浅谈H.264 DVB-T机顶盒解决方案

H.264作为新一代的视频编解码技术，与传统的MPEG-2相比，其卓越的压缩性能，使其能在较小带宽下实现更高画质的视频传输，在视频数据存储中占用更少的存储空间。

传统的DVB-T市场，MPEG-2是主流视频编解码格式。近年来，随着带宽和频率资源越来越珍贵，欧洲新兴地区、俄罗斯、土耳其等地区的运营商选择H.264作为视频编解码格式，形成了一定规模的市场，引起了机顶盒厂商的关注。

上海富瀚微电子有限公司在几年前就看到这一需求，推出了H.264解码芯片FH8601。这款ASIC芯片与业已成熟的DVB-T机顶盒芯片组合成一种双芯片解决方案。FH8601作为协处理器可接收来自主芯片(如LSI9700、NEC61123)的指令和H.264码流数据，解码后再将图像通过601/656显示接口送回主芯片，由主芯片做显示处理。此方案已被俄罗斯DVB-T运营商量产选用。

如何在传统的DVB-T机顶盒平台基础上实现新一代具有H.264视频解码能力的解决方案？工程师在实现这样的双芯片组合解决方案时需要解决哪些关键的技术问题？本文将主要针对H.264解码芯片FH8601在与传统平台进行集成的过程中需要注意的如下技术关键点做出阐述：

1.控制接口和视频I/O接口；
2.实现视音频(A/V)同步；
3.应对H.264编码码流兼容性；
4.主机系统软件。

控制接口和视频I/O接口

如图所示，在一个机顶盒终端中，FH8601是作为一个协处理器来实现视频解码。它提供了与主芯片通信和数据传输的接口，即最基本的LocalBus接口。只要主芯片可以提供访问RAM或Nor型闪存的数据地址总线，就可以实现对FH8601的控制和视频数据传送。而主芯片怎样获得FH8601解码后的视频数据也是系统工程师需要考虑的一个问题，FH8601为此提供了标准的ITU601/656视频输出接口。

主机接口LocalBus：FH8601芯片可以通过16位或8位的数据宽度来与主机传输数据，8位或16位宽度可配置。主机对FH8601的操作主要包括复位、配置、下载固件、写码流数据和查询状态。

视频数据输出接口：视频数据完全兼容ITU601/656标准，主机必须能够提供相应的视频输入接口。视频输出接口的同步时钟可以有0度相位和180度相位两种选择。

音视频同步

音视频的同步是所有开发机顶盒方案的音视频应用工程师应该重点关注的一个问题。工程师往往也在这一技术点上花费了较多的精力来使系统获得最好的音视频效果。从基于FH8601已实现方案的实际效果来看，其音视频同步的效果很好。

1．MPEG规范中实现音视频同步的保证

MPEG规范提供了可绝对保证音视频(A/V)同步的恰当工具。每个音频和视频帧都有一个能让解码器同步对声音和图像进行重建的显示时间戳(PTS)。这些PTS值由MPEG编码器中的复用器来赋予。解码器在这些PTS之前接收到音频和视频数据，于是便能利用这些值来同步地播放视频和音频。在MPEG系统中，由于时分多路复用中的位时隙、路时隙、帧之间具有严格的时间关系，这就是同步。为了恢复节目，先对ES进行解码。声音、图像信号的重现需要同步显示，从而要求收发两端数据流要达到同步。

2.FH8601提供的同步机制

FH8601具有自动音频视频同步功能。这一功能简化了系统软件的复杂度。具体来说，主芯片需要将FH8601中的同步功能打开。在解码过程中，主芯片需要将音频的当前PTS写给FH8601，以便FH8