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06-18
机顶盒市场正在经历前所未有的快速增长，预计年前每年需求将以百万台量级增长。
目前，机顶盒市场根据网络类型分为卫星电视、有线电视和天线电视三大应用市场。
机顶盒除了按照电视信号传输系统来划分外，还可以按照功能不同分为低端、中端和高端。
其中：低端机顶盒可以将解码后的音频和视频输出到模拟电视或数字电视；中档机顶盒增加了有限的交互性，可以实现交互式广告和节目节目；高端机顶盒可以实现高水平的交互功能，例如网页浏览和硬盘视频存储。
机顶盒市场是一个快速变化且对成本极其敏感的市场。
为了提供竞争对手没有的功能，广播公司必须不断为其机顶盒添加新功能并快速将其推向市场。
Xilinx 的大容量 FPGA 和 CPLD 器件为系统设计人员提供了经济高效的解决方案，同时保持了传统 PLD 快速推向市场的优势。
虽然很多功能最终都会被吸收并使用在ASSP（特定应用标准产品）器件中。
然而，许多不断提出的新功能或标准芯片组目前还没有可用，或者无法完全由ASSP完成，因此可编程逻辑的应用非常重要。
组成机顶盒系统的主要功能块有： 连接卫星接收器或电缆调制解调器的连接块；可同时解调数据流的天线电视接收器或 xDSL 调制解调器；可以执行进一步 MPEG-2 解码的加密操作系统；中央处理器，例如嵌入其他功能的ARM、MIP或x86处理器；具有音频和视频输出的MPEG-2解码器；外部标准接口，如RS、USB；用于连接到由广播公司低数据速率调制解调器控制的拨号系统。
在这些设计中，Xilinx器件主要用来完成主要模块之间的接口功能。
大部分界面都是相似的，只是简单的逻辑变化。
为市场上所有不同类型的系统开发单独的接收器成本高昂，但机顶盒的主要处理部分非常常见。
可编程逻辑器件可以提供数据路径上所需的接口逻辑。
使用可编程逻辑使机顶盒制造商无需依赖单一芯片组供应商。
另外，广电公司对机顶盒功能的要求也极大地影响了机顶盒中不同模块芯片的选择。
因此，在大多数情况下，使用单一制造商芯片组的机顶盒解决方案无法满足所有需求。
可编程逻辑器件是实现这一目标的理想选择。
Xilinx芯片应用的另一个重要方面是密码操作（CondiTIonal Access，CA）系统。
在系统的这一部分中，信号被解码。
为了顺利解码，在发送信号时使用适当的算法。
该算法可以用软件或智能卡上包含的硬件来实现。
然而，大多数广播公司都有自己独特的算法，因此目前应用的解码方法多种多样。
在加密操作系统中使用可编程逻辑器件可以简化制造过程。
机顶盒的制造工艺完全统一。
只需根据不同广播公司的特殊加密要求对可编程设备进行编程即可。
这样，机顶盒就成为了可以批量制造的标准产品，从而体现了批量制造的优势。
在确保广播公司可以使用他们喜欢的方法的同时，他们可以获得单一解码系统的好处。
这就是设计通用接口标准的目的。
“通用接口”定义了主处理模块与解码电路之间的连接标准。
它在欧洲电子技术标准协会（CENELEC）的支持下进行了标准化，并被数字音频和视频委员会（DAVIC）采用，以CA0接口的名称出现在DAVIC规范中。
该接口还构成了美国国家可再生能源安全标准 (NRSS) 委员会相应标准的基础。
预计新兴的机顶盒设计将逐渐采用通用接口标准。
这使得机顶盒能够以非常好的性价比支持多种解码标准。
Xilinx Spartan 和 CPLD 器件广泛用于此类设计中，以桥接机顶盒和加密智能卡。
硬盘存储技术 Xilinx 器件在标准机顶盒系统中发挥着重要作用，尤其是在前面描述的方面。
但其主要应用是具有先进功能的新型机顶盒设计。
也许最有趣的发展之一是在机顶盒中使用硬盘驱动器存储技术。
ReplayTV、NDS 和 Pace Technologies 都开发了此类产品。
Xilinx 已与多家制造商合作，计划在机顶盒中使用硬盘存储技术。
由于每10GB存储硬盘的价格已经跌破美元，这种合作对双方都有利。
与录像机存储相比，使用硬盘存储电影有很多优点。
例如，读和写可以同时进行。
消费者可以录制节目以供稍后观看。
录像机不可能一边录制节目一边回放15分钟前播放的节目内容。
利用硬盘技术，观众可以在接完电话或为某人开门后回来观看自己正在观看的节目，就好像他们什么都没做一样，但实际上，他们看到的节目比实际传输有延迟时间 。
同样，观众可以拥有即时重播和慢动作功能。
对广告业的影响也是深远的。
10-15分钟的灵活时间，观众可以快速跳过广告播放。
影视公司对此非常关注。
这就是大多数机顶盒具有环回通道的原因之一。
该通道通常使用速度相对较低的调制解调器。
晚上，特定客户的观看习惯会反馈给广播公司。
广播公司可以建立该客户的档案，未来的技术发展可能只允许发送针对该客户需求的广告。
硬盘技术的应用正在迅速发展。
毫无疑问，未来将会有很多专门为此开发的专用硬盘控制芯片组，但目前Xilinx的Spartan器件提供了一种有效且低成本的方法来实现这一功能。
具有片上 RAM 的 Spartan 器件可以相对轻松地形成数据传输所需的控制电路和先进先出 (FIFO) 缓冲区。
可编程功能允许机顶盒制造商针对不同制造商的硬盘进行优化。
这样，机顶盒制造商就可以使用最新技术支持不同制造商的硬盘，好处是显而易见的。
硬盘厂商西部数据近期推出了一系列针对机顶盒市场的硬盘产品。
其他硬盘制造商也发布了类似的产品。
与个人电脑不同，机顶盒需要极高的可靠性和低运行噪音。
视频流还具有与 PC 不同的硬盘要求。
Western Digital 开发了一种名为 StreamWeaver 的指令集，专门针对音频/视频性能进行了优化。
它允许数据流同时写入和读取，满足机顶盒制造商的要求。
互联网与电子商务 据预测，机顶盒可能成为消费者通过互联网电子商务购买商品和服务的主要方式。
一些制造商正在寻求在机顶盒上安装附加智能卡读卡器，使用智能信用卡来确保在线购买的安全。
值得注意的是，PC行业不少厂商正在迅速转向机顶盒市场，希望占据一席之地。
目前，机顶盒的Web功能还非常有限。
目前的机顶盒尚不支持MP3播放器和文件阅读器等功能。
这种情况未来可能会改变。
机顶盒市场上微处理器制造商之间的竞争非常激烈。
可编程逻辑使机顶盒制造商能够轻松地将微处理器应用到机顶盒系统中。
将更多功能融入基本机顶盒是一种趋势，但灵活性可能是更关键的要求，至少在开发阶段是这样。
Xilinx XC 系列和 CoolRunner 器件在微处理器和系统芯片的接口中应用非常广泛。
这两个系列的芯片都是系统内可编程 (ISP) 的，可以在开发周期的各个阶段进行修改，即使它们已经在现场部署之后也是如此。
由于微处理器和外围芯片协议的快速变化，这为设计人员提供了极大的灵活性来满足系统要求。
视频游戏 机顶盒和视频游戏机之间的许多电路是通用的。
最新的视频游戏控制台还集成了网络功能。
主要区别在于 3D 图像处理能力。
可以想象，这一功能未来也将被集成到机顶盒芯片组中。
ST MicroElectronics 计划集成 Nvidiar RIVA 核心以增强其 3D 性能。
提供流行的游戏需要如此强大的3D图像处理能力。
高清晰度电视 (HDTV) 现在几乎所有机顶盒都是为标准分辨率电视设计的，例如 PAL、SECAM 和 NTSC。
可以预见，尤其是在美国，未来对高清（HDTV）电视服务的需求将持续增长。
消费者对高质量电影和体育节目的需求将推动高清电视的发展。
但在可预见的未来，高清电视的需求将不会像标准分辨率电视那么高。
由于HDTV的额外处理要求、市场需求有限、目标市场不明确，只有利用可编程逻辑才能为产品开发提供最大的灵活性。
可编程逻辑技术将在未来的机顶盒中发挥更加重要的作用。
原因之一是提供先进的集中式网络管理功能，例如 Xilinx 互联网重配置逻辑 (IRL)。
使用IRL，机顶盒制造商甚至可以在产品售出后对其进行升级以添加新功能。
至关重要的是，这些操作不需要服务人员在现场，而是通过机顶盒接收数据信号的同一通道进行。
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