УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

Полезная модель относится к устройствам приема и обработки цифровых телевизионных сигналов, в частности для подключения к персональному компьютеру и с поддержкой большинства используемых стандартов цифрового вещания.
Далее по тексту использованы следующие термины и сокращения.
ВЧ вход - высокочастотный вход для подключения, например, коаксиального кабеля.
ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема.
Декодер - устройство для преобразования аналогового сигнала в цифровой.
Демодулятор - устройство для восстановления информации из модулированного сигнала несущей.
Тюнер - устройство, которое принимает радиочастотный сигнал и преобразует выбранную частоту в фиксированную для дальнейшего преобразования.
I2C - последовательная шина данных для связи интегральных схем, использующая две двунаправленные линии связи.
PCMCIA - спецификация на модули расширения, используемая в том числе в интерфейсе Common Interface для CAM-модулей.
Common Interface (CI) - интерфейс подключения для электронных модулей, позволяющий при подключении CAM-модулей просматривать закодированные радио- и телеканалы.
CAM-модуль - вставляемое в CI-слот стандартное переходное устройство для подключения карт декодирования закрытых каналов.
PCI-e (PCI Express) - компьютерная шина, использующая программную модель шины PCI и высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных.
DVB (англ. Digital Video Broadcasting - цифровое видеовещание) - семейство стандартов цифрового телевидения.
Известно устройство из описания к патенту CN 2865162, содержащее чип аудио/видео декодера, демодулятор, тюнер, соединенные по I2C шине, и переключатель аналогового видео.
Известно также устройство из описания к патенту CN 103281573, содержащее PCMCIA интерфейс, ПЛИС, тюнер, декодер и PCI-e интерфейс.
Однако данные устройства не обеспечивают покрытия всех наиболее популярных стандартов телевизионных сигналов.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является техническое решение, описанное в тексте патента CN 100576903. Устройство предназначено для приема сигналов стандартов DVB, POD, HIS, DMB и содержащее PCMCIA интерфейс, схему управления, тюнер, декодер и PCI-e интерфейс.
Однако данное решение является одноканальным, в котором не показано как обеспечивается прием и обработка сигналов всех заявленных стандартов.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в отсутствии устройств, обеспечивающих двухканальный прием и обработку телевизионных сигналов большинства используемых стандартов, которые покрывают практически все страны мира.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности приема и обработки спутниковых и кабельных телевизионных сигналов стандартов, покрывающих практически все страны, а именно DVB-T/T2, DVB-S/S2, DVB-C/C2, ATSC, ISDB-T, DMB-T/H, в двухканальном режиме.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для приема и обработки цифрового телевизионного сигнала, содержащее первый высокочастотный вход, первый тюнер, первый блок демодуляции, схему управления, первый интерфейс типа Common Interface и компьютерный интерфейс, дополнительно содержит второй высокочастотный вход, второй тюнер, второй блок демодуляции и второй интерфейс типа Common Interface, первый и второй блоки демодуляции выполнены с возможностью демодуляции стандартов DVB-T/T2, DVB-S/S2, DVB-C/C2, ATSC, ISDB-T и DMB-T/H, при этом первый высокочастотный вход последовательно соединен с первым тюнером, первым демодулятором, схемой управления и компьютерным интерфейсом, второй высокочастотный вход последовательно соединен со вторым тюнером, вторым демодулятором, схемой управления и компьютерным интерфейсом, а первый и второй интерфейсы типа Common Interface соединены со схемой управления.
Схема управления может быть выполнена в виде программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС).
При этом ПЛИС может быть выполнена в виде интегральной схемы ALTERA Cyclone IV EP4CGX22CF19.
Тогда программное обеспечение интегральной схемы ALTERA Cyclone IV EP4CGX22CF19 может быть написано на языке программирования VHDL.
Компьютерный интерфейс может быть выполнен типа PCI-e.
Первый и второй блоки демодуляции могут содержать интегральную схему CXD2854ER для демодуляции стандартов DVB-T/T2, DVB-C/C2, DVB-S/S2 и ISDB-Т.
Первый и второй блоки демодуляции могут также содержать интегральную схему LGDT3306A для демодуляции стандарта ATSC.
Первый и второй блоки демодуляции могут содержать интегральную схему АТВМ8881 для демодуляции стандарта DMB-T/H.
Первый и второй тюнеры могут быть выполнены на базе интегральной схемы CXD2858ER.
Первый и второй тюнеры могут содержать мультиплексор.
В этом случае мультиплексор может быть выполнен на основе интегральной схемы ADG918.
Заявляемое устройство позволяет одновременно принимать и обрабатывать два спутниковых или кабельных сигнала благодаря двум ВЧ входам и двум интерфейсам типа Common Interface, обеспечивая при этом покрытие всех популярных стандартов вещания за счет блока демодуляции с демодуляторами стандартов DVB-T/T2, DVB-S/S2, DVB-C/C2, ATSC, ISDB-T и DMB-T/H, что делает заявляемое устройство универсальной платой для просмотра ТВ.
Кроме того, сдвоенный интерфейс позволяет экономить PCI-e слоты, занимая таким образом только один из них при поддержки одновременно двух цифровых каналов.
Наилучший вариант исполнения заявляемой полезной модели показан на фигуре, на которой позициями 1-8 обозначены:
1 - первый тюнер;
2 - второй тюнер;
3 - первый блок демодуляции;
4 - второй блок демодуляции;
5 - схема управления;
6 - компьютерный интерфейс;
7 - первый интерфейс типа Common Interface;
8 - второй интерфейс типа Common Interface.
На фото представлен внешний вид заявляемого устройства.
Устройство для приема и обработки цифрового телевизионного сигнала содержит первый 1 и второй 2 тюнеры, первый 3 и второй 4 блоки демодуляции, схему 5 управления, компьютерный интерфейс 6, первый 7 и второй 8 интерфейсы типа Common Interface (CI). Первый 1 и второй 2 тюнеры содержат по мультиплексору (на фиг. не показаны).
Первый ВЧ вход устройства последовательно соединен с первым тюнером 1 через мультиплексор, далее - с первым блоком 3 демодуляции, схемой 5 управления в виде ПЛИС и компьютерным интерфейсом 6. Последний в данном случае выполнен типа PCI-e, но может быть использован тип USB или любой другой последовательный интерфейс.
Второй ВЧ вход устройства также последовательно соединен со вторым тюнером 2 через мультиплексор, далее - со вторым блоком 4 демодуляции, схемой 5 управления в виде ПЛИС и компьютерным интерфейсом 6.
Первый 7 и второй 8 интерфейсы типа CI соединены со схемой 5 управления в виде ПЛИС.
Первый и второй ВЧ входы выполнены в виде разъема F-типа для коаксиального кабеля.
CI спецификации PCMCIA служит для подключения внешних модулей дешифрования (Viaccess, Irdeto, Conax и т.д.).
Первый 3 и второй 4 блоки демодуляции содержат интегральные схемы демодуляторов для обработки следующих стандартов.
DVB-T/T2 - стандарт цифрового наземного (кабельного) вещания в Европе, Азии и Австралии.
DVB-S/S2 - общемировой стандарт цифрового спутникового вещания.
DVB-C/C2 - общемировой стандарт цифрового наземного вещания.
ATSC - набор стандартов для цифрового телевизионного вещания через эфирные, кабельные и спутниковые сети преимущественно в Северной Америке.
ISDB-T - стандарт эфирного вещания в Бразилии, странах Латинской Америки и Япония.
DMB-T/H - стандарт эфирного и мобильного вещания в Китае.
В качестве ПЛИС выбрана интегральная схема ALTERA Cyclone IV EP4CGX22CF19 с программным обеспечением на языке программирования VHDL.
Для демодуляции стандартов DVB-T/T2, DVB-C/C2, DVB-S/S2 и ISDB-T выбрана интегральная схема CXD2854ER, для ATSC - LGDT3306A, для DMB-T/H - ATBM8881.
Первый 1 и второй 2 тюнеры могут быть выполнены на базе интегральной схемы CXD2858ER с мультиплексором на основе интегральной схемы ADG918.
Первый 7 и второй 8 интерфейсы CI физически представлены сдвоенным слотом PCMCIA, источником питания на 5 В CAM-модулей, ограничителем емкостного тока и тока короткого замыкания нагрузки (500 мА на каждый САМ-модуль, интегральная схема TPS2042) и шестью триггерными сборками LCH245A, которые экономят число линий взаимодействия со схемой 5 управления на ПЛИС за счет образования общих и двунаправленных шин.
Устройство работает следующим образом.
В PCMCIA слот первого интерфейса 7 CI для декодирования видеоконтента вставляют САМ-модуль, управление которым осуществляет схема 5 управления на ПЛИС. Спутниковый или кабельный сигнал поступает на первый ВЧ вход, далее - на мультиплексор, который в зависимости от типа сигнала направляет его на вход первого тюнера 1 для спутниковых или вход первого тюнера 1 для кабельных сигналов. После обработки сигнала первым тюнером сигнал поступает в первый блок 3 демодуляции. Выбор входа первого 1 тюнера и требуемого демодулятора в первом блоке 3 демодуляции осуществляется с помощью схемы 5 управления на ПЛИС. Обмен информацией со схемой 5 управления на ПЛИС осуществляется по шине I2C. Обработанный и декодированный сигнал поступает на персональный компьютер с помощью компьютерного интерфейса 6 PCI-e, после чего может быть выведен на дисплей или обработан любым другим способом.
Второй канал со вторым тюнером 2, вторым блоком 4 демодуляции, схемой 5 управления, компьютерным интерфейсом 6 и вторым интерфейсом 8 типа CI работает аналогичным образом.
Управление и переключение между каналами также осуществляется схемой 5 управления.
Приведенный пример является частным случаем и не исчерпывает всех возможных реализаций полезной модели.