1.1設計要求分析

    通過為IPTV業務特性的詳細分析，總結出FPGA機頂盒硬件設計方面的四項要求：

    （1）具有網絡接入功能，能夠利用LAN、DSL等方式接入到互聯網、支持TCP/IP、FTP、RTP、RTSP、RTCP、IGMP多種網絡協議。

    （2）支持多種視頻壓縮格式，目前MPEG2、MPEG4、VC－1等標準在IPTV中都有使用，有些運營商甚至是在交叉使用，這與傳統數字電視采用單一的MPEG2標準情況大相徑庭。因此，設計的機頂盒能支持的壓縮標準越多，業務開展就越靈活，產品的使用范圍就越廣泛。

    （3）具有完善的增殖業務設計，其中包括視頻點播、電子表決、互動游戲、網絡瀏覽、網絡游戲等，增殖業務是網絡電視獲取利潤的關鍵，所以設計機頂盒時要充分考慮到各種增殖業務的擴展應用。

    （4）選擇低成本的專用硬件平臺。機頂盒不同于通用計算機，他是一個嵌入式系統，低成本、低功耗和穩定性是硬件設計要遵循的原則，一些早期的IPTV機頂盒設計方案采用了基于Intel的高性能通用處理器架構，雖然性能很好，但是在功耗和成本方面最終很難被市場和運營商認可。

    1.2EM8620硬件平臺

    設計方案中采用一個低成本但功能相對豐富的集成芯片－－EM8620作為硬件平臺，它是SigmaDesigns公司專門針對數字視頻通信設計的最新一款多格式解碼芯片、內嵌166MHz的32位RSIC處理器，具有豐富的音視頻接口，此外還包括PCI總線控制器和IDE總線接口，依托二者能夠實現網絡接入、USB外設和IDE外設（如硬盤、光驅）訪問等功能。圖1是該芯片的邏輯單元框圖，其主要功能和特點包括：

    （1）能夠同時支持兩路標準清晰度電視節目解碼，實現畫中畫；

    （2）視頻支持MPEG2、MPEG4標清和高清解碼，支持VC－1和Real的標清解碼；

    （3）支持DVD格式信號解碼；

    （4）音頻支持DolbyAC3，MPEG1和MPEG2的層1、2、3，MPEG2的BC多聲道層1、2、3，MPEG2AAC，MPEG4AAC，WindowsWMA；

    （5）具有自適應去隔行功能；

    （6）具有去閃爍濾波的OSD功能，色彩支持32比特/像素；

    （7）具有視頻、OSD、子圖像和光標等4個圖像層；

    （8）具有PCI2.1的總線控制接口；

    （9）采用2D圖形加速；

    （10）具有IDE接口，能夠連接光驅和硬盤設備，實現電視錄像和程序存儲；

    （11）具有NTSC/PAL復合視頻及S－Video分量輸出，帶有可選的Macrovision防錄制保護；

    （12）具有YPbPr/RGB分量視頻輸出，帶有可選的Macrovision防錄制保護；

    （13）具有3路I2S串行數字PCM音頻輸出，實現5.1聲道環繞聲；

    （14）具有SPDIF（IEC60958）數字音頻輸出。

圖一