ПРИЕМНИК ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

Предлагаемое техническое решение относится к области приборостроения и может быть использовано для разработки и изготовления широкого класса приемников цифрового телевизионного сигнала.
Цифровые телевизионные приемники преимущественно выполняются в форме так называемых телевизионных приставок, которые могут быть обновлены в качестве отдельное принадлежности возле воспроизводящего устройства, такого как телевизор. Как правило, телевизионные приставки содержат несколько функциональных блоков.
Поскольку телевизионные приставки распространяются во многих cтранах, то они должны быть адаптированы у требованиям конкретных рынков сбыта, в частности к требованиям, касающимся входного сигнала, так что конфигураций тюнера и, демодулятора должны быть адаптированы к требованиям конкретного рынка. С другой стороны, цифровые сигналы обрабатываются в цифровом телевизионном приемнике в соответствии с национальными и международными стандартами, так что единообразные сигналы передаются на соответствующие видео/аудио выходы телевизионной приставки.
Известные конструкции цифровых приставок-ресиверов предполагают, что все основные компоненты устройства размещены на одной печатной плате, образуя системный модуль.
Известен спутниковый HDTV-ресивер Topfield SRP-2411 (Геннадий Алешин, "Спутниковый HDTV-ресивер Topfield SRP-2411: совершенная тотальность", журнал «Теле-Спутник», ноябрь, 2010). Известный приемник цифрового телевизионного сигнала содержит системный модуль, который содержит два тюнера, демодулятор, декодер цифрового телевизионного сигнала, ОЗУ (SDRAM память), ППЗУ (Flash память, винчестер SATA-2), микросхемы преобразования сигналов (ЦАП, АЦП), а также интерфейсные разъемы.
Данная конструкция имеет следующие недостатки:
- применимость системного модуля ограничена одной моделью цифровых приставок-ресиверов из-за фиксированного набора интерфейсных разъемов, их фиксированного расположения и фиксированных габаритов самого системного модуля;
- габаритные размеры печатной платы системного модуля определяются габаритными размерами и схемой размещения интерфейсных разъемов.
Кроме того такая конструкция телевизионной приставки характеризуется достаточно высокими затратами, связанными с адаптацией для соответствующих национальных или региональных рынков.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является модульный приемник цифровой мультимедийной информации, описанный в патенте RU 2464724 С1, Н04N 5/44, опубликованном 20.10.2012. Известное решение включает универсальный системные модуль, содержащий процессор, выполняющий функции декодера цифрового телевизионного сигнала, ОЗУ, ППЗУ Известное решение дополнительно содержит интерфейсный модуль, обособленный от универсального системного модуля, и содержащий тюнер, демодулятор, интерфейсные разъемы.
Данная конструкция имеет следующие недостатки:
- использование процессора для всех операций обработки сигналов (декодирования, цифро-аналогового преобразования, аналого-цифрового преобразования) создает предпосылки к исчерпанию ресурса процессора раньше, чем в устройствах, содержащих отдельные модули цифро-аналогового преобразования и аналого-цифрового преобразования, что уменьшает надежность устройства в целом;
- встроенная в HDMI-чипы защита от электростатического разряда не обеспечивает их достаточную надежность.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в разработке универсального системного модуля, устраняющей перечисленные выше недостатки, что позволяет использовать его для разработки и изготовлении широкого класса приемников цифрового телевизионного сигнала.
Поставленная техническая задача решается тем, что в приемнике цифрового телевизионного сигнала универсальный системный модуль содержит только системообразующие компоненты, к которым относятся сверхбольшая интегральная схема декодера цифрового телевизионного сигнала (СБИС ДЦТС), СБИС ОЗУ (типа SDRAM), СБИС ППЗУ (типа NAND-flash). При этом, тюнер, демодулятор, микросхемы преобразования сигналов (ЦАП, АЦП), а также интерфейсные разъемы, размещаются в отдельном модуле, называемом интерфейсным модулем. Кроме того, в интерфейсном модуле размещается буферная микросхема электростатической защиты.
В частном случае выполнения, в зависимости от конкретных поставленных задач, интерфейсные разъемы включают разъемы для вывода аудио-видео сигналов (HDMI-разъем, SPDIF-разъем, низкочастотный аудио RCA-разъем, низкочастотны видео RCA-разъем), разъемы для подключения устройств по универсальной шине USB, разъемы для подключения к ЛВС.
В еще одном частном случае выполнения, в зависимости от конкретных поставленных задач, интерфейсный модуль содержит интерфейсные микросхемы (микросхемы, обеспечивающие обмен информацией между устройствами, согласовывая разные интерфейсы не только по уровню сигналов, но и по протоколу) и буферные микросхемы (микросхемы, которые не выполняют логических функций, а формируют цифровые сигналы, усиливают импульсы по току, и т.п.).
Предложенное решение позволяет использовать универсальный системный модуль как основу для разработки и изготовления широкого класса приемников цифрового телевизионного сигнала с разными наборами интерфейсов за счет использования разных вариантов интерфейсных модулей.
Использование таких системных и интерфейсных модулей обеспечивает модульную конструкцию приемника цифрового телевизионного сигнала, что позволяет обеспечить гибкую адаптацию к требованиям региональных рынков.
За счет наличия в устройстве микросхем преобразования сигналов (ЦАП, АЦП) и буферной микросхемы электростатической защиты повышается надежность приемника цифрового телевизионного сигнала.
Кроме этого, в предложенном решении габариты печатной платы универсального системного модуля будут, в основном, определяться габаритами небольшого количества системообразующих компонентов, что приведет к сокращению ее размеров и, как следствие, к удешевлению и изготовления.
Кроме того, для интерфейсного модуля можно будет использовать более дешевую в изготовлении однослойную конструкцию печатной платы.
На фиг.1 представлена структурная схема примера реализации приемника цифрового телевизионного сигнала на базе универсального системного модуля.
На фиг.2-8 представлен пример реализации принципиальной электрической схемы универсального системного модуля:
- фиг.2 - схема подключения электропитания к СБИС ДЦТС;
- фиг.3 - схема подключения первой СБИС ОЗУ типа DDR2 SDRAM к СБИС ДЦТС;
- фиг.4 - схема подключения второй СБИС ОЗУ типа DDR2 SDRAM к СБИС ДЦТС;
- фиг.5 - схема подключения СБИС ПИЗУ типа NAND-FLASH, SPI-FLASH и I2C-FLASH к СБИС, ДЦТС;
- фиг.6 - схема подключения генератора синхросигналов к СБИС ДЦТС;
- фиг.7 - схема подключения СБИС ДЦТС к интерфейсному разъему;
- фиг.8 - схема питания универсального системного модуля.
Алгоритм работы приведенной на фиг.1 схемы следующий.
Приемник цифрового телевизионного сигнала (ПЦТС) начинает свою работу при подключении его блока электропитания 300 к бытовой сети переменного тока. Блок электропитания 300 осуществляет преобразование переменного тока в постоянный, который поступает на схемы питания ПЦТС (105 и 203), осуществляющих электропитание всех электронных компонент ПЦТС.
При подаче питания, схема генерации синхросигналов и сигналов сброса 104 подает сигнал сброса на все электронные компоненты ПЦТС, после чего подает на них синхросигналы.
При подаче сигнала сброс на СБИС ДЦТС 101, происходит инициализационная загрузка центрального процессора СБИС ДЦТС 101, в процессе которой происходит копирование программного обеспечения (ПО ПЦТС), хранящегося в СБИС ППЗУ 103, в СБИС ОЗУ 102 и переключение центрального процессора на выполнение данного программного обеспечения. После процедуры инициализационной загрузки ПЦТС готов к приему и воспроизведению сигнала цифрового телевизионного сигнала.
Тюнер 201 выполняет прием высокочастотного радиосигнала цифрового телевидения, передаваемого по конкретному эфирному каналу. Настройка тюнера 201 на конкретный эфирный канала производиться ПО ПЦТС на основании команд от пульта дистанционного управления, поступающих в СБИС ДЦТС 101 через ИК-приемник 208. Выходной сигнал тюнера 201 поступает на обработку в демодулятор 202, после обработки в котором, сигнал цифрового телевидения в формате транспортного потока MPEG-2 поступает на обработку в СБИС ДЦТС 101.
В СБИС ДЦСТ 101 происходит демультиплексирование транспортного потока MPEG-2 на отдельные потоки видеосигнала, аудиосигнала и сервисную информацию, которые подвергаются аппаратно-программному декодированию с использованием программных алгоритмов, реализованных в составе программного обеспечения, размещенного в СБИС ОЗУ 102.
Декодированный в СБИС ДЦТС 101 видео-аудио-сигнал выводиться на внешнее по отношению к ПЦТС устройство отображения через разъем HDMI 207, защищенный от статического электричества при помощи буферной микросхемы электростатической защиты 206.
Несмотря на то, что выше были описаны конкретные примеры реализации предлагаемого технического решения, специалистам очевидно, что возможны любые модификации и изменения, не выходящие за пределы прилагаемой формулы.