发布时间:2010-11-14 阅读量:1371 来源: 发布人:
【中心议题】
* 提出了一种PVR数字电视机顶盒
* 给出了具体设计方案
【解决方案】
* 接收的数据在硬盘中是以PES数据包的格式存储
* 对音视频数据流进行解析,在它们被存入到硬盘的过程中记录其中I帧的位置,形成索引文件
1 PVR数字电视机顶盒简介
PVR(Personal Video Recorder)功能因其实用和内置硬盘存储量大的特点而成为数字电视机顶盒的重要扩展功能。它能有效提高产品的市场竞争力,是数字电视机顶盒一个重要的发展方向。在当前网络电视快速发展的情况下,PVR数字电视机顶盒增强了电视的吸引力,因此受到广电服务提供商的青睐。随着硬盘价格的不断走低,拥有该功能的产品不会明显增加消费者的经济压力,具有普及推广的潜力。
2 PVR数字电视机顶盒实现原理
音视频数据及数字信号首先经过MPEG-2编码器进行数据压缩形成基本码流ES(Elementary Stream),再经打包后形成有包头的基本码流PES。不同音视频信号的PES流被送入传输复用器进行系统复用,形成传输流(TS)。TS结构如图1所示。
传输流中包括多个节目源的不同信号。为了区分这些不同的音视频信号,在系统复用时加入服务信息SI以使接收端可以识别不同的节目。DVB标准定义的部分服务信息如表1所示。
当接收机要接收某个指定节目时,它首先从节目关联表中取得这个节目PMT的PID值,然后从TS流中找出与PID值相对应的PMT,从中获得构成这个节目的基本码流的PID值,根据这个PID值滤出相应的视频、音频和数据等基本码流,解码后复原为原始信号。PVR功能只是在滤出相应的基本码流后不进行解码,而直接将它们存储在硬盘当中。
在机顶盒只有一个高频头的情况下,只能对同一个TS流里的节目进行边看边录的操作。在没有收看电视节目时可以对任一节目进行录制,而在收看节目时只能录制与该节目在同一频点的其他节目。定义两个函数,RECORDING1(见图2)用于普通存储,RECORDING2(见图3)用于时移播放。时移播放是在硬盘中开设足够的缓存区,一旦在收看电视节目时按下了暂停键,立即进行录制,等录制后按下播放键,即从暂停处开始播放,就像发生了时移一样。两个函数的区别在于,前者记录的数据在播放后仍需保存,而后者在播放后实时删除。
3 PVR数字电视机顶盒文件系统
PVR机顶盒接收的数据在硬盘中是以PES数据包的格式存储的。
采用SATA硬盘,其数据传输率可达150 Mbyte/s。将磁盘分成C,D两个区,C区12 Gbyte,其余分配给D区。均采用EXT2文件格式。每个格式化后的扇区可容512 byte数据。因为硬盘数据的存放一般都以磁盘块(扇区大小的整数倍)为单位,为了减少寻道延迟和旋转延迟从而导致文件读写速度变慢,应该将PVR机顶盒磁盘块设置得相对大些,以使有限的嵌入式系统内存能够全部存放文件分配表从而加快读写速度。设置磁盘块大小为16 kbyte。
每个节目流都有一个信息文件、索引文件和数据文件。其中,数据文件记录码流,分为常规文件和时移文件。RECORDING1()使用常规文件,存于/convention目录。该文件建立时有一定的初始大小,其长度随着记录时间的增加而增加,直到节目录制完成或硬盘没有空间为止。RECORDING2()使用时移文件,存于/shift目录。该文件也需要建立索引,有一个读指针和一个写指针,初始时两个指针均指向时移文件开始处。RECORDING2()录像的目的是使节目在硬盘上缓存一定的时间,用于观众收看节目时临时按下的暂停命令。当选择暂停时,画面静止,而写指针会立即向后移动并开始录制。当恢复收看时,读指针开始从暂停处向后移动并解析和播放,播放过的数据随后删除。若指针到达文件结尾则跳转到文件头部重新记录或播放。时移播放示意图见图4。当观众恢复播放后又进行了变换频道操作,则将先前时移录制的文件删除,读写指针归置初始处。
4 PVR数字电视机顶盒特技播放的实现
对音视频数据流进行解析,在它们被存入到硬盘的过程中记录其中I帧的位置,形成索引文件。在播放时按播放速度的要求,按索引文件读出所需I帧数据送给解码单元解码播放,这样就可以实现快进、快退的特技播放效果了。根据MPEG-2语法,在图像代码中指明了帧类型,二进制001代表I帧,010代表P帧,011代表B帧。这样就可以根据这些帧标识判断帧类型并记录I帧的位置,从而进行相应的特技播放。特技播放部分C代码如下:
在慢放过程中,对同一帧进行两次重现。为了避免产生尖锐或拖沓的声音,在各种特技播放的过程中不对音频进行解码。
5小结
笔者从MPEG-2标准入手进行分析,找到了PVR功能的实现方法。对磁盘进行分区并建立文件系统,定义不同函数实现了普通录制和时移播放,并基于索引文件和重放技巧实现了特技播放。可在存储的音视频文件的组织方面做进一步研究和改进,以便提高硬盘读写速度和利用率。
面对AI驱动下数据中心带宽需求的爆发式增长,Molex莫仕于2025年4月推出革新性VersaBeam扩束光纤(EBO)连接方案。该方案通过采用3M™ EBO插芯技术,扩展连接器间光束直径,显著降低对灰尘的敏感度,减少高达85%的清洁与维护时间,同时支持单模/多模光纤及高达144芯的高密度集成,助力超大规模数据中心实现“即插即用”部署。其设计突破传统连接器的弹簧力限制,简化安装流程,使技术人员无需专业技能即可快速完成可靠连接,为云计算、边缘计算及AI基础设施的扩容提供了兼具灵活性与成本效益的解决方案。
在医疗领域,直接接触人体的电子仪器对电源安全性和可靠性的要求极为严苛。为满足医疗行业对电源的高标准需求,金升阳推出URH_P-3WR3、VRH_P-3WR3、URH_LP-15WR3、VRH_LP-15WR3系列DC/DC电源模块。该系列产品通过2xMOPP EN60601医疗认证和EN62368标准认证,具备8mm爬电距离与电气间隙、漏电流<5μA等核心安全特性,隔离电压高达4400VAC,并集成多重保护功能,致力于为医疗设备提供高可靠、低风险的电源保障,助力应对临床环境中的复杂挑战。
在算力需求爆炸式增长的数字化时代,数据中心和人工智能(AI)服务器对电源管理的效率、稳定性和空间利用率提出了前所未有的挑战。Abracon推出的AVR系列组合式电感,凭借其高频磁芯设计、特殊线夹结构及超薄封装,为高压场景下的电压调节提供了创新解决方案。该系列电感通过优化磁芯材料和降低直流电阻(DCR),实现了高功率密度下的低热损耗与高效能输出,尤其适用于多相TLVR(Transinductor Voltage Regulator)拓扑结构,显著提升瞬态负载响应能力。其电感值范围55nH至680nH和高达155A的饱和电流特性,完美适配数据中心、云计算平台及AI/ML服务器的严苛需求,成为下一代高开关频率应用中的核心元件。
全球工业技术领导者Littelfuse(NASDAQ: LFUS)近日发布全新C&K开关PTS845系列侧面操作轻触开关,通过技术升级显著提升产品耐用性与工程适配性。该产品以微型化封装、百万次循环寿命及多场景兼容性为核心竞争力,助力工程师突破高密度PCB设计瓶颈。
2025年3月,全球半导体领军企业ROHM(日本京都市)宣布成功开发出三款小型顶部发光型表贴近红外(NIR)LED系列产品,包含SML-P14RW、CSL0902RT等6款型号。该系列产品以1.0×0.6mm超薄封装(厚度仅0.2mm)与业界标准尺寸(1.6×0.8mm)双重形态,搭载850nm/940nm双波长选择,通过优化发光层结构实现同类产品1.4倍光辐射强度,功耗降低30%,为VR/AR眼动追踪、工业光学传感器及医疗级生物监测设备提供高精度、低能耗的光源解决方案。目前该产品已在日本、马来西亚及中国生产基地实现月产百万级量产,并通过Ameya360等平台开放采购。