚出现时采用的是内置普通ＤＶＤ光驱设计，　

但这种设计很快就被使用更简单方便、成本也更低的内置硬盘　

等，其中ｒｍｖｂ格式支持７２０Ｐ，其他高清格式支持１０８０Ｐ：具有　

强大的网络功能，支持ＤＴＳ、Ｄｏｂｌｙ　ＡＣ３解码输出，能实现ＤＴＳ　

￣０Ｄｏｂｌｙ　ＡＣ３的源码输出，支持多种格式解码，开机速度快（一　

般十几秒）。这个方案的缺点是发热高，画面质量稍稍逊于８６３５　

（小屏幕上几乎看不出区别，通过投影仪能看，￣，８６３５画质稍好），　

音频解码输出的效果稍逊于８６３５方案，不支持ＤＴＳ—ＨＤ、Ｄｏｂｌｙ—　

ＴｒｕｅＨＤ这２种次世代音频的源码输出，不能支持ＢＤ光盘内嵌　

ＰＧＳ字幕，外挂字幕不能支持颜色、边框、位置等调整功能（这　

图１高清播放机主要功能设计框图　

些功能８６３５都具备），没有书签功能（这个功能８６３５也具备）。　

此外，这个方案没有开放源代码，所以固件升级很慢，这点要逊　

ＷＷＷ　ｒｔ　ｉｃｉｑ／／２０１　１￣２，ＥＪ／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ／／广墙电　自，，２３　

¨　

ＮｅｗＭｅｄｉａ／／　

色于８６３５，要知道同样的芯片，固件不一样，使用感受也会有所　

不同。　

廉价的解码方案是Ｍａｓｔａｒ　６Ｍ６８。台湾“晨星”公司推出的　

６Ｍ６８方案支持绝大部分编码格式和封装格式，其突出优点是　

播放器价格便宜，在价格和市场方面很有竞争力。但该方案不　

支持ＶＣ１／ＷＭＶ．ＨＤ编码格式，也不支持ＤＴＳ解码输出，只能外接　

ＤＴＳ解码器来解决，目前有少数厂商通过内置ＤＴＳ解码电路解决　

了这个问题。此外，该方案不支持网络功能，只能读取内置／外　

接硬盘或存储卡上的内容。可以看出，该方案的劣势并不明显，　

毕竟目前ＶＣ一１格式的片源一般都能以Ｈ．２６４格式的片源来取代　

而声音一般高清电影都有多种音轨，除７ＤＴＳ，一般还有Ｄｏｂｌｙ　

ＡＣ３和ＬＰＣＭ音轨可用。　

上述三种芯片方案的功能比较见表１。　

３　２软件系统　

本节以Ｒｅａｌｔｅｋ１０７３（Ｒｔｄ　１０７３）为例介绍高清播放机的软　

ｏａｄｅｒ程序初始化硬件，　

件系统。在软件系统的实现方面，Ｒｔｄ　１０７３支持Ｌｉｎｕｘ、ＷｉｎＣＥ　

核、文件系统三部分，主板上电后￣Ｂｏｏｔｌ

ｎｕｘ。Ｒｔｄ　１Ｏ７３中使用Ｒｔｄｌ０７３一　

等操作系统。ＩＰＴＶ机顶盒的ＲＴＯｓ一般存储在ＦＬＡＳＨ　ＲＯＭ，通　

引导内核和文件系统来启动Ｌｉ

　ｌｏａｄｅｒ　２．８．０．１．ｔａｒ．ｂｚ２，并对ｚｂｏｏｔ￣ｎｙａｍｏｎ（ＭＩＰＳ公司　

过引导启动机顶盒，要求能够在启动时对系统部分硬件进行检　

ｂｏｏｔ

ｏａｄｅｒ）编译后形成完整的ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ。其中　

测，同时提供各种硬件的驱动。Ｌｉｎｕｘ系统由于其体积小、可裁　

开发的标准Ｂｏｏｔｌ

用于引导系统，ｙａｍｏｎ做ｌｉｎｕｘ￣３前的设置监视工具。使　

减、运行速度高和网络性能良好，在多种嵌入式平台获得了广泛　

ｚｂｏｏｔ

ｄ　１０７ｘ　ｒｏｏｔｆｓ　２．８．０．１．ｔａｒ．ｂｚ２，编译ｒｏｏｔｆｓ形成根文件系统。　

应用。Ｒｔｄ　１０７３系统采用Ｌｉｎｕｘ２．６内核来实现。播放器中的软件　

用Ｒｔ

系统架构如图３所示。　

一

使￣ｌｉｎｕｘ－２．６．１５．ｔａｒ．ｇｚ，通过对ｚｂｉｍａｇｅ－ｌｉｎｕｘ—ｘｒｐｃ，ｋｅｒｎｅｌ—　

表１主流芯片功能比较　

ｏｕ　ｒｃｅ．２．６．１５等的编译形成其内核。为了保证长时间连续流畅　

个完整的嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统通常包括Ｂｏｏｔｌｏａｄｅ　ｒ、内　

ｓ

的播放，应使缓冲区始终　

处于半充满状态，这样播　

税频输出　ＹＰＢＰＲ色差、ＡＶ输出，ＨＤＭＩ高　全支持　

端子支持　清　

Ｈ．２６４（１０８０１））、Ｖｃｌ（１Ｏ８Ｏｐ）、　

不支持ＡＶ　不支持ＨＤＭＩ商清　

输出　

放器就能将从流媒体服务　

器上获得的音视频数据源　

源不断的解码播放。　

为了便于网络共享文　

件的播放，系统还增加了　

ＵｐｎｐＡＶ６（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｐｌｕｇ　

高清　Ｒｍ／ｒｍｖｂ（７２０ｐ）　

Ｍｐｅｇ２／４（１ｏ８ｏｐ）　

编码格式　

支持　

Ｗｍｖｇ（］０８０ｐ）　

编码　Ｄｉ

￣ｘ／ｘｖｌｄ（］Ｏ８０ｐ）　

、　

全支持　

、　

不支持　

Ⅵ　ｎ９　

Ｍｐｅｇ２／４（７２Ｏｐ）　

Ｍｐｅｇ２，４（１０８０ｐ）／Ｗ　

ｍｖｇ（１０８Ｏｐ）／Ｄｉ＇￣ｇ／ｘ　

￣ａ（１ｏｓｏ

ｐ）　

（１Ｏ８０ｐ）　

ａｎｄ　Ｐｌａｙ，通用即插即用协　

议）、ｆｔｐ、Ｓａｍｂａ、ＮＦＳ及　

标清　Ｍｐｅｇ２（ａｖｉ．ｉｓｏ　ｖｏｂ）、Ｈ．２６４、　

编码　Ｒｍ／ｒｍｖｂ、Ｆｌｖ、Ｄｉｖｘ／ｘｖｉｄ、　全支持　

Ｍｐｅｇｌ、Ｍｐｅｇ４　

不支持Ｈ

２６４、ｎｖ、　

不支持Ｆｌｙ　Ｄｉ

ｖ￣：ｘｖｉｄ　

ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔ等应用软件。启　

动ｕｐｎｐＡＹ后，播放机能　

＂ｃｏｂ、Ｉ．ｓｏ、Ｄａｔ、ｍｐｇ、ｍｐｇｅ、　全支持　

格式　Ｔ

ｓ仲、ＭＩ（、ｆ、Ｍ２ｔｓ、Ｍｏｖ、　

Ｍｐ４、Ｆｌｙ　

税频　

Ｐａｎ／ｒｍｖｂ　、　ａｖｉ　、　不支持　不支持Ｉｓｏ

、

Ｉ

ｓｏ、Ｍｐ４、　Ｔｓ仲、Ｍｋｖ、Ｍ２ｔｓ、　

Ｆｌｖ　Ｍ

ｏｖ、Ｍｐ４、Ｆ１ｖ　

Ｄａｔ、　

侦测到本局域网上所有　

支持ＵｐｎｐＡＶ协议的媒体　

服务器，用户可以播放这　

媒体文件　不支持　

格式支持　爵频　Ｍｐ３／Ｗｍａ／Ｗａｖ／Ｏｇｇ／Ａａｃ／Ｌｐ　全支持　

格式　ｃｍ／Ｆｌａｃ／Ａｃ３　

图片　

Ｏｇｇ、Ａａｃ、　不支持Ａａｃ、Ｌｐｃｍ、　

Ｌｐｃｍ　、　Ｆｌａｃ、Ａｃ３　

ｎａｃ、Ａｃ３　

些服务器中的多媒体文件。　

播放机默认使用Ｎ　ＦＳ和　

Ｓａｍｂａ来播放网络共享文　

件。支持ＦＴＰ的使用，可通　

过计算机来管理播放机内　

格式　ｊｐｇ￣ｐｅｇ、Ｂｍｐ、ｐｒｉｇ　全支持　全支持　全支持　

２４／／　Ｉ辔攘搭船／／ＲＡＤＩＯ矗ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ／／２０１１年２月　ｗｗｗ　ｒｔ　ｉｃｎ　

新媒体　

Ｎｅｗ　Ｍｅｄｉａ　

ＭＯＶ、ＭＰ４、ＭＫＶ等格式文件，对码率在２０　Ｍｂ以上的ＭＰＥＧ一４　

（Ｈ．２６４）的高清视频可通过以太网实时播放，输出格式达到　

１　０８０ｐ。另外本播放器还支持播放ＭＰ３、ＷＭＡ、ＡＡＣ、ＡＣ一３等音　

频文件Ｙ￣１］ＪＰＥＧ、ＧＩＦ、Ｂｉｔｍａｐ、ＰＮＧ等格式的图片文件。　

此外，Ｒｅａｌｔｅｋｌ０７３芯片完全支持蓝光，可加入蓝光光驱，　

成为蓝光播放机。为方便家庭联网使用，也可封装闪联协议，成　

为支持闪联的高清播放机。随着高清片源的日益丰富，相信高清　

媒体播放机将进一步普及，成为新型信息家电的首选。■　

图４硬件设计框图　

置硬盘。　

参考文献　

３．３　Ｒｅａｌｔｅｋｌ　０７３芯片的硬件设计　

［１】季伟，葛振斌，何青等．ＩＰＴＶ关键技术及应用［Ｍ】．北京：　

７．　

Ｒｅａｌｔｅｋｌ０７３是Ｒｅａｌｔｅｋ公司设计的功能强大的高性价比的　

机械工业出版社，２００７．

［２］许延，常义林，刘曾基．多媒体同步系统的缓冲区补偿技　

高清ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　Ｃｈｉｐ）芯片，该芯片包含了一块４００ＭＨｚ　

Ｊ］．计算机学报，２００３，２６（４）：４８４￣４９０．　

ＭＩＰＳ　ＣＰＵ，一个２００ＭＨｚ的安全处理器，支持内容安全管理，支　

术［

持高速ＡＥＳ、ＤＥＳ、ｔｒｉｐｌｅ—ＤＥＳ、ＲＣ４、ＣＳＳ、ＤＶＢ—ＣＳＡ及Ｍｕ…一２：　

内存带宽为６４ｂｉｔ，支持５１２ＭＢ的ＤＤＲ，支持２５６ＭＢ的闪存扩　

展；两个ＨＤ视频解码ＲＩＳＣ，可以同时解码两路高清，能解码　

Ｈ．２６４（ＡＶＣ）、ＶＣ一１和ＭＰＥＧ一２等信源节目；两路３００ＭＨｚ音频ＤＳＰ　

处理器，提供扩展的音频解码功能，包含杜比数字式、ＷＭＡ、　

ＷＭＡ　Ｐｒｏ、ＡＡＣ、ＭＰＥＧ音频层ｌ、ｌｌ和ＩＩＩ（ＭＰ３）及其它音频标准；　

１个解复用传输ＲＩＳＣ提供ＩＳＯ　７８１６　ＣａｂｌｅＣＡＲＤ／ＤＶＢ．ＣＩ接入：　

视频输出提供ＣＶＢＳ、模拟ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ、ＨＤＭＩ；音频输出提供ｃｈ　

１２Ｓ；内置以太网、ＵＳＢ支持等。　

播放机以Ｒｅａｌｔｅｋｌ０７３芯片为核心，还包括面板显示与输　

入处理、内置硬盘、无线网卡、１０１１００Ｍ以太网、ＵＳＢ、ＤＲＡＭ、　

Ｆｌａｓｈ、音视频输出等模块，播放器的硬件设计框图如图４所示。　

面板显示与输入处理模块负责提供前端面板显示、按键　

与遥控输入信号的处理。面板显示采用７位ＶＦＤ（真空荧光显　

示屏），驱动芯片可以采用谱诚ＰＴ６３１１一ＬＱ，该模块采用四个按　

键的独立式键盘，提供播放／暂停、停止、上个节目、下个节目　

等功能按键。ＨＤＤ为ＩＤＥ内置硬盘用于存放高清节目文件或音　

频、图片文件及部分系统应用程序。以太网模块采用Ｒｅａｌｔｅｋ　

ＲＴＬ８２０１ＣＰ芯片提供１０／１００Ｍ自适应连接。ＵＳＢ模块提供２个　

ＵＳＢ２．０端口。ＤＤＲ　ＤＲＡＭ采用４个Ｈｙｎｉｘ　ＨＹ５ＤＵ１２１６２２ＣＴＰ－Ｄ４３　

颗粒，提供系统所需２５６ＭＢ￣存。Ｆｌａｓｈ采用３２ＭＢ的ＳｐａｎＳｉｏｎ　

Ｓ２９ＧＬ２５６Ｎ１０ＴＦ１　０１芯片，用于存储系统固件。音视频输出模块　

提供复合视频输出／分量色差端子、ＨＤＭＩ　１．３、双声道立体音等　

输出。　

４结束语　

经实际验证，该方案可流畅播放ＭＰＥＧ一１、ＭＰＥＧ－２、　

ＭＰＥＧ一４　ＷＭＶ９、ＡＶｌ、ＸｖｉＤ　ＴＳ　ＴＰ，ＭＰＧ　ＶＯＢ　Ｈ．２６４、ＶＣ１、　

ｗｗｗ　ｒｔｉ　ｃｎ／／２０１　１年２月／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ／／广培屯｛难电／／２．５