菜鸟玩转高清卫星接收卡之硬件篇 菜鸟 硬件知识

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卫星接收卡(SatelliteReceiver)是安装在PC上的周边设备,它完成卫星信号的接收和转换,最终在PC的显示器上观看卫星节目。不仅如此还可以将喜欢的节目录制到硬盘上,让电脑变成PVR。菜鸟今儿玩的是数字接收卡,而且是第二代S2高清卡。模拟的卡已经差不多OUT了,印象中当时是用来接收股票信息的。

数字接收卡的基本硬件结构如下图所示:


其中蓝色部分是基本功能块。

这个基本结构与第一代的S卡是类似的,比如1020卡。第二代S2卡从硬件看不同的部分就是高频头(Tuner)和解调器(Demodulator),因为S2的标准采用能容纳更多比特率的编码方式8PSK/16APSK/32APSK,这样在同样带宽信道下可以承载更多的节目流了,因而对信噪比(SNR)要求也比DVB-S更高,这就需要采用全新的Tuner和Demodulator。但是DVB-S2是向下兼容的,就是说原来的DVB-S的信号也可以接收。因为要应对的编码方式比较多,所以后端的解调器往往采用微码(Firmware)控制,在Linux系统下你会发现几乎所有的DVB-S2卡都需要下载一个Firmware到解调器中。

生产S2芯片的公司有:Conexant、ST、NXP、Montage、AVALink等。经济危机时,Conexant的S2芯片卖给了NXP(以前叫Philips)。你会发现大约08年前的芯片打的是Conexant标志,后来改成了NXP标。其实是一个东西,只是跟了不同的姓而已,再后来NXP将这些东西又卖给了泰鼎(Trident,90年代出过很有名的显卡芯片,现在好象在数字电视上很厉害)。其中还有很多公司在做S2芯片,比如SiliconLab啊等等,不过很少用到接收卡上,都用到机顶盒上的。

现在市面上的接收卡最常用的就是NXP(Conexant),ST,Montage的芯片。

ST(意法半导体)的套片是STV6110A和STV0903,这个应该是S2接收最好的芯片,但也是最贵的。ST公司在DVB-S2的机顶盒里占据着领先地位。

NXP(恩智普)的套片是NXP24118和NXP24116,以前的名称是CX24118和CX24116。这是早期研发出来的芯片,由于卖给了NXP中间的研发就中断了,基本上不会出新的更新了,即使现有的芯片有什么bug,也不会有人去理的。前一段时间的艺华高清的问题就是很好的说明。而且这组套片的发热量不是一般的小。

Montage是国内的芯片公司,在DVB-S的高频头和DVB-C的解调器领域是很有名的,只是那些都集成在机顶盒里面,一般用户知道的并不多。它的套片是M88TS2020和M88DS3000,已经大量应用在机顶盒里面。它的性能已经超越了NXP,在逐渐接近ST芯片。

说完了最关键的高频头和解调器后,就是PC总线接口芯片了。现在的方式主要有三种:内置的PCI、PCIe,和外置的USB。在国外还看到过用1394接口的,但一直没有玩过。USB肯定是HighSpeed2.0芯片,否则一个信道上有几个高清节目就传不动,会发生数据丢失现象,在看节目的时候表现为马赛克。

一般的主板上还是会保留一个白色的PCI插槽,随着主板集成度越来越高,外置的用PCI接口的外设也相应的越来越少了。PCI的速度为33MHz,足够承担高清节目的传输了。而新一代的PCIe接口传输速度更是达到了2.5G,但它的方式是串行的,所以大约是PCI速度的2倍多。PCIe的接口具有扩展性,它可以X1、X4、X8、X16。主板上那条蓝色的很长的PCIe槽就是X16的,就是X1的16倍速度,那是插显卡用的。因为显卡要传输的数据很庞大。

现在见到的高清卫星接收卡的PCIe接口都是X1的。这种X1卡是可以插到那个长长的显卡槽里的。因为PCIe的管脚定义里,X16前面的管脚与X1是一模一样的。所以如果你的X1槽不方便插卫星卡的话,也可以插到X16槽里。

PCIe是以后主板内置接口的标准配备,绝对的主流,而PCI接口至少还会保留一段时间吧,但就象当年ISA接口一样会慢慢消亡。

常见的USB接口芯片有Cypress的CY68013,力合微的LME2510C,Trident的TM6000等。虽然都是USB2.0,但CY68013在传输性能和兼容性方面无疑是最优秀的,所以也最常用。

而PCI接口有NXP的SAA7146、SAA713x,Conexant的CX25878、CX23883(注意:这部分资产没有卖给NXP,所以还是Conexant自己的标。),还有致芯微的DM1105。

PCIe接口主要有Conexant的CX23885,索玛集科的SMI2032,NXP的SAA7162、SAA7231等。

遥控接收功能一般都集成于总线接收芯片了。没有集成的话就会外挂一颗遥控解码小芯片。绿色模块是给卫星锅里的LNB供电的,LNB所需的13V/18V就是这个模块给出的。而四切一、八切一等DiSEqC命令就是调制在供电电压上。这部分的供电一般由DCDC升压电路、DiSEqC命令调制电路组成。因为电脑接口电压只有3.3V、5V和12V,所以需要升压。这部分电路的设计好坏对接收信号能力也有不小的影响。

细心的烧友可能发现那个结构图里还有橘红色的模块,那个是在早期的数字接收卡上出现过的。因为那时的CPU没有能力来解MPEGII,需要额外的硬件解码芯片来解码,类似与DVD里面的那颗解码芯片。但现代的CPU速度早可以满足这种解码需求了,配合好的软件解码器完全能达到与硬件解码的效果。而且越来越多的显卡GPU具有解码加速功能,利用这一功能,软件解码器对CPU的占用率就更低了。那些复杂的反余弦变换,矢量侦测啥的都让GPU来做了。CPU就是做做传传数据的工作。而且软件解码器有更新方便的优点,更换不同的解码器几乎不需要成本。所以现在看到的DVB-S2接收卡都没有这个芯片了。到了S2时代,高清的码流普遍采用H264格式,这种格式对硬件解码器的能力要求更高,所以高清的机顶盒比普通的机顶盒贵很 多,至少是3到4倍吧。

而DVB-S2接收卡这部分工作都让软件来做啦,具有很强的灵活性和弹性。不过要解高清1080i的节目还是需要一台性能过得去的机子,内存要大,当然有独立加速功能的显卡效果就更佳了。

网上有人贴出帖子来用1020卡收高清节目,1020卡不是DVB-S的吗?这是怎么回事呢?高清节目跟信道编码是可以独立的。就象法拉利可以跑在山沟的土路上,也可以跑在高速公路上。这并不影响它是一辆优秀的跑车,但在土路上肯定会限制跑车性能的。同样道理,如果用DVB-S来播放高清的话,那么在一个频道上只能放一个节目了。而在DVB-S2编码下,同样一个信道可以放4~5套高清节目的。这对珍贵的频率资源是很严

  

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